Акустические очистители зольных отложений для котельных пучков труб

Если честно, когда впервые услышал про акустические очистители, думал — очередная шумная теория. Но после того как на ТЭЦ-22 увидел, как за три недели эксплуатации без остановки котла сняли 12 тонн спекшейся золы с хвостовых поверхностей — понял, что это не игрушки.

Почему традиционные методы проигрывают

Вот смотрите: обдувка паром или вибрационные молотки. Кажется, надёжно? Но когда зола содержит более 15% сернистых соединений, она спекается в монолит. Помню, на котле БКЗ-320 в 2018-м бригада трое суток долбила пневмомолотами — результат 40% очистки и деформированные трубы.

А главное — остановка котла. Каждый час простоя это тысячи рублей убытков. Приходится выбирать между 'медленным износом' и 'экономическими потерями'. Хотя нет, есть третий путь — акустический резонанс.

Кстати, именно после того случая начали сотрудничать с ООО Лоян Синьпу — их инженеры привезли прототип, который тогда показался фантастикой: генератор низкочастотных колебаний размером с чемодан.

Физика процесса без академических сложностей

Не буду грузить формулами — на практике важно другое. Частота 80-120 Гц создаёт стоячие волны именно в межтрубном пространстве. Зольные отложения — анизотропный материал, при резонансе возникают микросдвиги между частицами.

Заметил интересное: если зола содержит расплавы солей натрия (от сжигания угля Канско-Ачинского бассейна), эффективность падает на 20-25%. Пришлось с технологами Лоян Синьпу дорабатывать режимы импульсной работы — чередовать частоты каждые 15 минут.

Важный нюанс: многие ошибочно считают, что акустика заменяет всю систему очистки. Нет — она эффективна именно для поддержания чистоты, а не удаления многолетних отложений. Хотя на котле ПК-39 в прошлом году смогли избежать капитальной чистки благодаря своевременному включению акустики после ремонта горелок.

Монтажные тонкости, о которых не пишут в инструкциях

При установке на котёл БКЗ-420 допустили классическую ошибку — разместили излучатели строго по схеме из руководства. Но не учли акустические тени от балок крепления. В итоге в 'мёртвых зонах' за 2 месяца наросло до 30 мм отложений.

Теперь всегда делаем акустическое сканирование перед монтажом. Кстати, специалисты с сайта lynorbert.ru предлагают интересное решение — поворотные кронштейны с дистанционным управлением угла наклона. Дорого, но на новых объектах ставим именно такие.

Ещё момент: при температуре газов выше 450°C стандартные мембраны быстро выходят из строя. Пришлось совместно с инженерами ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования разрабатывать охлаждаемые кожухи — вода из системы ХВО циркулирует по медным трубкам вокруг излучателя.

Экономика против скептиков

Когда в 2020 году предлагал внедрить систему на трёх котлах, главный инженер спросил: 'Сколько лет окупаемости?'. Рассчитали: при стоимости комплекта 2.8 млн рублей и среднем предотвращении 4 остановок в год — менее 2 лет.

Но главная экономика оказалась скрытой: сохранение КПД котла на уровне 92-93% вместо падения до 87% к концу межремонтного периода. Для котла паропроизводительностью 500 т/ч это около 300 тысяч рублей ежемесячной экономии только на топливе.

Сейчас уже на 7 объектах работают их системы — последнюю партию поставляли с улучшенными титановыми мембранами. Кстати, в Лоян Синьпу всегда есть готовность дорабатывать оборудование под конкретные условия — редкость для производителей.

Неожиданные побочные эффекты технологии

Обнаружили, что при длительной работе акустических очистителей снижается скорость коррозии труб — видимо, из-за удаления гигроскопичных отложений, удерживающих агрессивные соединения.

Но есть и минус: низкочастотные колебания иногда вызывают резонанс в слабо закреплённых конструкциях. На одной из котельных пришлось усиливать крепление газоходов — появилась вибрация на частоте 95 Гц.

Интересный случай был на ТЭЦ с циркуляционной системой ЗШУ: акустика улучшила транспортировку золы по трубопроводам. Теперь рассматриваем совместно с ООО Лоян Синьпу возможность создания комбинированных систем для сложных золовых трактов.

Что в перспективе

Сейчас экспериментируем с адаптивными системами — датчики перепада давления анализируют состояние пучков и автоматически подбирают режим работы. Первые результаты на котле ТП-80 показали снижение энергопотребления очистителей на 35%.

Коллеги из Лоян Синьпу обещают к концу года представить модель с возможностью дистанционной диагностики через их облачную платформу. Интересно, но пока сомневаюсь в надёжности — промышленный интернет вещей ещё сыроват для таких критичных систем.

В целом же технология доказала право на существование. Главное — не воспринимать её как панацею, а грамотно интегрировать в существующие системы очистки. Как показывает практика, оптимальный результат даёт комбинация акустических методов с периодической импульсной обдувкой.