浅析磁翻板液位计量表在钢铁厂换热设备疏水问题及处理方法

浅析磁反转板液位计

钢铁厂换热设备疏水问题及处理方法:

目前，若干换热站的大型换热设备以管式换热器为例，一般集中配置，上层为换热设备主体，下层为冷凝水回收装置，因此节约了设置面积，冷凝水的回收也变得容易。 但是，近年来一些换热站将换热设备、冷凝水回收装置等设备共同配置在一个水平面上，此时在蒸汽不断变化的情况下，形成的冷凝水仍能正常回收，面临新的挑战。 本文主要讨论这个问题的解决办法。

首钢京唐钢铁公司为满足钢铁厂的正常生产需求，在厂内设置了5个集中供暖站，分别为1#、2#、3#、4#、5#换热站，分布于全厂，主要负责供暖全厂内各相关生产和生活与管理设施建筑所需的高、低温热水，同时考虑管网蒸汽使用量的平衡 各换热站的主要换热设备为蒸汽-水式换热器，蒸汽在各换热器散热后产生的冷凝水，全部回收到工厂的各工艺设备中作为生产用水。 但是，由于管网、用户等外部原因，进入管式热交换器的蒸汽量少，压力低时，热交换过程中产生的结露水无法回收，在管式热交换器内逐渐变多，结露水的液位持续变高，热交换效率急剧下降，其中特别是大型热交换器变得更加严重 为此，本文以首钢京唐钢铁公司4#换热站为例，综合分析了现场两台QTQH-W-N-32MW型高温蒸汽-水换热器后，提出了解决新换热器疏水问题的新方法，适应了外部蒸汽的不断变化。

1、水系统介绍

1.1容器补充

车站内设置补充罐，补充罐容积为20m3，具体尺寸为3000 & times 3000 & times； 2500mm，水箱设有进水口、排水口、溢流口、油箱顶部工作口、液位计接口、泵进水口等必要接口和内、外搭接，底部设有隔板。 其中，进水口配备有自动浮球阀，浮球阀能够根据油箱液位自动开闭。 底部分隔可以有效地过滤水箱内的硬性杂质。 该罐可缓冲系统的水流量变化，防止水流量变动较大时影响供暖系统的正常运转。

1.2自动变频恒压供水装置

该站设有自动变频恒压恒压供水装置，变频供水泵2台，变频控制箱1套，单体供水泵的主要参数如下: (1)流量: 20m3/h； (2)扬程: 58.8m (3)马达电力: 11kW/380V (4)运转水温: &le； 40℃； (5)环境温度: 5℃~40℃； (6)工作压力: &le； 1000千帕。 该装置的运行方式有手动和自动两种，自动的情况下可以根据现场的实际运行状况设定参数。 暖气系统稳定运转时，通常设定为自动给水，泵为1台，2台泵按设定时间自动切换运转，装置通过安装在与系统连接的配管上的压力传感器检测系统的压力，向内部的CPU上载数据，比较预先设定的参数 当系统压力等于已经设定的压力参数时，泵停止运转，进入休眠期，等待系统压力降低，再次变频启动。 此外，该装置设有自动泄压阀，当系统压力超过预先设定的参数时，装置通过自动泄压阀释放压力，维持系统的恒定电压。

1.3循环泵

该站配备三台ISR200-150-440型卧式高温热水循环泵，正常工作时，一台泵的主要参数如下: (1)流量: 550m3/h； (2)扬程: 54.5m (3)分配电机功率: 132kW/380V (4)工作温度: &le； 100℃； (5)工作压力: &le； 1200千帕。 泵通过柔性联轴器连接。 标准轴承、水泵叶轮青铜材质、配合耐腐蚀的泵体树脂砂铸造、泵轴采用不锈钢材质。 其中泵的转子及其主要旋转部件进行了静平衡和动平衡试验。 静平衡精度为GB9239的G6.3级以上，动平衡精度为GB9239的G2.5级以上。 泵的振动在无汽蚀运行条件下测量，轴承部的振动值满足JB/T8097的规定。 泵的起动方式有定位起动和远程起动两种方式。

2 .蒸汽系统介绍

2.1蒸汽管道

该车站的蒸汽管道由一次电动截止阀、y型过滤器、减压阀、电动调节阀、二次手动阀等五个部分构成的旁路上只设有一个手动阀。 正常情况下，厂区管网蒸汽通过主路进入管式换热器。 电动截止阀用于在紧急情况下快速可靠地切断蒸汽源。 y型过滤器用于过滤蒸汽输送的硬质杂质。 杂质可以从设备所具有的排出口定期排出。 铭宇减压阀通过调节自身的调压螺栓，调整进入管式热交换器的蒸汽压力，保证进入管式热交换器的蒸汽在允许的正常压力范围内变动。 电动调节阀一般设置在远程操作，工厂中心是远程调节阀的开度，控制进入管式热交换器的蒸汽量，适时调节供暖温度。 二次手动阀正常动作时为全开状态，主要用于电动调节阀停止运转，调节蒸汽量。 旁通阀一般处于常闭预备状态，管网压力过低，蒸汽不能通过减压阀时，或者主路的检查需要隔离时，通过打开旁通供应蒸汽。

2.2冷凝水回收装置

该站有3套冷凝水回收装置，1套处理水量为40t/h。 各组装置由冷凝水主体箱、除污器、汽水除去器、调压装置、冷凝水供水泵、液位传感器、电气控制盘等7大部分构成。 管式热交换器运转中形成的冷凝水在通过捕集器后，通过上升配管、水平配管进入回收装置的主体箱。 此时，首先通过精密过滤器、除污器，对整个配管的油污、硬质杂质进行机械物理处理，再通过回收装置上开设的排出阀定期排出垃圾。 罐内的结露水通过汽水分离器分离二次蒸汽和饱和结露水，进而在密闭二次蒸汽的罐内保持一定的空间和结露水比较稳定的状态，然后结露水通过汽水除去器，进入辅助使用的供水泵送入工厂管网。

3 .热交换系统介绍

3.1管式热交换器

热交换器是将热流体的一部分热传递给冷流体的设备，也称为热交换器。 换热器是生产过程中换热和传递不可或缺的设备。 由于热交换多为腐蚀性、氧化性强的材料，因此制造热交换器的材料要求强的腐蚀性。 热交换器的分类比较广泛，主要分为螺旋板式热交换器、波纹管式热交换器、列管热交换器、板式热交换器、管壳式热交换器、容积式热交换器、浮子式热交换器等。 由于制造热交换器的材料要求强烈的腐蚀性，因此可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金属材料或不锈钢、钛、钽、锆等金属材料制作。 但是，石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的热交换器容易损坏，体积大，热传导差等缺点，钛、钽、锆等稀有金属制成的热交换器价格过高，但不锈钢制成的热交换器耐腐蚀性差，容易发生晶界腐蚀。

该站高温水汽水道式换热器有2台，单体设备的主要参数如下: (1)换热负荷: 32000kW； (2)温水循环量: 550m3/h； (3)供水温度: 130℃； (4)凝结水温度: 80℃； (5)蒸汽计算压力:0.2-0.4MPa (6)蒸汽计算温度: 200℃，设备耐温度考虑为300℃)结露水的出水温度: &le； 85℃； (8)蒸汽消耗量: 48t/h (9)水侧工作压力: &le； 1200千帕。 该换热器的内部管材质为不锈钢。

管式换热器工作原理:

如下图所示，压力为0.4~0.6MPa的饱和蒸汽从蒸汽入口进入管式热交换器，通过挡板、隔板上下流通，z蕞终被热水吸收，形成结露水从结露水出口流出。 一次温水(温度约20℃)从温水入口流入，通过从左向右的热交换管流入集管，通过从右向左的热交换管从温水出口流出，成为二次温水，二次温水流入系统，散热后返回热交换站循环泵入口，被加压，再次流入温水入口，反复进行这样的循环加热

4、疏水性问题

4.1热交换初期

首钢京唐钢铁公司4#换热站生产于2008年冬季，由于当时大部分外部用户没有采暖条件，车站外部没有设置采暖管道等诸多问题，4#换热站不能拥有所有的高温用户，需要少量蒸汽，用户的 在这种情况下，由于进入管式热交换器的蒸汽量少，同时在其内部没有形成足够的压力，所以形成的少量冷凝水通过收集器后，不能通过收集器后的上升配管返回冷凝水箱，z终于热交换器内的冷凝水逐渐增加，磁板液位计长期显示高水平，热

4.2换热中期

首钢京唐钢铁公司4#换热站2010年冬季随着厂内各项工程的结束，车站内高温管式换热器几乎拥有全部用户，换热器也接近全负荷运转，换热过程中形成的结露水几乎全部回收。 但换热站作为平衡全厂管网蒸汽的重要设施，需要根据管网蒸汽量适时调节。 管网蒸汽不足时，换热器应断续使用少量蒸汽。 通过对现场的长期观察，这种情况下换热器内的结露水开始逐渐增加，铭宇磁盘液位计显示出高水平，换热效率逐渐降低，出现冲击管等现象，危及设备的寿命。

4.3热交换后期

随着换热设备及其附属设备的长期运行，换热器的陷阱可能会变得不稳定，换热器在换热过程中形成的冷凝水不能完全回收，在换热器内逐渐增多，z蕞终同样会发生换热效率降低、冲击管出现等现象，危及设备的寿命。

五.解决办法

5.1如上述图所示，在原来的上升配管和收集器之间追加2个回路，其中主要由止回阀、配管泵构成。 管道泵和换热器的铭宇自控磁反转板液位计联动，高低水平的管道泵根据现场的具体运行状况自动起动停止，磁反转板液位计的数值上传到工厂指挥中心，实时远程监视，同时增设管道泵的紧急停止按钮。 旁通只设置止回阀。 正常情况下，冷凝水通过旁通的止回阀可以顺利回收到冷凝水回收装置中，不正常的情况下，用配管泵加压，可以顺利回收。

5.2如上述图所示，在原来的排水管路的手动阀门下侧追加电动阀。 在通常运转中，手动阀处于常开状态，电动阀和热交换器的命名空间被自我控制

仪表链设定高低等级的自动停止。 该高液位的上限必须高于配管泵起动时的上限，作为配管泵的检查时或冷凝水过多时的支撑，保证热交换设备的正常运行的该低液位的上限比配管泵停止时的上限稍高，保证配管式热交换器内有少量的结露水，减少蒸汽对设备直接造成冲击

六、总结

调节手动排水阀可以排出部分凝结水，适度缓和管式热交换器的高液位，但该方法浪费凝结水，在现场的应用有限。 阀门开度的大小与管式换热器内的结露水液位的高低直接相关，一经过大会蒸汽不能完全散热就会马上溢出，过小的话设备液位会逐渐上升，因此大多需要反复进行现场调整，不仅消耗了很多人力和物资，实际效果也不理想。 首钢京唐钢铁公司4#换热站结合上述两种方法，在原有基础上增加部分设备后，通过2010年冬季运行检测，从根本上解决了大型换热设备的疏水问题，不仅释放了人力，还提高了管式换热器的换热效率，使设备能够长期稳定运行。

扩展阅读:铭宇磁反板液位计

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