某裝置原來用035 MPa低壓蒸汽由購置的1.0MPa高壓蒸汽減溫減壓制得,，蒸汽購置成本高受外供影響大,。經(jīng)調(diào)研該裝置內(nèi)脫烷烴塔塔頂回流物料需要進行冷卻．物料流量約500t/h、溫度約127℃,，為實現(xiàn)物料的冷卻,，又可回收低溫余熱，工廠聯(lián)合北京華清微拓公司,，對熱泵技術(shù)在工廠應(yīng)用的可行性進行了論證,，并研制了二類升溫型溴化鋰熱泵，以制取0.35MPa蒸汽,，減少工廠外購蒸汽量,，同時實現(xiàn)物料的冷卻滿足脫烷烴塔的要求。 中央廚房裝修

2012年2月熱泵在工廠投運,，機組運行平穩(wěn),，蒸汽產(chǎn)量存8t/h以上，烷烴出口溫度存86℃附近,，達到了設(shè)計指標,，但2013年3月、5月機組相繼發(fā)生故障,，蒸汽產(chǎn)量大幅下降,，烷烴出口溫度大幅降低，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)冷凝器冷劑滿液位（蒸發(fā) 

器液位平穩(wěn)）,，造成機組被迫停機,。本文就此故障展開原因分析并提出整改措施,。 

1、熱泵原理及故障原因分析 

1.１熱泵原理 

第二類溴化鋰吸收式熱泵是一種升溫型熱泵,，以低溫熱源為驅(qū)動力而用于提高其他物料溫位的設(shè)備,，其性能系數(shù)COP總是＜l，一般為0.47～0.5[1-2],，二類吸收式熱泵包括發(fā)生器,、吸收器、蒸發(fā)器,、冷凝器,、熱交換器、溶液泵,、溶劑泵,、熱水泵等主要部件[3]。蒸發(fā)器和發(fā)生器以低品位（循環(huán)烷烴）廢熱為驅(qū)動熱源,，低品位余熱首先進入蒸發(fā)器,，在蒸發(fā)器內(nèi)加熱冷劑釋放出熱量，冷劑蒸汽進入吸收器,，被來自發(fā)生器底的濃溶液吸收而放出熱量,，從而加熱吸收器內(nèi)熱水銅管，熱水被加熱升溫后,，至閃蒸罐閃蒸,，閃蒸產(chǎn)生的蒸汽送至蒸汽管網(wǎng)。原理圖如圖l： 

1.2原因分析 

1.2.1故障現(xiàn)象 

2013年3月12日,，熱泵蒸汽產(chǎn)量大幅降低,，將熱泵停機，對冷凝器和吸收器分別進行試漏檢查,，檢查發(fā)現(xiàn)冷凝器有兩根管束穿通,，由于管層冷卻水壓力高于機組，冷卻水漏入機組,，使機組內(nèi)“冷劑”過多,，冷凝器滿液位，在積水盤中發(fā)生溢流,，致使?jié)馊芤簼舛绕?，送至吸收器后，影響冷劑吸收率,，放熱量降低,，?dǎo)致蒸汽產(chǎn)量下降。停機后,，將兩根穿通管束兩端使用堵頭堵塞,，機組恢復(fù)正常。 

2013年5月1日,，再次發(fā)現(xiàn)蒸汽產(chǎn)量降低,，停機檢查發(fā)現(xiàn)，有4個管束穿通,，且位置與3月份漏點位置接近,。對冷凝器銅管進行抽管中央廚房裝修

1.2.2腐蝕分析 

(1)對銅管進行檢查及對比分析 

從圖2看出，抽出銅管有一段長約15 cm的點蝕腐蝕帶,，從斷口處查看,，斷裂處減薄十分嚴重，而且4根腐蝕帶相對位置在同一位置?，F(xiàn)場比對,，腐蝕帶位置在冷凝器視鏡處，從冷凝器視鏡位置可見,，機組外有一根管線正對腐蝕處,，如圖3所示。 

經(jīng)過圖紙審查發(fā)現(xiàn),，該排放線為吸收器至冷凝器未凝性氣體排放線,，排放線管口為直噴型，里面未設(shè)置防止沖刷的擋板等措施,。 檢查抽出管表面如圖2,，發(fā)現(xiàn)4根泄漏管束正對噴射點處，都有腐蝕坑,，背向側(cè)則無腐蝕,，且管束離噴口越近，腐蝕越嚴重,。進而表明,，管束腐蝕與未凝性氣體排放線噴口有關(guān)。 

(2)原理分析 

正常操作時,，吸收器壓力在1OO kPa (A)附近,，液相溫度為150'C，冷凝器壓力在6 kPa (A)附近,，溫度為35℃,，該管線為Φ22 mm×3mm，吸收器至冷凝器高度差以lm計,，根據(jù)伯努利方程計算,，g=9.81;在吸收器內(nèi)未凝型氣體（主要為蒸汽）為靜止狀態(tài)，速度ul =0；100℃時比重ρ=0.6 kg/m3;管線阻力∑fe不計,，因此,，則管線內(nèi)流速為559.8 m/s。 

因該管線位于溴化鋰濃溶液噴淋頭下方,，如圖3所示,。正常操作時，會噴淋至未凝性氣體管口處,，致使吸收器內(nèi)溶劑蒸汽,，夾帶少量溴化鋰，壓力為100 kPa,，以559.8 m/s高速噴射至溫度為35℃,，壓力為6kPa (A)的冷凝器銅管上，未凝性氣體內(nèi)夾帶的溴化鋰溶液,，一方面由于溫度急劇下降,，溴化鋰溶解度降低，另一方面由于壓力大幅降低,，從而使溶液中的溶劑大量汽化,，溴化鋰結(jié)晶析出，晶體以較高速度沖撞冷凝器管束,，形成類似“噴砂”現(xiàn)象的沖刷腐蝕,。 中央廚房裝修

2整改措施 

2.1斷開吸收器至冷凝器的管線 

經(jīng)分析，①由于吸收器作用是溴化鋰濃溶液吸收蒸發(fā)器來的冷劑蒸汽,，接觸過程產(chǎn)生大量熱,，微量未凝性氣體對此放熱過程影響有限。②該過程中,，微量未凝性氣體可通過稀溶液溶解帶走,，不會在吸收器內(nèi)集聚。③為了施工方便,，不影響裝置生產(chǎn),，同時驗證以上兩點準確性，采取了在機組外斷開該管線的方式,。 

2.2對穿通管束及其附近可能腐蝕的25根管束進行堵塞 

由于冷凝器管口間距很小,，若更換管束后，管口處需漲管密封,，其過程易對其他管口造成損傷,。經(jīng)計算，冷凝器內(nèi)有708根管束,，堵塞管束占比為25/708=0.35%,，經(jīng)過核算，不會對冷凝器冷凝效果產(chǎn)生較大影響，因此,，將穿通管束及其附近可能腐蝕的25根管束進行堵塞,。 

3整改效果 

3.1整改后，機組運行平穩(wěn),，至2016年再未出現(xiàn)類似故障,。 

為了驗證取消該管線對吸收器的影響,，檢查蒸發(fā)器壓力情況（因吸收器無壓力表,，吸收器與蒸發(fā)器連通，蒸發(fā)器壓力可間接表示吸收器內(nèi)壓力變化及未凝性氣體含量情況）,，數(shù)據(jù)如表1： 

從上述數(shù)據(jù)看出,，蒸發(fā)器壓力整改后均值與整改前一致，且最大值與最小值差值更小,，較整改前更平穩(wěn),，表明取消吸收器至冷凝器的未凝性氣體管線對吸收器無明顯影響。 

3.2為查看機組整體運行情況,，統(tǒng)計機組蒸汽產(chǎn)量及熱源烷烴出口溫度,，并與設(shè)計值進行對比，數(shù)據(jù)如表2： 

根據(jù)運行數(shù)據(jù),，與本裝置技術(shù)參數(shù)中所規(guī)定的額定工況進行對比,，在驅(qū)動熱源烷烴溫度、流量低于設(shè)計值的情況下,，蒸汽產(chǎn)量,、循環(huán)烷烴出口溫度達到了技術(shù)協(xié)議中所規(guī)定的設(shè)計要求，且蒸汽溫度升高,，蒸汽品質(zhì)上升,，滿足了蒸汽用戶的使用要求。 

蒸汽約200元/l,，軟化水5元/t,，電耗約18.1元/h,除去上述損耗，每年收益約1061.42萬元,，達到了節(jié)能降耗的目的,。 

4結(jié)論 

(1)熱泵蒸汽量低的原因為冷凝器管束內(nèi)漏，冷卻水漏入機組,，“冷劑”過多,，使溴化鋰溶液濃度過低造成。中央廚房裝修 

(2)冷凝器銅管腐蝕,，主要原因是吸收器至冷凝器的未凝性氣體管線含溴化鋰,，溴化鋰急劇冷卻結(jié)晶后，對冷凝器管束表面形成“噴砂”，腐蝕管束,。 

(3)經(jīng)過長期平穩(wěn)運行驗證,，設(shè)計中該吸收器至冷凝器的未凝性氣體管線可以取消，為后期熱泵設(shè)計提供參考,。 

(4)熱泵整改后,，蒸汽產(chǎn)量、熱物料出口溫度穩(wěn)定,，滿足了蒸汽用戶,、循環(huán)烷烴工藝操作的要求。并充分的回收了低位熱能,，減少了外購蒸汽量,，提高了經(jīng)濟效益，達到了節(jié)能降耗的目的,。