1、板式換熱器工作原理及特點

板（bǎn）式換熱器主要由固定壓板、活動壓（yā）板、上下導杆（gǎn）、後支柱、板片、夾緊螺栓、夾緊螺（luó）母等零部件組成(如圖1所示)。板片用墊片密封後懸掛在固定（dìng）壓板與換熱板之間，通過（guò）夾緊螺栓夾緊，根據需要選用防護（hù）罩。

板式（shì）換熱器工作原理:兩種工作流體在兩板片間形成窄小而曲折（shé）的通道中流過，冷、熱流體依次通過通道（dào），中（zhōng）間有一層板（bǎn）片將流體分開，並（bìng）通過此（cǐ）板片進行熱交換。板式換熱器2種介質的平均溫差（chà）可以小至1℃，換熱效率可達99%以上。在相（xiàng）同壓力損（sǔn）失情況下（xià），板式換熱器的傳熱效果是列管式換熱器的3～5倍，占地麵積為（wéi）其1/3，金屬耗量隻有其（qí）2/3。在應用中（zhōng）可根據需要將（jiāng）板式換熱器若幹流道並聯組（zǔ）成一組，也可將並聯的組串聯在一起，形成冷（lěng）、熱介質（zhì）通道，這就（jiù）是板式（shì）換（huàn）熱器的“流程組合”，並根（gēn）據工藝條件計算結果選擇板式換熱器（qì）流程組合，板式換熱器流程分為單流程和（hé）多流（liú）程。

板式換熱器具有結構緊湊、占地麵積小、傳熱效率高、操作靈活、應用（yòng）範圍廣、換（huàn）熱損失小、安裝和清洗方（fāng）便等特點。在新建電廠的低溫（wēn）換熱係統中，舊式管式換熱器已（yǐ）逐步被板式換（huàn）熱器替代。

2、板（bǎn）式換熱器微變形異常分析

2.1係統設備

某發電有限責任公司發電B廠共安（ān）裝2台（tái）1 000 MW超超臨界燃煤機組(3號、4號機)，每台機（jī）組（zǔ）配備2台給（gěi）水泵汽輪機用來驅動給水（shuǐ）泵，無電動給水泵。

每台給（gěi）水泵汽輪機都配備獨立的潤滑油係統，包括2組小型板式換熱（rè）器（qì），1台運行，1台備用，采（cǎi）用閉（bì）式冷卻水作（zuò）為（wéi）冷卻水源。換（huàn）熱器換熱板片（piàn）厚（hòu）度為0.5 mm，每塊板片都配有密封墊片。板片裝有框架，相鄰板片間旋轉角度為180°，板束形成一係列的平行通道，換（huàn）熱板兩側油（yóu）、水（shuǐ）兩種介質分別進入適當通道，靠換（huàn）熱板傳（chuán）遞溫差達到冷卻油溫的作用。

2.2事故經過

閉式冷卻水泵定期輪換，啟動2號閉（bì）式冷卻水泵，運行正（zhèng）常後，11:07停1號閉式冷卻水泵，1號（hào）、2號給水泵汽輪機相繼跳閘，相隔為85 ms，MEH跳閘首出均為“潤（rùn）滑油壓低”(定值0.07 MPa)。查閱曆史曲線發現，給水泵（bèng）汽輪機潤滑油壓低、定子冷（lěng）卻水流量（liàng）低報警，發出時間與閉式冷卻水泵切換為同一時間。11:07:08停1號（hào）閉式冷卻水泵;11:07:11閉式冷卻水母管壓力從（cóng）0.78 MPa突（tū）然下降（jiàng）至0.56 MPa(Z低)，水壓波動範（fàn）圍達0.22 MPa;11:07:11 2台給水泵（bèng）汽輪機潤滑（huá）油壓力低Ⅱ開關均達到動作（zuò）值（zhí）(0.07 MPa)，給水泵汽輪機跳閘;11:07:11定子（zǐ）冷卻水流量低保護（hù）達（dá）到動作值，由於該保護存在30 s延時，保（bǎo）護未觸發機組跳閘（zhá）邏（luó）輯(定子冷卻水冷卻器為板式換（huàn）熱（rè）器)。

2.3原因分析

由圖1可以看出潤滑油中熱量通（tōng）過板式換熱器向閉式冷卻水係統（tǒng）釋放。板式（shì）換熱器核心元件換熱板為不鏽鋼材質，厚度約0.5 mm。通常用模具將板片壓製成各種槽型或波紋形(有（yǒu）水平平直波紋、人字形波紋（wén）、斜波紋等)，既可以（yǐ）增大板片的剛度，又可防止波紋板受壓變形，增強了流體的湍流程度及換熱麵（miàn）積，同時又能承受兩（liǎng）側的壓差。因（yīn）此（cǐ），板片結構形式是保證板式換熱器高效換（huàn）熱的管件。由於（yú）板式換熱器的板片較薄，當換熱器兩（liǎng）側壓差變化時（shí），將影響板片形狀，換熱器兩側內的（de）容積（jī）會隨之發生輕微的變化（huà），該特性易被忽（hū）視（shì）。

在閉式冷卻水壓快速波動過程中，板式冷（lěng）卻器換熱板片受兩側壓差影響發生微變形（xíng），水側空間快速收縮，油側空間膨脹，係統中的潤滑油膨脹（zhàng），填充換熱器油側增（zēng）加（jiā）的空間，導致給水（shuǐ）泵汽輪機潤滑油壓力瞬間波動至0.07 MPa以下，達到潤滑油壓力低Ⅱ開關動作值，2台給水泵汽輪機相繼跳閘。

機組跳閘後為驗（yàn）證閉式冷卻水係統壓力波動與給水泵汽輪機潤滑油係（xì）統壓力的關係，重新進行閉式冷卻水泵切換試驗，就地監視2台給水泵汽輪機潤滑油壓力表（biǎo）。啟動2號閉式冷卻水（shuǐ）泵，啟（qǐ）動正常後，停1號閉式冷卻水泵，給水泵汽輪機潤滑油壓力瞬時快速下降，閉式冷卻水母管壓力（lì）在3 s內由0.81 MPa降至0.65 MPa，2號給水泵汽輪（lún）機潤滑油壓力低（dī）Ⅰ開關動作，並對定子冷卻水係（xì）統（tǒng）流量產生明顯（xiǎn）影響。

3、處理措施

a．在（zài）給水泵汽輪機潤滑油壓低Ⅰ聯啟備用潤（rùn）滑油泵保護邏輯中，附加了延時3 s條件，油壓瞬間（jiān）波動＜3 s時，備用油泵來不及聯啟，為保證汽機不（bú）發生（shēng）燒瓦事故，通常潤滑油壓低Ⅱ值在聯啟事故潤滑油泵同時觸發給（gěi）水泵汽輪機跳閘（zhá）保護。為避免給水泵汽輪機潤滑油壓力波動造成?跳閘，可取消備用泵聯啟延時3 s條件，但（dàn）要求油壓低Ⅰ開關動作安全可靠（kào），否則容易造成備用油泵頻繁誤啟動。潤滑油壓力低Ⅱ觸發給水泵汽輪機跳閘（zhá）保護，可增加0.5～1 s延時，但增（zēng）加了軸瓦燒損風險。

b．由於（yú）板式換熱器微（wēi）變形導致（zhì）潤滑油壓力低，僅為瞬（shùn）間波（bō）動，係統油壓短時間可恢複，因此，在潤滑油係統供油管道(特（tè）別是在測壓管取油點附近)安裝蓄能器，在潤滑油壓短時間降低時，蓄能器中儲存（cún）的（de）潤滑油釋放，補償係統壓力，可有效緩解潤滑油壓瞬間波（bō）動對（duì）係統的影響。

4、結束（shù）語

目前板式（shì）換熱器在新安（ān）裝機（jī）組中被廣泛采用，在（zài）實際應用中換熱（rè）板片微變形特性往往被忽（hū）視，而此特性對係統（tǒng）的安全穩定運行存在較大隱患。因此，在使用板（bǎn）式換熱器係統，特別是較重要的油係統，在設計中應特別注意該問題，建議加裝足夠容量的（de）蓄能器。

（來源：網絡）