Коррозионный износ поверхностей нагрева

Применение виброочистки при одновременной реконструкции котлов-утилизаторов КУ-100, установленных за двухванными сталеплавильными печами Магнитогорского металлургического комбината, позволило обеспечить устойчивую работу котлов при интенсивной продувке ванн кислородом [21]. После внедрения виброочистки повысилась удельная выработка тепла каждым котлом на 40—75%, увеличился коэффициент использования котлов во времени до 98%, стабилизировалось аэродинамическое сопротивление котлов. Применение виброочистки позволило полностью устранить забивание поперечных и продольных промежутков между трубами, отказаться от применения паровой обдувки и водяной обмывки, в результате чего практически устранен коррозионный износ поверхностей нагрева. На котлах-утилизаторах с вибрационной очисткой значительно улучшились условия эксплуатации, обслуживающий персонал освобожден от тяжелого физического труда, затрачиваемого на водяную обмывку и ручную очистку. Годовой экономический эффект от внедрения виброочистки на четырех КУ-ЮО составляет 380 тыс. руб. [21]. [c.168]

КОРРОЗИОННЫЙ износ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА [c.154]

В книге рассмотрены вопросы высокотемпературной коррозии процесс образования коррозионно-активных компонентов золы и их взаимодействие с металлом кинетика коррозии котельных сталей в зависимости от вида топлива коррозионно-эрозионный износ поверхностей нагрева. Изложены инженерные методы расчета глубины высокотемпературной коррозии и износа. [c.2]

В современной энергетике актуальны проблемы высокотемпературной коррозии и коррозионно-эрозионного износа поверхностей нагрева паровых котлов тепловых электростанций. Особую остроту эти вопросы приобретают при сжигании твердых топлив со сложным составом минеральной части и сернистых жидких топлив. [c.4]

Основы коррозионно-эрозионного износа поверхностей нагрева котла рассматриваются в работах Таллинского политехнического института [5, 153, 154]. [c.189]

Основываясь на изложенных выше теоретических и экспериментальных исследованиях, можно решить некоторые практические задачи и проанализировать влияние отдельных параметров очистки на интенсивность коррозионно-эрозионного износа поверхностей нагрева котла. Для этого справедливо выражение [c.197]

Конструкция парогенератора, его надежность и экономичность в эксплуатации в значительной степени зависят от зольности сжигаемого топлива и минералогического состава балласта. Эти показатели определяют процессы шлакования, коррозии и коррозионно-эрозионного износа поверхностей нагрева, которые тесно взаимосвязаны. Зольность топлива и плавкость золы предъявляют вполне определенные требования к конструкции топочного устройства, компоновке и расположению ширм и конвективных пакетов. Характер взаимодействия между золовыми отложениями, горячими газами и защитными окисными пленками на металле определяет долговечность и надежность работы поверхностей нагрева. [c.34]

КОРРОЗИОННО-ЭРОЗИОННЫЙ износ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА [c.90]

Все работы по изучению коррозионно-эрозионного износа, проведенные ранее, посвяш ены главным образом доказательству того, что износ поверхностей нагрева, работающих при высоких температурах (500—600°) в атмосфере агрессивного потока и наличия эрозионного воздействия на трубы, следует классифицировать как коррозионно-эрозионный (или коррозионно-абразивный). Однако механизм коррозионно-эрозионного износа изучен недостаточно. Поэтому нет ясности, в какой мере результаты исследования абразивного износа поверхностей нагрева, температура стенок которых не превышает 300—350°, могут быть использованы для объяснения и прогноза износа поверхностей нагрева, имеющих температуру 600°. В связи с этим было проведено специальное исследование механизма коррозионно-эрозионного износа и выяснены возможности прогноза этого сложного процесса. [c.91]

На основании проведенных исследований механизма коррозионно-эрозионного износа установлено, что для прогноза сложного износа поверхностей нагрева котлоагрегатов, работающих при высокой температуре в среде агрессивных газов, коэффициент износа может быть определен экспериментально в лабораторных условиях. Для этой цели в лабораторных условиях при температуре, равной температуре изнашиваемых натурных поверхностей нагрева, в условиях газовой среды такого же состава, как и в натуре, а также концентрации и скорости движения частиц, равной скорости газов в котле, необходимо определить износ образца из котельной стали. [c.118]

Представляется необходимым изыскание специальных мер по предотвращению коррозионно-эрозионного износа поверхностей нагрева ПВД. Указанные работы проводятся в ЦКТИ в двух направлениях [c.61]

Износ труб поверхностей нагрева может происходить за счет удара частиц золы о металл, разрушения пленки окислов и последующего эрозионного (механического) и коррозионного воздействия. Износ имеет место, когда скорость дымовых газов превышает 6—8 м/с и приведенная зольность топлива (см. стр. 28) составляет около 10— 2%. Износ труб протекает неравномерно больше всего изнашиваются места, где скорости газов и концентрации в их потоке твердых частиц имеют повышенные значения. По окружности трубы быстрее изнашивается стенка, находящаяся под углом 30—40° от оси набегающего потока. В первом приближении износ труб, мм, можно определить из выражения [c.162]

Целью настоящей монографии является раскрытие сущности процессов высокотемпературной коррозии и коррозионно-эрозионного износа труб поверхностей нагрева котлов, происходящих под влиянием продуктов сгорания топлива. В монографии изложены инженерные методы расчета интенсивности коррозии и коррозионно-эрозионного износа труб, дано определение предельной температуры металла по допустимой глубине высокотемпературной коррозии и коррозионно-эрозионному износу труб, большое внимание уделено выбору систем и оптимальных режимов очистки поверхностей нагрева котлов от золовых и шлаковых отложений. Коррозионно-эрозионный износ труб поверхностей нагрева котла рассматривается как высокотемпературная коррозия металла, ускоряющим фактором которой являются периодические разрушения оксидной пленки в циклах очистки. [c.3]

Основное выражение коррозионно-эрозионного износа металла получено из условия, что износ вызван высокотемпературной коррозией, ускоряющим фактором которой является периодическое разрушение оксидной пленки (в циклах очистки поверхностей нагрева, при растопках и остановах котла и т. д.). [c.7]

Опыт эксплуатации паровых котлов на углях Канско-Ачинско-го бассейна показывает, что летучая зола этих углей не обладает агрессивными свойствами. Это подтверждено и лабораторными коррозионными исследованиями, проведенными в Таллинском политехническом институте [133]. Несмотря на изложенное, частые разрушения оксидных пленок на трубах поверхностей нагрева котлов при их очистке от золовых отложений могут вызвать иногда их заметный износ, интенсивность которого, как известно, связана с кинетикой коррозии сталей в продуктах сгорания топлива. [c.153]

КОРРОЗИОННО-ЭРОЗИОННЫЙ износ и ТЕПЛОВОСПРИЯТИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА КОТЛА [c.188]

Коррозионный износ, который ускоряется из-за периодических разрушений защитной оксидной пленки на поверхности металла, назван коррозионно-эрозионным. Именно такой характер имеет в большинстве случаев износ труб поверхностей нагрева котла. [c.188]

При небольших значениях сил оксидный слой на металле не разрушается и глубину износа (коррозии) можно рассматривать без учета силы Р. Этот участок на рис. 5.1 обозначен отрезком А—Z. В то же время структура и химико-минералогический состав образующихся на трубах поверхностей нагрева золовых отложений под действием очистки могут изменяться. Поэтому и коррозионная активность отложений должна быть некоторой функцией от силы Р (гл. 4). Поскольку коррозионная активность отложений золы при уменьшении силового воздействия на нее увеличивается (например, при сжигании сланцев, рис. 4.15), то в области небольших значений очистительных сил глубина износа с повышением последних уменьшается. Это показано кривой [c.189]

По существу As равна глубине коррозии под влиянием стабильных золовых отложений. В гл. 4 показано, что влияние структуры золовых отложений на интенсивность коррозии можно учитывать при помощи коэффициента ф=Л5/А5о, (где As — глубина коррозии трубы под воздействием отложений данного типа Aso —то же, под влиянием плотных отложений), тогда износ металла при любом значении силы Р не может быть ниже фА . В дальнейшей для опорной точки при анализе коррозионно-эро-зионного износа труб поверхностей нагрева котла принята глубина коррозии в точке Z. [c.190]

Одним из наиболее существенных факторов, ускоряющих коррозионно-эрозионный износ труб поверхностей нагрева, являются периодические разрушения оксидной пленки металла в циклах очистки. Поскольку периоды между циклами очистки поверхностей нагрева котла то имеют один и тот же порядок со временем релаксации коррозии, то очевидно, что большое влияние на износ труб в условиях их очистки должны оказывать первоначальная стадия коррозии. [c.191]

Несмотря на то что формула (5.14) получена исходя из физической схемы коррозионно-эрозионного износа труб поверхностей нагрева котла при их периодической очистке от золовых отложений, она является более общей и описывает износ во всех случаях,, 13 19S [c.195]

Относительное ускоряющее действие сил очистки на коррозионно-эрозионный износ труб поверхностей нагрева котла выражается отношением [c.196]

Коррозионно-Эрозионный износ труб поверхностей нагрева котла за данное время работы т в сравнении с износом из-за чистой коррозии As ускоряется тем быстрее, чем выше степень разрушения оксидной пленки и больше количество циклов очистки. На величину сильно влияет также показатель степени окисления металла п, который в свою очередь зависит от типа металла, состава продуктов сгорания, а в некоторых случаях- и от температуры. С увеличением п глубина износа As приближается к As. Таким образом, чем выше показатель степени окисления, тем менее чувствителен металл к периодическим разрушениям оксидной пленки. Из последней формулы следует, что ускорение износа зависит существенным образом и от коэффициента В, учитывающего первоначальную стадию коррозии на износ. Очевидно, чем больше период между циклами очистки, тем меньше влияние на износ оказывает первоначальная стадия коррозии. [c.196]

Таким образом, при известной марке стали и топлива глубина коррозионно-эрозионного износа труб поверхностей нагрева котла является совокупной функцией от четырех параметров As — =As(T. То, т). При необходимости время т или период между циклами очистки то могут быть в этой зависимости заменены количеством циклов очистки т. [c.198]

Представленные на рис. 5.5 и 5.6 данные являются общей характеристикой коррозионно-эрозионного износа труб поверхностей нагрева котла и позволяют определить количественные связи между отдельными величинами. Из этих рисунков следует, что продолжительность работы труб для достижения заданной глубины износа резко увеличивается с увеличением периода между циклами очистки, со снижением температуры металла и степени разрушения оксидной пленки. Также выясняется существенное влияние характеристики топлива на интенсивность износа труб. Так, утонение толщины стенки труб в продуктах сгорания сланцев при прочих равных условиях будет больше, чем в продуктах сгорания назаровского угля. [c.200]

Общая характеристика коррозионно-эрозионного износа труб поверхностей нагрева [c.213]

Применение комбинированного метода очистки позволяет стабилизировать тепловосприятие поверхностей нагрева и существенно снижать интенсивность износа труб, имеющего первостепенную важность при сжигании топлив, которые имеют золу с высокой коррозионной активностью. [c.229]

Поскольку виброочистка не ускоряет коррозионный износ труб поверхностей нагрева, то износ труб в условиях комбинированной очистки зависит от действия водяной струи на оксидную пленку, главным образом, от периода между циклами водяной очистки Toi. [c.231]

Поскольку скорость коррозионно-эрозионного износа труб при равных условиях их работы больше зависит от температуры металла, чем распространение термоусталостных трещин, то при высоких температурах стенки трубы в рабочем ресурсе металла должен превалировать коррозионно-эрозионный износ, а при более низких температурах — термоусталостные трещины. Таким образом, должна существовать предельная температура металла, начиная с которой на поверхности труб при их циклической водной очистке термоусталостные трещины не должны образовываться Такая предельная температура зависит от коррозионной активности обтекающего поверхность нагрева потока продуктов сгор.а-ния, максимального перепада температуры в стенке трубы в цикле очистки и частоты очистки. [c.249]

Коррозионные разрушения, приводящие к утонению стенки трубы, определяются скоростью коррозии, г/(м ч), и длительностью эксплуатации котла. Для определения коррозионного износа труб поверхностей нагрева может быть использован график перевода скорости коррозии, выраженной в г/(м ч) в мм/год при различной продолжительности работы котла (рис. 28). [c.84]

Износ труб поверхностей нагрева зависит также от метода очистки их от отложений. Применение эффективной очистки, с одной стороны, повышает тепловую эффективность, а с другой, разрушает оксидные пленки на трубах и ускоряет коррозионный процесс. [c.247]

Исследователи давно заметили, что износ поверхностей нагрева котлов является коррозионно-абразивным [136]. В особенности это относится к котлам с жидким шлакоуда-лением [17, 18] в связи с тем, что последние работают с минимальным коэффициентом избытка воздуха из-за необходимости иметь в топке высокую температуру, обеспечивающую надежную эвакуацию жидкого шлака. Вследствие этого появляются кратковременные области с восстановительной атмосферой, которая интенсифицирует процессы коррозии и способствует образованию недогоревших коксовых частиц, разрушающих коррозионные пленки. Поэтому в котлах с жидким шлакоудалением расстройство процесса горения вызывает, как правило, интенсификацию износа радиационных поверхностей. Была замечена сильная эрозия стенок труб с набегающей стороны потока при одновременной значительной ее коррозии, в то время как с тыльной стороны обычно наблюдается лишь слабая коррозия. [c.90]

Дополнительные стендовые исследования [Д. 47] показали, что абразивный износ поверхностей нагрева котлов сочетается с коррозионным процессом вследствие действия дымовых газов. Высказываются предположения, что скорость изнашивания труб может увеличиваться по сравнению с чисто механическим износом. Эксплуатационные материалы по абразивно-ьл.ррозионному износу труб пока отсутствуют. [c.135]

С интенсификацией очистки поверхностей нагрева котла интенсифицируется теплообмен, однако, ускоряется и коррозионноэрозионный износ труб. Возникает, таким образом, задача выбора оптимальной схемы и режимов очистки поверхностей нагрева от золовых отложений, в частности взаимосвязи между интенсивностью очистки и условиями ее проведения. От правильного решения этой задачи зависит в конечном итоге конструкция, режим эксплуатации, а также и технико-экономические показатели котла и энергоблока в целом. Однако до сих пор проблемам правильного, научно и технически обоснованного выбора схем и режимов очистки теплообменных поверхностей котлов от золовых отложений не уделено достаточно внимания. Эти вопросы, например, не увязаны с такой важной характеристикой, как физикохимические свойства минеральной части топлива, которые являются одними из определяющих факторов в процессах образования золовых отложений и коррозионном воздействии продуктов сгорания топлива и отложений па металл поверхностей нагрева. [c.8]

При периодическо м удалении золовых отложений с поверхностей нагрева в циклах очистки с полным или частичным разрушением оксидной пленки на металле (причины разрушений оксидной пленки могут быть и другие). После каждого цикла очистки, в зависимости от степени разрушения оксидной пленки, коррозионный износ в большей или меньшей степени ускоряется Усиление коррозионно-эрозионного износа металла при этом определяется периодом между отдельными циклами очистки, их количеством, а также изменениями диффузионного сопротивления оксидного слоя в циклах очистки. Очевидно, чем меньше период [c.188]

На рис. 5.4 представлена зависимость от количества циклов очистки поверхности нагрева от золовых отложений при различных значениях степени разрушения оксидной пленки и показателя степени окисления металла. График упрощенно составлен для В=1. Из представленных на этом рисунке кривых следует, что уменьшение ускоряющего действия очистки на коррозионно-эрозионный износ труб можно достигнуть сокращением количества циклов очистки либо снижением степени разрушения оксидной пленки, т. е. уменьшением силового воздействия очистки на поЁерхность нагрева. Из графика также следует, что относительное ускорение износа металла зависит от показателя степени окисления. [c.197]

На рис. 5.19 представлен качественный характер изменения теплового сопротивления отложений на поверхности нагрева со временем в условиях комбинированной очистки. Зигзагообразными линиями показано изменение теплового сопротивления в циклах удаления рыхлых отложений с периодом тго, а более резкие изменения теплового сопротивления отложении с периодом toi соответствуют применению сильнодействующей очистки. При использовании сильнодействующей очистки тепловое сопротивление от-ложе ний резко снижается, и при каждом цикле ее действия восстанавливается состояние поверхности, соответствующее прежнему циклу очистки с периодом toi. Благод аря этому среднее тепловое сопротивление плотных отложений Ro, а т кже среднее суммарное тепловое сопротивление всех отложений R практически во времени не изменяются (за исключением первого периода, в течение которого происходит стабилизация форм плотных отложений). При применении лишь слабодействующей очистки среднее суммарное тепловое сопротивление отложений имело бы непрерывно растущий характер (на рисунке показано пунктирной линией и обозначено Rp). Отметим, что при расчете коррозионно-эрозионного износа труб в условиях комбинированной очистки необходимо исходить из периода очистки -Гаь так как в циклах очистки с периодом to разрушения оксидной пленки не происходит. [c.224]

Приведенная на рис. 5.22 зависимость глубины износа труб отражает закономерности коррозионно-эрозионного износа металла при заданной температуре наружной поверхности. трубы и частоте обмывки водой поверхности нахрева. Для обобщения представленных данных и возможности их пересчета на другие условия очистки и работы поверхности нагрева на том же рисунке изображена также зависимость степени разрушения оксидной пленки от расстояния оси движения обмывочного аппарата, рассчитанная на основе измеренных максимальных значений глубины износа. [c.228]

Исходя из установленной закономерности = (L) и основного выражения глубины коррозионно-эрозионного износа (5.14), нетрудно получить зависимость продолжительности работы труб от условий износа на любом участке ширмового пароперегрева- теля при циклической водной очистке поверхности нагрева глубоковыдвижным аппаратом. Такая характеристика продолжительности работы труб из стали 12Х1МФ в ширмовом пароперегревателе котла, сжигающего назаровский уголь,, при температуре наружной поверхности труб 550 С для достижения максимального износа глубиной As=l мм, при коэффициенте запаса (нерав- [c.228]

Таким образом, применение циклической водной очистки шйр-. мового пароперегревателя при сжигании назаровского бурого угля не приводит к катастрофическому износу труб. Связано это с малой коррозионной активностью золы отмеченного топлива. Поскольку угли других месторождений Канско-Ачинского бассей--на также имеют малоактивную золу, то данный вывод имеет более широкое значение. Следовательно, для углей Канско-Ачинского бассейна определяющим фактором интенсивности износа труб является частота очистки поверхностей нагрева. [c.229]

Имеющие место в циклах водной очистки поверхностей нагрева котла резкие изменения температуры поверхностного слоя металла труб при определенных условиях могут вызывать появление термоусталостных трещин. Глубина таких трещин, как и глубища коррозионно-эрозионного износа труб, является фактором, определяющим ресурс работы металла поверхности нагрева котла. В зависимости от коррозионной активности золы сжигаемого топ- [c.235]

В соответствии с общей схемой коррозионно-эрозионного износа труб поверхностей нагрева, в табл. 5.8 представлены некоторые величины, характеризуюи1ие коррозионно-эрозионный износ труб в условиях их периодической паровой обдувки. [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...