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水;制冷劑泵使制冷劑水循環噴淋在蒸騰器管簇上,增強換熱作用。圖1為體系循環圖。
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,發現機組高壓發作器筒體下側(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,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,呈現溶液走漏表象,檢測機組發現高壓發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作器分隔開來,并對高溫換熱器進行檢漏,發現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在高壓發作器,第一次為高壓發作器本體和高壓發作器進口處;第二次為高壓發作器本體和高壓發作器進、出口處,闡明是由于短工夫內進入機組高壓發作器的溶液量過少,使得溶液濃度過高而在高壓發作器處發作結晶,在此基礎上剖析4#機組呈現開裂的緣由。
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現筒體能否呈現裂縫,可是經過上面的剖析可知,高壓發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作走漏。稀溶液進入換熱器殼層濃溶液側,使得進入高壓發作器的稀溶液循環量減小,還高壓發作器持續被加熱,其內溶液濃度敏捷升高,所以高壓發作器內部呈現嚴峻的結晶固化表象,最終高壓發作器筒體在結晶處發作應力變形而開裂。
3.2 第二次開裂
第二次開裂呈現在高壓發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,使得進入高壓發作器的稀溶液循環量減小,呈現嚴峻的結晶固化表象,成果高壓發作器筒體在結晶處或筒體的裂縫損傷處發作應力變形、破損。
從上面剖析可知,4#機組高壓發作器爐膛發作開裂的緣由是高壓換熱器發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,發現管側和殼側壓力表的讀數很快相等,闡明管、殼側曾經發作嚴峻的連通、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,發現以下表象:
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,發現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 |
