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东进新闻:关于金属换热器基本情况的研究

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1换热器基本情况

1.1换热器基本参数该换热器为南京玻璃纤维研究设计院设计制造,换热器内径1650mm,高度为25.4m,共分为4节。

主要包含助燃风换热器(分上下两节组成),预热利用换热器,阻尼锥及附属连接热风管道等,内壁均才用SUS310材料制作,厚度为10mm,外壁采用SUS304材料制作,阻尼锥采用SUS309材料制作。各节主要参数如下:

1.2停窑后换热器检测与测量结果

冷修期间,对换热器进行了检测和测量。换热器整体结构没有明显变形,内壁表皮在降温时有50以上自然剥落。清除剩余结皮后对其进行了超声波测厚,测厚工作主要采取均匀取点的原则,将每节换热器内壁按高度方向划分为间隔均匀的圆圈,以东西南北4条轴线为准,对两线交接点进行测厚并记录该点的厚度数据,同时对各节上下不进行重点测厚。

该换热器经过近8年的连续运行,未出现明显变形,换热器内壁厚度变化较小,除在底部区域出现一个直径为40mm的单层孔外,其余部位均未出现裂缝及透孔现象。

2换热器运行良好的主要原因

在冷修期间,我们完成了对换热器的对换热器底部的透孔进行了焊补,随后点火烤窑,烤窑结束后未发现换热器的运行状态有任何异常,至今已运行了2个月,预计可再正常运行一个窑期。国内E玻璃单元窑所有的金属换热器大都仅使用一个窑期,我公司所有金属换热器之所以可以在不做大修的情况下继续运行,经分析和总结,认为主要原因有以下几点。

2.1换热器的运输和安装环节要规范和精细金属换热器的主体是由较薄的耐热不锈钢卷制而成较大型的筒式组合结构,极易被碰撞而造成局部变形,因此运输及安装过程严禁碰撞,否则将严重影响换热效果。运输过程中一般厂家均采取有效措施杜绝换热器本体受到磕碰损伤,对伸缩节,热电偶支撑管等处亦采取特殊措施,使之处于安全稳固状态。

在吊装过程中要注意以下细节。

(1)要避免换热器壁与钢支撑的碰撞;

(2)下节换热器应采取措施,确保换热器底平面水平且与垂直烟道耐火砖肩部接口的距离为180mm;(3)换热器中心线要求与垂直烟道中心线重合,此项需在换热器底部法兰处和对应钢构处做好标记,以便于检查;(4)换热器吊装定位后安装平衡装置时,内筒与外筒底部之间间隙控制在400mm,增设配重时,应均匀添加;(5)检查换热器安装是否存在卡阻现象,以免影响膨胀,使换热器遭受外力损伤;(6)各风管接头处需妥善处理并进行通风试压,检查各风口和伸缩节处有无漏风现象;(7)保温厚度要求达到150mm,以减少换热器的漏热现象,确保换热空气以最佳状态输送至窑炉进行助燃。保温中须采用在换热器外壁增焊挂钩钉,涂刷水玻璃,棉毡分层错叠加的方式,使保温牢固可靠,达到良好的保温效果。

2.2对换热器的日常监测

要及时和到位日常应按时对金属换热器进行巡检,主要对内容应至少包括下述项目:(1)对各伸缩部位进行目测,如下节可观察底部法兰边与原始标记是否出现异常的变化,以判断下节换热器使用状态是否波动;(2)下节底部四角处定位轮与外壁间预留的间隙有无移动,各角定位轮可否实现转动,以确定换热器中心有无变动,筒壁膨胀伸缩是否正常;(3)二节上部与三节下部的法兰边对原始标记的相对位置有无变化,二节平衡锤与导向套的刻度有无变化平衡锤滑轮装置和吊挂钢丝绳是否完好;(4)外保温有无破损,开口等异常而造成内壁受冷结垢,从而影响冷却效果。

(5)各参数控制记录是否正常,有无超出控制范围的参数,以及出现时有无伴随突发事件,突发事件的解决过程及方式,有无可能造成换热器膨胀发生变化。

2.3日常生产过程中及早做好预案,以便应对停电,停气等突发现象造成窑炉降温或冷却风机体制运行当突发停电现象,并时间较长时,应按照以下原则处理,通过内壁温度检测点的变化情况,适当加大顶部机械顶盖的开度,直至打开垂直言道扒灰门,以最大限度减缓内壁的升温趋势,等待电力恢复。电力恢复时,不可直接按照生产参数进行送风,应控制风机电机和风机出口风阀开度,结合控制点反馈读数,先送入1500Nm3的风运行2min,然后用至少10min的时间,分5次或更多次依次加大风量,将风量恢复至正常参数;恢复过程中应对各节主要伸缩点纪录进行监控与纪录,依据换热器实际变化进行调整,恢复后应对换热器记录进行整理,与换热器初次升温纪录进行对比,核实纪录间的有无误差。随后应对换热器进行跟踪巡检并纪录,确定换热器运行正常并无异常时停止记录,记录中出现的异常需妥善保管,分析,留待将来检修时作为重点检查部位。

2.4要定期根据各项运行参数的变化

预测内壁可能出现的现象,主要以金属换热器使用中要求的参数为主。例如日常换热器参数波动,风量,风温,膨胀应与窑炉温度制度的调节与变化相吻合对应,换热器各项参数在无外界因素变化的条件下均应符合设计要求,日常巡检未发现异常现象存在。

2.5窑炉冷修阶段要妥善制定降温的方案,并确保严格执行预定方案,同时注意以下事项(1)结合窑炉降温曲线合理制定换热器降温曲线和附属风机的开度曲线。

(2)设定各环节的膨胀纪录以及辅助的检测标尺,并根据降温时间和曲线调整机械顶盖与平衡锤的配重,并在换热器收缩前对所有影响收缩与膨胀的障碍进行检查,调整,清除,以避免在降温过程中出现异常而造成换热器受损。

(3)降温过程主要控制以保护金属换热器本体为原则,在窑炉降温允许的条件尽力控制降温曲线平缓,使得换热器有足够的时间缓慢冷却,利于释放金属换热器内外壁钢材的内部应力,减缓内外壁温差差距,避免造成换热器突发变形损伤的几率。以内壁温度参数为基准依据,通过调节附属风机的开度来进行同步调节,使内壁温度下降趋势缓慢稳定,当金属换热器内壁温度降到450℃时,可打开垂直烟道扒灰门与顶盖,使之自然冷却,在整个降温过程中,按时巡检并记录冷却过程中各检测点的数据变化,留待整理后与换热器初始升温纪录及安装检查纪录进行比对。

2.6金属换热器恢复冷态后的清理,检测和修补方案要科学,烤窑时升温曲线制定要合理(1)换热器降温后,首先要对内壁烟垢进行清洁,清洁工具与清洁方式应选择合适,以免对金属换热器内壁造成伤害,形成硬性损伤;(2)当清洁完毕后,仔细检查各环焊缝,立焊缝有无损伤,内壁各节有无破损,二,三节及三节与阻尼风帽处乘插有无卡阻,底部法兰有无烧损,开焊现象;(3)对换热器内壁进行网格线绘涂,由专业人员对换热器内壁进行均匀分点定位和超声波测厚,并依据网格线条记录和绘制测厚记录,依据监测记录与金属换热器设计图纸参数进行比对,根据实际烧蚀程度制定修补维修方案。

(4)须严格选择焊补材料,使焊补材料与换热器原始使用材料一致。当修补完成后,由专业人员对各修补部位进行细致检查,修磨修补部位焊缝,并对焊缝进行探伤,开启风机,检查各修补部位有无漏风。

(5)依据现有冷态下的金属换热器各检测位置现状,尺寸,与换热器初始安装后的各检测位置纪录进行比对,根据窑炉升温曲线,结合上述对比结果,拟定新的模拟升温曲线,巡检部位及巡检要求,安排专人巡检,记录,随时与窑炉控制联系平衡,维持较好的升温趋势。

总之,为了确保金属换热器能够正常,稳定,长久的运行,就要求在制作,运输,安装和日常的生产中对金属换热器都要精细操作,对各项参数均须严格控制,建立完善巡检制度,严格细致的完善各类记录,对金属换热器升温,降温均制定详细的方案,才能确保金属换热器的稳定,高效运行,保证并延长使用寿命。