Загрязнение теплообменных поверхностей водогрейного котла-утилизатора (ВКУ) — один из главных факторов, снижающих эффективность утилизации тепла газотурбинной установки и повышающих эксплуатационные затраты. На практике операторы редко имеют возможность регулярно проводить полный визуальный осмотр трубных пучков, поэтому ключевым инструментом становится ранняя диагностика по косвенным признакам. Современные ВКУ позволяют достаточно точно определить состояние теплообменника, анализируя рабочие параметры и их динамику.

Рост температуры дымовых газов на выходе

Первый и самый показательный симптом — повышение температуры уходящих газов. Загрязнения уменьшают эффективность теплоотдачи, из-за чего газы не успевают охладиться до расчётных значений. Если температура выросла на 15–25 °C относительно базового режима, это прямой сигнал о снижении теплопередачи. Для ВКУ, работающих с переменной нагрузкой ГТУ, важно учитывать поправки на мощность турбины, поэтому анализ выполняют по приведённым значениям или по трендам при одинаковых режимах.

Снижение температуры сетевой воды на выходе

Если водогрейный котел-утилизатор не добирает температуру воды, хотя нагрузка и расход сетевой воды остались прежними, это также указывает на загрязнения. Часто операторы компенсируют недогрев увеличением циркуляции, что лишь маскирует проблему и увеличивает расход электроэнергии насосами. При ухудшении теплопередачи характерен «ползучий» тренд: температура воды падает постепенно, одновременно растёт температура дымовых газов.

Рост гидравлического сопротивления газового тракта

Накапливающиеся отложения частично перекрывают сечение газоходов, что приводит к увеличению сопротивления и изменению распределения потока. Это проявляется ростом перепада давления по газовой части. Если ΔP выросло на 20–30 % от номинала, загрязнение трубной системы становится практически неизбежным.

Изменение характера вибраций и шума

При частичном засорении газовых каналов могут возникнуть локальные ускорения потока и турбулентные зоны. Это приводит к изменению вибрационного фона корпуса котла или газохода. Повышение вибраций — редкий, но весьма надёжный признак неравномерного загрязнения.

Итоги

Диагностика по косвенным признакам позволяет оперативно оценить состояние ВКУ без остановки оборудования. Своевременное выявление загрязнений помогает избежать перегрева труб, низкотемпературной коррозии и падения эффективности котла. Практика BOILER показывает: регулярный анализ трендов температуры, ΔТ, перепадов давления и эффективности позволяет сократить число внеплановых остановов и удерживать КПД ВКУ в оптимальной зоне на протяжении всего межочистного периода.