Центробежный дымосос энергетического котла

Когда говорят про центробежный дымосос энергетического котла, многие сразу думают о напоре и производительности. Но в реальной эксплуатации, особенно на старых блоках, часто вылезают куда более прозаичные вещи — вибрация из-за неравномерного износа лопаток, постоянная борьба с абразивным износом от золы и проблема с балансировкой ротора после ремонта. Я не раз видел, как формально подобранный по каталогу дымосос не вытягивал режим из-за неучтённых потерь в газовоздушном тракте, которые в паспорте не напишешь.

Конструкция — это не только чертёж

Казалось бы, что тут сложного: улита, ротор с лопатками, привод. Но дьявол в деталях. Материал лопаток рабочего колеса — это первое, на что смотришь. На абразивных топливах (уголь, сланец) обычная сталь сдирается за сезон. Ставили варианты с наплавкой, с импортными износостойкими сплавами — помогает, но не панацея. Ключевой момент — геометрия. Если лопатки не радиальные, а загнутые назад, да ещё и с определённым углом, это сильно влияет на характеристику. Была история на одной ТЭЦ, где после замены дымососа на ?аналогичный? по параметрам начались проблемы с устойчивостью горения на малых нагрузках. Оказалось, новая машина имела более пологую характеристику, и при сбросе нагрузки её точка работы уходила в зону помпажа. Пришлось дорабатывать систему регулирования.

Ещё один нюанс — уплотнения. Лабиринтные между улитой и ротором со временем увеличивают зазор, и к.п.д. падает. Но менять их — это часто означает почти полную разборку узла. Поэтому на плановых ремонтах всегда замеряем эти зазоры, и если они превышают допустимое, готовимся к более долгой остановке. Некоторые пытаются ставить щёточные уплотнения, но для агрессивной среды с золой это не всегда оправдано — забиваются.

И про корпус. Чугунный — классика, но он тяжёлый и хрупкий при термоударах. Сварной из низколегированной стали лучше переносит перепады, но его коррозионная стойкость зависит от качества изоляции и температуры уходящих газов. Видел случаи, когда из-за плохой обмуровки котла и повышенной температуры газов на входе в дымосос корпус сильно корродировал в зоне сварных швов.

Эксплуатационные грабли

Самая частая ошибка — работа с неправильной точкой на характеристике. Дымосос выбран с запасом, и чтобы ?придушить? его, операторы закрывают направляющий аппарат или шибер. Это ведёт к повышенному износу из-за вихреобразования и тратит энергию впустую. Гораздо эффективнее частотный привод, но его внедрение упирается в стоимость и необходимость модернизации всей системы управления. На одном из объектов после установки ЧПП на дымосос энергетического котла удалось сэкономить около 15% электроэнергии, но окупаемость проекта растянулась почти на пять лет из-за первоначальных вложений.

Вибрационный мониторинг — это must have. Но датчики часто ставят на подшипниковые опоры, а самая интересная информация иногда идёт с корпуса улиты. Неравномерный износ лопаток или налипание золы на одной стороне колеса дают характерный спектр. Однажды поймали начинающийся отрыв лопатки по росту вибрации на частоте, кратной числу лопаток, ещё до того, как это стало слышно ухом.

Промывка. Для удаления отложений золы иногда используют паровую или водяную промывку на ходу. Рискованная процедура. Если сделать это резко, можно получить термический удар и деформацию ротора. Всегда настаиваю на плавном подводе пара и контроле температуры металла, если это предусмотрено конструкцией. Не на всех старых дымососах это возможно.

Ремонт и восстановление — где кроется подвох

Здесь поле для кустарщины огромно. Основная проблема — балансировка. После наплавки лопаток или замены даже одной из них ротор нужно балансировать в сборе с муфтой, а лучше — на месте, в собственных подшипниках. Статической балансировки на станке часто недостаточно. Помню случай, когда после капитального ремонта с заменой лопаток дымосос вышел в работу с вибрацией выше допустимой. Оказалось, балансировщики сделали работу ?по учебнику?, но не учли влияние гибкой муфты и несоосность с электродвигателем, которую не устранили.

Качество запчастей — отдельная боль. Неоригинальные лопатки могут не совпадать по весу и материалу, что сводит на нет все усилия по ремонту. В этом контексте стоит упомянуть компанию ООО Чэнду Нэнцзе Экологические Технологии (https://www.western-turbo.ru). Их сайт указывает на специализацию в производстве и поставке запасных частей для турбин и турбокомпрессоров, включая лопатки. Для энергетического котла и его вспомогательного оборудования, такого как наш центробежный дымосос, критически важно иметь надёжного поставщика, который понимает специфику работы в условиях абразивного износа. Их экспертиза в области котлов и систем очистки дымовых газов косвенно говорит о том, что они могут предложить решения, адаптированные к реальным условиям эксплуатации, а не просто металлоизделия по чертежу.

При ремонте корпуса часто забывают проверить его геометрию. Улита может быть ?поведена? от перегрева или механических воздействий. Сварка усиливающих накладок без предварительных замеров может только усугубить ситуацию, создав местные напряжения.

Взаимодействие с системой котла

Дымосос — не самостоятельная единица, он часть системы тяги. Его работа напрямую зависит от состояния воздухоподогревателя, газового тракта, золоуловителей. Забитый воздухоподогреватель увеличивает сопротивление, дымосос работает на более крутой части характеристики, потребляет больше энергии и быстрее изнашивается. Регулярный анализ перепада давлений по тракту — это простейший, но очень эффективный инструмент для предупредительного обслуживания.

Автоматика. В идеале производительность дымососа должна жёстко линковаться с разрежением в топке. Но на практике датчики разрежения забиваются, импульсные трубки текут, и контур регулирования начинает работать некорректно. Часто вижу, как операторы переводят регулятор на ручное управление и ?держат? разрежение по показаниям на панели, что, конечно, не оптимально.

Пуск и останов. Холодный пуск после длительного простоя — это риск. Подшипники скольжения должны быть предварительно заполнены маслом, а ротор провернут вручную. Забыть про это — значит рисковать задирами. А при останове, особенно на топливе с высоким содержанием серы, нужно следить за температурой корпуса — выпадение кислотного конденсата при остывании ведёт к ускоренной коррозии.

Мысли вслух о развитии узла

Сейчас много говорят о мониторинге и ?цифровых двойниках?. Для центробежного дымососа энергетического котла это могло бы быть полезно для прогнозирования остаточного ресурса лопаток по косвенным признакам (потребляемый ток, спектр вибрации, температура выхлопа). Но пока это больше теория. На практике же упор стоит делать на качественные материалы для быстроизнашиваемых деталей и грамотный ремонт с полным комплексом контрольных операций (дефектоскопия, замер твёрдости, точная балансировка).

Иногда проще и дешевле в долгосрочной перспективе рассмотреть замену всего агрегата на более современный с улучшенным к.п.д. и встроенной системой диагностики, чем латать старый, теряя на сниженной экономичности и внеплановых остановах. Но это вопрос экономики предприятия.

В конечном счёте, надёжность этого, казалось бы, вспомогательного агрегата напрямую влияет на доступность всего энергоблока. Его капризы и режимы работы знаешь только с опытом, который часто строится на анализе прошлых косяков и неудач. И здесь ценен любой практический опыт, будь то от коллег или от специализированных поставщиков, которые, как та же ООО Чэнду Нэнцзе Экологические Технологии, фокусируются на критически важных системах, включая котлы и их компоненты. Их подход, охватывающий и водоочистку, и газоочистку, наводит на мысль о комплексном понимании проблем энергооборудования, а не просто о торговле запчастями.