ในอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้าพลังความร้อน ท่อครีบสี่เหลี่ยม มักจะหมายถึง ท่อครีบรูปตัว H (หรือที่เรียกว่าท่อครีบสี่เหลี่ยมผืนผ้า) ซึ่งประกอบด้วยครีบสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมผืนผ้าที่สมมาตรสองอันเชื่อมติดกับท่อฐาน พวกมันไม่ใช่แค่การตกแต่งเท่านั้น แต่เป็นส่วนประกอบหลักที่ช่วยให้ ประสิทธิภาพสูงและการประหยัดพลังงาน ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ด้านล่างนี้คือการใช้งานหลักและคุณค่าของมัน

ท่อครีบสี่เหลี่ยมส่วนใหญ่จะติดตั้งใน ช่องทางท้าย ของหม้อไอน้ำสาธารณูปโภค ซึ่งเป็นโซนแลกเปลี่ยนความร้อนสุดท้ายระหว่างก๊าซไอเสียกับของไหลทำงาน (น้ำหรือไอน้ำ):

• Economizer: ใช้ก๊าซไอเสียอุณหภูมิสูงเพื่ออุ่นน้ำป้อนหม้อไอน้ำล่วงหน้า ลดอุณหภูมิไอเสียและเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนของหม้อไอน้ำ (การลดลงของอุณหภูมิไอเสีย 15-20 °C สามารถเพิ่มประสิทธิภาพหม้อไอน้ำได้ประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์)

• Air Preheater: กู้คืนความร้อนทิ้งจากก๊าซไอเสียเพื่ออุ่นอากาศเผาไหม้ล่วงหน้า เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ในเตาเผาและลดการสูญเสียจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์

• Heat Recovery Steam Generator (HRSG): ในโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซแบบรวมวัฏจักร (CCGT) จะกู้คืนความร้อนจากไอเสียร้อนของกังหันก๊าซเพื่อผลิตไอน้ำสำหรับขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ

เมื่อเทียบกับท่อครีบแบบเกลียวหรือแบบวงกลมแบบดั้งเดิม การออกแบบสี่เหลี่ยมมีประสิทธิภาพดีกว่าอย่างมากภายใต้สภาวะที่รุนแรงทั่วไปของโรงไฟฟ้า:

1. ความต้านทานการสึกกร่อน/การสึกหรอที่ยอดเยี่ยม (สำคัญต่อการป้องกันท่อระเบิด)
   ในโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน ก๊าซไอเสียจะพัดพาเถ้าลอยจำนวนมากซึ่งสึกกร่อนพื้นผิวท่ออย่างรุนแรง ครีบรูปตัว H จะสร้าง ช่องทางการไหลของก๊าซตรง นำอนุภาคเถ้าให้ผ่านช่องว่างระหว่างครีบ แทนที่จะทำให้เกิดการสึกหรอแบบ "การหมุนตัด" ที่พบในครีบแบบเกลียว อายุการใช้งานในการต้านทานการสึกกร่อนโดยทั่วไปจะ ยาวนานกว่า 2-3 เท่า ของท่อครีบแบบเกลียว ซึ่งช่วยลดการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดเนื่องจากท่อระเบิดได้อย่างมาก

2. ประสิทธิภาพการทำความสะอาดตัวเองและการป้องกันการอุดตันที่เหนือกว่า
   โคนครีบสี่เหลี่ยมตั้งฉากกับท่อฐาน จึงมี "โซนอับ" น้อยที่เถ้าสามารถสะสมได้ นอกจากนี้ พื้นที่หน้าตัดการไหลของก๊าซที่ใหญ่ขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้นช่วยให้พลังงานจลน์ของก๊าซไอเสียสามารถพัดพาเถ้าหลวมออกไป ป้องกันการลดลงของประสิทธิภาพอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการอุดตัน (มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับถ่านหินเกรดต่ำที่มีเถ้าสูง)

3. ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงและการลดลงของแรงดันก๊าซไอเสียต่ำ
   ครีบช่วยเพิ่มพื้นที่การถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก (โดยทั่วไปคือ 5-8 เท่าของท่อเปล่า) และการจัดเรียงแบบสี่เหลี่ยมจะสร้างการรบกวนของชั้นขอบเขตที่รุนแรงเมื่อก๊าซไหลผ่านชุดท่อ เพิ่มการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน ในขณะเดียวกัน การลดลงของแรงดันด้านก๊าซจะ ต่ำกว่า 10-20% ของท่อครีบแบบเกลียว ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานของพัดลมดูดอากาศ

4. ความแข็งแรงของโครงสร้างสูงและความต้านทานการสั่นสะเทือน
   ครีบสี่เหลี่ยมคู่ทำหน้าที่เหมือน "ซี่โครงเสริมความแข็งแรง" ที่เชื่อมต่อท่อฐาน ทำให้ชุดท่อทั้งหมดมีความแข็งแรงมากขึ้น สิ่งนี้สามารถต้านทานการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการไหลความถี่ต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยืดระยะเวลาการบำรุงรักษาอุปกรณ์

• โรงไฟฟ้าถ่านหิน / ชีวมวล (การใช้งานหลัก)
  เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเกรดต่ำหรือมีเถ้าสูง เป็นโซลูชันที่ต้องการสำหรับการจัดการกับการสึกหรอและการอุดตันในพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนท้ายหม้อไอน้ำ

• การเผาขยะเป็นพลังงาน
  ก๊าซไอเสียไม่เพียงแต่มีเถ้าเท่านั้น แต่ยังมีก๊าซกรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงอีกด้วย ท่อครีบสี่เหลี่ยมสามารถติดตั้งแผ่นป้องกันการสึกหรอได้อย่างง่ายดาย และพื้นผิวของมันมีแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมของเถ้าเหนียวได้น้อยลง ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรในระยะยาว

• พลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น (CSP) – การแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยเกลือหลอมเหลว
  ในโรงไฟฟ้า CSP ประเภทหอคอยหรือประเภทราง จะใช้ในระบบผลิตไอน้ำเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อนระหว่างเกลือหลอมเหลวกับน้ำ/ไอน้ำ พื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้นช่วยลดขนาดอุปกรณ์และรองรับความเค้นจากการช็อกความร้อนจากการสตาร์ท/หยุดทำงานบ่อยครั้งตามปกติของ CSP

ในการใช้งานโรงไฟฟ้าพลังความร้อน การเลือกวัสดุต้องคำนึงถึง การกัดกร่อนที่จุดน้ำค้างอุณหภูมิต่ำ (การกัดกร่อนที่จุดน้ำค้างกรดซัลฟิวริก):

• สำหรับ ส่วนอุณหภูมิต่ำ (ที่อุณหภูมิไอเสียต่ำกว่าจุดน้ำค้างกรด) เหล็ก ND (09CrCuSb), เหล็กกล้าไร้สนิม 316L, หรือแม้แต่พื้นผิวเคลือบอีนาเมล มักถูกนำมาใช้

• สำหรับ ส่วนอุณหภูมิสูง เหล็กทนความร้อน เช่น 20G หรือ 15CrMoG ถูกเลือกเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงต่อการคืบที่อุณหภูมิสูง

• ในระหว่างการออกแบบ ระยะห่างของครีบ (โดยทั่วไปคือ 10-25 มม.) และความสูงของครีบจะต้องคำนวณอย่างแม่นยำเพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและความสะดวกในการทำความสะอาด

คุณค่าหลักของท่อครีบสี่เหลี่ยมในการผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนอยู่ที่ความสามารถในการ สกัดความร้อนทิ้งจากก๊าซไอเสียได้อย่างปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และทนทานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายอย่างยิ่งของ "ฝุ่นสูง การสึกหรอสูง และการกัดกร่อนสูง" พวกมันเป็นรายละเอียดทางเทคนิคที่สำคัญที่ช่วยให้หน่วยถ่านหินขนาดใหญ่ที่ทันสมัยสามารถลดการใช้ถ่านหินและบรรลุเป้าหมายการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยมลพิษได้