西北某 2×600 MW 机组闭冷水板换优化项目

电厂闭冷水系统是为主机润滑油冷却器、发电机氢冷器、给水泵润滑油冷却器等关键辅助设备提供恒温冷却水的核心子系统。本项目针对西北某 2×600 MW 超临界燃煤机组原管壳式闭冷水换热器结垢严重、换热能力下降 35% 的问题,采用 SAMIT 大型板换进行整体替换。

一、项目背景

客户

西北某国有发电公司,2×600 MW 超临界燃煤机组,2012 年投运。

原设备

2 台管壳式闭冷水冷却器(每机 1 台),冷却面积 850 m²。

原设备问题

  • 开冷水侧(水库水)泥沙沉积
  • 管内壁结垢 1.5 mm
  • 换热能力下降 35%
  • 每年需停机清洗 2 次

二、技术方案

采用 SAMIT BR0.8 大型板式换热器替换原管壳式设备,每台机组配置 2 台板换(1 用 1 备),单台换热面积 320 m²。开冷水侧板片采用加厚波纹设计以适应含沙水质,板间距 3.5 mm 防堵塞。

参数闭冷水侧(热侧)开冷水侧(冷侧)
介质除盐除氧水(闭式)水库直流水(含微量泥沙)
进口/出口温度45 / 33 ℃25 / 36 ℃
流量1200 m³/h1500 m³/h
压力等级PN10PN10
压降45 kPa50 kPa
换热量18 MW(单台)
板片材质316L316L(加厚波纹)

三、工艺流程

电厂闭冷水系统 SAMIT 板换流程 主机润滑油 发电机氢冷 给水泵润滑油 45℃ 回水 SAMIT BR0.8 320 m² 板换 316L 加厚波纹 18 MW · 1 用 1 备 33℃ 供水 水库循环水 25℃ 含微量泥沙 1500 m³/h 36℃ 排水 → 冷却塔 → 水库 DCS 远程监控 + 出口温度反馈 板换出口温度稳态偏差 ≤ ±1 ℃ CIP 在线反冲洗(季度) 压降超阈值自动启动反冲洗程序 单台 18 MW · 4 台机组并联 · 5 年无停机清洗

四、实施过程

  • 原设备拆除:利用机组大修期 45 天窗口,拆除 2 台管壳式设备(每台重 32 t)
  • 新设备安装:SAMIT BR0.8 板换 4 台(每台重 8 t),单人吊装到位,无需大型机械
  • 调试考核:满负荷 168 小时试运行,闭冷水出口温度稳定在 33 ± 0.5 ℃,K 值 5200 W/(m²·K)

关键技术:针对水库水含沙问题,板片采用加厚波纹(深度 3.5 mm)+ 316L 不锈钢。波纹加宽 20% 可在保持湍流强度的同时降低单通道压降,使泥沙不易沉积。配套 CIP 反冲洗接口,每季度 30 分钟在线清洗即可恢复初始性能。

五、运行效果

换热能力

K 值从 3200 提升至 5200 W/(m²·K),提升 62%。

占地重量

设备重量降低 75%,机房占地节省 60%。

运维周期

停机清洗周期从半年延长至 5 年(在线反冲洗即可)。

六、经验总结

电厂闭冷水系统改造的核心是"应对水质"。原管壳式设备对含沙水质极为敏感,1.5 mm 结垢即可导致换热能力下降 35%。SAMIT 加厚波纹板换 + 在线 CIP 反冲洗方案从根本上解决了这一问题,且占地仅为管壳式的 1/4,特别适合电厂机房紧凑的改造场景。