板式换热器流程改造分析

板式换热器流程改造分析

王天启

中国石油广西石化公司邮编：535000

摘要：板式换热器作为一种高效的传热设备，在工业生产中广泛应用。然而，随着工艺流程和需求的变化，原有的板式换热器流程可能需要进行改造和优化，以适应新的工况和要求。笔者在对板式换热器流程改造进行分析和讨论，探讨其运行特点及实施策略。

关键词：板式换热器；流程；改造分析

引言

随着工业生产和能源消耗的不断增加，对于提高能源效率和减少环境影响的需求也日益迫切。在众多的热交换设备中，板式换热器作为一种常用的装置，在传热效率和节能方面具有独特优势。然而，随着工艺流程和需求的变化，原有的板式换热器流程可能已不能满足新的要求，因此需要进行改造和优化。

1板式换热器流程改造的重要性

板式换热器是一种高效的热交换设备，广泛应用于工业领域中的热能转移过程。通过对板式换热器流程进行改造，可以实现以下几个重要目标和优势：1.提高热能利用率：改造后的板式换热器能够进一步利用热量，将废热转化为有用的热能，用于加热外供除盐水等需求。这样可以提高热能利用率，充分利用资源，减少能源浪费。2.节约能源消耗：通过利用改造后的板式换热器，可以减少蒸汽的使用量。传统上，外供除盐水通常需要使用蒸汽进行加热，而改造后的板式换热器可以直接利用其他热源来加热，减少对蒸汽的依赖，从而减少了全厂的蒸汽费用。3.降低运行成本：节约能源不仅可以减少蒸汽费用，还可降低全厂的能源成本。通过改造板式换热器流程，充分利用废热资源，可以降低生产过程中所需的额外能源投入，从而降低运行成本。

2板式换热器当前运行方式特点

板式换热器共分一期、二期两组分别运行，产水共同汇入凝结水缓冲水箱；两路除盐水分流至一、二期板式换热器取热后并入外供除盐水母管。经统计与分析，发现一期一级板换250m3/h凝结水经与400m3/h除盐水换热后一级板换凝结水出水①温度约70°C；二期板换凝结水入口温度为64°C，低于①温度。基于现有流程加以改造，可使二期板式换热器除盐水出水温度提升，进而提高外供除盐水温度。因此，提供可行方案：1.将①并入二期板换入口与除盐水换热，更充分的利用凝结水热能，提高二期一级板换除盐水出水温度。一期二级板换任意一个可作为一级板换备用，此时其他二级板换可停运，此方案中二期板式换热器二级循环水板换将全部投运，可降低一期二级板换循环水用量。2.将部分①分流并入二期板换入口，两套换热器的二级板换分别运行。

3板式换热器改造施工过程流程切换方案

此方案针对现东侧一期板式换热器（现一期板换）改造提高外供除盐水温度项目。由于板式换热器流程存在250m3/h高温凝结水，为了在实际改造中保证安全施工，需要将现一期板换中热水切出流程。

如图所示，在东侧管廊中，凝结水从装置来凝结水界区，在此处有“并联”管程，根据现有管程，可通过阀门调节达到流程切换，以进一步实现热量转移或分散。即：①、开启1、2号阀，关闭3号阀时，凝结水去往现一期板式换热器；②、关闭1、2号阀，开启3号阀时，凝结水则经过管线直接去往原一期板式换热器（凝结水泵房南侧）。在现一期板式换热器改造施工时，采取②号流程，将全部或大部分凝结水引入原一期板式换热器。当凝结水全部进入一期凝结水工艺生产运行，现一期板式换热器则为“短路”状态，此时无高温凝结水进入设备，具备安全的施工提供工艺条件；当凝结水大部分进入一期凝结水工艺，小部分进入现一期板换与循环水进行换热，仍可为施工提供工艺条件。通过投用原一期板式换热器，可将凝结水全部回收利用，避免就地排放，同时也可保证施工进度。

4板式换热器改造方案

概况：一期凝结水板式换热器系统由“除盐水和凝结水”换热的一级板换、“循环水和凝结水换热”的二级板换组成，其中一级板换有1列，二级板换共有3列由出入凝结水母管并联，凝结水经一级板换至二级板换后温度逐渐下降，一级板换凝结水为除盐水赋予热能，二级凝结水则由0.25Mpa的公用工程循环水为其降温。其中一级板换凝结水侧进水温度约为117°C（以下文中简称其为“高温凝结水”），出水温度约为66°C（也是二级板换凝结水进水温度，以下文中简称其为“低温凝结水”），与其进行换热的除盐水进出水温度分别为33°C和71°C。二；二级板换凝结水进出水温度为65°C和39°C，循环水进出水温度分别为38°C和38°C和31°C。此次党员攻关项目的目的为充分利用板式换热器内凝结水热量，提高外供除盐水温度，节约全厂加热用蒸汽耗量。当前，二级板换由三循为其中66°C凝结水降温，此运行方式实际为凝结水中热量换热到三循系统中，若将此部分热量利用到外供除盐水中，不仅减轻三循工作负荷，还可实现节约加热除盐水所用蒸汽的目的，根据现场条件可计划多种可行方案，本文先列出施工较为方便的四种。

原流程图示

改造方案一：将一、二级板换串联，通过现场管线改造，将除盐水由一级板换进水改为先从二级板换进入板式换热器系统，此时换热对象为66°C的“低温凝结水”，经二级板换换热后，由33°C升温后约40°C以上的除盐水，再进入一级板换与117°C的“高温凝结水”换热，除盐水经过“低温余热”和“高温加热”的两次换热，出水温度接近80°C，高于原来的70°C，达到改造目的。在此过程中，较一级板换近的一列二级板换循环水线需要进行适当改造并将管程改为除盐水用，由于二级板换共有3列由出入凝结水母管并联，其中一列与一级板换串联，需对3列二级板换进行流程管线的分割改造；二级板换可视情况增加片数。

改造方案一流程图示

改造方案二：将一、二级板换并联，通过现场管线改造，原来只经过一级板换的33°C除盐水改为同时经过一、二级板换，分别与“高温凝结水”“低温凝结水”换热后共同汇入外供除盐水管线。此过程中，同样需要改造二级板换循环水、凝结水母管，由于现场实际情况，二级板换有更多可施工条件，其片数可增加至255片，此时改造后的“二级除盐水板换”则变为第2个一级板换，可单独运行且互为备用。

改造方案二流程图示

改造方案三：增加一级板式片数，在目前175片的基础上再增加95片左右，外供除盐水可提高约5-10°C。

改造方案四：在一级板换前再增加一套285片板换，作为外供除盐水提高温度专用板换，考虑场地条件，可设置在一级板换西侧或二级板换东侧。

结束语

通过对板式换热器流程改造的深入分析和讨论，我们可以得出一些重要结论。首先，板式换热器流程改造是必要的，以适应不断变化的工艺需求和提高能源效率的要求。其次，在进行流程改造时，需要考虑诸多因素，以确保改造的顺利进行和预期的效果的实现。

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