Котельные установки

Очистка поверхностей нагрева от образующихся золовых отложений методом обдувки

Обдувка является основным и наиболее распространенным средством защиты поверхностей нагрева от шлакования и заноса золой. Ее производят посредством струи, действие которой в связи с этим необходимо всесторонне рассмотреть. Несмотря на то, что обдувка должна носить профилактический характер, в процессе эксплуатации нередко появляется необходимость в уда­лении сформировавшихся отложений, что имеет место также на современных котлах. Исходя из этих соображений, необходимо обусловить два вида работы струи: золообдувку и расшлаковку. Первая относится к сыпучим, вторая - к прочным отложениям.

Энергия струи должна расщепить отложения на мелкие частицы и при­вести их в состояние витания, после чего поток топочных газов эвакуирует их за пределы агрегата. Очевидно, что затраты энергии на расщепление плотной массы несоизмеримо велики по сравнению с энергией витания летучих частиц. Поэтому часто струя, успешно выполняя операцию золообдувки, оказывается неспособной произвести струйную расшлаковку.

Все известные в энергетической практике виды обдувки производят с помощью касательного, лобового или поперечного омывания.

Касательное омывание может производят либо вращающимся соплом, как это имеет место в приборе ОПР-5, либо при обдувке диагональных кори­доров водяного экономайзера прибором ОПЭ. При касательном омывании струя как бы строгает слой отложений.

Лобовое омывание характеризуется двумя признаками: перпендикуляр­ностью между осью струи и слоем шлакозоловых отложений и совмещением в одной плоскости осей струй и трубы. При лобовом воздействии на трубу струя как бы разрубает шлаковую оболочку вдоль оси трубы по ее образующей и стремится сбросить ее. В чистом виде этот способ не применяют ввиду значи­тельной сложности его осуществления и опасности эррозионного износа обду­ваемых труб.

При поперечном омывании, струя воздействует по нормам к трубе. В отличие от предыдущего струя пересекает тело трубы и шлаковые отложе­ния на ней по схеме перерубання бруса поперек волокон. Поперечное омыва­ние, например, имеет место при сочетании поступательного движения обду - вочной струи с ее вращением.

Вследствие сложной конфигурации котельных пучков ни один из опи­санных видов омывания не существует изолированно. Но в каждом частном случае обдувки, как правило, тот или иной вид омывания преобладает над ос­тальными.

Г~ 2

Работа струи может характеризоваться плотностью обдувки S, кг/м":

Gm f

Где G - расход обдувочного вещества, кг/с; f - обдуваемая площадь, м2; m - коэффициент омывания, характеризующий соотношение полезного и холосто­го истечения обдувочного пара или воздуха. Так, для аппарата ОПР-5 экспери-

2 2 ментально определенная величина S = 0,41 кг/м", а для ОПК-8 S = 1,87 кг/м".

Сравнение плотностей обдувки, развиваемых различными приборами, позволяет оценить специфические свойства каждого из них. Наибольшие потери пара на холостое истечение характерны для ОПК-9 и ОПК-8 (низкие коэффициенты омывания).

Наиболее выгодными по использованию струи являются приборы ОПР-5 и ОПЭ. При совмещении обдувки фестона с обдувкой кипятильного пучка прибор ОПК-8 также обеспечивает довольно высокий коэффициент использо­вания струи.

Наибольшую ударную силу развивает прибор ОПК-8, у которого плот­ность обдувки во много раз выше.

Требования к плотности и интенсивности обдувки определяются карти­ной шлакования и заноса золой.

При расширении пар снижает температуру (примерно до 100 °С). В топке же и газоходах температура значительно выше. В результате местного неравномерного охлаждения шлака струей в нем возникают температурные поля, а следовательно, и напряжения. В проточных отложениях появляются трещины.

Расщепление шлаковых отложений обдувочной струей происходит под воздействием трех факторов: термического, динамического и абразивного.

Специфической особенностью паровой обдувочной струи является при­сутствие влаги, доля которой может колебаться от 8 до 18 %.

Осаждаясь на поверхность шлака, капельки влаги мгновенно испаряют­ся, поскольку вода в них нагрета до температуры насыщения, размер их мал, а тепловой напор шлака велик. В результате испарения капелек влаги происхо­дит дополнительное охлаждение шлака, термические напряжения в нем еще более увеличиваются. В процессе обдувки таким образом возникает неравен­ство температур: Тдг > Тог > Тпогр > Тя, - соответственно температуры дымовых газов, отложений, пограничного слоя и ядра струи. Температурный напор ме­жду шлаком и струей тем больше, чем выше температура шлака и чем ниже температура обдувочной струи в зоне контакта со шлаком.

Поскольку воздушная струя на выходе из сопла всегда холоднее паровой по меньшей мере на 200 °С, то можно записать:

Тог - Твоз > Тог - Тп ИЛИ At воз > At пара •

Отсюда следует, что в рамках термического фактора воздушная обдувоч - ная струя при прочих равных условиях эффективнее паровой. Даже при жид­ком шлаке, при резком охлаждении его обдувочной струей, шлаковая корка лишается пластических свойств, приобретает повышенную хрупкость.

Обдувочное вещество в полосе набегания теряет свою скорость и кине­тическую энергию, которая преобразуется главным образом в потенциальную энергию напряженного состояния шлаковых бугорков. Под воздействием струи бугорки приобретают мгновенные изгибающие моменты. Они опроки­дывают и срывают шлаковые бугорки.

Обдувочная струя, врезаясь в газовый поток, увлекает частицы летучей золы и насыщает ими свою оболочку. Струя разгоняет эти частицы до значи­тельных скоростей. Это вызывает пескоструйный эффект.

Сравнивая появление отдельных факторов струйной расшлаковки для ха­рактеристики специфических особенностей каждого их них, можно сделать следующие выводы.

1. Действие теплового фактора проявляется главным образом в хрупком растрескивании слоя.

2. Динамический фактор реализует работу хрупкого растрескивания, срывая отдельные шлаковые бугорки и чешуйки.

3. Роль абразивного фактора заключается в окончательной зачистке по­верхности трубы.

Следует заметить, что если паровая струя на выходе из сопла имеет плюсовую температуру, то воздуха - минусовую. Следовательно, у воздуха термическое воздействие более сильное. Однако воздушная струя при том же давлении, что и паровая, приобретает сравнительно умеренную скорость. То есть воздушная струя менее эффективна, чем паровая, с точки зрения износа и живой силы.

Величина динамического напора, необходимого для эффективной золо-

Обдувки и струйной расшлаковки, принимается по опытным данным

2 ^_ ^ ^

В интервале 25-1100 кг/м". При подстановке этих граничных значений

В формулу динамического напора будем иметь

490 < W2yc < 21,6 • 103 или.

18 м/с <W"yc <119 м/с.

Угол между направлением набегающей струи и омываемой поверхно­стью принято называть углом атаки. Наибольшей дальнобойностью обладает струя с углом атаки 90°. Ударная сила струи зависит от скорости вытекания угла атаки и расстояния.

ОПР - обдувочный прибор радиационный (рис. 20.1).

О ПК - обдувочный прибор конвективный.

ОПЭ - обдувочный прибор экономайзера.

ОПВ - обдувочный прибор воздухоподогревателя.

ОАРВ - обдувочный аппарат регенеративного воздухоподогревателя.

ОПВр - обдувочный прибор вертикальный.

ОГ - обдуватель глубоковыдвижной.

Очистка поверхностей нагрева от образующихся золовых отложений методом обдувки

Рис. 20.1. Обдувочный прибор Ильмарине-ЦКТИ для обувки экранных поверхностей нагре­ва: 1 - электродвигатель; 2 - ручной привод; 3 - клапанный механизм; 4 - редутстор; 5 - сопловая головка

Обдувочные приборы на котле должны быть расставлены так, чтобы зо­ны активного действия обдувочных струй покрывали все очаги шлакования и заноса золой. Обдувочная струя выполняет свое назначение только в том слу­чае, если будет обладать достаточным запасом энергии. Динамический напор струи, убывающий по мере удаления от сопла, должен быть достаточно боль­шим вблизи шлакового нароста, чтобы разрушить его, но в то же время доста­точно умеренным, чтобы не причинить вреда трубам. Поскольку металличе­ская стенка трубы во много раз прочнее шлака, динамический напор, доста­точный для разрушения шлака, может быть безопасным для металла. Несмот­ря на то, что необходимость ограничения динамического напора струй по верхнему и нижнему пределам является общепризнанной, абсолютная величи­на этих пределов не регламентирована. По данным разных исследований и на-

Блюдений, верхний предел принимается в интервале 1000-1100 кг/м", нижний

2 u - в интервале 25-200 кг/м" на расстоянии 1 мм от омываемой поверхности на­грева. Эмпирическая формула определяет величину допустимого динамиче­ского напора струи в полосе набегания по условиям эрозионного и абразивно­го истирания омываемых труб:

If QP V

ТТ = К 3 н

Где Qh - низшая рабочая теплота сгорания, кДж/кг; Ар - зольность топлива на рабочую массу, %;

£,з - коэффициент абразивности золы, для подмосковного и тощего угля и АШ £,з = 3, для челябинского с,, = 1,5;

Тс - суммарное время нетто омывания труб в течение заданного срока аморти­зации, ч;

К, - эмпирический коэффициент, для вращающихся обдувочных приборов (и = 0,5 об/мин) при обдувке труб 0 83x3,5 из углеродистой стали К, = 4000.

Эта формула дает нижний предел динамического напора и не учитывает верхний предел. Она также не учитывает влияние капельной влаги в струе. Пределы допустимого приближения сопел к омываемой поверхности по от­дельным приборам - даются в литературе.

Эрозионный износ поверхностей нагрева может иметь место и при уме­ренном динамическом напоре, т. е. при большой дистанции обдувки. Такая опасность, например, может возникнуть при чрезмерном насыщении обдувоч­ного вещества частицами золы, придающими струе абразивные свойства.

Обычно обдувочные аппараты питаются паром давления 22-30 кг/см".

Питание системы обдувки паром может быть осуществлено по автоном­ной или групповой схеме.

При автономной схеме система обдувки питается паром обдуваемого котла. Групповая же схема характеризуется наличием какого-либо посторон­него источника питания, например отбора турбин, центрального пароструйно­го компрессора или специального парового котла низких параметров и не­большой производительности. Групповая схема более экономически выгодна, чем автономная.

Можно назвать следующие принципиальные схемы разводки обдувочного пара.

1. Одноступенчатая (по давлению) схема питания от отбора турбин - при наличии отбора давлением 22-33 кг/см".

2. Одноступенчатая (по давлению) схема питания паром обдуваемого котла (при совпадении параметров того и другого пара).

3. Двухступенчатая (по давлению) схема питания обдувочных приборов паром, сжатым в пароструйном компрессоре.

4. Двухступенчатая (по давлению) схема питания обдувочных приборов дросселированным паром.

Так как любое дросселирование является потерей в паросиловом цикле, наиболее выгодными (экономически) являются первые две схемы.

Котельные установки

Выбор котла для дома

На современном рынке представлено большое количество различных котлов. Чтобы правильно выбрать котельное оборудование, нужно хотя бы немного разбираться в принципе его работы.  Газовое оборудование Данный тип - наиболее распространённая разновидность …

С какой целью покупают твердотопливные котлы?

Многие слышали о таком виде оборудования, как твердотопливные котлы. Но далеко не все знаю, по какому принципу они работают, и чем так привлекают пользователей.

Установка дымохода на твердотопливный котел. Какую трубу выбрать?

Многие неопытные застройщики недооценивают важность системы дымоотвода. А зря. Ведь от особенностей циркуляции газовой смеси будет зависеть сила тяги горения и качество выработки тепла.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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