Ống có cánh đặc ASTM A106 Gr.B với cánh 11-13Cr cho lò hơi thu hồi nhiệt thải

Ống có cánh đặc ASTM A106 Gr.B với cánh 11-13Cr cho Lò thu hồi nhiệt thải

Ống có cánh đặc HFW ASTM A106 Gr.B với cánh 11-13Cr là một bộ phận truyền nhiệt chắc chắn, được thiết kế sử dụng thân bằng thép carbon để chịu áp lực và đặt các cánh hợp kim crom một cách chiến lược ở những nơi cần khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn cao, mang lại sự cân bằng tối ưu giữa hiệu suất và chi phí cho các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe. Ống này được thiết kế để sử dụng trong điều kiện khắc nghiệt ở nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn, thường thấy trong các hệ thống thu hồi nhiệt (ví dụ: Lò thu hồi nhiệt thải - WHRB) và nhà máy điện.

Dưới đây là một số phân tích chi tiết:

1. Ống cơ sở: Ống liền mạch ASTM A106 GR.B

(1). Thành phần hóa học (Phân tích nhiệt, %)

Thành phần được thiết kế để sử dụng ở nhiệt độ cao, với giới hạn về carbon, mangan và các nguyên tố khác để đảm bảo khả năng hàn, độ bền và khả năng chống rão.

(2). Tính chất cơ học

Đây là các tính chất tối thiểu được đảm bảo từ thử nghiệm độ bền kéo trên ống đã hoàn thành.

2. Thiết kế cánh

(1) Loại cánh: Cánh đặc HFW

• Hàn tần số cao:Đây là quy trình được sử dụng để gắn các cánh vào ống cơ sở. Dòng điện ở tần số cao được sử dụng để nung nóng dải cánh và bề mặt ống một cách chính xác, sau đó áp suất được áp dụng để rèn chúng lại với nhau. Điều này tạo ra một liên kết luyện kim chắc chắn với vùng chịu ảnh hưởng nhiệt tối thiểu.
• Cánh đặc:Các cánh được cắt từ một dải kim loại đặc (trong trường hợp này là thép 11-13% Crom) và sau đó được hàn liên tục dọc theo đế của chúng vào ống. Chúng không phải là các bộ phận riêng biệt được gắn cơ học (như cánh "L" hoặc "G"). Thiết kế này mang lại hiệu quả truyền nhiệt tuyệt vời và tính toàn vẹn về cấu trúc.

(2) Vật liệu cánh: 11-13Cr

11-13% Crom là một hợp kim thép không gỉ martensitic (tương tự như các loại như AISI 410, 420).

Tại sao nó được sử dụng cho cánh:

• Khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao:Ở nhiệt độ cao mà các đầu cánh hoạt động (thường là 600°C - 750°C+), các cánh thép carbon thông thường sẽ nhanh chóng bị oxy hóa (tạo vảy) và xuống cấp. Crom tạo thành một lớp oxit bảo vệ (Cr₂O₃) làm chậm đáng kể quá trình oxy hóa hơn nữa.
• Khả năng chống ăn mòn:Cung cấp khả năng chống chịu tốt với các loại khí lưu huỳnh (ví dụ: từ khí thải) và các nguyên tố ăn mòn khác có trong dòng khí thải.
• Độ bền ở nhiệt độ:Duy trì độ bền cao hơn thép carbon ở nhiệt độ cao.

3. Tại sao sử dụng sự kết hợp này? (Chi phí so với hiệu suất)

Đây là một giải pháp hiệu suất cao, tối ưu hóa chi phí:

• Ống cơ sở (A106 Gr.B):Thép carbon tương đối rẻ và hoàn toàn phù hợp để chứa nước/hơi nước áp suất cao bên trong ống. Nhiệt độ chất lỏng bên trong thấp hơn nhiệt độ khí thải bên ngoài.
• Cánh (11-13Cr):Các cánh tiếp xúc với các điều kiện khắc nghiệt nhất—khí thải nóng, ăn mòn. Việc sử dụng hợp kim đắt tiền chỉ ở nơi cần thiết tuyệt đối (cánh) thay vì làm toàn bộ ống từ hợp kim đặc (ví dụ: ASTM A213 T11) giúp tiết kiệm đáng kể chi phí vật liệu trong khi vẫn mang lại tuổi thọ dịch vụ cần thiết.

Ứng dụng chính: Thu hồi nhiệt thải nhiệt độ cao

Bộ phận này là một khối xây dựng cốt lõi trong Máy phát điện hơi nước thu hồi nhiệt (HRSG) và Lò thu hồi nhiệt thải (WHRB) tiếp xúc với khí thải ăn mòn. Cánh 11-13Cr là chìa khóa mở ra các ứng dụng đầy thách thức này.

Các cài đặt điển hình:

1. Ống xả tuabin khí (HRSG):Trong các nhà máy điện chu trình kết hợp, khí thải từ tuabin khí rất nóng (500-600°C+) và vẫn chứa một lượng oxy đáng kể. Cánh 11-13Cr chống lại quá trình oxy hóa ("tạo vảy") trong môi trường giàu oxy này.

• Lò sưởi và ống khói:Trong các nhà máy lọc dầu và hóa dầu, lò sưởi đốt dầu nhiên liệu hoặc khí tạo ra khí thải có chứa các hợp chất lưu huỳnh (SOx). Khi nhiệt độ kim loại ống giảm xuống dưới điểm sương axit, axit sulfuric có thể ngưng tụ. Crom trong cánh mang lại khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ thấp tốt hơn nhiều so với cánh thép carbon.
• Bộ làm mát Syngas & Lò thu hồi nhiệt thải trong quá trình hóa học:Trong quá trình khí hóa than hoặc một số quá trình hóa học nhất định, khí tổng hợp ("syngas") có thể có tính ăn mòn cao. Cánh hợp kim kéo dài tuổi thọ của bó ống.
• Lò hơi sinh khối & chất thải thành năng lượng:Khí thải từ việc đốt sinh khối hoặc chất thải đô thị có chứa các hợp chất clo (HCl) và các nguyên tố ăn mòn khác. Cánh 11-13Cr cung cấp mức độ bảo vệ quan trọng chống lại sự ăn mòn do clorua.

Các ứng dụng khác:

1. Bộ tiết kiệm và bộ trao đổi nhiệt trong các nhà máy điện đốt than hoặc sinh khối.

2. Lò sưởi đốt và lò sưởi quá trình.