了解一下空氣加熱系統(tǒng)普遍存在的問題及其原因
在很多工業(yè)行業(yè),如化工、造紙、糧食加工等行業(yè),空氣加熱系統(tǒng)在生產工藝中起著重要的作用,因而它們的運行狀況對企業(yè)生產影響很大。如果空氣加熱系統(tǒng)長期“帶病”運行,蒸汽成本和運行費用高,生產效率低,有時還會影響產品品質。
為此,根據多年實踐經驗,孚雷德就空氣加熱系統(tǒng)普遍存在的問題及其原因進行如下說明和分析,供大家參考。
空氣加熱器內發(fā)生水錘。現(xiàn)場了解到,空氣加熱盤管往往選型過大,盤管的下半部分會積滿水,容易引起水錘的發(fā)生。如果加熱器出口采用群組疏水或疏水閥選型有誤,水錘的頻率和強度也高。當然,水錘的發(fā)生還與后端冷凝水的回收形式以及前段蒸汽流量的控制方式有關。
加熱盤管腐蝕泄漏。當加熱器內積水時,積聚的冷凝水溫度會比蒸汽溫度低很多,系統(tǒng)內空氣中的二氧化碳和氧氣容易溶解在其中。另外,由于不當的水處理,鍋爐在產生蒸汽時,二氧化碳也會不斷產生并被蒸汽攜帶到空氣加熱器中。二氧化碳溶解到水中形成碳酸,造成腐蝕。鍋爐給水中的氧氣如果不能通過水處理工藝去掉,同樣也會被蒸汽攜帶到加熱器中,溶解在水中也具有很強的腐蝕性。當加熱器入口蒸汽含水量大時,腐蝕會加重。
冬季加熱盤管結冰。如果盤管下半部分積水,在冬天,通過盤管的冷空氣溫度降為0℃或是還要低時,盤管內的積水就會結冰。
出口空氣溫度波動大且出現(xiàn)分層現(xiàn)象。當加熱盤管積水時,溫度控制閥會不斷震蕩,出口空氣溫度波動大。此外,由于加熱器頂部靠近蒸汽入口,溫度較高,加熱器下端因積水而溫度較低,而且越靠下溫度越低,到疏水閥時溫度低。通過加熱器頂部的空氣吸收高溫蒸汽的潛熱,而通過底部的空氣只吸收低溫冷凝水的部分顯然,因此加熱器出口空氣溫度出項上下分層現(xiàn)象,處于加熱器出口上端的空氣溫度要比下端空氣溫度高出很多。
需要蒸汽壓力偏高。如果蒸汽含水量大,當符合加熱需求時,需要開大蒸汽入口閥門開度以增加蒸汽壓力。而蒸汽中的空氣等不凝性氣體會影響空氣加熱器的加熱效率,為了符合加熱要求,也需要通過增加蒸汽壓力來彌補。從而導致空氣加熱器的供汽壓力偏高。
蒸汽耗量偏大。蒸汽的潛熱隨壓力的增加而減少,蒸汽壓力的增加意味著單位質量蒸汽所釋放熱量減少,空氣加熱需要的蒸汽量增加。嚴重的是,一些企業(yè)因空氣加熱器疏水閥漏汽或通過閥門直排導致較大的蒸汽浪費。
加熱器效率偏低。許多空氣加熱器出口采用群組疏水,導致部分盤管疏水不暢而影響加熱效率。另外,疏水閥的選型不當會使得設備內冷凝水無法及時排出,影響加熱器加熱效率,出現(xiàn)加熱溫度不符合要求的情況。
盤管壽命縮短使得運行費用增加。加熱器盤管頂部蒸汽空間的高溫會使盤管產生膨脹現(xiàn)象,但底部盤管卻因積水處于低溫狀態(tài)而發(fā)生收縮現(xiàn)象。不均勻的膨脹和收縮使加熱盤管產生機械應力,容易造成加熱盤管的變形乃至破裂,使蒸汽向外泄漏或進入到二次側空氣流中。當積聚的冷凝水水位連續(xù)變化時,機械應力會增加,盤管壽命會短,增加了維修費用,也會因增加停機時間而影響生產。
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空氣加熱器內發(fā)生水錘。現(xiàn)場了解到,空氣加熱盤管往往選型過大,盤管的下半部分會積滿水,容易引起水錘的發(fā)生。如果加熱器出口采用群組疏水或疏水閥選型有誤,水錘的頻率和強度也高。當然,水錘的發(fā)生還與后端冷凝水的回收形式以及前段蒸汽流量的控制方式有關。
加熱盤管腐蝕泄漏。當加熱器內積水時,積聚的冷凝水溫度會比蒸汽溫度低很多,系統(tǒng)內空氣中的二氧化碳和氧氣容易溶解在其中。另外,由于不當的水處理,鍋爐在產生蒸汽時,二氧化碳也會不斷產生并被蒸汽攜帶到空氣加熱器中。二氧化碳溶解到水中形成碳酸,造成腐蝕。鍋爐給水中的氧氣如果不能通過水處理工藝去掉,同樣也會被蒸汽攜帶到加熱器中,溶解在水中也具有很強的腐蝕性。當加熱器入口蒸汽含水量大時,腐蝕會加重。
冬季加熱盤管結冰。如果盤管下半部分積水,在冬天,通過盤管的冷空氣溫度降為0℃或是還要低時,盤管內的積水就會結冰。
出口空氣溫度波動大且出現(xiàn)分層現(xiàn)象。當加熱盤管積水時,溫度控制閥會不斷震蕩,出口空氣溫度波動大。此外,由于加熱器頂部靠近蒸汽入口,溫度較高,加熱器下端因積水而溫度較低,而且越靠下溫度越低,到疏水閥時溫度低。通過加熱器頂部的空氣吸收高溫蒸汽的潛熱,而通過底部的空氣只吸收低溫冷凝水的部分顯然,因此加熱器出口空氣溫度出項上下分層現(xiàn)象,處于加熱器出口上端的空氣溫度要比下端空氣溫度高出很多。
需要蒸汽壓力偏高。如果蒸汽含水量大,當符合加熱需求時,需要開大蒸汽入口閥門開度以增加蒸汽壓力。而蒸汽中的空氣等不凝性氣體會影響空氣加熱器的加熱效率,為了符合加熱要求,也需要通過增加蒸汽壓力來彌補。從而導致空氣加熱器的供汽壓力偏高。
蒸汽耗量偏大。蒸汽的潛熱隨壓力的增加而減少,蒸汽壓力的增加意味著單位質量蒸汽所釋放熱量減少,空氣加熱需要的蒸汽量增加。嚴重的是,一些企業(yè)因空氣加熱器疏水閥漏汽或通過閥門直排導致較大的蒸汽浪費。
加熱器效率偏低。許多空氣加熱器出口采用群組疏水,導致部分盤管疏水不暢而影響加熱效率。另外,疏水閥的選型不當會使得設備內冷凝水無法及時排出,影響加熱器加熱效率,出現(xiàn)加熱溫度不符合要求的情況。
盤管壽命縮短使得運行費用增加。加熱器盤管頂部蒸汽空間的高溫會使盤管產生膨脹現(xiàn)象,但底部盤管卻因積水處于低溫狀態(tài)而發(fā)生收縮現(xiàn)象。不均勻的膨脹和收縮使加熱盤管產生機械應力,容易造成加熱盤管的變形乃至破裂,使蒸汽向外泄漏或進入到二次側空氣流中。當積聚的冷凝水水位連續(xù)變化時,機械應力會增加,盤管壽命會短,增加了維修費用,也會因增加停機時間而影響生產。
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