Кубы и секции ВЗП: как устроен и работает трубчатый воздухоподогреватель котла

Горячие дымовые газы покидают котел. Вместе с ними улетучивается драгоценное тепло. Это напрямую бьет по эффективности всей установки. Деньги, можно сказать, вылетают в трубу.

Решение этой проблемы давно известно — трубчатые воздухоподогреватели. Эти устройства ловят уходящее тепло газов. Затем передают его воздуху, идущему на горение. Понимание их работы — ключ к экономии ресурсов.

Зачем вообще нужны эти ТВП

Основная задача ТВП — вернуть тепло в топку. Уходящие газы после экономайзера еще довольно горячие. Скажем, 350–450°C — это не шутки. Воздухоподогреватель охлаждает их до 140–160°C. Куда девается разница? Она идет на подогрев воздуха.

Такой подогретый воздух улучшает горение топлива. Снижается так называемый «недожог». Эффективность котла растет, порой на 10–15%. Современные агрегаты с ТВП достигают КПД 92–94%. Плюс, горячий воздух повышает температуру в самой топке.

Сам принцип работы довольно прост. Это рекуперативный теплообменник. Тепло передается через стенки стальных труб. Внутри труб идут горячие газы. Снаружи их омывает поток воздуха. Никакой магии, чистая физика.

Секции и кубы — разбираем конструкцию

Сердце ТВП — это пучки труб. Обычно используют стальные трубы диаметром 40 или 51 мм. Толщина стенки — скромные 1,5 мм. Эти трубы собирают в пакеты, или секции. Концы труб надежно закрепляют в трубных досках. Часто их просто приваривают.

Секция ТВП — это, по сути, готовый теплообменный блок. Но для удобства идут дальше. Секцию могут «одеть» в металлическую обшивку. Получается уже куб ТВП. Кубы — это как бы унифицированные модули. Особенно для мощных котлов, например, на энергоблоках 500 МВт.

Разделение на блоки — это удобно. Кубы ВЗП позволяют проще монтировать и заменять элементы. Особенно если что-то вышло из строя. Такое блочное исполнение дает свои плюсы:

• упрощается перевозка к месту монтажа;

• легче поднимать и ставить на место;

• ремонт сводится к замене целого блока, а не ковырянию с отдельными трубами;

• унификация для разных котлов становится реальнее.

В общем, сплошные удобства для эксплуатационников и монтажников. Иногда, кстати, в больших кубах ставят еще и промежуточные трубные доски. Они поддерживают трубы, не дают им провисать.

Где и как это все работает

Трубчатые воздухоподогреватели — штука распространенная. Их ставят на множество стационарных котлов. Встретить ТВП можно на агрегатах серий БКЗ, ТП, ДКВР и многих других. Поверхность нагрева может быть разной, начиная от 17 м². Все зависит от мощности и типа котла.

Движение сред обычно перекрестное. Газы текут внутри труб. Воздух проходит снаружи, перпендикулярно трубам. Это классическая и эффективная схема теплообмена для ТВП. Все не просто так, конечно.

Изготовление и эксплуатация регламентируются. Существует отраслевой стандарт ОСТ 108.030.45-82. Он задает общие технические требования к ТВП. Это гарантирует определенный уровень надежности и безопасности. Производители, монтажники, ремонтники — все ориентируются на него.

Не просто железки, а часть системы

Так что трубчатые воздухоподогреватели — не какая-то опция. Это важный элемент современного котла. Они тихо и незаметно делают свою работу. Возвращают тепло, экономят топливо, повышают эффективность.

Правильно подобранные и обслуженные кубы и секции ВЗП — залог долгой жизни котла. И стабильной работы всей системы. Поэтому их роль в большой энергетике и промышленности трудно переоценить. Это рабочие лошадки теплоэнергетики.