CN108036302B - 一种适用于氟塑料烟气换热器的热态注水方法 - Google Patents
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Abstract
一种适用于氟塑料烟气换热器的热态注水方法，涉及燃煤电站烟气余热回收利用节能技术。每个氟塑料换热器模块具有独立的上部集箱，进水集箱上有进水端口和进水阀，出水集箱上有出水端口和出水阀，进水集箱、中间集箱、出水集箱上均有排气端口和排气阀。此外，每个换热器模块上配置水冲洗系统，设置水侧旁路和旁路阀。循环泵可以根据烟气余热热负荷调节循环水流量，在循环管道最高点设置排气阀。氟塑料换热器模块的进水集箱上设置就地进水温度表和就地进水压力表，出水集箱上设置就地出水温度表和就地出水压力表。采用该方法，在热态工况下对氟塑料换热器的换热管束进行注水，操作简便，且安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤电站或热电站烟气余热回收节能技术。
背景技术
燃煤电站空预器后烟气温度约为120~150℃，为了回收烟气中的余热，通常在除尘器前或除尘器后设置金属换热器。有的电厂为了减小污染物排放范围和避免烟囱腐蚀，还设有GGH。从近几年的运行效果看，金属换热器多数出现了腐蚀、泄漏、积灰堵塞造成阻力较大现象，运行2~3年拆除更换的比比皆是。
将换热器的金属材料替换成氟塑料，则是一种有效的替代方案。氟塑料换热器具有零腐蚀、零泄漏、不沾灰的特点使电厂维护成本降低。国外最早使用的氟塑料换热器寿命已超过20年，德国的绝大多数燃煤电厂均装有氟塑料换热器。国内华能、国电和大唐集团的多个电厂已使用氟塑料换热器替代原有的金属GGH，氟塑料换热器替代金属换热器进行深度余热回收也逐步得到推广和应用。
氟塑料换热器的核心部件为氟塑料换热管管束，为一种间接换热器，烟气走换热管外侧，循环水走换热管内侧，由循环水将烟气余热带出回收利用。氟塑料换热管具有耐腐蚀、不沾灰等诸多优点，但其本身的耐压性能较差，经测算管壁厚小于1mm的小直径氟塑料软管工作压力需控制在≤1.0MPa。一般情况下，系统投运前，进行循环管道冲洗后，在冷态条件下对氟塑料换热管管束进行注水操作，只要保证系统压力在设计压力以下，氟塑料换热管在冷态注水过程中，不会有安全隐患。但在实际工程运行中，经常会出现主机先于烟气余热回收系统投运的情况，即主机已经运行，烟道已经通烟，氟塑料换热管在烟道内处于热态，需要在热态工况下对氟塑料换热管束进行注水。此外，氟塑料换热器一般以模块形式组装与烟道内，当其中一个模块出现故障，解列进行检修后，重新投入运行时，如果采用停机后冷态注水方式将对主机运行造成很大的困扰，如果进行热态注水，将会是一种方便快捷的方式。但进行热态注水时，氟塑料换热管束内会在短时间内产生大量汽化蒸汽，可能产生过压情况，对换热器的安全造成威胁。
为解决以上问题，在此我们提出一种适用于氟塑料换热器的热态注水方法。
发明内容
在这里提出的该项发明，即发明一种适用于氟塑料换热器的热态注水方法。采用该方法，在热态工况下对氟塑料换热器的换热管束进行注水，操作简便，且安全可靠。
本发明的技术方案通过如下方式实现。
以3个模块的氟塑料换热器为例，其工艺系统流程图详见附图所示。其中包括氟塑料换热器①，其管束悬挂于管板上，管板支撑在烟道钢结构之上。每个氟塑料换热器模块具有独立的上部集箱：分别为进水集箱、中间集箱和出水集箱。②、③、④分别为氟塑料换热器的第一个模块、第二个模块和第三个模块。进水集箱上有进水端口和进水阀⑧，出水集箱上有出水端口和出水阀⑨，进水集箱、中间集箱、出水集箱上均有排气端口和排气阀⑦。此外每个换热器模块上配置水冲洗系统，水冲洗端口连接水冲洗阀门⑩。氟塑料换热器①设置水侧旁路和旁路阀⑥。循环泵⑤用于克服水侧沿程阻力，保证循环水的运行，并采用变频电机，可以根据烟气余热热负荷调节循环水流量。在循环管道最高点设置排气阀⑪。在烟气侧出口设置温度变送器⑫。氟塑料换热器模块的进水集箱上设置就地进水温度表⑬和就地进水压力表⑭，出水集箱上设置就地出水温度表⑮和就地出水压力表⑯。
一种适用于氟塑料换热器的热态注水方法，包括：
（1）热态注水前，打开旁路阀⑥，关闭所有模块进水阀⑧，关闭所有模块出水阀⑨，关闭所有模块水冲洗阀⑩，对模块外所有管道，包括冲洗水管道，进行冲洗，直至冲洗水出水检验清洁为止。
（2）热态注水前，管道清洗后，打开旁路阀⑥，关闭所有模块进水阀⑧，关闭所有模块出水阀⑨，对模块外循环管道进行注水，直至循环管道最高点排气阀⑪出水为止。
（3）启动循环泵⑤。
（4）热态注水操作，须一个模块一个模块依次注水，不允许所有模块同时注水。
（5）第一个模块②注水操作：打开第一模块进水集箱、中间集箱和出水集箱的排气阀⑦，打开第一模块冲洗水阀⑩，当烟气侧出口烟温变送器⑫显示烟气出口温度低于110℃时，打开第一模块进水阀⑧，进行模块注水，直至所有排气阀⑦均不再排气时，关闭进水集箱排气阀、中间集箱排气阀和出水集箱排气阀⑦，约1分钟后再次打开排气阀⑦，排气后，再次关闭排气阀⑦，约1分钟后再次打开排气阀⑦，如此重复多次，直到打开排气阀⑦后，不再有气体排出为止；在此过程中应密切关注当前模块进出口温度和压力表⑬⑭⑮⑯，以防止模块管束内超温超压。
（6）打开第一模块出水阀⑨。
（7）缓慢加大循环泵⑤的电机频率，缓慢增大水流量。
（8）第一个模块注水完毕，关闭第一模块冲洗水阀⑩。
（9）第二个模块注水：同第一个模块的操作，即重复（5）（6）（7）（8）步骤的操作。
（10）第三个模块注水：同第一、第二个模块的操作，即重复（5）（6）（7）（8）步骤的操作。
（11）所有模块热态注水完成后，关闭旁路阀⑥；
（12）氟塑料换热器热态注水操作完成。
附图说明
图1：氟塑料烟气换热器工艺系统流程示意图（以3个模块的氟塑料换热器为例）。
图中：①氟塑料换热器、②第一模块、③第二模块、④第三模块、⑤循环泵、⑥旁路阀、⑦排气阀、⑧进水阀、⑨出水阀、⑩水冲洗阀门、⑪高点排气阀、⑫烟气侧出口温度变送器、⑬就地进水温度表、⑭就地进水压力表，⑮就地出水温度表、⑯就地出水压力表。
具体案例和实施方式
下面结合附图和具体案例中的实施方式对本发明作进一步的说明。
以某热电厂2×350MW燃煤机组烟气余热项目为例。本发明投入运行时，在热态注水前，打开旁路阀⑥，关闭所有模块进水阀⑧，关闭所有模块出水阀⑨，关闭所有模块水冲洗阀⑩，对模块外所有管道，包括冲洗水管道，进行冲洗，直至冲洗水出水检验清洁为止。热态注水前，管道清洗后，打开旁路阀⑥，关闭所有模块进水阀⑧，关闭所有模块出水阀⑨，对模块外循环管道进行注水，直至循环管道最高点排气阀⑪出水为止；启动循环泵⑤。热态注水操作，须一个模块一个模块依次注水，不允许所有模块同时注水。
第一个模块②注水操作：打开第一模块进水集箱、中间集箱和出水集箱的排气阀⑦，打开第一模块冲洗水阀⑩，当烟气侧出口烟温变送器⑫显示烟气出口温度低于110℃时，打开第一模块进水阀⑧，进行模块注水，直至所有排气阀⑦均不再排气时，关闭进水集箱排气阀、中间集箱排气阀和出水集箱排气阀⑦，约1分钟后再次打开排气阀⑦，排气后，再次关闭排气阀⑦，约1分钟后再次打开排气阀⑦，如此重复多次，直到打开排气阀⑦后，不再有气体排出为止。在此过程中应密切关注当前模块进出口温度和压力表⑬⑭⑮⑯，以防止模块管束内超温超压。
打开第一模块出水阀⑨；缓慢加大循环泵⑤的电机频率，缓慢增大水流量。第一个模块注水完毕，关闭第一模块冲洗水阀⑩。第二个模块注水：同第一个模块的操作，即重复（5）（6）（7）（8）步骤的操作。第三个模块注水：同第一、第二个模块的操作，即重复（5）（6）（7）（8）步骤的操作。所有模块热态注水完成后，关闭旁路阀⑥。氟塑料换热器热态注水操作完成。
上述仅结合附图和案例示例性地描述了本专利的实施方式，但本专利的具体实现并不局限于上述方式。任何对本专利的技术方案进行的非实质性改动均应视为本专利的保护范围。
Claims (2)
1.一种适用于氟塑料烟气换热器的热态注水方法，该方法的实施是通过适用于氟塑料烟气换热器的热态注水系统来实现的，其中适用于氟塑料烟气换热器的热态注水系统包括氟塑料换热器、换热器模块、循环泵、旁路阀、排气阀、进水阀、出水阀、水冲洗阀门、高点排气阀、烟气侧出口温度变送器、就地进水温度表、就地进水压力表、就地出水温度表和就地出水压力表，其特征在于：在热态工况下，采用分模块依次注水方式对氟塑料换热器的换热管束进行注水，其具体实施步骤为：
(1)热态注水前，打开旁路阀，关闭所有模块进水阀，关闭所有模块出水阀，关闭所有模块水冲洗阀，对模块外所有管道，包括冲洗水管道，进行冲洗，直至冲洗水出水检验清洁为止；
(2)热态注水前，管道清洗后，打开旁路阀，关闭所有模块进水阀，关闭所有模块出水阀，对模块外循环管道进行注水，直至循环管道最高点排气阀出水为止；
(3)启动循环泵；
(4)第一个模块注水操作：打开第一模块进水集箱、中间集箱和出水集箱的排气阀，打开第一模块冲洗水阀，当烟气侧出口烟温变送器显示烟气出口温度低于110℃时，打开第一模块进水阀，进行模块注水，直至所有排气阀均不再排气时，关闭进水集箱排气阀、中间集箱排气阀和出水集箱排气阀，约1分钟后再次打开排气阀，排气后，再次关闭排气阀，约1分钟后再次打开排气阀，如此重复多次，直到打开排气阀后，不再有气体排出为止；在此过程中应密切关注当前模块进出口温度和压力表，以防止模块管束内超温超压；
(5)打开第一模块出水阀；
(6)缓慢加大循环泵的电机频率，缓慢增大水流量；
(7)第一个模块注水完毕，关闭第一模块冲洗水阀；
(8)第二个模块注水：同第一个模块的操作，即重复步骤(4)、步骤(5)、步骤(6)、步骤(7)的操作；
(9)第三个模块注水：同第一、第二个模块的操作，即重复步骤(4)、步骤(5)、步骤(6)、步骤(7)的操作；
(10)所有模块热态注水完成后，关闭旁路阀。
2.按照权利要求1所述的一种适用于氟塑料烟气换热器的热态注水方法，其特征在于：对氟塑料换热器的单个模块均设置进出口温度和压力表，可有效防止模块管束内超温超压。
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