山东核电有限公司 265116
摘要：本文对电厂板式换热器的系统进行了介绍，我们分析了设备制造、运行、设计等影响换热器压差的因素，文章提出了应设置每次换料大修清洗检查的预防性维修项目，要积极制定胶条定期更换的计划，对穿孔、减薄板片进行补焊修复，在换热器系统上进行技改，增加打压专用接口等电厂换热器的运行维护。
关键词：电厂；板式换热器；使用
0 引言
换热器又称热交换器，是将部分热量从热流体传递给冷流体的设备，可实现工艺过程对介质的特定温度需求，它广泛应用于电力、化工、石油、动力等工业领域，并在国家生产建设中占有重要地位。换热器的形式多种多样，根据换热器的结构进行分类，常见的换热器包括了管壳式换热器、板式换热器、波纹管式换热器、螺旋板式换热器等。其中工业领域应用最为广泛的应属传统的管壳换热器，它具有结构简单、制造容易、封闭性好的特点，但该型换热器也同时具有换热效果差、体积庞大、不易吊装与运输等缺点，非常不利于电厂装置的集约化、小型化发展趋势。板式换热器则不同，它是由一系列具有波纹状的金属片叠装而成的新型高效换热器，具有换热效率高、热损失小、结构紧凑、拆卸方便、板片品种多、使用范围广等特点。近年来，板式换热器技术也日趋成熟，其在电厂及相关领域的应用也不断深入，为电厂工程节约了建设工期及运营成本。
目前，关于板式换热器的设计、运行还主要依靠试验研究，本文主要通过板式换热器的工作原理、材料结构、传热计算原理及常见问题的处理方案，结合典型应用案例分析板式换热器在电厂领域的实际应用。
1电厂板式换热器系统介绍
如下图所示，每台板式换热器机组ＲＲI/SEC系统由2列组成，互为备用。每列又由两台水泵、两台热交换器、若干阀门和管道组成。循环水过滤系统（CFI）的主要功能是为应急生水系统（SEC）提供过滤后的海水，SEC从CFI系统取水，然后与冷却水系统（ＲＲI）进行热量交换。
2 影响换热器压差的因素
该系统中的换热器为板式换热器，影响板式换热器压差的因素为如下。
2.1 设备制造问题
一是流道截面积变化。板片的流道截面积与波纹深度、波纹节距和板片宽度有关。流道截面积变大，流体速度变小，流体阻力就小，压差就变小。二是板片角孔尺寸偏差板片的角孔尺寸存在偏差时，流动阻力就会有变化，角孔的压降就会偏离设计值。
2.2 设备运行问题
一是设备堵塞。当海水中泥沙含量高、管线安装后吹扫不彻底或有异物进入管道时，会导致设备流道堵塞引起流道截面积减小，从而引起设备压降值升高。二是测量仪表出现问题当测量仪表出现问题，测量数值或高或低出现偏差，以致压差出现测量误差。三是物性参数差异的影响介质温度对介质的黏度会产生影响，介质温度低，黏度就会增大，从而在相同流速下压降值就会升高。四是测量部分可能包括管线沿程损失提供的流体计算的阻力值只是板式换热器本身，而如果测量部分包括管线等的沿程损失，则压差值就偏大。
2.3 设计的问题
换热器压降设计计算过程中，有关阻力计算公式、参数选择、设计余量设计等不合适，往往会造成换热器的运行阻力超过设计值。换热器压降包括角孔压降和板间压降两部分。
3 电厂换热器的运行维护
如果在板片的泄流区发生减薄、穿孔，就会引起介质外漏，影响设备运行。发现电厂换热器外漏后，必须进行隔离检修，更换缺陷板片。如果板片缺陷位置位于流量分配区或者主要换热区域，电厂换热器就会发生内漏，由水压较高的电厂侧向ＳＥＮ侧泄漏。因为内漏不易发现，只能通过系统补水量或电厂水箱水位下降趋势来判断，危害比较大；同时内漏时电厂水消耗大，除盐水及化学加药量增加，造成较大损失。电厂换热器的磨损，严重影响了机组运行，造成了很大的经济损失。经过多年摸索，总结出了换热器失效主要是由于板片磨损、密封胶条老化等造成，并有针对性地提出了一套行之有效的检修方法，所采取的措施包括：
3.1 应设置每次换料大修清洗检查的预防性维修项目
机组每次大修系统停运后都对电厂换热器进行清洗检查，清除板片间泥沙、海草等沉积物，防止系统投用后板片间大面积堵塞；同时对板片及胶条进行检查，如发现胶条老化、板片磨损减薄或穿孔，则进行更换板片处理。
3.2 要积极制定胶条定期更换的计划
每６年一个周期逐台进行更换，保证了胶条的密封性能，大大减少了因胶条老化引起的泄漏，提高了设备可用性，同时也减少了重复检修次数。
3.3 对穿孔、减薄板片进行补焊修复
钛板板片成本高，穿孔部位少时应通过补焊修复来降低成本。钛板的补焊要求很高，难点在于钛板很薄，而且容易氧化，经过联合厂家多次试验，最后摸索出一套可靠的焊接工艺方法，焊接质量良好，焊后板片完全满足使用要求。通过采用上述措施，提高了设备可用率，大大节约了生产成本。
3.4 在换热器系统上进行技改，增加打压专用接口
现在电厂换热器检修后，不需要解除隔离，直接引用外源通过打压专用接口，对双侧进行分别打压，如发现问题做好标记，有针对性地进行检修处理，大大节省了检修时间，提高了检修效率和检修质量。
４ 结语
电厂换热器在高泥沙含量海水的环境下使用的经验很少，存在海水对板片的严重磨损、穿孔、漏水等问题。秦山第二核电厂在使用中不断摸索，在大修清洗检查、检修后验证以及报废板片补焊、翻新等方面，总结出了一套比较成熟有效的维护方法，较好地解决了生产中遇到的问题，提高了检修效率与检修质量；同时保障了机组的运行，节约了大量费用。秦山第二核电厂的电厂换热器使用、维护经验，为同类工况环境下板式换热器的使用起到了宝贵的借鉴作用。
参考文献
[1]曹新明，饶宛，肖雄等.某电厂中板式换热器压差高的问题分析[J].汽轮机技术，2015，57（6）：473-474，477.
[2]旷仲和.电厂闭式冷却水系统板式换热器与管式换热器比较及选型优化[J].电力建设，2008，29（8）：77-80.
[3]周耕宇.板式换热器在电厂冷端系统中应用的可行性分析[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2008，23（1）：63-66.
论文作者:郭启林
论文发表刊物:《电力技术》2016年第12期
论文发表时间:2017/3/1
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