1　機組概略
    筆者所在單位的冷熱源站房共有直燃式溴化鋰雙效機組15臺,單臺機組制冷量/制熱量為3516kW/2830kW。機組由以下部件組成:蒸騰器,吸收器,冷凝器,高、低壓發(fā)作器,高、低溫溶液換熱器,溶液泵,抽氣體系,操控體系,燃燒器及其他輔佐體系。機組運轉原理為:高真空狀況下水的沸點很低,制冷劑水蒸騰然后冷卻蒸騰器管內的循環(huán)水;制冷劑泵使制冷劑水循環(huán)噴淋在蒸騰器管簇上,增強換熱作用。圖1為體系循環(huán)圖。
    2　毛病狀況
    由15臺機組供給全廠工作和工藝所需的冷水或熱水,懇求出水溫度堅持為7℃。對機組定時進行正軌保護,而且實施點檢、巡檢準則,機組一向安全運轉。可是在2004年,4#機組7月26~30日正常運轉后關機,8月6日從頭開機運轉0.5h后,溶液泵呈現(xiàn)抽暇表象,聲響反常,顫動顯著,當即進行了停機處置。修理人員對該機組進行密閉性查驗,發(fā)現(xiàn)機組高壓發(fā)作器筒體下側(近燃燒室一端)開裂。由于其時為空調運用旺季工夫,機組不能中止供冷,無法檢修4#機組。等到了過渡時節(jié),中止運轉機組,放空天然氣,焊接裂縫并替換溶液泵。11月24日開機運轉20min后,呈現(xiàn)溶液走漏表象,檢測機組發(fā)現(xiàn)高壓發(fā)作器筒體另一端下側(遠離燃燒室一端)開裂。為了安全起見和找到毛病的根本緣由,將機組高溫換熱器和高壓發(fā)作器分隔開來,并對高溫換熱器進行檢漏,發(fā)現(xiàn)濃溶液側打進的氮氣很快和稀溶液側連通,標明高溫換熱器呈現(xiàn)了嚴峻穿透表象。
                
    3　毛病緣由剖析
    普通來說,溴化鋰機組最簡單發(fā)作結晶的部位在高溫換熱器濃溶液側和濃溶液出口處,由于這里是溶液濃度最高及濃溶液溫度最低處。可是4#機組兩次結晶均呈現(xiàn)在高壓發(fā)作器,第一次為高壓發(fā)作器本體和高壓發(fā)作器進口處;第二次為高壓發(fā)作器本體和高壓發(fā)作器進、出口處,闡明是由于短工夫內進入機組高壓發(fā)作器的溶液量過少,使得溶液濃度過高而在高壓發(fā)作器處發(fā)作結晶,在此基礎上剖析4#機組呈現(xiàn)開裂的緣由。
    3.1　第一次開裂
    由于無法用直觀的辦法檢測以及沒有具體、精確的數據可用于比照闡明問題,當前只能經過表象剖析可以的緣由。
    1)第一種可以性為高壓發(fā)作器筒體受應力開裂。如果是這種狀況,那么由于加熱壓力高于大氣壓力,加之金屬的熱脹大,普通不會再有很多空氣漏入,成果將是只需真空泵可以抽除泄入的不凝性氣體,就不會招致機組較為嚴峻的結晶表象。別的,機組運轉8年,一向很正常,而且筒體為結構件,出廠前進行過具體的檢測,固然無法經過運轉數據及時發(fā)現(xiàn)筒體能否呈現(xiàn)裂縫,可是經過上面的剖析可知,高壓發(fā)作器由于受筒體應力而開裂的可以性較小。
    2)第二種可以性為高溫換熱器發(fā)作走漏。稀溶液進入換熱器殼層濃溶液側,使得進入高壓發(fā)作器的稀溶液循環(huán)量減小,還高壓發(fā)作器持續(xù)被加熱,其內溶液濃度敏捷升高,所以高壓發(fā)作器內部呈現(xiàn)嚴峻的結晶固化表象,最終高壓發(fā)作器筒體在結晶處發(fā)作應力變形而開裂。
    3.2　第二次開裂
    第二次開裂呈現(xiàn)在高壓發(fā)作器筒體的表象標明高溫換熱器穿透,稀溶液進入換熱器殼層濃溶液側,使得進入高壓發(fā)作器的稀溶液循環(huán)量減小,呈現(xiàn)嚴峻的結晶固化表象,成果高壓發(fā)作器筒體在結晶處或筒體的裂縫損傷處發(fā)作應力變形、破損。
    從上面剖析可知,4#機組高壓發(fā)作器爐膛發(fā)作開裂的緣由是高壓換熱器發(fā)作穿透的可以性較大,但由于機組剛運轉不久,沒有運轉數據,且高溫換熱器為關閉的換熱器,當前只裝置了一個溫度傳感器,所以無法直觀、及時和精確地斷定高溫換熱器的實踐運轉狀況。
    4　處置方案
    4.1　高壓發(fā)作器煙管的腐蝕和爐膛受損裂紋經過
    試驗或探傷檢測后決議處置方案(修補或替換)。
    4.2　替換高溫換熱器,防止運用鋼管換熱器,改善工藝。
    4.3　拆解查驗已穿透的高溫換熱器,斷定缺點的類型和發(fā)作緣由(彎曲應力、熱應力、沖刷減薄及腐蝕),以便斷定對應的處置辦法。
    5　拆解剖析
    依據前面的處置方案,對4#機組進行了修理,經過拆解替換下來的換熱器,剖析缺點發(fā)作的緣由,以供修理同類型機組時學習。
    5.1　查驗
    5.1.1　換熱器的查驗
    從外觀上無法檢測高、低溫換熱器的走漏狀況。檢測時首先將高、低溫換熱器的進、出口管道與機組阻隔,關閉進、出口。在高、低溫換熱器的殼層或管層裝置壓力表,然后充入氮氣以承認換換器能否走漏。在殼側充入氮氣后,發(fā)現(xiàn)管側和殼側壓力表的讀數很快相等,闡明管、殼側曾經發(fā)作嚴峻的連通、穿透表象。其次對拆解下來的熱換器進行外觀查看,斷定缺點的類型和發(fā)作緣由。
    5.1.2　換熱器鋼管及折流板檢測
    將換熱器接近頂面的中心段割開300mm×1000mm的方孔,調查局部折流板和換熱管,發(fā)現(xiàn)以下表象:
    1)局部暴露的管子表面面有沖刷腐蝕的麻坑。
    2)折流板顯著減薄,殼體無顯著損傷。
    3)從最上層取9根樣管查看,發(fā)現(xiàn)管子和折流板接合處損傷嚴峻,簡直每根管子和折流板的接合處都有異樣程度的損傷,管壁變薄乃至決裂。其間1根管子與折流板接合處檢測到的壁厚僅為0.2~0.3mm,而另一根管子能直接看見穿孔(1mm×3mm巨細),見圖2~4。
    5.2　缺點剖析
    高溫換熱器內共有480根左右直徑10mm、壁厚0.8mm的有縫鋼管。從高溫換熱器檢測成果來看,鋼管發(fā)作走漏的方位首要會集在鋼管和折流板的接合處。鋼管變薄和其與折流板接合處損傷、決裂是高、低溫換熱器損壞的首要緣由。
                     
           
    1)鋼管的耐腐蝕才能較差。
    2)換熱器鋼管內活動的是稀溶液,管外殼內
    活動的是濃溶液,鋼管交叉固定于折流板的孔內。
    鋼管內稀溶液為定向活動,殼內濃溶液被折流板改動活動方向,降低了流速,增強了換熱,但也使鋼管發(fā)作細小的搖擺,所以簡單在折流板接合處形成損傷,然后惹起走漏。
    3)折流板較薄,易發(fā)作變形。變形的折流板給換熱管施加剪切力,使其受熱時不能自在脹大,一端在折流板處受阻,另一端受熱應力拉伸減薄乃至決裂。
    6　建議和辦法
    6.1　完善檢測手法,對整個機組,特別是高溫換熱器和低溫換熱器的運轉參數要嚴格操控。添加溫度傳感器,改造現(xiàn)有電控箱和完善檢測軟件,使悉數檢測數據都能傳到核算機上顯現(xiàn)和保管,還完善運轉記載表。改造原則是盡量使用原有資源,進行小的改造,到達實時操控和監(jiān)測機組的意圖。經過對運轉數據進行比照剖析,可以曉得機組能否處于正常運轉狀況,便于發(fā)作毛病時及時對機組進行調整和處置。依據每天的查看成果,可有效地進行防止辦理。
    6.2　換熱管替換成耐腐蝕性較強的鎳銅管。
    6.3　增強折流板的厚度,還改善換熱器的加工工藝。
    6.4　對準改善后的檢測體系,完善開、停機和運轉過程中的數據、毛病剖析,完善操作指導書內容,還加強訓練。 

儲氣罐，換熱器