ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА
В процессе работы парогенератора возникает загрязнение внешних поверхностей нагрева. На экранах и ширмах топки, работающей на пылевидном твердом топливе, возможны отложения шлака. Эти отложения образуются при температуре газов на выходе из топки, более высокой, чем температура размягчения золы, а также в высокотемпературных зонах топки при неудовлетворительной аэродинамической организации топочного процесса в тех случаях, когда расплавленные частицы золы, не успевшие охладиться и затвердеть, выносятся потоком газов на стенки топок и трубы экранов. Обычно шлакование начинается в промежутках между экранными трубами, а также в застойных зонах и участках топки.
Если температура топочной среды в зоне образования шлаковых отложений ниже температуры начала деформации золы tA, то наружный слой шлака состоит из отвердевших частиц. При повышении температуры наружный слой шлака может оплавляться, что способствует налипанию новых частиц и прогрессирующему шлакованию. При температуре окружающей среды выше точки начала жидкоплавкого состояния tC наружный слой шлака будет оплавляться и дальнейшего его нарастания не будет, так как шлак будет стекать со стенок топки. В таком режиме работают ошипованные экраны топок с жидким шлакоудалением.
Шлакование уменьшает тепловосприятие поверхностей нагрева, расположенных в топке, и повышает температуру продуктов сгорания на выходе из топки, что может привести к нарушению нормального гидроди- намического режима работы экранов и ширм. В области пароперегревателя, если температура газов ниже tA, имеют место уплотненные отложения твердых частиц золы. Прочные отложения образуются при наличии в золе топлива свободной извести СаО, которая, соединяясь с SO3, образует сульфат кальция, связывающий между собой и поверхностью труб частицы золы.
В экономайзере образуются рыхлые сыпучие отложения мелких фракций золы, причем рост загрязняющего слоя сопровождается разрушением его более крупными частицами, в результате чего устанавливаются динамическое равновесие и устойчивое состояние загрязняющего слоя.
В зоне низких температур могут образовываться липкие связанные отложения. Переход от сыпучих к вязким отложениям в области низких температур, где может иметь место конденсация влаги, связан с тем, что в результате смачивания золы серной кислотой образуется гипс – вещество с вяжущими свойствами.
Отложения золы на конвективных поверхностях нагрева образуются в основном на кормовых поверхностях труб, а при малых скоростях потока - и на лобовых их поверхностях. Более крупные частицы золы оседают на лобовых поверхностях, более мелкие, огибая трубы и попадая в вихревую зону, оседают на кормовых поверхностях.
Количество отложений на конвективных поверхностях нагрева зависит от скорости потока продуктов сгорания, геометрических характеристик поверхности нагрева и физических свойств золы.
Существенно влияет на загрязняющие отложения скорость потока газов. Число соприкосновений с трубами мелких частиц увеличивается пропорционально скорости потока, а разрушающие действия крупных частиц растут пропорционально этой скорости в третьей степени. В итоге с увеличением скорости потока динамическое равновесие между процессами оседания золы и разрушения ее осевшего слоя наступает при меньших размерах потока.
Существенно влияют на загрязнение труб их диаметр, шаг между трубами, а также порядок их расположения — коридорный или шахматный. Уменьшение диаметра труб и продольного шага в шахматных пучках значительно снижает их загрязнение. Коридорные пучки труб подвержены загрязнению больше, чем шахматные.
Уменьшение размера частиц золы повышает загрязнение конвективных поверхностей нагрева. Однако частицы с размером менее 20 мк практически не оседают на трубах. Крупные частицы золы оказывают разрушающее влияние на слой отложений золы. Зольность топлива не влияет на толщину загрязнений. По достижении определенной толщины загрязнений зола больше не осаждается на загрязненных трубах. Толщина липких загрязнений в области низких температур зависит от зольности топлива и характеристик золы и прогрессирует во времени.
Вследствие загрязнения конвективных поверхностей нагрева ухудшаются условия теплопередачи и повышаются их аэродинамические сопротивления. В результате повышается температура уходящих газов, увеличиваются потери теплоты с уходящими газами и расход электроэнергии на тягу. Для нормальной и надежной работы котла поверхности нагрева необходимо поддерживать чистыми.
Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 435;