1 機(jī)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(jī)組15臺(tái),單臺(tái)機(jī)組制冷量/制熱量為3516kW/2830kW。機(jī)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(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)原理為:高真空狀況下水的沸點(diǎn)很低,制冷劑水蒸騰然后冷卻蒸騰器管內(nèi)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(qiáng)換熱作用。圖1為體系循環(huán)圖。
2 毛病狀況
由15臺(tái)機(jī)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(jiān)持為7℃。對(duì)機(jī)組定時(shí)進(jìn)行正軌保護(hù),而且實(shí)施點(diǎn)檢、巡檢準(zhǔn)則,機(jī)組一向安全運(yùn)轉(zhuǎn)。可是在2004年,4#機(jī)組7月26~30日正常運(yùn)轉(zhuǎn)后關(guān)機(jī),8月6日從頭開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)0.5h后,溶液泵呈現(xiàn)抽暇表象,聲響反常,顫動(dòng)顯著,當(dāng)即進(jìn)行了停機(jī)處置。修理人員對(duì)該機(jī)組進(jìn)行密閉性查驗(yàn),發(fā)現(xiàn)機(jī)組高壓發(fā)作器筒體下側(cè)(近燃燒室一端)開裂。由于其時(shí)為空調(diào)運(yùn)用旺季工夫,機(jī)組不能中止供冷,無法檢修4#機(jī)組。等到了過渡時(shí)節(jié),中止運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組,放空天然氣,焊接裂縫并替換溶液泵。11月24日開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)20min后,呈現(xiàn)溶液走漏表象,檢測機(jī)組發(fā)現(xiàn)高壓發(fā)作器筒體另一端下側(cè)(遠(yuǎn)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(jī)組高溫?fù)Q熱器和高壓發(fā)作器分隔開來,并對(duì)高溫?fù)Q熱器進(jìn)行檢漏,發(fā)現(xiàn)濃溶液側(cè)打進(jìn)的氮?dú)夂芸旌拖∪芤簜?cè)連通,標(biāo)明高溫?fù)Q熱器呈現(xiàn)了嚴(yán)峻穿透表象。
3 毛病緣由剖析
普通來說,溴化鋰機(jī)組最簡單發(fā)作結(jié)晶的部位在高溫?fù)Q熱器濃溶液側(cè)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(jī)組兩次結(jié)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(jìn)口處;第二次為高壓發(fā)作器本體和高壓發(fā)作器進(jìn)、出口處,闡明是由于短工夫內(nèi)進(jìn)入機(jī)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(jié)晶,在此基礎(chǔ)上剖析4#機(jī)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(shù)據(jù)可用于比照闡明問題,當(dāng)前只能經(jīng)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(yīng)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(huì)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(huì)招致機(jī)組較為嚴(yán)峻的結(jié)晶表象。別的,機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)8年,一向很正常,而且筒體為結(jié)構(gòu)件,出廠前進(jìn)行過具體的檢測,固然無法經(jīng)過運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)筒體能否呈現(xiàn)裂縫,可是經(jīng)過上面的剖析可知,高壓發(fā)作器由于受筒體應(yīng)力而開裂的可以性較小。
2)第二種可以性為高溫?fù)Q熱器發(fā)作走漏。稀溶液進(jìn)入換熱器殼層濃溶液側(cè),使得進(jìn)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(nèi)溶液濃度敏捷升高,所以高壓發(fā)作器內(nèi)部呈現(xiàn)嚴(yán)峻的結(jié)晶固化表象,最終高壓發(fā)作器筒體在結(jié)晶處發(fā)作應(yīng)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(biāo)明高溫?fù)Q熱器穿透,稀溶液進(jìn)入換熱器殼層濃溶液側(cè),使得進(jìn)入高壓發(fā)作器的稀溶液循環(huán)量減小,呈現(xiàn)嚴(yán)峻的結(jié)晶固化表象,成果高壓發(fā)作器筒體在結(jié)晶處或筒體的裂縫損傷處發(fā)作應(yīng)力變形、破損。
從上面剖析可知,4#機(jī)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(jī)組剛運(yùn)轉(zhuǎn)不久,沒有運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),且高溫?fù)Q熱器為關(guān)閉的換熱器,當(dāng)前只裝置了一個(gè)溫度傳感器,所以無法直觀、及時(shí)和精確地?cái)喽ǜ邷負(fù)Q熱器的實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)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(jīng)過
試驗(yàn)或探傷檢測后決議處置方案(修補(bǔ)或替換)。
4.2 替換高溫?fù)Q熱器,防止運(yùn)用鋼管換熱器,改善工藝。
4.3 拆解查驗(yàn)已穿透的高溫?fù)Q熱器,斷定缺點(diǎn)的類型和發(fā)作緣由(彎曲應(yīng)力、熱應(yīng)力、沖刷減薄及腐蝕),以便斷定對(duì)應(yīng)的處置辦法。
5 拆解剖析
依據(jù)前面的處置方案,對(duì)4#機(jī)組進(jìn)行了修理,經(jīng)過拆解替換下來的換熱器,剖析缺點(diǎn)發(fā)作的緣由,以供修理同類型機(jī)組時(shí)學(xué)習(xí)。
5.1 查驗(yàn)
5.1.1 換熱器的查驗(yàn)
從外觀上無法檢測高、低溫?fù)Q熱器的走漏狀況。檢測時(shí)首先將高、低溫?fù)Q熱器的進(jìn)、出口管道與機(jī)組阻隔,關(guān)閉進(jìn)、出口。在高、低溫?fù)Q熱器的殼層或管層裝置壓力表,然后充入氮?dú)庖猿姓J(rèn)換換器能否走漏。在殼側(cè)充入氮?dú)夂?發(fā)現(xiàn)管側(cè)和殼側(cè)壓力表的讀數(shù)很快相等,闡明管、殼側(cè)曾經(jīng)發(fā)作嚴(yán)峻的連通、穿透表象。其次對(duì)拆解下來的熱換器進(jìn)行外觀查看,斷定缺點(diǎn)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(diào)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(yán)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(xì)),見圖2~4。
5.2 缺點(diǎn)剖析
高溫?fù)Q熱器內(nèi)共有480根左右直徑10mm、壁厚0.8mm的有縫鋼管。從高溫?fù)Q熱器檢測成果來看,鋼管發(fā)作走漏的方位首要會(huì)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?fù)Q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(nèi)活動(dòng)的是稀溶液,管外殼內(nèi)
活動(dòng)的是濃溶液,鋼管交叉固定于折流板的孔內(nèi)。
鋼管內(nèi)稀溶液為定向活動(dòng),殼內(nèi)濃溶液被折流板改動(dòng)活動(dòng)方向,降低了流速,增強(qiáng)了換熱,但也使鋼管發(fā)作細(xì)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(shí)不能自在脹大,一端在折流板處受阻,另一端受熱應(yīng)力拉伸減薄乃至決裂。
6 建議和辦法
6.1 完善檢測手法,對(duì)整個(gè)機(jī)組,特別是高溫?fù)Q熱器和低溫?fù)Q熱器的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)要嚴(yán)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(shù)檢測數(shù)據(jù)都能傳到核算機(jī)上顯現(xiàn)和保管,還完善運(yùn)轉(zhuǎn)記載表。改造原則是盡量使用原有資源,進(jìn)行小的改造,到達(dá)實(shí)時(shí)操控和監(jiān)測機(jī)組的意圖。經(jīng)過對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比照剖析,可以曉得機(jī)組能否處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,便于發(fā)作毛病時(shí)及時(shí)對(duì)機(jī)組進(jìn)行調(diào)整和處置。依據(jù)每天的查看成果,可有效地進(jìn)行防止辦理。
6.2 換熱管替換成耐腐蝕性較強(qiáng)的鎳銅管。
6.3 增強(qiáng)折流板的厚度,還改善換熱器的加工工藝。
6.4 對(duì)準(zhǔn)改善后的檢測體系,完善開、停機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的數(shù)據(jù)、毛病剖析,完善操作指導(dǎo)書內(nèi)容,還加強(qiáng)訓(xùn)練。
儲(chǔ)氣罐，換熱器 |
