大型散热器范文（精选5篇）

大型散热器 第1篇

产品的质量直接决定了我们的生存, 使我们产品步入科学的发展轨迹, 利用科学发展的理念、先进的科学制造技术使我们散热器产品成为有可操作性标准的产品和产业, 形成科学的体系下运行的良性循环的状态, 同时加强行业和其他行业横向技术交流与合作, 引进国内外其他行业先进的技术、管理手段, 尽快的制定和完善散热器行业生产制造的标准, 尽快的向国际的产品的标准靠拢, 规范制造生产的质量标准。

为此本刊记者走进散热器焊接技术上具有较高品质的散热器企业派捷暖通环境工程技术有限公司, 深入了解散热器焊接技术与其成熟的制作工艺完美渗透融合的关键所在。公司的武书良总工程师接待了记者。

本刊记者:大家都知道焊接对于散热器制造的重要性, 但是现在还有很多厂家想用什么样的焊接方法就用什么样的焊接方法, 而没有考虑到什么样的材质用什么样的焊接, 什么样的工艺用什么样的焊接?正确与否不知道, 焊接完的产品合格不合格也不知道。对诸如此类的问题, 请您介绍一下焊接技术成熟的企业惯常的做法是什么?

武书良:此问题实际是由以下两方面问题组成:

第一、目前制造钢制散热器使用材质根据钢材壁厚分为两类:1、依据钢材壁厚<1.8mm选用符合国标GB/T699《优质碳素结构钢》中的镇静钢, 钢号08、08A1;2、依据钢材壁厚>1.8mm选用符合国标GB/T700《碳素结构钢》中钢号Q195, 部分产品为了满足制造工艺要求, 可使用优质碳素结构钢;

第二、采用什么焊接材料和焊接方法, 企业的惯常做法是:由于钢制采暖散热器使用钢材壁厚均在0.8-2.75mm, 在钢结构焊接中均采用薄壁焊接工艺。采用气体保护焊接工艺。施焊后的焊缝熔敷金属, 具有高的强度和低温韧性等优良的综合力学性能。又保护了焊口两侧母材不被高温氧化。

本刊记者:在选材和制作工艺上是怎么解读焊接艺术的呢?

武书良:以上讲了制造钢制采暖散热器如何选用钢材, 现将我公司对焊接材料及工艺介绍如下:气体保护焊首先是焊丝应按国标GB/T8110-2008《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》标准选用牌号ER50S-6, 选用此牌号焊丝满足化学和力学性能外还具有其优点是:送丝稳定、飞溅小, 焊缝成型美观。可做到单片焊接双面成型, 可不采用反面气体保护焊接工艺, 另外购买焊丝时, 一定要买品牌企业生产的焊丝, 检验外观镀铜层, 局部是否有铜脱落。若有铜脱落, 说明此焊丝在前处理或热处理有质量问题, 直接影响钢结构焊接质量。

本刊记者:这种先进的焊接与以往传统企业的焊接工艺相比有什么过人之处呢?

武书良:过人之处谈不上, 以下两种方法供交流参考:

首先, 大家都知道大部分企业均采用气体保护焊工艺技术, 在行业内有手工气体保护焊接和自动气体保护生产工艺。由于使用手工气体保护焊接, 受人的行为影响, 焊缝厚度、熔池深度及宽度和焊透性很难达到均匀一致, 造成的后果是产品质量无法保证。成熟的企业不再采用手工气体保护焊生产工艺, 派捷公司生产工艺全部采用国内最先进的数控自动气体保护焊接工艺技术。

其次, 由于散热器行业没有对焊缝检验规范, 而焊缝基本焊接工艺是单片焊, 双面成型焊接工艺, 因此我们的做法是检验焊缝高度, 焊缝外表面高度超出母材0-0.5mm, 反面焊缝高度>0.2mm以上的焊接工艺规范。

本刊记者:这种高新的焊接技术对人们使用散热器过程中带来的有力保障是什么?具体包括哪些内容?

大型散热器 第2篇

采用冷却烟塔脱硫三塔合一技术是“煤藏丰富, 水源匮乏”的西北地区和干旱地区建设的火力发电机组型式之一。山西神头发电有限责任公司“上大压小”2×600MW间接空冷机组工程, 采用了“三塔合一”技术, 它集冷却、烟塔、脱硫三塔于一体, 冷却主要通过三角散热器进行。

1 工艺的主要用途和技术原理

1.1 主要用途

该工艺主要应用于冷却、烟塔、脱硫“三塔合一”布置的同类型分体式、数量多、质量大、精度高的散热设备安装, 有广泛的应用前景。

1.2 技术原理

(1) 无圆心定点等分定位法。现场采纳工厂化施工, 便于大批量的组合三角散热器, 保证组合后的管束上下的平面度、垂直度, 还可以避开大量的交叉作业, 节省出了施工场地。 (2) 通过圆心的坐标、半径换算出特殊点烟道、大门位置坐标, 然后将剩余部分等分。 (3) 多点镶嵌式拼接法, 通过多点共面、二点共线, 将水平和垂直方向尺寸定位。控制三角散热器的安装精度, 采用多点镶嵌式拼接安装将结构安装的整体误差分散开来, 降低了三角之间的偏差量, 是施工最有效的方法。 (4) 根据脚手架作用的原理, 自制梯形钢爬梯。

2 工艺的关键技术和创新点

2.1 关键技术

三角散热器采用工厂化组合。 (1) 依据三角样板调整三角散热顶部及底部的孔位尺寸, 使其保持一致。 (2) 必须按三角样板尺寸安装, 并对三角支柱之间与三角散热器的端部孔位尺寸进行校准。 (3) 管束由设备制造厂运到施工现场组合, 既便于散热设备的运输, 又能防止在运输过程中位置摆放不当引起变形。根据现场吊装需要选择三角散热器组合场地, 先将三角组装架在一个较平坦的场地组装起来, 用管束起吊梁将左、右管束吊放在组装架上, 按三角散热器组装图组装三角散热器安装人员根据施工的情况对三角样板复制。 (4) 在组装架上连接大部分连接件及支腿 (Z1-5) (如图1) , 其中部分拉条 (J1-25) (如图2) 及百叶窗不装;然后依据三角样板调整三角散热顶部及底部的孔位尺寸保持一致, 最后对所有紧固件进行紧固。 (5) 将百叶窗放到平坦位置, 按组装图的位置用30毫米高垫木垫起放好, 检查百叶窗的叶片转动方向是否与组装位置的一致, 转动方向一致后, 将组装好的三角散热器用三角吊运工具运到百叶窗上方, 轻放到百叶窗上方, 注意不能碰伤百叶窗, 在三角形内的底部横梁上搭上人可行走的架板;再安装拉条 (J1-25) , 用手动起吊导链将百叶窗吊起, 将百叶窗按图固定在三角散热器上, 并将两节百叶窗的传动臂连接在一起, 并调节到同步同向。再用三角样板检查顶部及底部的尺寸, 进行调节, 最后将所有紧固件紧固。将紧固后的三角散热器放置存放地, 准备安装。百叶窗的叶片转动方向必须与组装位置的一致, 将组装好的三角散热器轻吊到百叶窗上方进行组合安装, 并将两节百叶窗的传动臂连接在一起, 调节到同步同向。

2.2 本工艺的创新点

(1) 采用现场工厂化施工, 提高了由管束、百叶窗、连接件现场组合成散热三角的合格率。 (2) 定点等分圆提高等分点的精确度到“′”, 保证了三角支柱、上部三角散热器、下部三角散热器的横向之间的间距的均匀度, 提高密封结构的安装精度、上部三角顶部连接板定位的准确度、百叶窗执行结构的灵活度。 (3) 采用多点镶嵌式安装法, 将塔体局部误差分散在每一组三角之间, 三角支柱与下部三角散热器固定、下部三角散热器与上部三角散热器固定、上部三角散热器与展宽平台外缘固定都是通过达克罗高强度螺栓连接, 要求上部三角散热器顶部与三角支柱连线垂直与三角支柱环形基础面, 垂直度控制在±2.5mm, 相邻4个三角支柱的平面度控制在±2.5mm内, 合理的等分定位是现场施工的基础定位是控制三角散热器安装工艺质量的有力保证, 达到设计安装标准;并且多点开展作业提高了吊装效率。 (4) 展宽平台是用来悬吊、检修散热设备的钢结构;展宽平台横梁、斜撑 (斜撑分上部斜撑和下部斜撑两种, 根部焊点分层作业;我们设计了焊接作业梯形钢爬梯, 分三节组合, 第一节支腿落在支柱基础上, 第二节架体斜卧在“X”支柱上, 第三节顶部分两层靠拢在施工作业面上, 使用时三节焊接固定, 可以用吊车挪动位置为安装提供平台。既安全可靠, 又为展宽平台的安装提供便捷, 提高了展宽平台的安装效率。

3 通过数据查新检索, 阐述本成果与同类先进成果技术指标对比分析情况

(1) 传统的组合方法是将分散的散热设备在塔区现场组合, 而本工艺采用了工厂化施工。 (2) 以往脱硫塔不布置在空冷塔内部, 可以根据塔的圆心测量三角支柱、散热三角的定位尺寸。而本工艺是针对“三塔合一”脱硫塔布置在冷却塔的中心, 采用定点等分圆定位。 (3) 过去电厂空冷散热设备的安装是从某一个方向 (顺时针或逆时针) 进行安装, 作业面少, 上部连接是焊接式, 安装精度较螺栓连接式差, 而本工艺中采用了多点镶嵌式安装, 增加了作业面, 提高了散热设备的定位精度, 加快了施工进度, 达到节能、降本增效的目的。 (4) 以往采用吊车将展宽平台钢结构悬吊在定位点, 并将链条葫芦固定在展宽平台的斜撑上 (上斜撑) , 如果展宽平台是下斜撑则将吊笼横挂在横梁上进行安装, 受风的影响比较大, 不仅作业面小, 而且需要拉动链条调整作业面;而本工艺是将自制三节可组合式爬梯, 可以重复利用, 作业面牢固不受风的影响, 上下两层同时作业。 (5) 间接空冷“三塔合一”机组工程涉及大量的吊装作业, 在散热设备的布置方式及安装过程有别于其他间接空冷, 具有新颖性。整个连接过程安全、环保、先进, 为安装、检修工作提供了便捷。

4 结束语

间接空冷大型散热设备安装过程中存在的问题, 通过对其他同类间接空冷在西北、干旱地区建设的火力发电机组中现场布置、设备特点和安装工艺和本施工工艺对比, 得出超临界间接空冷大型散热设备安装的最优化作业方案, 研究出3项关键技术和4项创新点, 推动了冷却、烟塔、脱硫“三塔合一”布置的同类型分体式、数量多、质量大、精度高的散热设备安装工艺的发展, 不仅提高散热设备吊装效率和安装质量而且缩短安装工期, 起到了“安全、可靠、节能、环保、高效、先进”的引领作用。

摘要：本文介绍在干旱地区建设的超临界间接空冷“三塔合一”大型散热设备的安装工艺, 此工艺不仅提高散热设备吊装效率和安装质量而且缩短安装工期, 达到降本增效的目的。

关键词：超临界,间接空冷,“三塔合一”

参考文献

[1]山西神头发电有限公司“上大压小”2×600MW机组工程《空冷塔设备及附属管道安装》施工方案, 2011, 07.

[2]赵丽萍.空冷机组经济性的分析[D].华北电力 (北京) 大学, 2002.

大型散热器 第3篇

1 缠绕管式换热器的发展过程

1898年, 林德公司开发出世界上第一台缠绕管式换热器, 该类缠绕管式换热器由2个同心圆管组成, 内管通入高压空气, 管间通入低压冷空气。经过对结构的不断改进, 制成了蛇管式缠绕管式换热器, 将换热管由内向外缠绕在中心筒上, 绕制成缠绕管式换热器。

20世纪70年代, 我国开始缠绕管式换热器的国产化研究;20世纪80年代开封空分集团开发出国内第1台缠绕管式换热器, 实现了缠绕管式换热器的国产化研究。并于1996年完成了宁夏化肥厂低温甲醇洗工段配套的高压缠绕管式换热器4115E7的研制, 成功实现了单股流缠绕管式换热器的工业化应用。20世纪90年代, 开封空分集团开发出国内第1台多股流高压缠绕管式换热器, 完成了国家“九五”重点科技攻关计划项目, 实现了多股流高压缠绕管式换热器的国产化研究。

目前, 国内具有缠绕管式换热器设计能力的厂家主要是开封空分集团有限公司和合肥通用机械研究院, 具有制造能力的厂家是开封空分集团有限公司、镇海石化建安工程有限公司和大连的林德工艺装置有限公司。合肥通用机械研究院[3]与镇海石化建安工程有限公司分别负责结构设计和加工制造缠绕管式换热器, 开封空分集团有限公司是唯一具有成熟的设计和制造缠绕管式换热器能力的厂家。

2 缠绕管式换热器的发展趋势及技术难点

目前, 国内厂家在铜制、不锈钢和碳钢缠绕管式换热器的设计和制造方面技术比较成熟, 而应用于大型LNG和LNG-FPSO中的铝制缠绕管式换热器和不锈钢-铝制缠绕管式换热器设计和制造关键技术尚不成熟, 尤其是应用于大型LNG-FPSO天然气液化缠绕管式换热器技术国内鲜有研究。

在国际上, 美国空气产品化学工程公司 (APCI) 和林德公司 (LINDE) 是LNG领域缠绕管式换热器的2家主要供货商。APCI具有全面设计制造大型LNG装置主低温换热器的能力, 目前其制造厂内可以制造直径5m、长度55m、450t重以下的缠绕管式换热器, 但其设计制造能力可以扩展, 以满足更大规模LNG工厂的需求。目前, AP CI对于大型LNG-FPSO工艺进行研究, 主低温换热器仍然采用缠绕管式换热器, 并对缠绕管式换热器的结构进行改进, 以满足海上生产的特殊要求。

林德公司 (LINDE) 在1993年开始为市场提供大型LNG绕管式换热器, 其在大型LNG装置中选择多股流缠绕管式换热器作为液化段和过冷段的主低温换热器。目前, 该公司在其制造厂内能够完成直径7.5m、260t重缠绕管式换热器的制造, 对于更大尺寸和重量的缠绕管式换热器通过改进制造工艺就能实现[4]。目前, 林德公司与挪威石油公司 (STATOIL) 对缠绕管式换热器在晃动时壳侧内流体均布技术进行研究, 以便使缠绕管式换热器能够更好地应用于LNG-FPSO工艺[5]。

国内企业以中海石油气电集团有限责任公司和开封空分集团有限公司为代表, 承担了国家工信部“大型LNG绕管式换热器研制”的课题, 已对该类设备进行了立项研究。开封空分集团已对相关技术进行了试验论证, 并完成了大型LNG-FPSO样机的制造, 即将进行并网试验。通过该类研究, 能够掌握大型LNG和LNG-FPSO缠绕管式换热器设计和制造关键技术, 最终实现大型LNG缠绕管式换热器的国产化。

参考文献

[1]尾花英朗.热交换器设计手册[M].徐忠权, 译.北京:石油工业出版社, 1982.

[2]张周卫, 汪雅红.缠绕管式换热器[M].兰州:兰州大学出版社, 2014.

[3]陈永东.我国换热器的技术进展[A]//第二届全国换热器学术会议论文集, 2002.

[4]Linde Engineering.Coil-wound heat exchangers[EB/OL]. (2014-01-17) [2016-09-16].http://www.docin.com/p-755931504.html.

大型散热器 第4篇

现有技术中在对小功率发动机散热时, 散热器的空间及迎风面积可以应对散热需要, 但在大功率发动机前, 由于整机布置, 空间有限, 散热器和风扇很难达到设计要求, 造成散热效果欠佳。而且风扇转速根据发动机转速决定, 对于液压油的冷却, 无法做到适时跟进变化, 能耗比较大。

1 传统挖掘机散热系统介绍

1.1 挖掘机散热系统构成。

传统挖掘机散热系统散热形式 (图1) , 发动机直接驱动1个风扇, 对合成的一个整体散热器 (包括空空中冷、水冷、液压油冷) 进行吸风。其中空空中冷在前端, 水冷和液压油冷在后端, 采用水冷和液压油冷并联再与空空中冷串联 (两并一串) 结构构成传统的整体式散热器。风扇通过风扇垫块等固定在发动机的风扇带轮上, 风扇的转速由发动机自身曲轴与风扇带轮的速比决定 (一般为1:1左右) 。

1.2 传统中大型挖掘机散热系统缺陷。

传统中大型挖掘机散热器采用空空中冷, 水散, 油散两并一串结构, 散热器芯体面积较大, 造成风扇直径过大, 选用直径1100mm的风扇在1800RPM时的叶尖线速度达103.6m/s, 噪音非常大, 安全系数也不高。

2 新型独立散热技术应用

新型独立散热技术将液压油冷分离出来, 做成两个散热器, 采用两个风扇进行冷却 (图2) 。一个散热器是中中空冷与水冷合成, 由发动机直接驱动的风扇冷却。一个散热器是液压油冷, 由发动机取力口驱动一个齿轮泵带动的马达驱动的风扇驱动, 风扇转速根据液压油温高低变化。

散热系统硬件包括1台发动机, 2个散热风扇, 2个散热器 (一台用于水散、中冷、燃油冷, 另一个放置液压油冷) , 1个齿轮泵, 1个定量马达, 凯斯帕控制硬件 (电子控制板CED110、液压传感器, 诊断线缆、控制器连接套件、温度传感器接头、DIN标接头等) , 独立散热中液压泵安装于发动机自带取力口处, 发动机取力口采用13齿, 最大扭矩可达209N.M, 完全满足凯斯帕齿轮泵的使用要求, 齿轮马达带动风扇给液压油散热器提供冷却, 齿轮泵与齿轮马达之间, 增加溢流阀块, 凯斯帕独立散热控制系统提取液压油温度信号, 处理后输出一个电流信号调节比例阀的开度, 从而调节溢流量, 控制马达转速最终控制风扇转速, 以满足液压油的散热要求。

2.1 控制器的选择。

控制器是实现系统功能的关键元件, 是系统的总控制部件, 控制着液压油冷却风扇转速与液体温度的逻辑关系, 包含了所有的逻辑控制与逻辑计算法则。该机独立散热系统主要是把原来的液压油散热独立出来, 增加液压油温度信号提取, 处理后输出一个电流信号调节比例阀的开度, 从而调节溢流量, 控制马达转速最终控制风扇转速, 以满足液压油的散热要求。系统控制逻辑图如图3所示。

控制方式:控制器接收液压油温、液压油冷却风扇转速等参数, 采用增量式闭环PID控制, 动态调节电磁比例阀 (电流大小与阀开度成反比) 的开度, 增加了反转除尘功能, 有效解决了散热器上大量灰尘带来的风量不足等缺陷。

2.2 散热器的选择。

散热器结构有管带式、管片式、板翅式和翅片管式等多种类型;按加工材料种类主要有铜结构与铝结构等;根据主要加工工艺不同可以分为软钎焊与硬钎焊式。本散热器系统采用板翅式结构。其主要由隔板、内翅片以及散热带和封头、封条组成芯体, 再焊接上下集油室、

进出油接管等零部件组成整个换热器。主要特点为:散热效率高, 承压能力高。

2.3 液压件的选择。

凯斯帕齿轮泵KP30如表1。凯斯帕齿轮马达PLM20如表2。

3 独立散热系统的热平衡试验

对改进后的独立散热系统的挖掘机样机进行热平衡试验, 试验结果证明改进后的独立散热系统的挖掘机在环境为45度时的水温、液压油温、中冷温度、机油温度及发动机舱温度均满足发动机厂家的要求。最终解决了中大型挖掘机传统散热系统挖掘机水温、液压油温过高、噪音大等问题。

注:表中数据均换算为环境温度为45度时的数据

4 存在的问题及展望

(1) 独立散热系统采用齿轮泵和齿轮马达, 用阀块溢流方式控制风扇转速, 此方法不能从根本上使得功率按需分配, 在节能方面表现不佳。

(2) 挖掘机在不同环境下工作的数据采集不够, 造成独立散热系统控制方式未达到最优化。

(3) 独立散热采用厂家单独提供的控制器进行散热控制, 造成挖掘机整机控制系统的繁琐性, 后期应独立散热的控制集成在挖掘机整机控制器中。

参考文献

[1]詹友刚.Pro/ENGINEER中文野火版3.0曲面设计教程[M].北京:机械工业出版社, 2007.

[2]李亚东, 杨梅, 陈柏余, 等.液压挖掘机独立散热控制系统的应用.北京:建筑机械, 2012.

[3]甑胜祥, 李理, 徐广辉, 江健, 等.高原型工程机械散热系统的改进与应用.北京:工程机械, 2009.

[4]杨连生.内燃机设计.北京:机械工业出版社, 1991.

大型散热器 第5篇

随着国家提高主要污染物排放总量的控制标准以及FGD脱硫设备的不断老化, 一些深层次问题逐渐暴露。GGH作为湿法脱硫系统的一个技术瓶颈环节, 很大程度上对脱硫系统的稳定运行造成了一定影响。因此, 我们就有关预防和治理GGH的换热原件结垢堵塞的解决方法做了一个比较详细地描述。

一、在线高压水冲洗

为了有效预防和治理GGH的换热原件结垢堵塞, 避免由于经常对GGH的换热原件进行离线进行高压水冲洗, 使得脱硫系统频繁退投, 直接影响发电机组整个脱硫系统的投运率。从2011年7月份开始, 我们尝试在运行中对#1 (600 MW) 、#2 (600 MW) 、#3 (660 MW) 发电机组的GGH换热原件进行在线高压水冲洗。每次高压水冲洗基本上在低负荷时投运, 水压约120~150 bar, 至少走一个顺控程序, 酌情增加上部高压水冲洗1~2遍。

#1、#2、#3机三台机组在线高压水冲洗前后的主要参数变化如表1、表2、表3所示。

注:7月20日冲洗前后增压风机电流增加与低NOX燃烧优化试验要求系统风量增加有关

从以上各表情况可以看到:

1.虽然各台GGH运行条件不同, 但在线高压水冲洗水对控制GGH差压上升趋势、降低增压风机电耗、改善增压风机的工作条件确实有效。

2.由于#1、2、3GGH的换热原件已有相当程度的结垢堵塞, 它们的净烟气侧差压远大于初始值 (168 h满负荷期间分别为350、300、270 Pa) 的1.5倍。结垢形成硬垢后, 是很难用高压水直接冲洗清理的。而且随着时间延长, 结垢情况会越来越严重。

目前, 这些数据的变化只能说明在线高压水冲洗水对结垢中后期GGH换热原件的影响。其中, #3GGH投运时间相对较短、硬垢较少、搪瓷表面工况较好, 因此高压冲洗效果相当明显。

3.GGH进出口差压高低变化必然会导致增压风机电流升降, 而增压风机电流升降还与锅炉烟气量、引风机出力、电除尘除尘率、除雾器出口液滴携带量、喷淋层工作状态等多种因素有关。

如7月20日#2GGH高压水冲洗前后增压风机电流不降反升, 这主要是因为低NOX燃烧优化试验要求增加锅炉系统风量, 致使增压风机负荷加重, 造成增压风机电流上升量抵消了GGH差压降低引起的下降量。

二、压缩空气吹扫

压缩空气吹扫GGH的换热原件是标准配置的吹扫方法。乐电公司实行两台GGH成对连续交替轮换吹扫, 每个周期大概3~4 h, 吹扫压力为5~6 bar。吹扫次数、压力超过或达到GGH生产厂家巴克杜尔推荐标准 (每台每天1~3次, 吹扫压力6 bar) , 目前压缩空气吹扫工作状况正常。当然, 如果能通过设备改造使压缩空气吹扫压力达到7 bar左右, 那将会是更为理想的吹扫效果。

压缩空气吹扫主要有两方面作用:一是吹走附着在换热面表面的石膏浆液和飞灰;二是吹干GGH换热面, 预防GGH腐蚀。我们认为压缩空气过度吹扫会加快粘附在GGH换热元件表面浆液干燥, 留下溶质或固形物并逐渐加厚形成恶性循环;同时促使烟气中的SO3以及塔内浆液等与飞灰相互反应形成类似水泥的硅酸盐的硬化物质, 增加预防和治理GGH换热原件结垢堵塞的难度。因此, 我们不主张压缩空气24 h连续吹扫。

三、GGH换热原件结垢物的化学清洗

乐清发电公司非常重视GGH结垢堵塞的预防和治理工作, 早在2010年上半年就联系了浙江能源集团公司的技术中心, 就GGH的换热原件化学清洗项目展开合作并成功申报2011年浙江能源集团科研项目。

该项目的目的就是要研发一种能快速清除石灰石石膏湿法脱硫系统GGH中换热原件上的硬垢化学清洗剂。化学清洗剂应是中性环保型的, 能够在常温下使用, 对搪瓷换热元件和设备无腐蚀, 人体接触无不良反应。根据GGH的换热原件垢样成分特点, 通过多次试验分析, 选择了合适的清洗剂和清洗工艺, 对清洗工艺流程的控制、安全点的确定等进行了试验研究;对清洗剂的用量和清洗成本进行了经济性分析, 最后确定了化学清洗配方和清洗流程。

GGH结垢形成的基本原因, 主要就是电除尘的飞灰和烟气携带吸收塔的浆液。由于原烟气的高温烘烤, 在GGH换热元件表面形成了难溶性的硫酸盐和硅酸盐。日积月累, 堵塞了GGH换热元件间隙之间的通风空间。

在浙江能源集团公司技术中心的指导下, 我们利用2010年9月#3机C修、2011年1月#2机春节调停、2011年2月#1机C修分别对#3GGH、#2GGH和#1GGH的换热原件进行了化学清洗试验。

这三次化学清洗前都对GGH垢样进行了分析, 通过GGH换热原件垢样成分分析, 可以看出GGH的结垢主要由Si O2、Ca O、Fe2O3、Al2O3, 其成分和水泥很接近, 这就导致GGH换热元件上的积垢清洗困难。浙能技术中心联合上海未来公司根据GGH垢样的具体特点, 配置了环保型S-206GGH中性清洗剂。

该清洗剂所采用的技术方案如下:

1. 清洗剂的质量配比原料组成

清洗主剂30%~50%, 表面活性剂0.5%~2.5%, 渗透剂0.2%~2.5%, 助溶剂2%~8%, 碱15%~25%, 余量为水。混合后调节p H值为7~9 (碱性) , 为获得 (碱性溶液) 清洗剂。

2. 清洗主剂优选为一种或两种以上任意比例的混合

如聚丙烯酸、聚马来酸酐、丙烯酸马来酸酐共聚物、乙二胺四乙酸、柠檬酸、羟基丁二酸、羟基乙酸、羟基丙酸、草酸或酒石酸。

3. 表面活性剂优选烷基酚、聚氧乙烯、醚磷酸酯盐。

4. 助溶剂优选为丙烯酸丙烯酸酯膦酸磺酸盐四元共聚物或丙烯酸膦酸盐二元共聚物。

5. 碱以碱水溶液的形式加入, 所述的碱水溶液为质量浓度50%的氢氧化钠水溶液或50%的氢氧化钾水溶液。

6. 渗透剂优选为烷基酚聚氧乙烯醚。

根据GGH的换热原件结垢情况, 调节主剂、表面活性剂、渗透剂的比例。

我公司2010年9月第一次#3GGH化学清洗试验清洗剂组成为:清洗主剂30%, 表面活性剂1.2%, 渗透剂0.4%。2010年9月20日~26日, 第一次在#3GGH进行了化学清洗试验, 化学清洗剂用量为5 t。浙能技术中心认真编制了化学清洗工艺控制方案, 我公司负责对清洗工程的协调、运行设备操作、数据收集、质量监督。

#3GGH清洗前后的主要参数变化如表4所示。

从表4看出, 化学清洗基本达到了预期的效果。在检查过程中, GGH换热元件表面还存在少量点垢。分析原因, 有可能是吸附在换热元件表面的垢样成分与硬垢有所不同, 随后向浙能技术中心、上海未来公司提出需要进一步研究换热元件表面残留垢样的清洗剂及清洗方法。由于#3GGH投运时间比较短, 结垢量不是很大, 所以清洗比较容易。另外, 还要进一步验证结垢量大的GGH清洗效果。

2011年1月28~2月7日, 我公司利用春节调停, 在#2GGH进行第二次化学清洗。除去春节休息, 实际工作共6天, 使用化学清洗剂共计12 t。随后, 我公司在#1GGH进行第三次化学清洗。清洗时间从2011年2月8日开始, 2月14日完工, 共6天, 使用化学清洗剂共计12吨。我公司2011年1、2月第2、第3次#2、#1GGH化学清洗试验清洗剂根据第一次情况数据略作调整:清洗主剂35%, 表面活性剂2%, 渗透剂0.5%。调整目的在于增强消除吸附在换热元件表面的硅酸盐残垢效果、提高药剂在管壁表面的附着力和对垢样的渗透力。整个清洗过程按两天为一个周期 (药剂喷洒高压水冲洗压缩空气吹干) , 经过三个阶段的施工, 完成了清洗工作。

#1、#2GGH清洗前后主要的参数变化如表5、表6所示。

这两次GGH换热元件化学清洗是在总结了#3机及兰溪发电厂GGH的换热原件化学清洗的经验后, 针对#1、2机GGH结垢的特点制定的可行的清洗方案。清洗完成后, 换热元件已基本达到清洗质量要求。GGH换热元件表面的结垢物已基本清洗干净, 换热元件露出了搪瓷本色、无任何损伤, 清洗效果明显好于人工高压水冲洗。设备运行后各项参数良好, 与投运后性能试验结果基本接近。

#1GGH于1月13日进行过一次在线高压水冲洗。因为GGH的换热原件结垢已经比较严重, 在线高压水冲洗介入较晚, 所以冲洗效果不明显。而从最终结果来看, 化学清洗对结垢量大的GGH清洗效果显著。

#2GGH由于在1月12日、13日刚进行过一次离线高压水冲洗, 至26日春节调停, 运行时间较短。因此, 单看化学清洗前后的GGH差压、增压风机电流变化相对不大, 但从中也进一步说明了化学清洗清理硬垢比离线高压水冲洗更加有效。至今我公司已开展了4台次的GGH化学清洗工作, 总体评价效果良好。

通过对化学清洗实例的分析研究和总结, 我们得出以下基本结论。

1.化学清洗剂适应性广, 清洗效果较好, 基本能达到GGH的换热原件化学清洗的目的。

2.第一周期的药剂量要适当增加, 并适当延长时间, 效果明显改善, 为缩短整个清洗周期提供了可靠依据。清洗剂用量与GGH的堵塞状况密切相关, 随着GGH的运行周期增加, 堵塞情况越严重, 清洗剂用量也增大, 如表7。

3.让堵塞严重的GGH在72 h时间进行一个周期的应急化学清洗是可行的。

4.化学清洗GGH的换热原件是治理清除GGH硬垢的有效办法, 清洗干净后, 对延缓GGH的结垢非常关键。因此, 我们认定在找到更好地延缓GGH结垢的化学试剂之前, 应该最大限度地利用现有的延缓GGH结垢的各种技术措施和方法。

四、几点建议

现根据GGH生产厂家巴克杜尔高压水冲洗最新要求以及浙江能源集团公司运行维护交流会的经验, 结合乐电公司的实际情况, 我们就运行、设备优化做出如下建议, 期望能达到更佳的预防和治理效果。

1.加强在线高压水冲洗力度

将高压水冲洗规定为每周一次 (无论差压高低都必须进行, 差压高了后再进行在线冲洗其实效果会较差, 并会导致换热元件表面积垢加剧) , 并根据差压变化情况实时调整高压水冲洗的投运频率。

2.离线高压水冲洗是在湿法脱硫系统退出运行的前提下, 通过低压水冲洗高压水冲洗压缩空气吹干三个阶段完成。与在线高压水冲洗只能尽量安排在低负荷时段进行不同, 通过高压水冲洗压缩空气吹干两个阶段完成比的较, 自然有更好的效果 (湿法脱硫系统退出冲洗时无新浆液、飞灰粘附, 无烟气参与反应, 低压水冲洗能软化换热元件表面结垢) , 如有机会应积极争取离线高压水冲洗。

3.鉴于#3GGH在线冲洗效果明显, 与#3GGH工作条件相似、且投运时间更短、硬垢更少的#4GGH应该也有相应的效果, 建议#4GGH及时加入在线高压水冲洗。

我公司四台GGH同为巴克杜尔生产制造, 当然有很多共同之处。然而由于各台GGH在投运时间、工作条件、运行方式的差异, 各台GGH结垢堵塞情况自然不同, 即使同台GGH也会在不同时期有不同表现。

4.化学清洗GGH是治理清除GGH硬垢的有效办法, 它能在不损害设备和人员的情况下快速清除GGH硬垢。并且可以将GGH化学清洗列入每年计划检修项目, 提高GGH的通风能力。

5.可以考虑配套电除尘、除雾器优化改型。考虑到改进型换热元件可延缓GGH结垢堵塞速度, 降低GGH的整体差压, 使换热元件易于清洗方面有极大优势, 我们可以考虑进行GGH换热元件优化 (更换成改型通道L型换热元件) , 以增加GGH换热元件的间隙空间。

五、结语

在GGH结垢堵塞的预防和治理中, 高压水冲洗运行操作和运行方式的优化是一个非常重要的环节, 及时合理的高压水冲洗对减缓结垢堵塞速度和增强治理效果有着至关重要的作用。

化学清洗GGH是治理清除GGH硬垢的切实有效的办法, 它跟GGH换热元件优化改型一样, 只是替湿法脱硫系统打造了一个良好的GGH启始工作环境。想要减缓结垢堵塞速度和增强防堵的治理效果还需要合理的高压水冲洗、除雾器系统的优化、电除尘效率的提高等其它各种技术措施来配合完成。

我们也应认识到, 对于连续运行中的GGH, 其结垢堵塞几乎是个不可逆的过程。包括GGH在线高压水冲洗在内的各种冲洗方式, 不可能有永久的效果, 它们同样受系统设备老化等边际效应递减律的制约。

需要特别指出GGH积灰、结垢是一个复杂的综合性问题, 具体因素多种多样。因此, 我们在预防和治理的时候不能仅仅局限于GGH本身, 而是要从整个湿法脱硫系统出发, 结合公司运行和设备的实际情况, 深入分析, 进一步找出问题的症结, 对症下药, 综合治理, 保正脱硫设备的安全运行。

摘要：某发电公司发电机组FGD脱硫设备的GGH换热器原件在使用过程中经常性地发生结垢堵塞, GGH的差压增大, 影响了脱硫的效果。在线高压水冲洗与压缩空气吹扫能够减少GGH的差压。但因设备老化和使用时间长, 效果不是很好。而化学清洗则能够有效解决GGH的换热原件结垢堵塞的疏通问题。