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磁翻板液位計在鋼鐵廠換熱設備疏水成績及處理方法
閱讀：2305 發布時間：2018-3-28
目前，一些換熱站的大型換熱設備，以管式換熱器爲例，普通集中布置，下層爲換熱設備本體，上層爲冷凝水回收安裝，這樣既節省占空中積，又方便冷凝水回收。但是近年來，一些換熱站將換熱設備、冷凝水回收安裝等設備共同布置在一個程度面上，此時如何使這些換熱設備在蒸汽不時變化的狀況下，構成的冷凝水仍可以正?；厥眨媾R著新的應戰。本文次要討論此成績的處理方法。
首鋼京唐鋼鐵公司爲滿足鋼鐵廠正常的消費需求，在廠區內設置集中采暖站所5座，辨別爲1#、2#、3#、4#、5#換熱站，散布于全廠，次要擔任對全公司內各有關消費和生活與管理設備修建停止采暖所需求的高、高溫熱水的供給，同時統籌均衡管網蒸汽用量。各換熱站次要的換熱設備爲汽-水式管式換熱器，蒸汽在各換熱器中放熱后發生的冷凝水，全部回收送至廠區各工藝設備做爲消費用水。但是當管網、用戶等外界緣由形成進入管式換熱器的蒸汽量較少、壓力較低時，致使換熱進程中構成的凝結水無法回收，在管式換熱器內逐步增多，凝結水液位繼續偏高，換熱效率急劇降低，其中尤以大型換熱器更爲嚴重。爲此本文以首鋼京唐鋼鐵公司4#換熱站爲例，對現場兩臺QTQH-W-N-32MW型低溫汽-水換熱器總結剖析后，提出了一種全新的處理換熱器疏水成績的新辦法，以順應外界蒸汽的不時變化。
1、水零碎簡介
1.1 補水箱
站內設置一個補水箱，補水箱容積爲20m3，詳細尺寸爲3000×3000×2500mm，補水箱設有進水口、排污口、溢流口、箱頂人孔、液位計接口及水泵進水口等必要接口及內、外爬梯，底部設有隔欄。其中進水口配有自動浮球閥，浮球閥可依據水箱液位自動開閉。底部隔欄可以無效地過濾水箱內的硬性雜質。該水箱用于緩沖零碎水流量的變化，避免水流量動搖較大時，影響供暖零碎的正常運轉。
1.2 自動變頻恒壓定壓補水安裝
該站設一套自動變頻恒壓定壓補水安裝，含變頻補水泵2臺，變頻控制箱1套，單臺水泵次要參數如下：（1）流量：20m3/h；（2）揚程：58.8m；（3）電機功率：11kW/380V；（4）保送水溫：≤40℃；（5）環境溫度：5℃～40℃；（6）任務壓力：≤1000kPa。該安裝的運轉方式有手動、自動兩種，自動時可依據現場實踐運轉狀況自行設置相關參數。在供暖零碎波動運轉時期，普通設置爲自動補水，水泵一用一備，兩個水泵依照設定工夫自動切換運轉，安裝經過裝置在與零碎相連管道上的壓力傳感器，檢測零碎壓力，并將數據上傳至外部的CPU，經過比對預設參數，來控制變頻補水泵的啟停。當零碎壓力等于曾經設置的壓力參數時，水泵中止運轉，進入休眠期，待零碎壓力降低時，再次變頻啟動。同時該安裝設置有自動泄壓閥，當零碎壓力超越預設參數時，安裝將經過自動泄壓閥泄壓，以此來維持零碎的恒壓。
1.3 循環水泵
該站共設3臺ISR200-150-440型臥式低溫熱水循環泵，正常任務時兩用一備，每臺水泵的次要參數如下：（1）流量：550m3/h；（2）揚程：54.5m；（3）所配電機功率：132kW/380V；（4）任務溫度：≤100℃；（5）任務壓力：≤1200kPa。水泵采用彈性聯軸器銜接。配規范軸承，水泵葉輪青銅材質、耐腐蝕；泵體樹脂砂鑄造，泵軸采用不銹鋼材質。其中泵的轉子及其次要的旋轉部件均停止了靜均衡和動均衡實驗。靜均衡精度不低于GB9239中的G6.3級，動均衡精度不低于GB9239中的G2.5級。泵的振動在無汽蝕運轉條件下測量，軸承處的振動值契合JB/T8097的規則。水泵的啟動方式分爲就地啟動和近程啟動兩種方式。
2、蒸汽零碎簡介
2.1 蒸汽管道
該站的蒸汽管道主路由一次電動切斷閥、Y型過濾器、減壓閥、電動調理閥、二次手動閥等五大局部組成；旁路只設置一道手動閥。正常狀況下，廠區管網蒸汽經過主路進入管式換熱器。電動切斷閥用于緊急狀況下疾速、牢靠地切斷蒸汽源。Y型過濾器用于過濾蒸汽攜帶的硬質雜質。雜質可經過設備自帶的排污口活期排出。三暢減壓閥經過調理其本身的調壓螺栓，來調整進入管式換熱器的蒸汽壓力，以保證進入管式換熱器的蒸汽在允許的正常壓力范圍內動搖。電動調理閥普通設置爲近程操作，廠區中心調度經過近程調理閥的開度，來控制進入管式換熱器的進汽量，以適時地調整供暖溫度。二次手動閥正常任務時處于全開形態，其次要用于電動調理閥加入運轉后調理蒸汽量。旁路閥門普通處于常閉備用形態，當管網壓力過低蒸汽無法經過減壓閥，或是主路檢修需隔離時，經過開啟旁路提供蒸汽。
2.2 冷凝水回收安裝
該站共配有3套冷凝水回收安裝，單套安裝的處置水量爲40t/h。每套安裝由回水主機罐體、除污器、汽蝕消弭器、調壓安裝、凝結水給水泵、液位傳感器、電氣控制柜等七大局部組成。管式換熱器運轉進程中構成的冷凝水經疏水器后，先后經過上升管道、程度管道進入回收安裝的主機罐體。此時，首先經過精細過濾器、除污器，把整個管道中的油污、硬質雜質經過機械物理處置，使雜污物經過回收安裝開設的排污閥活期排出。而罐內的凝結水經過汽水別離器使二次汽與飽和凝結水失掉別離，進而使二次汽在密閉的罐體內堅持一定的空間與凝結水堅持波動形態，然后凝結水經過汽蝕消弭器，進入配套運用的給水泵送至廠區管網。
3、換熱零碎簡介
3.1 管式換熱器
換熱器是將熱流體的局部熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交流器。換熱器是消費進程中熱量交流和傳遞不可短少的設備。在熱量交流中常有一些腐蝕性、氧化性很強的物料，因而要求制造換熱器的資料具有抗強腐蝕功能。換熱器的分類比擬普遍，次要分爲：螺旋板式換熱器、波紋管換熱器、列管換熱器、板式換熱器、管殼式換熱器、容積式換熱器、浮頭式換熱器等。鑒于要求制造換熱器的資料具有抗強腐蝕性，因而可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金屬資料以及不銹鋼、鈦、鉭、鋯等金屬資料制成。但是用石墨、陶瓷、玻璃等資料制成的換熱器有易碎、體積大、導熱差等缺陷，用鈦、鉭、鋯等稀有金屬制成的換熱器價錢過于昂貴，而用不銹鋼制成的換熱器則抗腐蝕性較差，易發生晶間腐蝕。
該站低溫水汽-水管式換熱器共有２臺，單臺設備的次要參數如下：（1）換熱負荷：32000kW；（2）熱水循環量：550m3/h；（3）供水溫度：130℃；（4）回水溫度：80℃；（5）蒸汽計算壓力：0.2-0.4MPa；（6）蒸汽計算溫度：200℃，設備耐溫按300℃思索；（7）凝結水出水溫度：≤85℃；（8）耗蒸汽量：48t/h；（9）水側任務壓力：≤1200kPa。該換熱器外部管材質爲：不銹鋼。
管式換熱器的任務原理：
如下圖所示，壓力爲0.4~0.6MPa的飽和蒸汽由蒸汽入口進入管式換熱器，經折流板、隔板上下流通，zui終其大局部熱量被熱水吸收，構成凝結水從凝結水出口流出。一次熱水（溫度約爲20℃）從熱水入口流進，經過從左向右的換熱管流至封頭，在經過從右向左的換熱管從熱水出口流出，變成二次熱水，二次熱水流向零碎，放熱后流回換熱站循環水泵入口，經加壓后再次流向熱水入口，如此重復循環加熱，zui終向用戶提供80~130℃的低溫熱水。管式換熱器的任務原理圖
4、疏水成績
4.1 換熱初期
首鋼京唐鋼鐵公司4#換熱站于2008年夏季投產，事先由于大局部外界用戶不具有供暖條件，站外一些采暖管道也未裝置到位等諸多成績，致使4#換熱站無法帶齊一切的低溫用戶，只需求大批的蒸汽，便可以滿足用戶的要求，因而換熱器無法滿負荷正常運轉，在這種狀況下，由于進入管式換熱器的蒸汽量較少，同時在其外部沒無形成足夠的壓力，招致構成的大批冷凝水經過疏水器后，基本無法經過疏水器后的上升管道回到凝結水箱，zui終在換熱器內的冷凝水逐步增多，磁翻板液位計臨時顯示高液位，而換熱器的換熱效率也開端急劇下降，前期甚至呈現嚴重的撞管景象，間接要挾設備的運用壽命。
4.2 換熱中期
首鋼京唐鋼鐵鋼鐵公司4#換熱站在2010年夏季隨著廠區內各項工程的完畢，站內的低溫管式換熱器簡直帶齊一切的用戶，換熱器也接近滿負荷運轉，換熱進程中構成的凝結水簡直全部回收。但是換熱站作爲均衡全廠管網蒸汽的重要設備，往往需求依據管網蒸汽量，做出適時調整。在管網蒸汽充足的狀況下，換熱器只得連續性地運用大批蒸汽。經過現場臨時察看，這種狀況往往換熱器內的凝結水又開端逐步增多，磁翻板液位計顯示高液位，換熱效率逐步下降，呈現撞管等景象，要挾設備運用壽命。
4.3換熱前期
隨著換熱設備及其隸屬設備的臨時運轉，換熱器的疏水器有時會呈現任務不波動的景象，招致換熱器在換熱進程中構成的冷凝水不能*回收，而是在換熱器內逐步增多，zui終異樣招致換熱效率下降，呈現撞管等景象，要挾設備的運用壽命。磁翻板液位計在鋼鐵廠換熱設備疏水成績的處理方法表示圖
5、處理方法
5.1如上圖所示，在原上升管道與疏水器之間添加兩條回路，其中主路由止回閥、管道泵組成。管道泵與換熱器的三暢磁翻板液位計連鎖，依據現場詳細運轉狀況設置高、低液位管道泵自動啟停，磁翻板液位計的數值上傳至廠區指揮中心，實時近程監控，同時增設管道泵的緊急中止按鈕。旁路僅設置止回閥。在正常狀況下，凝結水可以經過旁路的止回閥順利地回收到凝結水回收安裝中；在非正常狀況下，則可以憑仗管道泵加壓后，順利回收。
5.2如上圖所示，在原排污管道的手動閥門下側添加電動閥門。正常運轉時期手動閥門處于常開形態，電動閥門與換熱器的三暢磁翻板液位計連鎖，設置高、低液位自動啟停。此高液位下限應高于管道泵啟動時的下限，作爲管道泵檢修時或是冷凝水過多時的后備，從而保證換熱設備的正常運轉；此低液位的下限可應略高于管道泵中止時的下限，保證管式換熱器內存有大批的凝結水，增加蒸汽對設備的間接沖擊。
6、總結
雖然經過調理手動排污閥可以排出局部凝結水，適當緩解管式換熱器的高液位，但是這種辦法既糜費凝結水，又在現場使用中有局限性。閥門開度的大小，間接關系到管式換熱器內凝結水液位的上下，過大會使蒸汽還未*放熱便間接溢出，過小又會使設備液位逐步降低，因而往往需求專人在現場重復調理，不只耗費了少量的人力和物力，實踐效果也并不理想。首鋼京唐鋼鐵公司4#換熱站將上述兩種方法互相結合，在原來的根底上添加局部設備后，經過2010年冬天的運轉檢驗，不只從基本上處理了大型換熱設備的疏水成績，釋放了人力，而且進步管式換熱器的換熱效率，使設備可以臨時、波動地運轉。--首鋼京唐鋼鐵結合無限責任公司 任振宇
目前，一些換熱站的大型換熱設備，以管式換熱器爲例，普通集中布置，下層爲換熱設備本體，上層爲冷凝水回收安裝，這樣既節省占空中積，又方便冷凝水回收。但是近年來，一些換熱站將換熱設備、冷凝水回收安裝等設備共同布置在一個程度面上，此時如何使這些換熱設備在蒸汽不時變化的狀況下，構成的冷凝水仍可以正常回收，面臨著新的應戰。本文次要討論此成績的處理方法。
首鋼京唐鋼鐵公司爲滿足鋼鐵廠正常的消費需求，在廠區內設置集中采暖站所5座，辨別爲1#、2#、3#、4#、5#換熱站，散布于全廠，次要擔任對全公司內各有關消費和生活與管理設備修建停止采暖所需求的高、高溫熱水的供給，同時統籌均衡管網蒸汽用量。各換熱站次要的換熱設備爲汽-水式管式換熱器，蒸汽在各換熱器中放熱后發生的冷凝水，全部回收送至廠區各工藝設備做爲消費用水。但是當管網、用戶等外界緣由形成進入管式換熱器的蒸汽量較少、壓力較低時，致使換熱進程中構成的凝結水無法回收，在管式換熱器內逐步增多，凝結水液位繼續偏高，換熱效率急劇降低，其中尤以大型換熱器更爲嚴重。爲此本文以首鋼京唐鋼鐵公司4#換熱站爲例，對現場兩臺QTQH-W-N-32MW型低溫汽-水換熱器總結剖析后，提出了一種全新的處理換熱器疏水成績的新辦法，以順應外界蒸汽的不時變化。
1、水零碎簡介
1.1 補水箱
站內設置一個補水箱，補水箱容積爲20m3，詳細尺寸爲3000×3000×2500mm，補水箱設有進水口、排污口、溢流口、箱頂人孔、液位計接口及水泵進水口等必要接口及內、外爬梯，底部設有隔欄。其中進水口配有自動浮球閥，浮球閥可依據水箱液位自動開閉。底部隔欄可以無效地過濾水箱內的硬性雜質。該水箱用于緩沖零碎水流量的變化，避免水流量動搖較大時，影響供暖零碎的正常運轉。
1.2 自動變頻恒壓定壓補水安裝
該站設一套自動變頻恒壓定壓補水安裝，含變頻補水泵2臺，變頻控制箱1套，單臺水泵次要參數如下：（1）流量：20m3/h；（2）揚程：58.8m；（3）電機功率：11kW/380V；（4）保送水溫：≤40℃；（5）環境溫度：5℃～40℃；（6）任務壓力：≤1000kPa。該安裝的運轉方式有手動、自動兩種，自動時可依據現場實踐運轉狀況自行設置相關參數。在供暖零碎波動運轉時期，普通設置爲自動補水，水泵一用一備，兩個水泵依照設定工夫自動切換運轉，安裝經過裝置在與零碎相連管道上的壓力傳感器，檢測零碎壓力，并將數據上傳至外部的CPU，經過比對預設參數，來控制變頻補水泵的啟停。當零碎壓力等于曾經設置的壓力參數時，水泵中止運轉，進入休眠期，待零碎壓力降低時，再次變頻啟動。同時該安裝設置有自動泄壓閥，當零碎壓力超越預設參數時，安裝將經過自動泄壓閥泄壓，以此來維持零碎的恒壓。
1.3 循環水泵
該站共設3臺ISR200-150-440型臥式低溫熱水循環泵，正常任務時兩用一備，每臺水泵的次要參數如下：（1）流量：550m3/h；（2）揚程：54.5m；（3）所配電機功率：132kW/380V；（4）任務溫度：≤100℃；（5）任務壓力：≤1200kPa。水泵采用彈性聯軸器銜接。配規范軸承，水泵葉輪青銅材質、耐腐蝕；泵體樹脂砂鑄造，泵軸采用不銹鋼材質。其中泵的轉子及其次要的旋轉部件均停止了靜均衡和動均衡實驗。靜均衡精度不低于GB9239中的G6.3級，動均衡精度不低于GB9239中的G2.5級。泵的振動在無汽蝕運轉條件下測量，軸承處的振動值契合JB/T8097的規則。水泵的啟動方式分爲就地啟動和近程啟動兩種方式。
2、蒸汽零碎簡介
2.1 蒸汽管道
該站的蒸汽管道主路由一次電動切斷閥、Y型過濾器、減壓閥、電動調理閥、二次手動閥等五大局部組成；旁路只設置一道手動閥。正常狀況下，廠區管網蒸汽經過主路進入管式換熱器。電動切斷閥用于緊急狀況下疾速、牢靠地切斷蒸汽源。Y型過濾器用于過濾蒸汽攜帶的硬質雜質。雜質可經過設備自帶的排污口活期排出。三暢減壓閥經過調理其本身的調壓螺栓，來調整進入管式換熱器的蒸汽壓力，以保證進入管式換熱器的蒸汽在允許的正常壓力范圍內動搖。電動調理閥普通設置爲近程操作，廠區中心調度經過近程調理閥的開度，來控制進入管式換熱器的進汽量，以適時地調整供暖溫度。二次手動閥正常任務時處于全開形態，其次要用于電動調理閥加入運轉后調理蒸汽量。旁路閥門普通處于常閉備用形態，當管網壓力過低蒸汽無法經過減壓閥，或是主路檢修需隔離時，經過開啟旁路提供蒸汽。
2.2 冷凝水回收安裝
該站共配有3套冷凝水回收安裝，單套安裝的處置水量爲40t/h。每套安裝由回水主機罐體、除污器、汽蝕消弭器、調壓安裝、凝結水給水泵、液位傳感器、電氣控制柜等七大局部組成。管式換熱器運轉進程中構成的冷凝水經疏水器后，先后經過上升管道、程度管道進入回收安裝的主機罐體。此時，首先經過精細過濾器、除污器，把整個管道中的油污、硬質雜質經過機械物理處置，使雜污物經過回收安裝開設的排污閥活期排出。而罐內的凝結水經過汽水別離器使二次汽與飽和凝結水失掉別離，進而使二次汽在密閉的罐體內堅持一定的空間與凝結水堅持波動形態，然后凝結水經過汽蝕消弭器，進入配套運用的給水泵送至廠區管網。
3、換熱零碎簡介
3.1 管式換熱器
換熱器是將熱流體的局部熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交流器。換熱器是消費進程中熱量交流和傳遞不可短少的設備。在熱量交流中常有一些腐蝕性、氧化性很強的物料，因而要求制造換熱器的資料具有抗強腐蝕功能。換熱器的分類比擬普遍，次要分爲：螺旋板式換熱器、波紋管換熱器、列管換熱器、板式換熱器、管殼式換熱器、容積式換熱器、浮頭式換熱器等。鑒于要求制造換熱器的資料具有抗強腐蝕性，因而可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金屬資料以及不銹鋼、鈦、鉭、鋯等金屬資料制成。但是用石墨、陶瓷、玻璃等資料制成的換熱器有易碎、體積大、導熱差等缺陷，用鈦、鉭、鋯等稀有金屬制成的換熱器價錢過于昂貴，而用不銹鋼制成的換熱器則抗腐蝕性較差，易發生晶間腐蝕。
該站低溫水汽-水管式換熱器共有２臺，單臺設備的次要參數如下：（1）換熱負荷：32000kW；（2）熱水循環量：550m3/h；（3）供水溫度：130℃；（4）回水溫度：80℃；（5）蒸汽計算壓力：0.2-0.4MPa；（6）蒸汽計算溫度：200℃，設備耐溫按300℃思索；（7）凝結水出水溫度：≤85℃；（8）耗蒸汽量：48t/h；（9）水側任務壓力：≤1200kPa。該換熱器外部管材質爲：不銹鋼。
管式換熱器的任務原理：
如下圖所示，壓力爲0.4~0.6MPa的飽和蒸汽由蒸汽入口進入管式換熱器，經折流板、隔板上下流通，zui終其大局部熱量被熱水吸收，構成凝結水從凝結水出口流出。一次熱水（溫度約爲20℃）從熱水入口流進，經過從左向右的換熱管流至封頭，在經過從右向左的換熱管從熱水出口流出，變成二次熱水，二次熱水流向零碎，放熱后流回換熱站循環水泵入口，經加壓后再次流向熱水入口，如此重復循環加熱，zui終向用戶提供80~130℃的低溫熱水。管式換熱器的任務原理圖
4、疏水成績
4.1 換熱初期
首鋼京唐鋼鐵公司4#換熱站于2008年夏季投產，事先由于大局部外界用戶不具有供暖條件，站外一些采暖管道也未裝置到位等諸多成績，致使4#換熱站無法帶齊一切的低溫用戶，只需求大批的蒸汽，便可以滿足用戶的要求，因而換熱器無法滿負荷正常運轉，在這種狀況下，由于進入管式換熱器的蒸汽量較少，同時在其外部沒無形成足夠的壓力，招致構成的大批冷凝水經過疏水器后，基本無法經過疏水器后的上升管道回到凝結水箱，zui終在換熱器內的冷凝水逐步增多，磁翻板液位計臨時顯示高液位，而換熱器的換熱效率也開端急劇下降，前期甚至呈現嚴重的撞管景象，間接要挾設備的運用壽命。
4.2 換熱中期
首鋼京唐鋼鐵鋼鐵公司4#換熱站在2010年夏季隨著廠區內各項工程的完畢，站內的低溫管式換熱器簡直帶齊一切的用戶，換熱器也接近滿負荷運轉，換熱進程中構成的凝結水簡直全部回收。但是換熱站作爲均衡全廠管網蒸汽的重要設備，往往需求依據管網蒸汽量，做出適時調整。在管網蒸汽充足的狀況下，換熱器只得連續性地運用大批蒸汽。經過現場臨時察看，這種狀況往往換熱器內的凝結水又開端逐步增多，磁翻板液位計顯示高液位，換熱效率逐步下降，呈現撞管等景象，要挾設備運用壽命。
4.3換熱前期
隨著換熱設備及其隸屬設備的臨時運轉，換熱器的疏水器有時會呈現任務不波動的景象，招致換熱器在換熱進程中構成的冷凝水不能*回收，而是在換熱器內逐步增多，zui終異樣招致換熱效率下降，呈現撞管等景象，要挾設備的運用壽命。磁翻板液位計在鋼鐵廠換熱設備疏水成績的處理方法表示圖
5、處理方法
5.1如上圖所示，在原上升管道與疏水器之間添加兩條回路，其中主路由止回閥、管道泵組成。管道泵與換熱器的三暢磁翻板液位計連鎖，依據現場詳細運轉狀況設置高、低液位管道泵自動啟停，磁翻板液位計的數值上傳至廠區指揮中心，實時近程監控，同時增設管道泵的緊急中止按鈕。旁路僅設置止回閥。在正常狀況下，凝結水可以經過旁路的止回閥順利地回收到凝結水回收安裝中；在非正常狀況下，則可以憑仗管道泵加壓后，順利回收。
5.2如上圖所示，在原排污管道的手動閥門下側添加電動閥門。正常運轉時期手動閥門處于常開形態，電動閥門與換熱器的三暢磁翻板液位計連鎖，設置高、低液位自動啟停。此高液位下限應高于管道泵啟動時的下限，作爲管道泵檢修時或是冷凝水過多時的后備，從而保證換熱設備的正常運轉；此低液位的下限可應略高于管道泵中止時的下限，保證管式換熱器內存有大批的凝結水，增加蒸汽對設備的間接沖擊。
6、總結
雖然經過調理手動排污閥可以排出局部凝結水，適當緩解管式換熱器的高液位，但是這種辦法既糜費凝結水，又在現場使用中有局限性。閥門開度的大小，間接關系到管式換熱器內凝結水液位的上下，過大會使蒸汽還未*放熱便間接溢出，過小又會使設備液位逐步降低，因而往往需求專人在現場重復調理，不只耗費了少量的人力和物力，實踐效果也并不理想。首鋼京唐鋼鐵公司4#換熱站將上述兩種方法互相結合，在原來的根底上添加局部設備后，經過2010年冬天的運轉檢驗，不只從基本上處理了大型換熱設備的疏水成績，釋放了人力，而且進步管式換熱器的換熱效率，使設備可以臨時、波動地運轉。--首鋼京唐鋼鐵結合無限責任公司 任振宇