浅谈主换热器堵塞原因分析及处理

浅谈主换热器堵塞原因分析及处理

蔺耀华张国才

（陕西神木化学工业有限公司陕西省榆林市719319）

摘要：文章通过对主换热器堵塞原因的深入分析，找出原因，并提出解决方案，保证空分装置高效、稳定运行。

关键词：主换热器冷损温差加温节能

陕西神木化学工业有限公司空分装置是一套由四川空分集团成套设计供货的KDONAr-28000/16000/1000型空气分离设备，该装置于2005年9月30日顺利产出氧气，并一次开车成功。整套空分装置采用内压缩、分子筛前置净化、增压膨胀机制冷。根据我们的操作经验：如果空分装置的系统加温操作不当，极易造成主换热器堵塞、影响热交换性能使系统冷损过大，严重时将影响氧气产量和运行成本。本文就对主换热器开车前的加温不彻底对系统的危害进行分析并提

出处理方法。

1开车前加温不彻底对空分系统的影响

由于空分装置中的主换热器是冷量回收的最终唯一设备，它的热端进出物料的平均温差的大小决定着冷量回收完善程度，平均温差越大越不完善，冷损越大，能耗越高，产品质量产量受影响越大；因此，造成系统冷量不平衡，冷量损失较大，使得膨胀机始终处于高负荷运

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行状态，直接影响膨胀机的使用寿命；即使这样，氧气产量还是只有25000—26000Nm3/h，远远达不到指标值。

造成装置冷损加大的原因在于出主热器的中抽返流污氮气温度TI7305太低。6月份停车检修前TI7305温度在-4—-2℃范围内；检修完毕再次开车后，TI7305温度骤然下降至-12—-9℃范围内，最低到过-14℃；而出主换热器的中抽污氮气流量大概有60000—

70000Nm3/h，由此可见，在装置停车前后，装置增加的冷量损失是相当大的。经过分析，造成这种现象的原因可能是：1、在停车期间由于阀门封闭不严密，导致外界湿空气进入设备内部，虽然在停车前冷箱内设备已加温至常温，但是由于冷箱内珠光砂蓄积了大量的冷量，尚未加温至常温。当加温停止后，冷量又传到设备内部，使设备内部温度又降到“0℃”以下。在这种情况下，当外界湿空气进入设备内部后，就会立即冻结成冰，积存在管道和设备壁上；在开车时虽然已经过加温并测得露点合格，但是由于加温时间过短，积存在管道和设备壁上的冰没有来得及全部融化并带出装置，这样，当开车后就会导致前面所说的结果。2、也有可能是经过一年多的运行，原本积存在设备内部和管道壁上的冰没有加温彻底，这样，也能导致同样的结果。

2主换热器堵塞处理方法

2.1 利用年度大检修停车机会，对装置进行一次彻底大加温，制定出详细的加温解冻方案；采取延长加温时间，改变加温路线的方

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法对主换热器中的污氮通道进行彻底大加温；对比较难加温的氧气通道、膨胀机进、出口空气通道采取延长加温时间的方法进行彻底加温。主换热器系统流程图如下图所示：

2.2 停车后检查所有与冷箱连接的调节阀、吹除阀均全部关闭，尽可能确保在停车期间湿空气不进入装置内部。

主换热器系统流程简图

3 结论

经过以上方法处理，在年度系统大检修完毕，重新启动后，工况有了很大的改变：中抽返流污氮气温度TI7305由原来的-12—-9℃上升到现在的2—4℃，主换热器热交换不完全损失大大减小，氧气产

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量达到了设计指标——28000Nm3/h，氧气产量足足增长了2000—3000Nm3/h，满足了德士古气化炉满负荷生产的需要。加温前/后主换热器主要运行参数如下表所示：

由于主换热器经彻底加温换热效率提高后，冷量损失减少，这不但提高了氧气产量，而膨胀机的制冷量在夏季高温也有富余量，并减少高压空气的用量降低了增压机的负荷，并起到很好的节能作用。

综上所述，我们总结出以下经验：

1、系统加温是否完善、彻底、不仅要测量所有加温吹除口温度达到常温及露点合格外，还要再继续坚持加温一段时间，彻底将冷箱内保温材料—珠光砂也加温至常温，切勿急于开车，压缩加温时间。

2、系统加温完毕后，应仔细检查与冷箱连接的所有阀门均关闭，防止外界湿空气进入设备内部。

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