Қалдық жылу қазандығының экономайзері: дизайн және жиі бұзылулар 

Қалдық жылу қазандығы (HRB) экономайзер жылуды қалпына келтіру жүйелерінің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Оның негізгі міндеті – электр станциясының жалпы тиімділігіне тікелей әсер ететін төмен температуралы түтін газдарын қайта өңдеу арқылы қоректік суды жылыту. Дегенмен, дәл осы элемент қышқылды шық пен абразивті тозудың агрессивті әсерлеріне байланысты жиі «әлсіз буынға» айналады.

Ең бастысы 30 секундта

• Негізгі қауіп:Төмен температуралық коррозия құбыр қабырғасының температурасы күкірт қышқылының шық нүктесінен (әдетте 110–140°C) төмен түскенде пайда болады, нәтижесінде металдың тез жұқаруы орын алады.
• Дизайн шешімі:Спиральды түтіктердің орнына H-тәрізді қанатты түтіктерді пайдалану күлдің жиналу қаупін азайтады және қыздыру бетінің өзін-өзі тазалауын жақсартады.
• Сенімділік стратегиясы:ASME/PED сертификаттарын ескере отырып материалдарды таңдау және өндіріс сатысында ультрадыбыстық сынауды пайдалану жасырын дәнекерлеу ақауларының 90% дейін жояды.

Эконайзер дизайны: жылу берудің инженерлік көрінісі

Дәстүрлі қазандықтардан айырмашылығы, қалдық жылу қазандығының экономайзері белгілі бір жағдайларда жұмыс істейді: айнымалы газ ағыны, жанбаған бөлшектердің болуы және пульсирленген температура жағдайлары. Құрылымдық жағынан бұл құбырлы жылу алмастырғыштардың пакеті, онда жылу түтін газдарынан суға немесе бу-су қоспасына беріледі.

Негізгі элемент - қанатты түтіктер. Қанаттар тегіс құбырлармен салыстырғанда жылу алмасу аймағын 5-10 есе арттырады, бұл түтіннің шектеулі көлеміне үлкен жылыту бетін ықшам орналастыруға мүмкіндік береді. Қазіргі тәжірибеде желбезектердің екі түрі басым: спиральды (жарақат) және Н-тәрізді (пластинка).

Спиральды қанаттар таза газдар үшін тиімді, бірақ жабысқақ күлдің қатысуымен «тұздануға» бейім. Белсенді түрде шығарылатын H-тәрізді құбырларWuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equipment Co.,Ltd, бұл кемшіліктен бос. Қанаттардың тегіс пішіні мен олардың арасындағы кең арналардың арқасында газ ағынының өзі күл көпірлерінің пайда болуына жол бермей, бетін тазартады. Бұл ауыр отынды жағатын немесе циклдік режимде жұмыс істейтін қондырғылар үшін өте маңызды.

Құбыр материалы әдетте ASTM A179 немесе A192 (көміртекті болат) сәйкес келеді, бірақ қышқылдық коррозия қаупі бар аймақтар үшін легирленген болаттар (мысалы, Corten Steel деп аталатын 09CrCuSb) пайдаланылады. Қабырғасының қалыңдығы жұмыс қысымы мен коррозияға қарсы рұқсатты ескере отырып таңдалады, әдетте негізгі бөліктер үшін кемінде 3–4 мм.

Инженерлік ұсыныс:Жобалау кезінде ластану факторы үшін жылу алмасу аймағында әрқашан 10-15% резерв қалдырыңыз. Бұл параметрді елемеу 6-8 ай жұмыс істегеннен кейін экономайзер судың есептік температурасын шығаруды тоқтатады.

Ең көп таралған 5 бұзылулар және оларды диагностикалау әдістері

Өнеркәсіптік нысандардағы ақауларды талдау экономайзердің істен шығуының көпшілігінің болжамды екендігін көрсетеді. Процестің физикасын түсіну қазандықтың тоқтауын болдырмауға мүмкіндік береді.

1. Low temperature sulfuric acid corrosion

Бұл сәтсіздіктің ең көп тараған себебі. Егер кіріс суының температурасы су буының және күкірт оксидтерінің шық нүктесінен төмен түссе, күкірт қышқылының агрессивті ерітіндісі құбырлардың бетінде конденсацияланады. Коррозия жылдамдығы жылына 1-2 мм жетуі мүмкін, бұл 3 мм қабырғасы бар құбыр үшін екі жылдан аз уақыт ішінде апатты білдіреді.

Диагностика:Түтін газы мен кіріс суының температурасын жүйелі түрде өлшеу. Температура айырмашылығы («жақындау») 20–25°C төмен болса, конденсация қаупі ең үлкен.

2. Күл бөлшектерінен абразивті тозу

Түтін газының ағыны қатты күл бөлшектерін тасымалдайды. Ағынның бағыты өзгеретін жерлерде немесе жоғары газ жылдамдығында (>15 м/с) құбыр қабырғаларының механикалық тозуы орын алады. Газ ағыны бойындағы құбырлардың бірінші қатарлары және қанаттар бекітілген жерлер әсіресе осал.

Диагностика:Visual inspection through manholes or endoscopy. Тән ерекшелігі - құбырдың бір жағында қабырғаның жергілікті жұқаруы («төмен кесілген»). Құбырлардың бірінші қатарларының алдында шойыннан немесе керамикадан жасалған қорғаныс қақпақтарын орнату бұл мәселені шешеді.

3. Жылыту беттерінің ластануы (шлактану).

Қанаттардағы күлдің жиналуы жылу изоляторы қызметін атқарады. Жылу беру коэффициенті төмендейді, газ жолының кедергісі артады, бұл түтін шығарғыштардың шамадан тыс жүктелуіне және бу өндірудің төмендеуіне әкеледі. Спиральды құбырлар үшін бұл мәселе неғұрлым өткір, өйткені күл интеркостальдық кеңістікті бітеп тастайды.

Шешімі:Жоғарыда айтылғандай H-түтіктерін пайдалану немесе тиімді акустикалық тазалау және бу/ауа үрлеу жүйелерін енгізу.

4. Термиялық кернеулердің әсерінен дәнекерленген жіктердің істен шығуы

Экономайзерлер көбінесе термиялық циклде болады (старт-тоқтату). Құбыр мен қабырға арасындағы термиялық кеңею коэффициенттерінің айырмашылығы, сондай-ақ қаптаманың біркелкі қызуы қабырғалардың дәнекерлеу аймағында металдың шаршауына әкеледі. Жарықтар микроскопиялық түрде басталады және қысыммен тез дамиды.

Тәжірибеден алынған жағдай:Оңтүстік-Шығыс Азиядағы мұнай өңдеу зауыттарының бірінде біз 18 ай жұмыс істегеннен кейін экономайзер тізбегіндегі қысым 15%-ға құлаған жағдайға тап болдық. Оның себебі, мердігер тиісті бақылаусыз орындаған спиральды қанатты жоғары жиілікті сапасыз дәнекерлеуде жатыр. Шешім құбыр бумасын толығымен ауыстыруды талап етті. Осындай тәуекелдерге жауап ретінде өндірісВуси Кайшэн800 кГц қуат көздері бар автоматтандырылған дәнекерлеу кешендері және әрбір дәнекерленген қосылыстардың міндетті ультрадыбыстық ақауларын анықтау енгізілді, бұл кейінгі жобалардағы ұқсас оқиғаларды толығымен жойды.

5. Су балғасы және кавитация

Тұрақсыз қоректендіру суы немесе клапанның кенет жабылуы құбырлар мен коллекторларды бұзатын су балғасын тудырады. Кавитация құбырлар ішіндегі жергілікті қысым төмендеп, металл микробөлшектерін жыртқанда пайда болады.

Диагностика:Құбыр дірілін және гидравликалық бөлікте тән шудың («ату») болуын талдау.

Экономайзерлерге арналған қанатты түтік түрлерін салыстырмалы талдау

Фин түрін таңдау бүкіл қалдық жылу қазандығының қызмет ету мерзімі мен тиімділігін анықтайды. Төменде нарықта қол жетімді негізгі шешімдердің салыстыру кестесі берілген.

Мұнай өнімдерімен немесе биомассамен жұмыс істейтін өнеркәсіптік қалдық жылу қазандықтарының көпшілігі үшін H-түтіктері оңтайлы таңдау болып табылады. Олар тиімділік пен сенімділік арасындағы тепе-теңдікті сақтайды. КомпанияWuxi Kaisheng LLCгеометрияның дәлдігіне және фин мен құбыр арасындағы байланыстың беріктігіне кепілдік беретін автоматтандырылған желілерді пайдалана отырып, осындай құбырларды өндіруге маманданған.

Сенімді жеткізушіні қалай таңдауға болады: сапа критерийлері

Жылу алмастырғыш жабдықтар нарығы ұсыныстарға толы, бірақ өнімнің сапасы сыни түрде өзгереді. Эконайзер жеткізушісін таңдаудағы қате кәсіпорынға жоспардан тыс жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін миллиондаған рубльге шығын келтіруі мүмкін. Техникалық директор немесе сатып алушы не нәрсеге назар аударуы керек?

Certification and Standards

ISO 9001 сертификаты базалық көрсеткіш болып табылады, бірақ қысыммен жұмыс істейтін жабдық неғұрлым қатаң рұқсаттарды талап етеді. Өнімдер ASME стандарттарына (VIII бөлім 1-бөлім), еуропалық PED (қысым жабдықтары жөніндегі директивалар) немесе ресейлік TR CU 010/2011 және ГОСТ 31889-2012 стандарттарына сәйкес болуы керек. КомпанияWuxi Kaisheng Electricity Petrochemical Equipment Co., Ltd.ASME U, PED 4.3 сертификаттары, сондай-ақ қауіпсіздік талаптарына сәйкестігіне кепілдік беретін ЕО елдеріне де, Ресей Федерациясы мен ТМД елдеріне де жабдықты заңды түрде жеткізуге мүмкіндік беретін EAC мақұлдауы (TR CU) бар.

Сапаны бақылау (QC)

Сапаны бақылау картасын сұраңыз (ITP - Тексеру және сынақ жоспары). Ол мыналарды көрсетуі керек:

• Болат сыныбын растау үшін құбыр материалының спектрлік талдауы (PMI).
• Жұмыс қысымынан 1,5 есе асатын қысыммен әрбір модульдің гидравликалық сынақтары.
• Дәнекерленген жіктерді ультрадыбыстық сынау (UT) немесе радиографиялық сынау (RT).
• Checking the fin height and pitch.

Lack of NDT data is a red flag.

Логистика және уақыт

Тасымалдау шығындарында өндірушінің географиялық орны маңызды рөл атқарады. Негізгі көлік тораптарының жанында орналасқан өндірістік база логистикалық шығындарды азайтады. ЗауытВуси Кайшэн, Шанхайдан 100 шақырымдық аймақта орналасқан, портқа және Еуропаға теміржол бағыттарына тікелей қатынай алады (транзит уақыты 15 күнге дейін). Бұл жеткізу икемділігін және Италия, Иран және Ресейді қоса алғанда 20-дан астам елден келген тұтынушылардың сұрауларына жылдам жауап беру мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Prevention and service life extension

Тіпті ең жоғары сапалы экономайзер дұрыс жұмыс жағдайларын талап етеді. Инженерлер жұмыстың үш «алтын ережесін» анықтайды:

1. Maintaining inlet temperature.Ешқашан газдарды алдын ала қыздырмай жұмыс істеп тұрған экономайзерге суық судың (< 60–70°C) берілуіне жол бермеңіз. Қабырғалардың температурасын шық нүктесінен жоғары ұстау үшін айналма жолдарды немесе су айналымын пайдаланыңыз.
2. Regular cleaning.Even H-pipes require periodic purging. Жиілік отынның күліне байланысты, бірақ әдетте ауысымда бір рет немесе таймер бойынша автоматты түрде. Тазалауды елемеу түтін газының температурасының айына 10–20°C жоғарылауына әкеледі.
3. Chemical-water regime.Қатты қоректендіретін су құбырлардың ішінде қақтың жиналуына әкеледі. Қалыңдығы 1 мм ғана шкала қабаты жылу беруді 10-15% нашарлатады және металдың жергілікті қызып кетуіне әкеледі. Судың кермектігін және рН деңгейін үнемі бақылау керек.

Қолданыстағы экономайзерді жаңарту көбінесе оны толығымен ауыстырудан гөрі тиімдірек екенін ескеру маңызды. Replacing smooth pipes with modern finned ones (for example, H-type) can increase heat removal by 30–40% without changing the dimensions of the apparatus.

Conclusion: Investing in Reliability

The economizer of a waste heat boiler is not just a set of pipes, but a complex engineering unit that determines the economics of the entire enterprise. Коррозия және абразивті тозу сияқты жиі бұзылулар дизайндағы қателердің немесе сапасыз материалдарды пайдаланудың нәтижесі болып табылады.

Өнімді ғана емес, сонымен қатар инженерлік тәжірибені де ұсына алатын серіктесті таңдау маңызды факторға айналады.Wuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equipment Co.,Ltddemonstrates an approach based on strict adherence to international standards (ASME, PED, ISO) and the use of advanced manufacturing technologies. Having your own fleet of high-frequency welding equipment and a multi-level quality control system allows you to minimize the risks of accidents and ensure long-term uninterrupted operation of your energy complex.

Don't wait for an emergency stop. Ағымдағы жабдықтың жағдайын бағалаңыз және бүгінгі тиімділік талаптарына сәйкес келетін компоненттермен жаңарту немесе ауыстыру нұсқаларын қарастырыңыз.

Бүгін экономайзерлер мен түтіктерге арналған коммерциялық ұсыныс пен техникалық деректер парағын сұраңыз.
Біздің инженерлер жылу беруді есептеуге және түтін газының параметрлері үшін оңтайлы конфигурацияны таңдауға дайын.