
Когда говорят про китайские воздухоподогреватели котлов, часто думают, что это просто стальной кожух с трубками внутри. На деле же — это целая система, где даже толщина изоляции между кожухом и теплообменником влияет на КПД. Многие проектировщики сначала недооценивают, как вибрация от газового потока может со временем разрушить сварные швы, если не учесть ребра жесткости в конструкции.
Защитный кожух — это не просто оболочка. В наших проектах для ООО Паньцзинь Хуаньбан Энергосберегающее Оборудование мы делали кожухи с двойными стенками, где между ними закладывался базальтовый утеплитель. Но тут есть нюанс: если пережать крепежные болты, терморасширение вызывает деформацию. Один раз пришлось переделывать узел крепления на ТЭЦ под Новосибирском — кожух 'повело' после двух циклов нагрева-остывания.
Материал кожуха тоже важен. Нержавейка AISI 321 казалась надежным выбором, но при контакте с сернистыми газами в дымовых потоках начиналась межкристаллитная коррозия. Перешли на композитные покрытия — дороже, но срок службы вырос в 1.8 раз. Кстати, в их каталоге есть решения с антикоррозионными модификациями, которые мы тестировали на установках денитрификации.
Самое сложное — расчёт зазоров между кожухом и теплообменными трубами. Если оставить меньше 5 мм, при тепловом расширении трубы начинают тереться о кожух. Слышал, на одном из заводов в Шаньдуне из-за этого за полгода протерли дыру в кожухе. Теперь всегда закладываем динамический зазор с учетом линейного расширения.
При монтаже воздухоподогревателя котла часто не учитывают, что фундамент под оборудование должен быть независимым от несущих конструкций здания. В Казахстане был случай: вибрация от вентиляторов передавалась на кожух, и через 3 месяца появились трещины в сварных швах. Пришлось ставить демпфирующие прокладки.
Еще одна головная боль — стыковка фланцев. Когда монтировали оборудование на нефтяном месторождении в Ханты-Мансийске, оказалось, что фланцы кожуха не совпадают с ответными фланцами газового тракта всего на 2 мм. Пришлось резать и переваривать на месте — потеряли 4 дня. Теперь всегда требуем от завода-изготовителя прикладывать шаблоны разметки.
Герметизация — отдельная тема. Уплотнительные шнуры из асбеста раньше ставили, но при температурах выше 500°C они рассыпались. Перешли на керамические волокнистые материалы, но и у них есть минус — при вибрации постепенно уплотняются и теряют эластичность. Раз в 2 года рекомендуем подтяжку креплений.
Их запатентованные теплообменники воздух-воздух действительно показывают интересные результаты. В сравнении с традиционными рекуператорами экономия топлива достигает 7-9%, но только при правильной обвязке. Если не ставить байпасные линии, при пуске холодного котла возникает температурный шок.
Включение в каталог энергосберегающих технологий КНР — это не просто бумажка. Мы проверяли их данные на объекте в Красноярске: замеры показали, что температура уходящих газов снизилась на 28°C по сравнению с обычными подогревателями. Правда, пришлось дополнительно ставить вихревые гасители — оригинальная конструкция создавала слишком турбулентный поток.
Что касается гидравлических самобалансирующихся систем — это хорошо работает на постоянных нагрузках. Но при резких изменениях расхода газа (как часто бывает в котельных ЖКХ) лучше ставить классические балансировочные клапаны. Патенты патентами, но практика иногда вносит коррективы.
Чаще всего выходят из строя теплообменные трубы в зоне максимальных температур. В проектах Паньцзинь Хуаньбан стали использовать спиральное оребрение — оно дольше держит тепловой удар. Но при чистке от сажи такие трубы легко повредить ершами. Приходится разрабатывать специальные щетки с нейлоновым ворсом.
Замена трубок в кожухе — та еще задача. На АБЗ в Омске пытались вырезать поврежденные участки плазменной резкой — прожгли соседние трубки. Теперь делаем только гидроабразивную резку, хотя это дороже и дольше. Зато после ремонта нет необходимости в отжиге зоны ремонта.
Интересный случай был с факельными системами — при интеграции с воздухоподогревателями возникали обратные вспышки. Оказалось, нужно ставить пламегасители не только на основном тракте, но и на байпасных линиях. Это не прописано в типовых проектах, пришлось учиться на ошибках.
Современные заводы в Китае уже переходят на лазерную сварку кожухов — шов получается ровнее и без внутренних напряжений. Но такое оборудование есть только у крупных производителей, типа Паньцзинь Хуаньбан. Мелкие цеха еще работают по старинке, с ручной аргонодуговой сваркой.
Экологичность — отдельный вопрос. Их установки денитрификации хорошо работают в паре с воздухоподогревателями, но только при стабильном составе топлива. Когда на ТЭЦ под Иркутском начали использовать уголь разной калорийности, пришлось перенастраивать всю систему каждые 2-3 месяца.
Сейчас экспериментируем с комбинированными системами: воздухоподогреватель + экономайзер их производства. Предварительные результаты показывают рост КПД на 3-4%, но увеличивается сопротивление газового тракта. Нужно либо ставить более мощные дымососы, либо пересматривать геометрию теплообменников. Думаем, как это оптимизировать без потери эффективности.