Applicazione del tubo alettato seghettato SA213 T22 HFW nel recupero del calore di scarto ad alta temperatura

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SA213 T22 I tubi a pinne dentate HFW presentano evidenti vantaggi tecnici nelle applicazioni di recupero del calore di scarico nell'intervallo di temperatura 500-580 °C.i materiali convenzionali in acciaio al carbonio come ASTM A192 presentano un significativo degrado delle prestazioni, con una resistenza alla rottura a scorrere di circa 20 MPa a 550°C e una velocità di ossidazione di circa 0,3 mm/anno.25Cr-1Mo acciaio) raggiunge una resistenza alla rottura a scorrere di 105 ore fino a 80 MPa a 580 °C, con un tasso di ossidazione inferiore a 0,1 mm/anno e un tasso di corrosione da zolfo di circa 0,08 mm/anno.Questi parametri di prestazione lo rendono adatto per sistemi di recupero del calore dei gas di scarico a temperatura media-alta.

Il processo di trattamento termico influenza in modo significativo le prestazioni del materiale,con normalizzazione a 900°950°C seguita da temperazione a 700°750°C formando una microstruttura bainica e carburi sferici dispersi, che migliorano la resistenza alle alte temperature e la resistenza al sollevamento.con dati misurati che mostrano un miglioramento del coefficiente di trasferimento di calore del 35~50% creando caratteristiche di campo di flusso che riducono la deposizione di cenere a temperature elevateIl processo di saldatura a resistenza ad alta frequenza garantisce un legame metallurgico affidabile tra le pinne e il tubo di base, adatto per un funzionamento continuo a lungo termine.

Fatto fondamentale:Quando la temperatura dei gas di combustione supera500°C, l'acciaio al carbonio ordinario (come l'ASTM A192) entra rapidamente in una"zona di morte"️

• Al di sopra di 450°C: Il tasso di ossidazione aumenta esponenzialmente
• Al di sopra di 500°C: La resistenza al sollevamento dell'acciaio al carbonio scende drasticamente
• A 550°CLa resistenza alla rottura di A192 è di 105 ore.20 MPa(essenzialmente inutilizzabile)

Al contrario, l'acciaio SA213 T22 (2.25Cr-1Mo)mantiene prestazioni eccezionali in questo intervallo di temperatura:

• 80 MPa resistenza alla rottura a 580°C(4× quella dell'A192)
• Riduzione del 60% del tasso di ossidazione(grazie allo strato protettivo Cr2O3)
• Miglioramento di 3 volte della resistenza alla corrosione da zolfo

Questa è la ragione fondamentale per la sua selezione, nell'intervallo di temperature elevate 500-580°C, non è solo "meglio", ma l'UNICA OPZIONE VIVIBILE!

• Normalizzazione della temperatura: 900°C → raggiunge una struttura austenitica uniforme
• Temperatura di temperatura: 700°C → 750°C → Forma carburi fini e dispersi

Effetti critici:

• La struttura bainica fornisce resistenza ad alte temperature
• Carburi sferici (M23C6) con confini di grano a spillo, resistenti al sollevamento
• Riduzione delle sollecitazioni residue del 70%, riducendo al minimo la fatica termica

I sistemi di recupero del calore di scarico che operano a 500-580°C devono affrontare quattro sfide critiche:

Misure di miglioramento dell'ingegneria

• Progettazione dei materiali classificati: T22 per le sezioni ad alta temperatura, A192 per le sezioni a bassa temperatura → ottimizzazione dei costi del 30%
• Trattamento termico post-saldatura (PWHT): 720°C per 2 ore → elimina il 90% delle sollecitazioni residue di saldatura
• Monitoraggio preciso della temperatura delle pareti: Assicura ≤580°C (590°C è il punto limite di prestazione)
• Sistema di soffiatura acustica della fuliggine: Previene lo shock termico da soffio di fuliggine di vapore

Conclusione:
Nella gamma di temperature elevate di 500-580°C, i tubi a pinne dentate T22 possono funzionare in sicurezza per10 ¢ 15 annicon unMTBF > 50.000 ore, mentre l'A192 fallisce inevitabilmente nel6 mesiLa Commissione non può accettare la proposta della Commissione, se non sotto le stesse condizioni.

• A192: inevitabilmente fallisce entro 6 mesi a queste temperature
• T91: Prezzi proibitivi per le piccole unità
• T22: L'UNICA soluzione che bilancia prestazioni e costi

• La progettazione seghettata aumenta il coefficiente di trasferimento di calore del lato dei gas di combustione ad alta temperatura del 40% +
• Riduce il volume dell'apparecchiatura del 30%

• Investimento iniziale inferiore del 25% al 30% rispetto al T91
• Risparmio energetico annuo significativo (48.000 tonnellate di carbone/anno per impianti da 600 MW)
• Il ROI è generalmente inferiore a 4 anni (all'interno di un intervallo accettabile per i progetti ad alta temperatura)