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

Эксплуатирующая организация: Электростанция ООО «XXXX» (котёл №1)

Модель котла: B＆WB-1903/25,4-M

Описание котла：Котёл номер 1 одного из четырёх пылеугольных энергоблоков мощностью 600 МВт электростанции «XXXX» – сверхкритический прямоточный котёл с одноступенчатым промежуточным перегревом, изготовленный компанией Babcock & Wilcox (Пекин). Котёл имеет единственную топочную камеру, π-образную открытую компоновку, сбалансированную вентиляцию, встречное сжигание топлива на передней и задней стенках, твёрдый шлакоудаление и полностью стальную подвесную раму. В вертикальном хвостовом дымоходе установлены два регенеративных воздухоподогревателя с тремя камерами, за которыми последовательно расположены низкотемпературный электрофильтр, дымосос и известково-гипсовая установка мокрой десульфуризации.

Трубчатый газовый теплообменник GGH энергоблока номер 1 состоит из двух ступеней «газ–вода»: газового холодильника и газового подогревателя. Каждый энергоблок оснащён четырьмя группами газовых холодильников, расположенных горизонтально в дымоходе перед входом в сухой электрофильтр.

Модернизируемая поверхность нагрева: Газовый холодильник и подогреватель вторичного воздуха

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:

Для утилизации тепла отходящих дымовых газов реализована комбинированная система WGGH с подогревателем воздуха. Существующий газовый подогреватель сохранён. Газовый холодильник заменён на новое оборудование с теплообменными трубами, изготовленными по технологии цельной прокатки спиральных рёбер. На входном дымоходе вторичного воздуха дополнительно установлен подогреватель. Существующая система циркуляции теплоносителя сохранена, выполнена только частичная модернизация. Избыточное тепло дымовых газов, воспринимаемое теплоносителем в газовом холодильнике, передаётся подогревателю, повышая температуру вторичного воздуха на входе.

При номинальной нагрузке 100% THA температура дымовых газов на выходе из трубчатого газового холодильника GGH не превышает 90 °C.