Промышленные печи и котельные агрегаты — это сложные системы, эффективность которых зависит от множества факторов. Одним из не самых очевидных, но важных элементов в этой цепи является трубчатый воздухоподогреватель. Его основная задача проста — забрать часть тепла у выходящих дымовых газов и передать его воздуху, который направляется в топку для горения.
Такой, казалось бы, незамысловатый процесс рекуперации тепла на деле серьезно влияет на всю работу установки. Подогретый воздух способствует более полному и эффективному сжиганию топлива. В результате повышается общий КПД системы, а расход энергоресурсов снижается, что в промышленных масштабах выливается в ощутимую экономию.
Принцип работы и польза трубчатых воздухоподогревателей
В основе трубчатого воздухоподогревателя лежит принцип теплообмена между двумя средами, разделенными твердой стенкой. Горячие дымовые газы, покидающие котел, проходят внутри многочисленных стальных труб. В то же время холодный воздух, нагнетаемый в топку, омывает эти трубы снаружи, забирая у них тепло. Потоки не смешиваются, происходит только передача тепловой энергии. Этот процесс позволяет «вернуть» в топку тепло, которое иначе было бы просто выброшено в атмосферу.
Использование такого оборудования прямо сказывается на экономических и экологических показателях. Температура газов после экономайзера может достигать 350–450°С, а на выходе из воздухоподогревателя она падает до 140–160°С. Это тепло не теряется.
Основные выгоды от их применения можно свести к нескольким пунктам:
- повышение общего КПД котельного агрегата;
- более полное и стабильное сгорание топлива;
- уменьшение расхода топлива на единицу выработанной энергии;
- снижение вредных выбросов в атмосферу.
Всё это делает установку воздухоподогревателя экономически оправданным решением для большинства крупных котельных.
Конструктивные особенности кубов и секций ВЗП
Конструкция трубчатого воздухоподогревателя, известного как ВЗП, отличается своей модульностью. Он собирается из отдельных блоков — секций или кубов. Каждый такой куб представляет собой пакет из стальных труб, концы которых закреплены в специальных трубных досках. Дымовые газы движутся внутри труб, а воздух — в межтрубном пространстве, обычно перпендикулярно потоку газов.
Такой блочный подход сильно упрощает производство, перевозку и монтаж оборудования. А в случае ремонта не нужно менять весь теплообменник целиком, достаточно заменить только поврежденный куб. Подобная модульность позволяет гибко подбирать кубы воздухоподогревателя от компании Энергомашхолдинг, г. Бийск для конкретных моделей котлов и условий эксплуатации.
Конструктивно куб или секция ВЗП состоит из следующих элементов:
- пучка стальных труб заданного диаметра, обычно 40 или 51 мм;
- концевых и иногда промежуточных трубных досок для фиксации труб;
- внешней обшивки, которая формирует каналы для движения воздуха.
Простота конструкции — одно из главных достоинств таких теплообменников.
Сферы применения и специфика эксплуатации воздухоподогревателей
Область использования трубчатых воздухоподогревателей весьма широка. Они являются стандартным оборудованием для мощных паровых и водогрейных котлов в энергетике, металлургии, а также в химической и нефтехимической промышленности. Их можно встретить на котлах самых разных серий, например, БКЗ или ДКВР. Главное условие — наличие потока отходящих газов с достаточно высокой температурой.
При эксплуатации важно контролировать температуру уходящих газов. Если она опустится ниже «точки росы», на трубах может начать конденсироваться влага из дымовых газов, содержащая агрессивные соединения серы. Это приводит к сернокислотной коррозии и преждевременному выходу труб из строя. Поэтому расчет и подбор воздухоподогревателя всегда ведутся с учетом этого фактора, чтобы обеспечить долгий срок службы. Модульная конструкция, впрочем, и здесь оказывается полезной, так как замена отдельной секции обходится дешевле полной замены аппарата.
