ЗОЛОВЫЙ ИЗНОС И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КОРРОЗИЯ
Золовый износ.Максимально допустимый золовый износ (м) стенки трубы в наиболее опасном сечении определяется по формуле
hmaх=amηβкμзл(βww)3τ, (2.50)
где а — коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы, м·с3/(кг·ч); т— коэффициент, учитывающий сопротивляемость металла износу и равный: для углеродистых труб т=1, для хромомолибденовых m=0,7; η — коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц золы о поверхность трубы; βк — коэффициент неравномерности концентрации золы; μзл — концентрация золы в продуктах сгорания, кг/м3; βw — коэффициент неравномерности скорости газов; w — средняя скорость газа в узких промежутках между трубами, м/с; τ — длительность работы поверхности нагрева, ч.
Концентрация золы (кг/м3) в продуктах сгорания
, (2.51)
где Ap — содержание золы в топливе, %; аун — доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания; Vг — объем продуктов сгорания, м3/кг; θ' — температура газов на входе в пучок, °С.
Низкотемпературная коррозия.Для предотвращения коррозии в трубах воздухоподогревателей необходимо, чтобы температура стенок труб была выше температуры точки росы продуктов сгорания.
Температура точки росы (°С) продуктов сгорания определяется по формуле
, (2.52)
где S — приведенная сернистость топлива, кг·%/МДж; аун— доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, равная для слоевых топок 0,2...0,3, для камерных — 0,85; А — приведенная зольность топлива, кг·%/МДж; tк — температура конденсации водяных паров, °С.
Задача 2.83.Определить максимально допустимый золовый износ стенки хромомолибденовой трубы воздухоподогревателя котельного агрегата, если известны коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы а=10·10-9м·с3/(кг·ч), коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц золы о поверхность трубы, η=0,334,коэффициент неравномерности концентрации золы βк=1,2, коэффициент неравномерности скорости газов βw=1,25, средняя скорость газа в узких промежутках между трубами w=10м/с, длительность работы поверхности нагрева τ=8160 ч, доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки аун=0,85, температура газов на входе в пучок θ'=407°С икоэффициент избытка воздуха в топке αт=1,3. Котельный агрегат работает на карагандинском угле марки К состава: Ср=54,7%; Нр=3,3%; S =0,8%; Np=0,8%; Op=4,8%; Ар=27,6%; Wp=8,0%.
Ответ: hmax=0,52·10-3 м.
Задача 2.84.Определить максимально допустимый золовый износ стенки углеродистой трубы воздухоподогревателя котельного агрегата, если известны коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы, а=14·10 м·с3/(кг·ч), коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц золы о поверхность трубы, η=0,334, коэффициент неравномерности концентрации золы βк=1,2, коэффициент неравномерности скорости газов βw=1,25, средняя скорость газа в узких промежутках между трубами w=12м/с, длительность работы поверхности нагрева τ=8160 ч, доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, аун=0,85, коэффициент избытка воздуха в топке αт=1,3, объем продуктов сгорания Vг=7,24 м3/кг и температура газов на ходе в пучок θ'=412°С. Котельный агрегат работает на донецком угле марки Д с содержанием золы Ар=21,8%.
Ответ: hmax=1,54·10-3 м.
Задача 2.85. В топке котельного агрегата сжигается донецкий уголь марки Т состава: Ср=62,7%; Нр=3,1%; S =2,8%; Nр=0,9%; Ор=1,7%; Aр=23,8%; Wp=5,0%. Определить температуру точки росы продуктов сгорания, если известны доля золы эплива, уносимая продуктами сгорания из топки, аун=0,85 и температура конденсации водяных паров tк=50°С.
Ответ: tp=132°C.
Задача 2.86.Определить максимально допустимый золовый износ стенки углеродистой трубы воздухоподогревателя котельного агрегата и температуру точки росы продуктов сгорания, если известны коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы, а=14·10-9 м·с3/(кг·ч), коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц золы о поверхность трубы, η=0,334, коэффициент неравномерности концентрации золы βк=1,2, коэффициент неравномерности скорости газов βw=1,25, средняя скорость газа в узких промежутках между трубами w=9 м/с, длительность работы поверхности нагрева τ=8160 ч, доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, аун=0,85, температура газов на входе в пучок θ'=427°С, коэффициент избытка воздуха в топке αт=1,4 и температура конденсации водяных паров tк=50°С. Котельный агрегат работает на подмосковном угле марки Б2 состава: Ср=28,7%; Нр=2,2%; S =2,7%; Np=0,6%; Ор=8,6%; Ар=25,2%; Wp=32,0%.
Решение: Низшую теплоту сгорания рабочей массы топлива определяем по формуле (1.12):
Q =338Cp+1025Hp-108,5(Op-S )-25Wp=338·28,7+1025·2,2-108,5(8,6-2,7)-25·32,0=
=10 516 кДж/кг.
Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива, определяем по формуле (1.27):
V0=0,089Cp+0,226Hp+0,033(S -Op)=0,089·28,7+0,266·2,2+0,033(2,7-8,6)=2,94 м3/кг.
Объем сухих газов при αт=1,4, по формуле (1.43),
Vсг=V +V +(αт-1)V0=0,0187(Cp+0,375S )+0,79V0+0,8Np/100+(αт-1)V0=
=0,0187(28,7+0,375·2,7)+0,79·2,94+0,8·0,6/100+(l,4-1)2,94=4,06 м3/кг.
Объем водяных паров при αт=1,4 определяем по (1.44):
V =V +0,0161(αт-1)V0=0,0124(9·2,2+32,0)+0,0161·1,4·2,94=0,7 м3/кг.
Объем продуктов полного сгорания находим по формуле (1.31):
Vг=Vсг+VHгO=4,06+0,7=4,76 м3/кг.
Концентрация золы в продуктах сгорания, по формуле (2.51),
=0,0175 кг/м3.
Приведенная зольность топлива, по формуле (1.24),
Апр=Ар/ =25,2/10516=2,39 кг·%/МДж.
Приведенная сернистость топлива, по формуле (1.26),
Sпр= / =2,7/10516=0,257 кг·%/МДж.
Максимально допустимый золовый износ стенки трубы находим по формуле (2.50):
hmaх=amηβкμзл(βww)3τ=14·10-9·1·0,334·1,2·0,0175(1,25·9)38160=1,13·10-3 м.
Температуру точки росы продуктов сгорания определяем по формуле (2.52):
=122°С.
Задача 2.87. Втопке котельного агрегата сжигается челябинский уголь марки БЗ состава: Ср=37,3%; Нр=2,8%; S =1,0%; Np=0,9%; Ор=10,5%; Ар=29,5%; Wp=18,0%. Определить температуру точки росы продуктов, сгорания, если известны доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, аун=0,85 и температура конденсации водяных паров tк=50°С.
Ответ: tp=102°C.
Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 648;