汽水热力站常见问题及突发事件的解决方法标准版.docx
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汽水热力站常见问题及突发事件的解决方法标准版
汽-水热力站常见问题及突发事件的解决方法（标准版）
Safetyworkhasonlyastartingpointandnoend.Onlytheleadershipcanreallypayattentiontoit,measuresareimplemented,andassessmentsareinplace.
（安全管理）
单位：
______________________
姓名：
______________________
日期：
______________________
编号：
AQ-SN-0582
汽-水热力站常见问题及突发事件的解决方法（标准版）
前言：
安全工作只有起点，没有终点，只有真正做到领导重视，措施落实、考核到位，严格奖惩兑现，不断提高安全管理水平，才能确保安全生产。
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摘要：
探讨了汽-水热力站中疏水系统、循环泵、汽-水换热器的设计与运行中出现的问题及解决方法。
提出汽-水热力站突发事件的应对措施。
关键词：
汽-水热力站；疏水系统；循环泵；汽-水热换器
SolutionsofCommonProblemsandEmergenciesinSteam-waterSubstation
PANGJun-xiang，SUNWei-qing，XUShu-peng
Abstract：
Theproblemsandsolutionsindesignandoperationofsteamtrapsystem，circulatingpumpandsteam-waterheatexchangerinsteam-watersubstationarediscussed.Themeasurestodealwithemergenciesinsteam-watersubstationareputforward.
Keywords：
steam-watersubstation；steamtrapsystem；circulatingpump；steam-waterheatexchanger
1汽-水热力站工艺流程
目前，我国许多汽-水热力站在设计和运行中存在许多问题，往往造成大量能源的浪费，导致供热效率下降。
邯郸某汽-水热力站工艺流程见图1。
蒸汽侧：
由热源提供的蒸汽进入热力站，经分汽缸进入汽-水换热器，与供热回水换热后，凝结水经疏水器被送入软水箱作为供热系统补水。
热水侧：
热水经过热用户后，回水进入集水器，经除污器、循环泵进入汽-水换热器，经汽-水换热器与蒸汽换热后进入分水器，由分水器供给热用户。
补水侧：
自来水经过软水器后进入软水箱，由补水泵送入供热系统。
2汽-水热力站的设计
2.1疏水系统
①疏水管道设计
由于凝结水过冷度不同，疏水管道各部分阻力不同，以及疏水管道内凝结水流速不同，凝结水在疏水管道中将呈现不同的流动形态。
对于余压疏水管道，主要有满管过冷态凝结水单相流动、满管汽水乳状两相混合流动及满管汽水分层流动等。
进行疏水管道设计时，应首先确定凝结水在疏水管道各部分中的流动形态，然后根据其相应的流动模型，选择与之相应的计算方法。
以疏水管道中为满管汽水乳状两相混合流动形态为例，当换热器中凝结水的过冷度较小，疏水管路中水流速较大时，随着阻力增大，流体压力降低。
以至在疏水管路中的某一截面处，凝结水达到饱和状态。
在其后的管道中，由于凝结水的流速较高，将出现满管汽水乳状两相混合流动形态。
对于满管汽水乳状两相混合流动形态，应按均相流动模型的计算式或图表进行疏水管路的设计计算[1]
。
②疏水器的选择
疏水器的合理选择对凝结水及时从换热器、疏水系统排出起着非常重要的作用。
当前，大部分工程技术人员在汽-水热力站设计时，只是简单地根据疏水管道的管径选择相应管径接口的疏水器，这种做法是不合理的。
选择疏水器最重要的指标应为疏水能力，因此疏水器的排水量应作为选择疏水器的依据。
疏水器的选择应按疏水器的初选、校核两个过程进行。
对于疏水器的初选，应以疏水器的设计排水量与设计排水量下疏水器前后的压差为依据。
设定供热系统的理论凝结水质量流量为qm
，0
（单位为kg/h），疏水器的设计排水量为qm
，d
（单位为kg/h），疏水器的选择倍率为k，则有：
qm
，d
=kqm
，0
（1）
按设计排水量qm
，d
，分别根据疏水管路中不同管段的凝结水流动形态，计算出疏水器前后压差△p（单位为Pa）。
根据△p、qm
，d
，结合疏水器样本给出的性能参数，就可初选出疏水器。
接着就是对疏水器进行校核，疏水器样本中给出的性能参数大多以过冷态凝结水为流动介质测定的。
若在设计排水量下，凝结水流过疏水器时仍为过冷态，则无需对疏水器进行校核；若凝结水流过疏水器时为非过冷态，则必须对疏水器的排水能力进行校核。
疏水器排水量的校核按下式进行修正：
式中qm
——疏水器排水量的校核值，kg/h
Ad
——疏水器的排水系数，按文献[2]推荐的值选用
D——疏水器排水阀孔直径，mm
若按式
（2）计算的疏水器排水量的校核值qm
比疏水器设计排水量qm
，d
稍大或近似相等，则疏水器选型合理，否则需要重新选择。
2.2循环泵
循环泵是供热系统输送热量的关键设备，循环泵选型合理，则系统不仅能够达到预期的运行效果，而且还能保证整个系统运行的经济性和可靠性。
循环泵的流量、扬程计算见文献[3]，在计算结果的基础上一般选10%左右的余量。
但在实践中，若仅凭经验进行估算，易造成循环泵的大流量、高扬程，导致热网流量和阻力的增大，从而造成电能的巨大浪费。
为避免出现上述问题，笔者认为选择循环泵应注意：
循环泵流量、扬程计算要准确；循环泵的流量一扬程曲线应比较平坦；循环泵的工作状态点应处于较高效率范围内。
2.3汽-水换热器
①汽-水换热器的额定传热量
在设计工况下，汽-水换热器的额定传热量必须与供热系统设计热负荷相匹配。
若二者相差较大，易发生换热器的二次侧热水出口温度低于设计值或远高于设计值甚至出现沸腾现象。
前者易导致供热量不足，后者易导致供热量过剩。
因此，选择换热器时，应对供热系统热负荷认真计算，避免发生以上情况。
②汽-水换热器的设计参数
在选择汽-水换热器时，应参照性能参数完备的设计选型资料进行选择。
我们以蒸汽的冷凝、过冷两级传热在同一个换热器内进行来说明这个问题。
由于凝结水的开式回收要求凝结水温度不能超过80℃，则换热器的额定传热量就是在凝水温度为80℃时的传热量。
若换热器的设计选型资料中没有对凝结水的出口温度和对应于该凝结水温度的传热量给出明确的对应关系，那么就会给设计选型带来困难。
随着凝结水过冷度的增大，汽-水换热器中水-水传热面积必然增大，导致汽-水凝结传热面积减小。
由于汽-水凝结传热的传热系数比水-水传热大得多，必将导致换热器传热量的大幅度减小。
因此，换热器选择应结合性能参数完备的设计选型资料，以免选型存在较大的误差。
3汽-水热力站的运行
①疏水系统
一般地，按传热量平衡理论计算出的蒸汽耗量与实际耗量存在着很大的差距。
通过超声波检测设备对系统进行检查，发现疏水系统都有不同程度的漏汽现象，不能很好地起到阻汽回水的作用。
在蒸汽系统中，保证疏水系统运行良好是其他设备得以正常运行的一个前提。
对于压力等级高、疏水负荷比较大的疏水系统，由于小孔漏汽造成的蒸汽损失日积月累将会造成相当可观的能源浪费。
蒸汽泄漏也容易造成严重的水击现象，危及生产安全，降低设备寿命，因此选择质量可靠的疏水设备，消除蒸汽泄漏现象，是热力站正常运行的前提。
在疏水系统中，由于某些原因造成疏水器堵塞，就会造成凝结水排放不畅，这时只要清理疏水器就能及时解决。
另外，如果凝结水管道规格设计过小，也会造成凝结水排放不畅，给传热量的调节造成困难，在此种情况下要加大凝水管道管径。
②循环泵
对于汽-水热力站，随着热用户不断增加，易造成供热系统循环流量不足，应更换循环泵或增加循环泵数量。
循环泵的流量不足表现为供回水温差过大。
排除热用户不断增加的原因后，应先检查循环泵内是否积气或堵塞，叶轮是否磨损或其他故障。
其次应检查循环泵的进出口阀门、旁路泄压管、止回阀及除污器等是否存在故障。
③汽-水换热器
汽-水换热器在运行中易出现换热器积气、结垢、水击、泄漏、堵塞等问题。
对于积气问题，只要注意在初次投运时全部排出换热器内空气，并在运行中定期检查换热器是否积气就能避免这种情况发生。
对于结垢问题，主要是循环水质差造成的。
应该增加水处理设备，改善循环水的水质。
换热器的结垢会造成出水温度比较低，凝结水排放温度较高，汽-水换热器效率大幅下降，这时应拆开换热器对其进行清理或进行化学清洗。
对于水击问题，主要是换热器内凝结水水位过高造成的。
应加大凝结水排放量，暂停供汽，将凝结水排出后再通入蒸汽。
对于泄漏问题，可分为外泄漏和内泄漏。
对于外泄漏，比较容易发现，根据外泄漏原因采取相应处理办法即可。
对于内泄漏，一般不容易发现，表现为换热器内有水击声，并且凝结水的水量增加，停汽后凝结水排放不止，对于这种情况应拆开换热器进行维修。
对于堵塞问题，由于是汽-水热力站，在运行过程中可能出现汽路和水路堵塞。
对于汽路堵塞，排除疏水系统的故障后，应检查蒸汽过滤器及进汽阀，蒸汽管道若未设过滤器，则应考虑换热器汽路堵塞的可能性。
如果换热器汽路堵塞严重，应拆开换热器清理。
对于水路堵塞，多是由于外管网特别是新建管网杂质多且除污器除污能力过低所致。
应及时改造除污器，提高其除污性能，并定期排放除污器内污物。
4汽-水热力站突发事件
汽-水热力站突发事件主要有突然停电、循环泵突然停运等。
汽-水热力站在运行过程中突然停电，应迅速关闭主进汽阀4，关闭换热器进汽阀5，打开疏水器旁通阀6，打开主汽阀后的泄水阀及换热器排气阀，关闭供水总阀7、回水总阀8，确保站内系统压力。
特别是主进汽阀后无泄水阀且主进汽阀及换热器进汽阀关闭不严时，应关闭换热器进水阀9、换热器出水阀10，以防水击产生（各阀门见图1）。
汽-水热力站在运行过程中循环泵突然停运时，应及时启动备用循环泵。
在备用循环泵未正常运行前，应先停止供汽，待备用循环泵正常运行后，再供汽。
在多台循环泵联合运行时，其中一台循环泵突然停运，不易被发现，这就需要我们随时注意系统压力和温度的波动情况，检查循环泵的运行情况，确保热力站的正常运行[4、5]
。
参考文献：
[1]徐济望.沸腾传热和气液两相流[M].北京：
原子能出版社，2001.
[2]贺平，孙刚.供热工程（第3版）[M].北京：
中国建筑工业出版社，1993.
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：
中国建筑工业出版社，1993.
[4]张鹏.QSH型汽水混合式换热器应用中的几个问题[J].暖通空调，2000，30（5）：
75-76.
[5]路广.换热站的安全经济运行[J].煤气与热力，1999.19（4）：
62-63.
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