В отечественной энергетике используются на , сжигающих сернистые топлива (жидкие и твердые) в качестве низкотемпературных воздухонагревателей, т.е. работают в области температур газов, близких к точке росы продуктов сгорания топлива. При этом воздухоподогреватели устанавливаются либо взамен последних по ходу газов секций трубчатого воздухоподогревателя, либо в качестве дополнительной , позволяющей более полно использовать теплоту уходящих газов.
Первые отечественные стеклянные воздухоподогреватели с шахматной компоновкой труб внедрялись на котлах Новокуйбышевской ТЭЦ-1, Урусинской ГРЭС, ГЭС-1 Мосэнерго, Ефремовской ТЭЦ и др.
Также, как первые отечественные воздухоподогреватели из стекла были в своё время инновационным продуктом, таким сейчас является автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета энергоресурсов созданная российским разработчиком. Узнать цену на уникальную АИИС КУЭ с гарантией в Москве вы можете перейдя по ссылке.
Основная трудность обеспечения эксплуатационной надежности таких воздухоподогревателей была связана с удалением золовых отложений, формировавшихся весьма интенсивно.
Влияние золового заноса воздухоподогревателя на его работоспособность оценивалось по изменению относительного аэродинамического сопротивления пучка труб, представляющего собой отношение текущего значения газового сопротивления к сопротивлению в начальный период.
Исследования показали, что шахматные пучки из стеклянных труб при температурах ниже точки росы подвержены столь же сильному загрязнению, что и пучки из металлических труб. При этом количество золовых отложений, их химический состав и, следовательно, характер связи частиц золы зависят от температуры поверхности, меняясь от обильных мелких отложений при tст = 85-115 °С (на самых холодных трубах) до небольших рыхлых загрязнений при tст = 150-160 °С (горячие трубы).
В шахматных пучках гребни золы, откладывающейся на кормовых и лобовых участках труб, проникают в межтрубное пространство , соседних рядов и постепенно перекрывают газовое сечение. Таким образом, часть поверхности нагрева одновременно с ростом аэродинамического сопротивления выключается из работы и тепловая эффективность стеклянного воздухоподогревателя падает (несмотря на рост скоростей газов).
В связи с этим при последующих разработках для мощных котлов блоков 300 МВт (Кармановская, Литовская ГРЭС) использована коридорная компоновка труб.
Так, на котлах ПК-41 Кармановской ГРЭС в предвключенном воздухоподогревателе (по отношению к РВП) стеклянные трубы диаметром 45/37 мм устанавливались горизонтально в коридорном порядке с поперечным шагом s1 = 100 мм и продольным s2 = 67 мм (газы движутся сверху вниз в межтрубном пространстве, воздух — внутри труб).
Температура воздуха на входе составляла 30—35 °С, на выходе из него—75—80 °С. Установка стеклянных труб позволила снизить уровень температур уходящих газов примерно от 170 до 145 °С. Такая схема реализована на шести блоках Кармановской ГРЭС, при этом на четырех блоках воздухоподогреватели имели коридорную, а на двух блоках — шахматную компоновку.
Опыт работы стеклянных воздухоподогревателей показал преимущества коридорной компоновки — в течение долгого времени тепловые И аэродинамические характеристики коридорных пучков менялись слабо и устройство для очистки не вводилось в действие. В то же время шахматные пучки необходимо очищать через каждые 3—3,5 месяца.
В процессе освоения среднегодовые перетоки воздуха в стеклянных воздухоподогревателях стабилизированы на уровне 6—8 %, замена разрушающихся труб производилась в плановые остановы котла.
При работе на твердых сернистых топливах в области температур газов ниже точки росы слой отложений на трубах формируется в условиях одновременного абразивного воздействия крупных золовых частиц и при гораздо больших, чем на мазутных котлах, концентрациях золы в потоке газов.
Опыт внедрения стеклянных воздухоподогревателей в котлах на львовско-волынском угле получен на Добротворской ГРЭС, где на трех котлах ТП-10 и на двух котлах ТП-92 взамен стальных нижних секций обычных трубчатых воздухоподогревателей установлены стеклянные воздухоподогреватели.
Применено горизонтальное коридорное расположение стеклянных труб диаметром 45X4 мм с шагами: S1 = 94 мм; S2 = 67 мм.
Эксплуатационные наблюдения, по данным, подтвердили достаточную тепловую эффективность стеклянных воздухоподогревателей на котлах ТП-10. Так, до их установки температура уходящих газов на этих котлах составляла примерно 170—175 °С при температуре воздуха перед котлом около 55 °С (с включенной рециркуляцией горячего воздуха на всасе дутьевых вентиляторов), после установки температура воздуха перед воздухоподогревателем составила 35—40 °С, а за ним примерно 90—95 °С. Температура уходящих газов при этом снизилась примерно до 160 °С. Аэродинамическое сопротивление стеклянного воздухоподогревателя стабилизировалось примерно на уровне 196 Па, и водяные обмывки практически не меняли этого сопротивления. По-видимому на поверхности накопившегося на трубах слоя отложении наступило равновесное состояние, когда количество налипающих из газового потока частиц золы равно количеству золы, выбиваемой из этого слоя абразивными крупными частицами и уносимой газовым потоком.
Недостатками стеклянного воздухоподогревателя являются его высокая металлоемкость (на единицу поверхности нагрева для металлического ТВП- 13,2 кг/м2, для СВП 11,3 кг/м2), низкая компактность, необходимость применения водных обмывок, интенсифицирующих коррозию газоходов.
Эксплуатация стеклянных воздухоподогревателей на Кармановской ГРЭС показала, что снижение температуры уходящих газов влечет за собой усиленную коррозию газоходов и дымовых труб и приводит к увеличению вредных выбросов в атмосферу. Кроме того, воздухоподогреватели остаются достаточно дорогими.
Поэтому широкое внедрение стеклянных воздухоподогревателей на вновь проектируемых мощных котлах требует технико-экономического обоснования с учетом специфических особенностей эксплуатации в каждом конкретном случае.