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1、热电企业的发展促进了北京 京海换热技术的进步 北京市京海换热设备制造有限责任公司程宝华 北京市京海换热设备制造有限责任公司隶属宝华集团，是集科研、开发、制造、安装 和维修于一体的综合型专业公司。北京市京海换热设备制造有限责任公司是全国压力 容器标准化技术委员会换热设备分委员会成员单位，主要研制、开发、生产板式换热器系 列产品( B R S 对称型、F B R 非对称型、B R H 对称浅密波纹型、K B R 宽流道型) ，钎焊式板式 换热器、全焊接板式换热器系列产品，换热机组等。其中，板式换热器系列产品被列为 “机械工业部、国家纪委、国家经贸委、国家科委、国家质量技术监督局”等八部、委、 局联
2、合颁布的节能机电产品推广项目，并获准使用“节能产品”标志。同时，公司的所有 系列产品均获得了国家质量监督检验检疫总局、锅炉压力容器安全监察局联合颁发的板 式换热器产品安全注册证( A 3 级) 。位于密云工业开发区的生产基地占地面积二万一千 平方米，建筑面积一万一千平方米。年生产能力达1 8 0 0 0 万元，职工和中层管理人员达 1 7 9 人。拥有1 0 0 0 吨、3 0 0 0 吨、6 0 0 0 吨、1 2 0 0 0 吨数控油压机，瑞典A S A 公司的钢丝缠绕 先进技术，超宽超厚的框架，巾1 4 0 0 m m 的油缸使压机工作起来更加平稳，压制出的传热 板片精度在0 1 m m
3、 以内。1 2x 4 米的梅塞尔数控切割机及6 米长的龙门铣床保证了大 件产品的加工，精度在0 2 m m 以内。全自动光电跟踪板管氩弧焊机。理化检测能力：1 千吨万能试验机1 台，弯曲试验机1 台。检测设备能力：2 5 0 型X 射线机1 台、硬度计1 台、磁粉探伤机1 台、超声波测厚仪1 台。V B F 1 6 0 钎焊炉等大型专用和通用设备，工 艺装备先进，检测手段齐全，取得了北京大陆航星认证中心的I S 0 9 0 0 1 ：2 0 0 0 质量管理体 系认证证书、I S 0 1 4 0 0 1 ：2 0 0 4 环境管理体系认证证书、I S 0 2 8 0 0 1 ：2 0 0 4
4、职业健康安全管理 体系认证证书，是中石油天然气集团公司炼化非标设备一级供应网络成员单位、中石化 S E l 入网单位、中国石油华北油田市场准人单位。 全焊接板壳式首站换热器 首站换热是利用热电厂汽轮机抽出的蒸汽来加热供暖系统的循环水，并供给各热力 站及热用户。首站热源温度一般为3 0 5 一3 2 4 E ，传统的首站换热设备选用管壳式换热 器。随着板式换热器技术的开发及应用，以板为主要元件的紧凑式换热器的优点逐年显 示出来，并开始在工艺上选用。我公司在此背景下成功研制出针对热电厂首站的全焊接 板壳式换热器，并于2 0 0 4 年成功将其应用在山东烟台滨海热电厂首站换热上，2 0 0 5 年应
5、 用在山西孝义热力公司、山西介休热力公司热电厂首站换热上。板壳式首站换热器的换 热面积约为管壳式的3 9 ，重量约为5 6 ，造价约为5 9 ，安装费用约为5 8 。 热电厂是以热定电，供热系统是热电厂的主要部分，它由热源、首站换热站、供热管 1 7 0 网、各热力站及终端热用户组成，首站选用换热设备的好坏将会对供热系统产生很大的 影响。山西孝义热电厂，首站换热站，原甲方设想选用四台6 5 0 m 2 ，直径p 1 4 0 0 m m 。长 8 4 0 0 1 1 1 1 1 1 ，每台重2 2 5 t 的管式加热器四台，因该设备初次投资大，占地面积多等种种原 因，甲方走访了全国多家制造加热器
6、的厂家。最后，决定采用四台京海公司生产的换热 面积为4 0 0 m 2 的全焊接板式换热器，经一个采暖期的使用效果理想，达到了减少投资、缩 小了厂房面积的目的。以下我们将根据山西孝义热电厂首站全焊接板式换热器结构及 调试情况，作一简单的介绍，如有不妥的地方望谅解、指正。 一、应用依据 山西省孝义市供热有限公司提供以下选型参数： 1 首站总供暖面积：5 0 x1 0 6 m 2 ，第一期供1 0 1 0 6 m 2 2 抽汽式汽轮机组： 抽汽压力： 1 O M P a 抽汽温度： 3 0 5 3 一级网( 首站) 供水温度：1 3 0 回水温度： 7 0 冷凝水温度： 9 0 4 热负荷： 为便
7、于计算暂参照城市热力网设计规范定每平米采暖指标为6 5 W m 2 总计3 2 5x 1 0 3 k W 考虑。 5 总规模为四台设备。其中第一期先安装两台4 0 0 m 2 全焊接板式换热器。 二、新型全焊接板式换热器技术特性： 参数 板程( 热侧)壳程( 冷侧)参数板程( 热侧) 壳程( 冷侧) 工作压力1 o M P a1 O M P a 换热面积 4 0 0 m 24 0 0 m 2 工作温度 3 0 5 瑚 7 Q 1 3 0 程数 l4 设计压力 1 2 M P al ，2 M P a 材质 3 1 6 L3 1 6 L 设计温度3 2 0 1 5 0 蒸汽冷凝水管径 4 5 0
8、m m2 0 0 介质 蒸汽 水 水侧管径 3 5 0 m m3 5 0 r a m 三、新型全焊接板式换热器结构特点： 新型全焊接板壳式换热器是目前国内先进的高效节能换热设备，板壳式换热器采用 不锈钢波纹板作为传热元件，板束板片问采用全自动氩弧焊机进行焊接。 板壳式换热器与常用管壳式换热器相比，具有传热效率高、压降小、结构紧凑的优 点，因此在完成同样换热任务的情况下，板壳式换热器的体积很小。重量很轻。从而可大 大节约用户设备投资和设备安装空间。 板壳式换热器，板束装在压力壳内，提高了板壳式换热器的安全可靠性。与管壳式 换热器一样，板壳式换热器的使用压力没有绝对的限制，因此板壳式换热器既具有传
9、热 效率高、结构紧凑、重量轻的优点，同时，又继承了管壳式换热器承高压及耐高温、密封性 一1 7 1 能好、安全可靠等优点，与管壳式换热器相比具有更加优异的结构特点。 1 新型全焊接板壳式换热器，包括板壳和板片。板壳由受压板壳、上圆板壳和下圆 板壳三部分组成。其中，受压板壳为方圆筒形，其形状、大小与板片组亦称板束组的形 状、大小相同。上圆板壳的上圆口与蒸汽进口相接，其直径与蒸汽管道直径相同；下圆下 方板壳的下圆口与冷凝水出口相接，其直径与冷凝水管道直径相同；板片为不锈钢薄板， 将不锈钢板冲压成凸凹截面作为流道，板片与板片的纵向边缘相叠焊有纵向全焊接焊 缝，其中间部分以凸槽的顶部与凸槽的顶部相对作
10、为支撑点，来维持板片间构成流道的 中间距离；板片与板片的横向相叠焊有横向边缘全焊接焊缝，其中间部分以凹槽的底部 与凹槽的底部相对作为支撑点，来维持板片间构成流道的中间距离。二个流道构成一个 板柬，两个或两个以上板束构成板束组，通过连接板固定在受压板壳方圆筒内。一个流 道流蒸汽，另一个流道流水，板束组的侧上部设有出水口，侧下部设有水入口。低温水与 高温蒸气在板片两侧呈“叉逆流”式热交换，热交换后的蒸汽温度由3 0 5 E ，降至8 0 ，过 冷凝结水顺着凝结水疏水器排人闭式冷凝水箱中。3 0 5 C 的过热蒸汽在板壳式换热器中 形成过热蒸汽释放显热。饱和蒸汽释放潜热，过冷凝结段释放显热。三阶段在
11、同一设备 中完成放热过程。循环水回水由设备一侧下部进人板式多程，高温水由设备同侧或异侧 上部流出。两流体在板束中呈全“叉逆流”式热交换。 2 板壳式换热器将不锈钢板片冲压成凸凹截面作为流道，凸槽顶部与凸槽顶部相 对，凹槽底部与凹槽底部相对作为板片之间的支撑点这种结构既提高了不锈钢板的刚 性度，又可以确保蒸汽和循环水对流道截面的要求。这种凸凹形成波纹状的流道，具有 “静搅拌”作用，蒸汽能在低速流过时形成湍流，再加上不锈钢板传热效率高的特性，增大 了换热量，减少了热损失。因此。使用新型全焊接板壳式换热器可以做到提高换热效率， 节省燃料的作用。 3 板壳式换热器由两个以上板束构成的板束组均为全焊接，
12、且安装在受压板壳内， 以防止板束变形，又解决了高温蒸气泄漏的关键难题；采用蒸汽自上而下从流道流过，循 环水自侧下部至侧上部从另一个流道流过，形成“叉逆流”式换热，可以节省材料，减轻设 备重量，降低制造成本。 四、调试运行 首站用全焊接板式换热器是整个热网系统的一部分，该设备运行是否正常，与整个 系统密切相关i 因此在调试运行时强调如下注意事项： ( 一) 启动前的准备 1 启动前应在供热管网工程的各单项工程全部竣工并经验收合格，管网总试压合 格，管网清洗合格，热源工程已具备供热条件进行； 2 热网循环水泵、全焊接板式换热器、补水泵及管路等水压试验均符合要求，一切 正常； 3 热网循环水泵、补水
13、泵、电器绝缘良好并能送电； 4 热网系统各表计( 压力表、温度计等) 完好准确。可投入运行； 下列阀门应关闭： 换热器进汽阀、冷凝水阀、输水温控阀及输水系统等相关阀门关闭。 一1 7 2 下列阀门应开启： 待投人换热器出人口水阀门，热网循环水泵出人口阀门，补水泵出入口阀门。过滤 器出人口等相关阀门开启。换热器前在主蒸汽管上安全阀经过标定。 5 软化水设备调试完毕并处于正常待用状态。 ( 二) 启动 1 向系统充水，开启软化水总阀门，确认软化水中氯离子含量不超过2 5 m g 1 ，然后 向软水箱充水并同时向水箱投放碱性锅内药荆，确保系统水质P H 值9 1 0 ，然后启动补 水泵。 2 当循环
14、水泵人口压力达到静压线，停止补水。启动循环水泵，调节出口阀门至设 计压力。 3 开启换热器水侧及系统最高处放气阀门，见水后关闭。开启主蒸汽末端放水阀及 疏水器旁放水阀见汽后关闭，使疏水器投人正常疏水。 4 投入汽源，稍开换热器汽门，厦1 0 分钟。如疏水器正常疏水，然后分多次逐渐缓 慢开大进汽阀。确保每小时温升不超过5 0 9 一l o 。 1 7 3 五、山西孝义首站所使用的全焊接板式换热器如下图所示 t 圆接口U 一日 j l 令凝水出口 图1 全焊接板壳式换热器示意图 抽汽冷凝式机组 = 苷= 术： 避日沮鹰# 7 0 c 出口甜虚t1 3 0 蠖a i h 力tlO M P m 图2
15、热电厂供热原则性系统圈 六、结束语 本文主要介绍新型的全焊接板壳式换热器在山西孝义热电厂首站换热站中调试运 行介绍，通过几个月来的实际运行，证明该换热器各项技术参数均达到上表每台各项技 术参数和8 1 2 5 0 k W 热量的要求，达到了减少投资及减少占地面积的目的，是成功的，用户 是满意的。力求通过本文使从事热力方面的技术人员了解板壳式换热器的结构特点。板 壳式换热器与其它种类换热器结构比较，无论从传热效果方面还是从设备的投资及经济 运行方面都是其不可比拟的优越性。 空冷技术和板式蒸发空冷器 空冷技术是降低电厂用水的重要举措，京海开发了电站直接空冷技术和京海板式蒸 发空冷器，并已应用在山西
16、永浩电厂和大同南郊电厂，节水效果明显。 铜质合金板式换热器 铜质合金板式换热器是不锈钢换热器的替代品，针对含有大量氯离子的介质( 最为 典型的是海水) 严重腐蚀不锈钢的问题，铜材料是一种很好的替代品，铜合金抗氯离子腐 蚀的特性是经过长期实践检验的，在大量的海洋工程方面( 例如：海洋船舶设备、沿海发 电设备和海水淡化设备中) 长期使用铜合金材料就是最好的佐证。而与现行的技术解决 方案中采用的钛板材料相比，铜材料的耐腐蚀性能基本相近，而成本却大大降低。京海 已研制开发出系列的铜质板式换热器。主要应用场合为海水( 如海水冷却器、海产品人 工养殖业、软水一海水冷却器) 、化工、地热利用、各种场合及行业中油、水冷却器及废热、 余热回收利用。 烟气回收器 烟气回收器是广泛应用于燃气锅炉房和燃气冷热电三联供中的重要排热回收设备。 京海生产的烟气节能器现已广泛应用于燃气锅炉房供热系统中，节能效益明显。 1 概述 为了改善
