了解一下空氣加熱系統(tǒng)普遍存在的問題及其原因
在很多工業(yè)行業(yè)，如化工、造紙、糧食加工等行業(yè)，空氣加熱系統(tǒng)在生產(chǎn)工藝中起著重要的作用，因而它們的運(yùn)行狀況對(duì)企業(yè)生產(chǎn)影響很大。如果空氣加熱系統(tǒng)長(zhǎng)期“帶病”運(yùn)行，蒸汽成本和運(yùn)行費(fèi)用高，生產(chǎn)效率低，有時(shí)還會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)。
為此，根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，孚雷德就空氣加熱系統(tǒng)普遍存在的問題及其原因進(jìn)行如下說明和分析，供大家參考。
空氣加熱器內(nèi)發(fā)生水錘?，F(xiàn)場(chǎng)了解到，空氣加熱盤管往往選型過大，盤管的下半部分會(huì)積滿水，容易引起水錘的發(fā)生。如果加熱器出口采用群組疏水或疏水閥選型有誤，水錘的頻率和強(qiáng)度也高。當(dāng)然，水錘的發(fā)生還與后端冷凝水的回收形式以及前段蒸汽流量的控制方式有關(guān)。
加熱盤管腐蝕泄漏。當(dāng)加熱器內(nèi)積水時(shí)，積聚的冷凝水溫度會(huì)比蒸汽溫度低很多，系統(tǒng)內(nèi)空氣中的二氧化碳和氧氣容易溶解在其中。另外，由于不當(dāng)?shù)乃幚?，鍋爐在產(chǎn)生蒸汽時(shí)，二氧化碳也會(huì)不斷產(chǎn)生并被蒸汽攜帶到空氣加熱器中。二氧化碳溶解到水中形成碳酸，造成腐蝕。鍋爐給水中的氧氣如果不能通過水處理工藝去掉，同樣也會(huì)被蒸汽攜帶到加熱器中，溶解在水中也具有很強(qiáng)的腐蝕性。當(dāng)加熱器入口蒸汽含水量大時(shí)，腐蝕會(huì)加重。
冬季加熱盤管結(jié)冰。如果盤管下半部分積水，在冬天，通過盤管的冷空氣溫度降為0℃或是還要低時(shí)，盤管內(nèi)的積水就會(huì)結(jié)冰。
出口空氣溫度波動(dòng)大且出現(xiàn)分層現(xiàn)象。當(dāng)加熱盤管積水時(shí)，溫度控制閥會(huì)不斷震蕩，出口空氣溫度波動(dòng)大。此外，由于加熱器頂部靠近蒸汽入口，溫度較高，加熱器下端因積水而溫度較低，而且越靠下溫度越低，到疏水閥時(shí)溫度低。通過加熱器頂部的空氣吸收高溫蒸汽的潛熱，而通過底部的空氣只吸收低溫冷凝水的部分顯然，因此加熱器出口空氣溫度出項(xiàng)上下分層現(xiàn)象，處于加熱器出口上端的空氣溫度要比下端空氣溫度高出很多。
需要蒸汽壓力偏高。如果蒸汽含水量大，當(dāng)符合加熱需求時(shí)，需要開大蒸汽入口閥門開度以增加蒸汽壓力。而蒸汽中的空氣等不凝性氣體會(huì)影響空氣加熱器的加熱效率，為了符合加熱要求，也需要通過增加蒸汽壓力來彌補(bǔ)。從而導(dǎo)致空氣加熱器的供汽壓力偏高。
蒸汽耗量偏大。蒸汽的潛熱隨壓力的增加而減少，蒸汽壓力的增加意味著單位質(zhì)量蒸汽所釋放熱量減少，空氣加熱需要的蒸汽量增加。嚴(yán)重的是，一些企業(yè)因空氣加熱器疏水閥漏汽或通過閥門直排導(dǎo)致較大的蒸汽浪費(fèi)。
加熱器效率偏低。許多空氣加熱器出口采用群組疏水，導(dǎo)致部分盤管疏水不暢而影響加熱效率。另外，疏水閥的選型不當(dāng)會(huì)使得設(shè)備內(nèi)冷凝水無法及時(shí)排出，影響加熱器加熱效率，出現(xiàn)加熱溫度不符合要求的情況。
盤管壽命縮短使得運(yùn)行費(fèi)用增加。加熱器盤管頂部蒸汽空間的高溫會(huì)使盤管產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，但底部盤管卻因積水處于低溫狀態(tài)而發(fā)生收縮現(xiàn)象。不均勻的膨脹和收縮使加熱盤管產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，容易造成加熱盤管的變形乃至破裂，使蒸汽向外泄漏或進(jìn)入到二次側(cè)空氣流中。當(dāng)積聚的冷凝水水位連續(xù)變化時(shí)，機(jī)械應(yīng)力會(huì)增加，盤管壽命會(huì)短，增加了維修費(fèi)用，也會(huì)因增加停機(jī)時(shí)間而影響生產(chǎn)。
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空氣加熱器內(nèi)發(fā)生水錘?，F(xiàn)場(chǎng)了解到，空氣加熱盤管往往選型過大，盤管的下半部分會(huì)積滿水，容易引起水錘的發(fā)生。如果加熱器出口采用群組疏水或疏水閥選型有誤，水錘的頻率和強(qiáng)度也高。當(dāng)然，水錘的發(fā)生還與后端冷凝水的回收形式以及前段蒸汽流量的控制方式有關(guān)。
加熱盤管腐蝕泄漏。當(dāng)加熱器內(nèi)積水時(shí)，積聚的冷凝水溫度會(huì)比蒸汽溫度低很多，系統(tǒng)內(nèi)空氣中的二氧化碳和氧氣容易溶解在其中。另外，由于不當(dāng)?shù)乃幚?，鍋爐在產(chǎn)生蒸汽時(shí)，二氧化碳也會(huì)不斷產(chǎn)生并被蒸汽攜帶到空氣加熱器中。二氧化碳溶解到水中形成碳酸，造成腐蝕。鍋爐給水中的氧氣如果不能通過水處理工藝去掉，同樣也會(huì)被蒸汽攜帶到加熱器中，溶解在水中也具有很強(qiáng)的腐蝕性。當(dāng)加熱器入口蒸汽含水量大時(shí)，腐蝕會(huì)加重。
冬季加熱盤管結(jié)冰。如果盤管下半部分積水，在冬天，通過盤管的冷空氣溫度降為0℃或是還要低時(shí)，盤管內(nèi)的積水就會(huì)結(jié)冰。
出口空氣溫度波動(dòng)大且出現(xiàn)分層現(xiàn)象。當(dāng)加熱盤管積水時(shí)，溫度控制閥會(huì)不斷震蕩，出口空氣溫度波動(dòng)大。此外，由于加熱器頂部靠近蒸汽入口，溫度較高，加熱器下端因積水而溫度較低，而且越靠下溫度越低，到疏水閥時(shí)溫度低。通過加熱器頂部的空氣吸收高溫蒸汽的潛熱，而通過底部的空氣只吸收低溫冷凝水的部分顯然，因此加熱器出口空氣溫度出項(xiàng)上下分層現(xiàn)象，處于加熱器出口上端的空氣溫度要比下端空氣溫度高出很多。
需要蒸汽壓力偏高。如果蒸汽含水量大，當(dāng)符合加熱需求時(shí)，需要開大蒸汽入口閥門開度以增加蒸汽壓力。而蒸汽中的空氣等不凝性氣體會(huì)影響空氣加熱器的加熱效率，為了符合加熱要求，也需要通過增加蒸汽壓力來彌補(bǔ)。從而導(dǎo)致空氣加熱器的供汽壓力偏高。
蒸汽耗量偏大。蒸汽的潛熱隨壓力的增加而減少，蒸汽壓力的增加意味著單位質(zhì)量蒸汽所釋放熱量減少，空氣加熱需要的蒸汽量增加。嚴(yán)重的是，一些企業(yè)因空氣加熱器疏水閥漏汽或通過閥門直排導(dǎo)致較大的蒸汽浪費(fèi)。
加熱器效率偏低。許多空氣加熱器出口采用群組疏水，導(dǎo)致部分盤管疏水不暢而影響加熱效率。另外，疏水閥的選型不當(dāng)會(huì)使得設(shè)備內(nèi)冷凝水無法及時(shí)排出，影響加熱器加熱效率，出現(xiàn)加熱溫度不符合要求的情況。
盤管壽命縮短使得運(yùn)行費(fèi)用增加。加熱器盤管頂部蒸汽空間的高溫會(huì)使盤管產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，但底部盤管卻因積水處于低溫狀態(tài)而發(fā)生收縮現(xiàn)象。不均勻的膨脹和收縮使加熱盤管產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，容易造成加熱盤管的變形乃至破裂，使蒸汽向外泄漏或進(jìn)入到二次側(cè)空氣流中。當(dāng)積聚的冷凝水水位連續(xù)變化時(shí)，機(jī)械應(yīng)力會(huì)增加，盤管壽命會(huì)短，增加了維修費(fèi)用，也會(huì)因增加停機(jī)時(shí)間而影響生產(chǎn)。
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