КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Особенности отложения примесей в прямоточных котлах СКД

Особенности отложения примесей по тракту данного котла связаны с изменением характеристик тепло - и масообмена в зоне большой теплоем­кости (ЗБТ). В ЗБТ существенно снижаются значения коэффициента диф­фузии (рис. 12.52), при этом замедляются все процессы, связанные с диф­фузией примеси.

На рис. 12.60 представлены профили скорости, температуры и концен­трации примеси по сечению обогреваемой трубы.

Рассмотрим профиль концентрации примеси. Как правило, примеси, находящиеся в водном теплоносителе, имеют сходство с веществами, вхо­дящими в металл труб. За счет ван-дер-ваальсовых сил притяжения, Элек­тростатических сил и других концентрация примеси у поверхности металла существенно больше, чем средняя величина концентрации в потоке С„ (слу­чай «а» на рис. 12.60). При кристаллизации вещества на поверхности трубы концентрация примеси непосредственно у поверхности трубы снижается (случай «б»).

С учетом этих замечаний рассмотрим изменение температуры водного теплоносителя и концентрации примеси по ходу среды в прямоточном котле сверхкритического давления.

Сп

0

На рис. 12.61, а изображены графики изменения средней энтальпии потока Ап, средней температуры потока tn и температуры на внутрен­ней поверхности стенки tcl. В отличие от энтальпии потока, температу­ра потока изменяется по длине трубы нелинейно в зоне, где темпера­тура потока близка к температуре максимальной теплоемкости tm, ско­рость роста температуры по длине трубы при этом значительно сни­жается. В сечении zCT (см. рис. 12.61, а) температура стенки дости­гает значения tm и может наступить режим ухудшенного теплообме­на, температура стенки при этом резко возрастает. При подходе к се­чению z„, где tn « tMT9 существенно увеличивается удельный объ­ем водного теплоносителя, что приводит к росту линейной скорости потока и улучшению теплообмена между стенкой трубы и ядром по­тока. В этой зоне наблюдается снижение температуры стенки тру­бы.

Растворимость веществ в ЗБТ уменьшается* с ростом температуры, а затем растворимость может расти. Характер изменения растворимости вещества в двух сечениях трубы (Сс°р С,?) по длине трубы показан на рис. 12.61, б по температуре стенки и температуре потока С?. Здесь же

Особенности отложения примесей в прямоточных котлах СКД

Рис. 12.61. Распределение по длине трубы температуры потока (а), концентрации примеси (б) и массы отложений (в).

Показано изменение средней концентрации примеси в потоке Сп (при г — 0 Сп == Свх) и вблизи стенки Сст (как уже отмечалось, ССГ > Сп).

Величина С*)ин характеризует минимум растворимости по длине тру­бы. Возможны случаи: 1) Свх < С^мн; 2) Свх > С„ин. В первом случае примесь должна была бы пройти через паровой котел транзитом, однако,
как уже отмечалось для легко - м, г/м растворимых веществ, за счет ад­сорбционных процессов Сст > Сп и часть примеси все же осаждается на поверхности нагрева. Для про­дуктов коррозии железа характерен второй случай, который и представ­лен на рис. 12.61,6.

В сечении zm4 Сст > Cg и на­чинается процесс кристаллизации вещества на стенке, масса отложе­ний д увеличивается (рис. 12.61, в). При увеличении концентрационно­го напора (Сст - С„) скорость роста отложений dg/dr возраста­ет. При приближении tCT к тем­пературе максимальной теплоемко­сти скорость диффузии в поверх­ностном слое жидкости резко па­дает, что приводит к торможению собственно процесса кристаллиза­ции, величина dg/dr и д снижает­ся (рис. 12.61, в, сечение zCT). При этом в пристенном слое жидкости создается избыток примеси и может начаться кристаллизация в объеме слоя на имеющихся там частицах примеси.

Когда tCT > tMT, кристаллиза­ция на стенке ускоряется и масса от­ложений растет. Кристаллы из объ­ема пристенного слоя частично оса­ждаются на наружном (эпитактиче - ском) слое отложений. Достигнув максимума, скорость роста отложе­ний падает. Это снижение величи­ны dg/dr обусловлено достижени­ем ЗБТ ядра потока (tu —* tMr), когда

Особенности отложения примесей в прямоточных котлах СКД

Рис. 12.62. Структура отложений в экра­нах топочной камеры котлов блоков 300 МВт при гидразинном водном режи­ме. Масса: 1 — коррозионного подслоя; 2 — внутреннего слоя; 3 — наружного слоя; 4 — общая слоя огложений.

Массообменные процессы в потоке теплоносителя замедляются (скорость диффузии падает) и уменьшается доставка примеси из ядра в пристенный слой. Второй минимум dg/dr находится в области сечения zn (рис. 12.61). При дальнейшем прогреве ядра потока массообменные процессы улуч-

ГЛАВА 12

Шаются, величина dcj/dr и д снова растет, достигая третьего максимума. Последующее снижение скорости роста отложений связано с уменьшени­ем концентрации в потоке Сп, на стенке Сст и концентрационного напо­ра (Сст - О

Таким образом, при СКД весь диапазон отложений можно разделить на три участка: г < zcr {tCT < tMт); zCT < z < zn (tCT > tm > tn) zn < z (tn > tMT). В пределах каждого из участков скорость роста отложений дости­гает максимального значения (dg/dr)M2iKс. Зависимость (dg/dr)MaKC от теп­лового потока, массовой скорости и других параметров на разных участках различна.

На котлах блоков 300 МВт проводились исследования отложений в экранах топочной камеры при гидразинном водном режиме. Определя­лась общая масса отложений М0бщ, г/м, масса наружного Мнар, внутрен­него Мвн слоев, а также масса коррозионного подслоя Мкорр. На рис. 12.62 показано распределение этих величин по ходу среды (от температуры сре­ды tcp). На этих графиках видны все три диапазона отложений, наибольшее количество отложений выявлено во втором диапазоне. Качественно про­мышленные данные соответствуют кривым рис. 12.61.

КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ

Требования к котельной (топочной) на твердом топливе: основные нюансы от специалистов компании Статус 24

Проектирование и сборка составляющих для системы обогрева должна быть четко согласовано со строительными стандартами к отопительным помещениям.

ТТ котлы, электричество и тепловой насос, как альтернатива газу.

Тарифы на центральное отопление постоянно растут, оплата этой коммунальной услуги отнимает большую часть платежей семьи. Отличным выходом может стать выбор альтернативного источника тепловой энергии, который должен стать энергосберегающим, недорогим и …

Подбор мощности твердотопливного котла.

Наиболее важным параметром, от которого зависит удобство и комфорт использования котла, является его мощность. Неправильно подобранная мощность грозит Вам целым рядом проблем и неудобств. Самой распространенной ошибкой является недостаточная мощность

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.