ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Загрязнение, золовой износ и коррозия внешних поверхностей из "Котельные установки " Представление о физических и химических процессах, протекающих в котельных агрегатах и установках, является необходимым условием для понимания причин, вызвавших создание и определяющих выбор той или иной конструкции топочного устройства, котельного агрегата и его элементов, устройств и вспомогательных механизмов. [c.161] К физико-химическим явлениям, протекающим с внешней стороны поверхностей нагрева, относятся процессы горения, загрязнения, износа, коррозии и окалинообразования и с внутренней — изменение температуры и агрегатного состояния теплоносителя, гидродинамика и циркуляция теплоносителя, образование накипи и выпадение из воды отложений, шлама, иногда коррозии внутренних поверхностей нагрева и сепарация пара и воды. [c.161] Загрязнение внешних поверхностей нагрева при омывании их дымовыми газами может иметь место при работе котлоагрегатов на твердых и жидких топливах. Все отложения, образующиеся на наружных поверхностях нагрева, можно условно разделить на четыре группы плотные, рыхлые, сыпучие и липкие. Каждая из групп отложений связана с составом золы топлива и процессом, протекающим при сжигании в топке. [c.161] Первые три группы отложений наблюдаются при сжигании твердых топлив, липкие отложения могут образовываться при сжигании жидких топлив. [c.161] В рыхлых отложениях силы сцепления частиц между собой и с поверхностью нагрева не велики. Плотные отложения и особенно спекшиеся стекловидные отложения сильно связаны между собой, а также с поверхностями нагрева. Поэтому удаление отложений с поверхностей нагрева в топке и газоходах должно выполняться регулярно и своевременно. [c.162] При вертикальном расположении труб в газоходах котлоагрегатов сыпучие и рыхлые отложения падают с поверхностей нагрева и ограждающих конструкций в специальные емкости или бункера. [c.162] В тех случаях, когда в газоходы котлоагрегата из топочной камеры уносится значительное количество не полностью сгоревшего топлива, в емкостях устанавливают устройства для возврата уноса в топочную камеру и его дожигания. [c.162] При горизонтальном или наклонном расположении труб конвективных поверхностей нагрева сыпучие и рыхлые отложения могут превращаться в плотные. Сернистые мазуты при сжигании без присадок и с большими избытками воздуха Ст дают плотные отложения на трубах пароперегревателя и воздухоподогревателя, прочно сцепленные с металлической стенкой. При совместном сжигании мазута и торфа, мазута и АШ также образуются прочные отложения. [c.162] Борьба с отложениями на внешних поверхностях нагрева в топочных камерах ведется путем поддержания такого режима горения топлива, при котором среда в топочной камере окислительная, процесс горения полный и отсутствует наброс (попадание) факела на стены. В газоходах необходимо при всех нагрузках выдерживать скорости газов, препятствующие отложению частиц, вынесенных из топочного устройства. Чрезмерное увеличение указанной скорости дымовых газов ведет не только к разрушению слоя отложений, но и износу металла. [c.162] Если же скорость дымовых газов низка ( 2—3 м/с), то могут иметь место повышенное загрязнение поверхностей нагрева и снижение тепловосприятия вне зависимости от приведенной зольности топлива. [c.163] В силу изложенного скорости дымовых газов (при номинальной нагрузке котлоагрегата) выбирают в диапазоне 4—8 м/с. При слоевом сжигании топлива частицы уноса из топочной камеры крупней, чем при камерном, а количество золы меньше, что дает возможность продлить кампанию работы котлоагрегата без очистки поверхностей нагрева. [c.163] Внешняя коррозия поверхностей нагрева связана с составом дымовых газов и характером протекания процесса горения, а также с температурным режимом работы металлических элементов и поверхностей нагрева котельного агрегата. Например, при сжигании мазута коррозия может происходить при высоких и низких температурах. [c.163] Высокотемпературная коррозия является следствием присутствия в золе мазута окиси ванадия и воздействия его на элементы котлоагрегата при температуре металла, достигаюшей 680°С и более (подвески, опоры и т. п.). В первую очередь высокотемпературной коррозии подвержены легированные стали аустенитного класса. [c.163] Низкотемпературная коррозия связана с содержанием в мазуте серы, образованием 80з и соединением его с конденсирующимися водяными парами, дающим серную кислоту и ее раствор. [c.163] При камерном сжигании твердого топлива внешняя коррозия труб наблюдалась при температурах металла около 400°С в тех частях топочных камер, где имели место полувосстановительная среда и несгоревшее топливо. [c.163] Для борьбы с низкотемпературной коррозией при сжигании сернистого мазута, как показали исследования, целесообразно снижать избыток воздуха в топочной камере до величины ат=1,02—1,05, что уменьшает температуру точки росы. Ориентировочная зависимость температуры точки росы от приведенного содержания серы в топливе показана на рис. 4-1. [c.163] Р — коэффициент, зависящий от избытка воздуха в топке и при т=1,2 равный 195, при а=1,5—208. [c.163] Поскольку повышение температуры тепловоспринимающей среды (воды, воздуха) не всегда возможно, часто приходится увеличивать температуру газов. Наряду с этим предпринимаются попытки заменить сталь стеклом, керамикой или покрыть сталь эмалью. Низкотемпературные поверхности нагрева, выполненные из чугуна, за счет увеличенной (в 4—5 раз) толщины стенки работают более длительно по сравнению со стальными трубами. Конденсация раствора серной кислоты на поверхностях нагрева, кроме вызываемой им коррозии металла, приводит к отложениям частиц золы и топлива и снижению коэффициента теплопередачи. [c.164] При расположении элементов котлоагрегата, изготовленных из углеродистых сталей, в зоне температур выше 600°С и недостаточном их охлаждении может происходить интенсивное окалинообразование. Ока-линообразование же на деталях котлоагрегатов сопровождается деформацией, что приводит к нарушению плотности и прочности соединений (дверц, опор, прокладок и подвесок в газоходах) и ухудшает работу поверхностей нагрева. Надежная работа углеродистых сталей будет обеспечена в том случае, если температура металла не превышает 500— 600°С, для легированных сталей она может быть повышена до 600— 700°С, а сталей аустенитного класса —до 800 С. Однако при таких температурах металла может происходить и высокотемпературная ванадиевая коррозия. [c.164] Поэтому для углеродистых сталей необходимо обеспечить охлаждение подвесок, опор, дистанцирующих вставок до температуры 500°С. [c.164] Вернуться к основной статье