区域供热系统中热交换器、循环泵等大型部件的维护保养

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　　每个有车的人都知道，维护工作对于保持良好的车况必不可少。很显然，润滑油和过滤器要定期更换，有些人还要洗车以保持表面光洁如新。区域供热部件的维修工作与此十分类似。

　　为了使系统保持良好的性能，减少供热问题发生的次数，有必要对系统进行维护保养。如果等到部件失效后再去维修，会造成很大的不便，并使长期运行的费用大大提高。与更换或维修大型部件相比，调整运行方式和更换小零配件的费用要低的多。

　　目前面临的挑战是，确定合理的维护保养方法，既能达到预定的运行参数的要求，又能尽可能的降低维护和更换部件的费用。对于有些部件来说，维护工作取决于时间长短（如垫圈等零配件的老化）；对于另一些部件来说，取决于其运行状况（如过滤器）。

　　由于维护工作与系统的设计有关，根据部件安装位置的不同，所以很难制定一个通用的维护规则。比如说像水质这样的规范与许多部件的维护工作都有重要的关系。换句话说，在设计阶段要确保部件、水质和系统运行规范要匹配。即使某个部件在一个系统中运行良好，也不能保证它在所有的系统中都运行良好。

　　区域供热系统CTR系统为区域供热传输系统，位于大哥本哈根区，压力为25巴。最终用户不与系统直接相连。系统只与当地的热力输送公司通过热交换器相连。该系统包括一条54公里长的输热干线，向26个热交换站供应总量达1900MW（6，500×106 BTU／h）的热力。该系统包括3个大型的升压泵站，每年输出热力约为20000 TJ（19×1012 BTU）。设计温度为120摄氏度（248?），运行温度在摄氏115到95摄氏度之间。

　　对水质的要求如下：

　　· 颗粒物< 10.0 mg/1· 电导率< 25 myS／cm· pH值 9．8＋0．2· 德国硬度< 0．1度· 02< 20 ppb· CI－< 1．0 ppm· FI－< 0．5 ppm采用计算机化的维护体系对供热系统的维护进行管理。维护体系包括22500个条目，涉及1600个部件，3000个零配件，以及160项维护保养工作。

　　热交换器出于供热安全的考虑，所有热交换装置的安装至少要包括两个热交换器，每个交换器的容量是所需最大热量的65％。CTR系统中的热交换器为板式换热器。根据系统中的水质，所有的板片均采用AISI 316号钢，垫圈采用EPDM型。

　　根据热交换器的运行情况不同，垫圈的使用寿命为4－8年。如果温度和压力频繁变化，并且变化速度较快，会使垫圈使用寿命降低。因此，所有的热交换器均装有温度调节旁路，当热交换器未运行时，可以让其保持一定的温度；在其顶端的SCADA系统，用于控制热交换站的运行；SCADA系统装有一个装置，当由于某种原因（比如热电厂出现故障）系统中的供热温度降到一定数值之下时，该装置自动关闭热交换器中的循环水。采用这种方法，可以维持稳定的温度，延长垫圈的使用寿命。

　　板片之间的沉积物会影响热交换器的运行。与管道中流速相比，热交换器内水的流速较低，热交换器就相当于过滤器，会沉降下一些细小颗粒。因此必须定期冲洗热交换器以防止形成沉积层。出于上述考虑，所有的热交换器都装有便于操作的冲洗阀，并且定期进行冲洗。除此以外，SCADA系统还装有报警装置，可以监测热交换器的进出口压力差，在需要时启动临时反冲洗。当水中的颗粒物异常升高时，临时反冲洗是十分必要的。SCADA系统还可以监测热交换器的进出口温度差，当运行出现异常时，提示需要进行临时维护。

　　在计算机化的维护体系中列出了常规的维护保养工作：

　　· 每周对热交换站进行常规检查，对隔热套进行简单检查。通过观察热交换器下面的托盘可以判断是否有泄漏。

　　· 每年两次冲洗热交换器的底部（一级和二级交换器均进行冲洗）。

　　· 使用3年后，由专业服务公司对热交换器进行细致检查，每年检查两次。检查时要拆卸隔热套。

　　根据细致检查的结果，决定是否拆卸热交换器。拆卸时，用新板片更换所有旧板片，同时换上配套的新垫圈。用物理和化学的方法清洗所有用过的板片，检查是否有裂缝。丢弃过度受损的板片。其余的板片在进行保护性处理后存放起来。当需要新的板片时，准备好板片，数量要准确，并装上新垫圈，再包装好以便运输。

　　循环泵循环泵安装在加压泵站以及二次网的所有热交换站内，按照设计进行维护。对于CTR这样大型的项目来说，泵和电机的交货时间会比较长。因此，泵站均设有备用泵。一般来说，配置3台泵，每台50％。

　　对于泵来说，水锤和气蚀危害性很大，会导致其使用寿命的降低。通过采取防范措施和依靠SCADA系统中的安全装置可以减少水锤的发生；其它安全装置可以在异常情况发生时，自动停止泵的运转，防止气蚀发生。与泵相关的止回阀为带水力阻尼的机械阀，或由SCADA系统控制的由动力驱动的蝶阀。采用第二种止回阀可以减小压力损失，在开启和关闭时动作柔和，对泵起到保护作用，与机械式止回阀相比，所需的维护工作较少。

　　由SCADA系统自动监测电机的运行，如果出现异常情况则发出警报。通常，电气系统的温度是主要监测参数。

　　泵和电机每年运转几千小时，每分钟转动上千转，显然会产生磨损问题。因此，泵的维护保养工作主要针对泵和电机的轴承和密封装置。设计和安装工作十分重要。所有的泵和电机的基础都是专门设计的。泵和电机的基础采用特制的弹性承托，使之于建筑物的其它部分相隔离。通过使用弹性波纹管，泵和其它管道系统也隔离开来。所有这些措施的目的都是为了减少振动和变形，降低磨损。在安装时，一定要注意把部件对齐。在使用过程中，也要特别注意部件是否对齐，在需要的时候进行调整。

　　轴承温度应保持稳定，因此轴承应保持清洁，温度要尽可能的低。对电机轴承进行通风冷却，并使用专门的过滤器过滤空气。大型电机的通风受轴承温度的控制。大型泵的轴密封装置采用区域供热系统的回水进行清洗和冷却。根据泵的结构，轴承同时自动冷却和清洗。

　　在计算机化的维护体系中列出了常规的维护保养工作：

　　· 每周对泵站进行常规检查。简单检查泵是否有泄漏，声音是否有异常，运行时是否有振动。清洗泵前的过滤器。

　　· 每月一次轮换使用泵，让所有未运行的泵投入运行，以防止轴承倾斜。对于直流电机，除了检查空气过滤器外，还要检查电刷和换向器。

　　· 每两月一次检查自动启动和自动停机。　　·每年一次由专业的服务公司使用专业设备检测振动和偏心。用吸尘器清扫所有的电机和控制柜。测试所有的安全功能。

　　· 每五年一次细致检查泵的水力工况。

　　大型阀门本小节讨论三种不同类型的阀门的维护：截止阀、控制阀和止回阀。截止阀的作用是保证安全和方便维护。截止阀极少使用，因此维护工作不涉及磨损问题，而只要注意安全问题。所有的截止阀均为全焊式球阀，采用金属密封。用于保证安全的截止阀均装有执行机构，由中央控制室的SCADA系统进行遥控。每年一次检查阀门（组）的基本安全功能。如果出现故障，可能是执行机构、传动装置或阀门出现问题，安排时间进行维修。

　　在计算机化的维护体系中列出了常规的维护保养工作：

　　· 每年四次对阀室进行常规检查。运行阀门，防止卡死，并且检查泄漏等故障。

　　· 每年一次检查执行机构和传动装置，并加润滑油。

　　· 每年一次检查阀门的润滑情况。如果需要，根据阀门的尺寸，按照规定的方法进行适当的润滑。如果使用的润滑油过多，则润滑油会被带入热水中，造成热交换器和过滤器的性能下降。

　　· 每十年一次进行停机大修，更换所有传动装置和执行机构中的润滑油。

　　控制阀性能的好坏关系到整个区域供热系统的运行。如果控制阀故障，会导致局部温度控制不稳定。因此，维护工作可以分为常规机械维护和专家校准。阀门采用旋转偏心阀塞，控制方法为线性控制，范围为1％到100％。阀门采用气动操作，气体为氮气。

　　在计算机化的维护体系中列出了常规的维护保养工作：

　　· 每周对泵站进行常规检查。简单检查控制阀有无泄漏等异常情况。

　　· 每三月一次对阀轴的密封性进行细致检查。

　　· 每年一次对阀门进行功能测试并由专家进行校准。

　　· 每两年一次对执行机构进行功能测试并由专家进行校准。

　　对于区域供热系统的运行来说，止回阀的性能并不十分重要。但是，如果止回阀故障，会导致不必要的运行费用增加和输水流量下降。

　　在计算机化的维护体系中列出了常规的维护保养工作：

　　· 每周对泵站进行常规检查。简单检查止回阀有无泄漏和其它异常情况。

　　· 每年一次进行功能测试，并检查所有密封装置和阻尼器。

　　零配件零配件是维护工作的重要组成部分。零配件的交货时间和质量各不相同。人们愿意购买便宜的零配件以节约金钱和时间。但是对于许多高级部件来说，加工精度对其性能和使用寿命有着重要影响。虽然在保养汽车时，用便宜的非正规的零配件效果也不错。但是，在供热系统中，最好使用正规的零配件，长时间运行后，会发现这样做才最省钱。如果发生故障，也不怕找不到负责的厂家。