ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Повреждения обмуровки и каркасов котельных агрегатов Условия работы и причины повреждений из "Предупреждение аварий и неполадок котельного оборудования Изд.2 " Повреждения обмуровки. Высокие температуры в топках паровых котлов создают тяжелые условия работы их футеровки, особенно если они вызывают шлакование стен, перекрытий и топочных сводов. Наиболее трудными для футеровки местами являются зоны максимальных температур в топке, расположение и величина которых зависят от вида топлива и метода его сжигания, теплового напряжения и формы топочного объема, расположения форсунок при сжигании мазута или зон горения при слоевом сжига1Н ии топлив, наличия и расположения охлаждающих поверхностей в топке и др. Повреждения усиливаются при неудовлетворительном топочном режиме, приближении к футеровке зоны высоких температур мазутного факела, при прямом ударе и облизывании футеровки факелом. [c.168] Экранирование топок улучшает условия работы футеровки как по причине снижения температур вблизи стен, так и вследствие прямой защиты футеровки трубами экранов. [c.168] При шаге (расстоянии между осями) труб экрана, равном диаметру труб, топочная стена полностью закрыта и температура обмуровки за трубами позволяет применять даже обычный красный кирпич. При шаге, равном полутора диаметрам труб, эта температура не превышает 1000°С. [c.168] Наряду с требованиями в отношении огнеупорности, т. е. способности противостоять воздействию высоких температур, к материалам, используемым для футеровки топок, предъявляются высокие требовапия в части механической прочности под нагрузкой при высоких температурах. [c.168] Имеющиеся исследования показывают, что шамотный кирпич, например, при повышении температуры до 1000°С почти не изменяет сопротивления разрушающим нагрузкам иногда прочность его даже повышается но после 1000°С она резко падает. Таким образом, футеровка из шамотного кирпича с вполне удовлетворительной огнеупорностью может быстро разрушаться в топке, если правильно не разрешена ее необходимая разгрузка от вышележащей кладки. [c.169] Чрезмерные напряжения и разрушения футеровки могутпро-исходить также при необеспечении свободных тепловых деформаций кирпича, при отсутствии или плохом выполнении температурных швов в кладке, при ударах инструментом и т. п. [c.169] Механическая прочность кирпича может оказаться в эксплуатации недостаточной вследствие его малой термической стойкости, если кирпич, например, подвергается частым тепло-сменам значительным колебаниям температур по условиям нагрузки, режима растопок и остановок котла, попадания воды на раскаленную футеровку и т. п. [c.169] Около 45% всех случаев разрушений футеровки топок происходит вследствие шлакоразъедания. По данным исследований разрушение шамотных огнеупоров от шлакоразъедания при температуре около 1400°С становится настолько интенсивным, что может выводить футеровку из строя в течение 1—2 месяцев работы топки. Сильный износ футеровки происходит также при легкоплавкой золе топлив, когда жидкий шлак, стекая по футеровке, размывает ее, в результате чего требуется иногда ее полное восстановление. [c.169] Интенсивность разъедания футеровки шлаком зависит от его химического состава и качества огнеупорного материала, его структуры, вязкости шлака и температуры футеровки. С уменьшением вязкости шлака увеличивается глубина его проникания в поры огнеупора. В восстановительной газовой среде химическая активность шлаков увеличивается, а вязкость уменьшается, вследствие чего увеличивается шлакоразъедание. При отсутствии шлакования (например, в топках, работающих на газе) долговечность футеровки значительно больше. [c.169] Шлакоразъедание футеровки усиливается при повышенной пористости огнеупорных изделий, наличии трещин в них, при увеличенной (более 3 мм) ширине швов, допущенной при кладке футеровки, а также при некачественном заполнении швов, при котором заполнитель быстро высыпается или выплавляется из шва, открывая большие поверхности для шлакоразъедания футеровки. Такие же повреждения возможны при неправильном выполнении температурных швов, допускающем проникание в них расплавленного шлака. [c.169] При шлаковании футеровки в ней возникают дополнительные напряжения за счет различных коэффициентов расширения кирпича и шлака, что ведет к растрескиванию и откалыванию части кирпича, прилегающей к ошлакованной поверхности. [c.170] В особо тяжелых условиях работают неэкранированные перекрытия тапок и своды. Огневая сторона сводов расширяется больше наружной и свод во время работы несколько поднимается. При этом нагрузка на нижнюю, более нагретую часть кирпичей увеличивается. Еще более ухудшаются условия их работы, если при подъеме свода встречается сопротивление или, если свод несет какую-либо дополнительную нагрузку, от которой огневые своды при правильном проектировании должны быть освобождены (путем устройства особых несущих сводов, не испытывающих прямого нагрева из топки). Прочность свода уменьшается при увеличении его пролета и при недостаточной стреле, величина которой при высоких температурах не должна быть меньше 12—15% от длины пролета. [c.170] Надежность работы топок значительно повышается при выполнении сводов из специальных фасонных кирпичей, подвешенных к металлическим конструкциям. Однако неточное изготовление кирпичей или даже незначительный перекос несущих конструкций приводит к неплотностям перекрытий и недопустимому перекосу всего свода, а в некоторых случаях и к выпадению его отдельных кирпичей. Выпадение же во время работы топки одного или нескольких кирпичей из перекрытия может ускорить разрушение всего свода. [c.170] В тяжелых условиях работают зажигательные пояса топок кроме шлакоразъедания в условиях очень высоких температур они испытывают большие термические напряжения вследствие постоянного охлаждения со стороны, прилегающей к экранным трубам. [c.170] Обмуровка узлов котла не должна препятствовать их тепловым деформациям. При несоблюдении этого условия могут иметь место как разрушения обмуровки, так и повреждения узлов котла, зажатых кладкой (кольцевые трещины в вальцовочных соединениях, повреждения сварных и клепаных швов барабанов и т. п.). [c.170] Поддерживая барабаны, коллекторы и трубную систему котла, каркас не должен препятствовать их тепловым деформациям, что повело бы как к повреждениям узлов котла, так и к чрезмерным и опасным для прочности каркаса перегрузкам его узлов. При опирании барабанов и коллекторов часть опор выполняется подвижными принимая на себя нагрузку от веса барабана, подвижная опора не препятствует его удлинению при прогреве. При неисправности такой опоры (поломке роликов, заклинивании и т. п.) деталь каркаса, несущего подвижную опору, принимает на себя дополнительную, весьма высокую нагрузку и может ее не выдержать. [c.172] Стальные конструкции каркасов котлоагрегатов могут при неблагоприятных условиях подвергаться коррозии (в сырых местах, при неплотности пароводяной арматуры и т. п.). При недостаточном надзоре за состоянием каркасов возмо кны серьезные аварии из-за ослабления их корродированных узлов. [c.172] При камерном сжигании топлив каркасы котлов и топок испытывают значительные напряжения в случаях хлопков и взрывов в топках, особенно при недостаточной защите их предохранительными клапанами. [c.172] Повреждения каркасов могут происходить из-за недостатков проекта, а также при правильно запроектированной конструкции, из-за допущенных отступлений от проекта при изготовлении и монтаже каркаса. [c.172] Вернуться к основной статье