Третий пример применения вихревых оребренных труб (модернизация газового холодильника / низкотемпературного экономайзера) 

Эксплуатирующая организация: Электростанция ООО «XXXX» (котёл №3)

Модель котла: SG-1025/18,1-M841

Описание котла: Котёл энергоблока номер 3 электростанции изготовлен Шанхайским котельным заводом. Это пылеугольный котёл с докритическими параметрами, одноступенчатым промежуточным перегревом, угловым круговым сжиганием топлива, однобарабанной естественной циркуляцией и твёрдым шлакоудалением. Котёл оборудован сбалансированной вентиляцией, имеет π-образную открытую компоновку. Максимальная непрерывная производительность составляет 1025 т/ч, номинальное давление на выходе из перегревателя – 18,1 МПа, номинальная температура на выходе из котла – 541 °C, давление на выходе из промежуточного перегревателя – 3,62 МПа, температура на выходе из промежуточного перегревателя – 541 °C. Проектное топливо – бедный уголь из Юго-Восточного района провинции Шаньси.

Модернизируемая поверхность нагрева: газовый холодильник / низкотемпературный экономайзер (размещён в горизонтальном дымоходе перед пылеуловителем)

Описание проблем старого газового холодильника:

1. Отслоение рёбер

Исходные теплообменные трубы были выполнены в виде Н-образных оребренных труб. Рёбра крепились к основной трубе методом импульсной контактной сварки, которая не обеспечивала достаточной прочности соединения. Во время эксплуатации из-за вибрации трубного пучка и воздействия потока дымовых газов происходило отслоение плохо приваренных рёбер.

2. Загрязнение золой и износ поверхности нагрева

Н-образные оребренные трубы имеют существенные конструктивные недостатки. При импульсной контактной сварке глубина проплава мала, что приводит к образованию пор и шлаковых включений. Складки и неровности у основания рёбер вызывают интенсивное загрязнение золой, образование шлаковых отложений и засорение. В зоне сварного шва возникает концентрация напряжений, при длительной эксплуатации рёбра деформируются. Это приводит к общему загрязнению рядов труб, уменьшению площади проходного сечения, локальному увеличению скорости потока и усиленному износу.

3. Утечки теплообменных труб

Причинами утечек являются износ, повреждения от вибрации трубного пучка и коррозия. Повышенная расчётная скорость потока дымовых газов, отсутствие антивибрационных гильз и низкая температура воды на входе в газовый холодильник провоцируют появление утечек. Одна утечка внутри теплообменника вызывает массовое загрязнение и засорение, а также увеличивает вероятность повреждения соседних оребренных труб.

Ход модернизации:

При модернизации газового холодильника использованы вихревые оребренные трубы, изготовленные по технологии цельной прокатки. Рёбра и основная труба представляют собой единую конструкцию, полностью исключающую проблемы сварки рёбер и контактного теплового сопротивления в сварных швах. Рёбра имеют трапециевидную форму, что значительно повышает общую теплоотдачу труб. Поток внутри теплообменника становится более равномерным и плавным, улучшаются показатели устойчивости к износу и загрязнению золой.