6000m3／h制氧机冷冻机组蒸发器水侧结晶物堵塞介绍.doc

6000m3／h制氧机冷冻机组蒸发器水侧结晶物堵塞介绍 1 故障现象 宣化钢铁集团有限责任公司原来共有3台3200m3／h制氧机，由于北方地区的水硬度较大，为了防止水在换热器中结垢，我们使用了某公司的水处理配方和水处理药剂，运行一直是安全可靠的。 1999年底，我们又新上一了套6000m3／h制氧机，由于采用了分子筛吸附法吸附空气中的水分和二氧化碳等杂质，随之配备有冷冻机系统，冷冻机中蒸发器的水介质是我们原有系统(并加有水处理药剂)的水，从1999年底，投入6000m3／h制氧机后，运转一直较正常。2000年5月10日，由于一次偶然的电气故障造成6000m3／h制氧机停机。但恢复供电以后，制氧机却由于冷冻机的问题再也无法启动，打开冷冻机蒸发器的进、出水口法兰(蒸发器中冷冻工质在管程，水在壳程)，发现管与管之间排列的空隙几乎全部被固体物质堵塞，这就是无法开启制氧机的原因。 2 处理方法 经过各方面的专业人员研究分析，认定这些固体的堵塞物是水中所加水处理药剂的结晶物，这种固体物质容易用手抠下来，没有通常的那种钙镁垢坚硬，我们把这种固体放到弱酸性的水中，发现溶解得很快，若把它们放在空气中，还能粉化。处理中我们将蒸发器先用40~50℃的水浸泡，再用循环泵冲洗(在此操作前，我们先把蒸发器内的R22冷冻质转移到冷凝器内)。经过10小时的冲洗，结晶物完全溶解，并重新露出壳侧的铜管外表面，第一次用于处理固体结晶物的时间花去近21小时。 冷冻机出了这种故障后，我们曾向几大钢厂咨询并探讨此问题，发现真是无独有偶，几家单位的冷冻机几乎都出现过同样的情况。有个单位的冷冻机出现的情况与我们完全一样，他们15天就需清洗一次，后改变了水处理药剂的配方，使其更适合于低温状态。某单位的冷冻机出现了固体堵塞之后，干脆取消了冷冻机中的水处理药剂，冷冻机的堵塞矛盾解决了。但这个问题转移到了水冷塔内，这些没有经过处理的水在水冷塔内严重结垢，结果使水冷塔内的填料结合在一起，成为很难分开的一体，处理起来相当困难。有的单位出现了类似于我单位的情况后，把通过冷冻机的水单独出来，用软水代替，使问题得以解决。据了解，不论是南方还是北方，凡是有冷冻机的制氧机系统，都有过与我们相似的麻烦，又都重新考虑了水的处理方式。 3 故障原因分析 制氧机系统中水循环的目的是把设备中的热量带走，为了防止水在传导热的金属表面结垢，需加一些阻垢剂等化学药品，这些药品通常在较高的温度状态下有很大的溶解度，并发挥其应有的作用，所以在以换热为主要目的的系统中各单位都没有出现问题。 但是在冷冻机的蒸发器中，水的作用恰好相反，水在冷冻机蒸发器的管外，将管内氟里昂的冷量带走，在蒸发器的热传导表面局部温度有-1O℃左右，在这样低的温度下，水中药剂的溶解度骤减，几乎为零。因此在水侧(壳侧)的铜管外表面就出现了药物的结晶物，尤其遇紧急停车，这种情况就更为严重。 2000年5月10日，我们用40～50℃的水溶解结晶物并循环清洗蒸发器，效果良好。因为在短时间内没有办法从根本上解决问题，临时改变水系统又不太可能，改变药方也已来不及，故只好用温热水溶解与清洗的方法，用了21小时之后，我们又能启动6000m3／h制氧机。 到20000年7月14日，6000m3／h制氧机又因为同样的问题不得不停车再进行清洗：因为已经有了一次清洗的经验，计划用12小时，并按计划完成，但是效果不如第一次。清洗前由于蒸发器水侧堵塞，流经蒸发器的水量已较正常运转时少了6吨，致使蒸发器的水出口温度由原来的6～8t升高到13℃，导致出空气冷却塔的空气温度升高，即空气进入分子筛吸附器的温度升高了，原来是8~10℃，现在是20℃，这就影响了分子筛的吸附能力，使进入主换热器的空气中含水、二氧化碳的量增高，不仅增加了主换热器的热负荷，而且还由于杂质的增多，影响制氧机的运行周期。 从我们6000m3／h制氧机冷冻机组蒸发器水侧两次严重结晶物堵塞故障可以看到，冷冻机组蒸发器壳侧有结晶物的出现，对制氧机生产影响较大，而且从南到北存在一定的普遍性。所以，要请有关部门给予充分注意，使得有冷冻机系统的制氧机组从一开始就能避免类似情况的重复发生。如果不从根本上解决导致这种故障的水处理药剂的结晶问题，就会不定期地出现同样的堵塞故障，不得不停车处理。