Котельные установки

Шлакование пылеугольных топок и борьба с ним

При высоких температурах горения в топке (1500-1600 °С и выше) поч­ти вся зола способна расплавляться. В зависимости от того, как проводится за­вершающая стадия дожигания, шлак может либо затвердевать и, следователь­но, удаляться в гранулированном виде, для этого используются холодные во­ронки, либо в нижней части топки сооружаются специальные окна для выпус­ка жидкого шлака. Нормальный ход топочного процесса может быть нарушен либо неправильным эксплуатационным режимом топки, либо неправильным конструктивным оформлением топки. Процесс шлакования заключается в том, что на внутренних поверхностях топки образуются твердые наросты, которые непрерывно увеличиваются. Они образуются в том случае, если температура стенки футеровки равна температуре затвердевания шлака. С течением време­ни размеры наростов увеличиваются и по весу. В результате вес нароста пре­одолевает силы сцепления нароста с футеровкой. Нарост отрывается от футе­ровки, разрушает ее и с большой высоты падает, повреждая холодную ворон­ку, деформирует экранные трубы.

Если газы, покидающие топку, имеют температуру выше температуры размягчения золы, то расплавленный шлак, который содержится в продуктах горения, будет прилипать к трубам и зашлаковывать их. Это приводит к таким последствиям:

Нарушает нормальный режим работы котлоагрегата, так как ухудшаются условия теплопередачи;

Понижается паропроизводительность;

Повышается температура перегретого пара;

Вследствие неравномерности шлакования по ширине котла возникают тепловые перекосы. Это приводит к тому, что различные трубки пароперегре­вателя работают в разных условиях. В тех змеевиках, которые выдают пар по­вышенной температуры, резко повышается температура стенки трубы. Проис­ходит разверка температур по змеевикам, что может привести к разрыву труб-

Шлакование приводит к значительному снижению эксплуатационной на­дежности всего агрегата;

Учащаются остановки для расшлаковки котла;

Уменьшается охлаждающее действие лучевоспринимающих поверхно­стей, что усиливает шлакование.

Шлакование возникает главным образом в камерных топках при сжига­нии угольной пыли. Вся зола топлива находится в топочном пространстве. Опасность шлакования тем больше, чем выше приведенная зольность и чем ниже температура плавления золы.

Для предупреждения шлакования принимаются следующие меры.

1. Конструктивные мероприятия

• Газы, покидающие топку, необходимо охлаждать до температуры на 50-70° ниже температуры размягчения золы. Это достигается соответствую­щим развитием экранных поверхностей. Почти для всех наших топлив эта температура 1100 °С.

При сжигании некоторых углей (например канско-ачинских) наблюдается фазовое плавление минеральной части.

Легкоплавкие эвтектики могут возникнуть на основе хлоридов щелочей, сульфидов серы и железа:

Na2S04 • K2S04 • Fe2(S04)3 • A12(S04)3 —»tnjI =550 °С, NaS04 • K2S04 • FeS tnjl = 550 °С.

Пиросульфаты: K9S2O7 и №28207 - плавятся при 300-400 °С. Восстанов­ление Fe203 до FeO также снижает температуру плавления.

• В больших топках, работающих при повышенных тепловых напряже­ниях топочного объема, необходимо устанавливать дополнительные лучевос - принимающие поверхности нагрева. Если эти поверхности не могут размес­титься на поверхности стен, то устанавливаются так называемые экраны двух­стороннего освещения.

Установка экранов преследует цели: предупредить шлакование стен, за­щитить футеровку от разъедания шлаками, поглощать тепло, выделяющееся при горении.

2. Экслуатационные мероприятия

• Устанавливать правильный эксплуатационный режим топки в соот­ветствии с сортом сжигаемого топлива (установить ось соотношение между первичным и вторичным воздухом, а также необходимые скорости выхода воздуха в топку, тонкость помола и др.).

• Осуществлять равномерное питание топки топливом и воздухом и полнее использовать объем топочного пространства.

• Устанавливать правильное соотношение между количеством пыли и воздуха по отдельным горелкам.

• Осуществлять своевременную очистку топки от шлака.

• Стремиться работать при отсутствии химического недожога (СО = 0), особенно у стен, так как присутствие СО у стен снижает температуру плавле­ния золы.

• Не допускать повышение температуры газов у стен топки. Нужно пра­вильно располагать ядро факела в топке. Так, например, при твердом шлако - удалении ядро факела нужно держать в геометрическом центре топки и топоч­ный процесс нужно вести так, чтобы факел топки не касался стен топочной камеры.