ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Анализ процесса загрязнения из "Массо- и теплоперенос в топочных устройствах " Исследования отложений, образовавшихся на пробоотборнике и экранных трубах котлов ГЭЭС ЦКТИ, ТП-230-Б и ТП-70, выявили ряд характерных особенностей их структуры. Так например, были обнаружены повышенная концентрация щелочно-силикатных соединений в первичном слое и наименьший размер частиц этого слоя, повышенная концентрация углерода в промежуточном слое, повышенная концентрация только в слегка спекшихся слоях легкоплавких элементов — германия, таллия и др., наличие в первичном слое сложного соединения НаНСОз и его неравномерное распределение по окружности труб и по топке. [c.115] На возможность явления термофореза в топках паровых котлов впервые указал Фукс [Л. 1181 практический учет влияния этого явления на процесс загрязнения в газовых турбинах осуществлен Розенбергом [Л. 951. [c.115] Перенос массы под действием броуновского движения и диффузии незначителен, так как проявляется в слое, толщина которого много меньше толщины пограничного слоя [Л. 118]. [c.116] В уравнениях (4-1)—(4-11) Л1, т], бф — давление, молекулярный вес, обобщенные коэффициенты теплопроводности, вязкости и толщина теплового пограничного слоя топочных газов г, Х з, у з — радиус, коэффициент теплопроводности и удельный вес золовых (сажистых) частиц Гд — град ент температуры внутри частицы Тф, Гз — температуры факела и поверхности отложений q — падающий на экран тепловой поток Е, 63, П — напряженность электрического поля, толщина слоя и пористость отложений р — доля частиц, заряды которых нескомпенсированы противоположными зарядами других таких же частиц бд, R, с, е, g, В, — диэлектрическая и универсальная газовая постоянная, скорость света, заряд электрона, ускорение тяжести, индукция земного магнитного поля, постоянная Больцмана v — число элементарных зарядов (зарядов электрона е), приходящихся на одну частицу / (v) — функция распределения числа элементарных зарядов по размерам частиц г tp — время релаксации частиц при турбулентных пульсациях топочных газов, определяющее длину пробега частиц V, (о,Ч — частота и период турбулентных пульсаций v , Уф — скорость распространения турбулентных пульсаций перпендикулярно стене и скорость топочных газов v — степень турбулентности. [c.117] Образование первичного слоя отложений. Процесс образования отложений можно разделить на три стадии перенос массы через пограничный слой, сцепление частиц с поверхностью нагрева и увеличение толщины слоя отложений. Для процесса образования первичного, слоя наиболее существенна первая стадия. [c.118] Вычисления, результаты которых представлены на рис. 4-1, показывают, что определяющим на данной фазе загрязнения является перенос под действием сил термо-фореза, поскольку наивероятнейший размер частиц составляет г = 0,2-— 1 мк, а максимум весового распределения приходится на частицы размером 7—10 мк. Иначе говоря, для размера частиц г = 0,2—10 мк, из которых главным образом и формируется слой отложений, силы термофореза больше всех других сил, направленных к экрану. [c.118] Действительно, электростатический перенос в начальной фазе еще отсутствует. Электростатические силы появляются лишь вместе с образованием заряженного первичного слоя. Но из-за биполярной ионизации они действуют лишь на 50% частиц. Поэтому поток массы к экрану под действием электростатического поля значительно меньше потока, обусловленного силами термофореза. [c.118] Перенос массы под действием сил Лоренца, которые, как и электростатические силы, действуют лишь на 50% частиц, на порядок меньше потока массы за счет термо-фореза. [c.120] Силы молекулярного притяжения не влияют на перенос массы через пограничный слой, так как радиус их действия значительно меньше толщины пограничного слоя. [c.120] Турбулентный перенос для частиц указанных выше размеров очень мал, так как основная масса частиц движется безынерционно (Тр т, I бф). [c.120] На стадии сцепления частиц с чистой поверхностью молекулярно-гравитационная сепарация, подробнее рассматриваемая ниже в разделе о дисперсионной неоднородности слоя, также приводит к обогащению первичного слоя щелочами и силикатами. [c.121] Образование промежуточного слоя отложений. Процесс образования промежуточного слоя отложений, т. е. стадию увеличения толщины загрязнений, следует рассматривать с учетом не только явления термофореза, но и с учетом явления электростатического притяжения между частицами углерода и поверхностью первичного слоя отложений. [c.121] Образование наружного слоя отлооюений. При образовании наружного эолового слоя действует еще один фактор — высокая температура поверхности загрязнений, который в основном и определяет химический состав этого слоя. [c.122] По мере увеличения толщины слоя растет температура его поверхности. При 200—500° С частицы угля и сажи могут выгорать [Л. 110] и наружный слой тогда окажется состоящим из золы. Такое предположение подтверждается, если принять, что теплопроводность первичного и. промежуточного слоя составляет вт/м град (см. рис. 3-14). При толщине угольносажистого слоя dj = 0,1—0,25 л л , как это было обнаружено на трубах экрана и пробоотборника, температура поверхности сажистого слоя оказывается действительно равной 400—600° С, при. которой происходит выгорание хуглерода (см. рис. 3-14). [c.122] Большая толщина белого слоя на трубах экрана по. сравнению с трубкой пробоотборника и его неравномерное распределение обусловлены большим временем образования этого слоя в топке и влиянием обдувки экранов. Струя пара из сопла обдувочного аппарата сбивала отложения с экранных труб, причем угольно-сажистый подслой, как наименее плотный и прочный, разрушаясь, 122. [c.122] Неравномерность температуры по толщине слоя отложений сказывается на распределении легкоплавких окислов таким же образом, как на распределении углерода в слое. При наличии сравнительно высокой температуры на поверхности слоя, порядка 600—1200° С, легкоплавкие окислы, обладающие к тому же большой летучестью, в присутствии водяных паров топочных газов [Л. 11, 166—168], не могут конденсироваться у горячей поверхности и поэтому должны отсутствовать или иметь пониженную концентрацию в наружных слоях. [c.124] Вернуться к основной статье