Котельные установки

Виброочистка поверхностей нагрева

Виброочистка и встряхивание - две разновидности одного и того же способа защиты поверхности нагрева от заноса золой и шлакования. Они от­личаются друг от друга частотой и амплитудой колебания обдуваемого змее­вика, а также величиной прилагаемой силы. При виброочистке частота коле­баний исчисляется тысячами, а при встряхивании - единицами или десятками периодов в минуту.

В отличие от большинства других средств вибрация не требует внесения в газоход постороннего вещества - пара, воздуха, воды. В этом одно из основ­ных достоинств данного метода.

Он применим только для очистки эластичных трубных петель. Ограни­ченная область применения - основной его недостаток.

Возможны две формы вибрации змеевиков: соосная и поперечная. Соос - ная вибрация имеет место, когда перемещения совпадают с плоскостью по­коящегося змеевика. Примером соосной вибрации могут служить перемеще­ния вертикальной ширмы попеременно вверх и вниз. Такая ширма получает колебательный импульс сверху и остается в одной и той же плоскости в мо­мент покоя и в момент приложения импульса (ширма подвешивается на пру­жинах).

Поперечная вибрация (рис. 20.2) заключается в попеременном отклоне­нии змеевика в обе стороны от центрального положения покоя. Этот вид виб­рации получил более широкое распространение. При этом импульс ширма по­лучает с боковой стороны котла (или пароперегревателя).

Не все петли конвективного пароперегревателя можно очищать вибра­ционным способом. Хвостовая часть змеевиков, свисающая над водяным эко­номайзером, не подлежит виброочистке, так как в случае ее применения зола и шлак с этих петель будет отлагаться на трубах расположенных ниже.

Первый опыт виброочистки в СССР был проведен на Шахтинской ГРЭС в 1949 году. В СССР была принята частота колебаний виброочистки порядка 50 Гц.

При первоначальном осуществлении виброочистки опасались ухудше­ния структуры металла труб. Исследования показали, что после 2600 ч работы с виброочисткой ухудшения свойств металла, по данным ВТИ, не наступило. Аналогичные данные получены в ГДР.

Механизм встряхивания получает колебательный импульс от источника, расположенного вне котла, и передает его трубам. Этот механизм состоит из штанги, тянущейся вдоль очищаемых труб, узла соединения штанги с трубами и закладной втулки, через которую штанга проходит сквозь обмуровку котла.

Ввиду того, что штанга постоянно находится в газоходе, она сильно на­гревается. Известно несколько конструкций штанг: 1) массивная (сплошная) штанга из стержня углеродистой стали; 2) полая трубчатая штанга с водяным охлаждением; 3) массивная штанга из жаропрочной стали.

Первый тип - дешев в изготовлении и прост. Но может применяться до

600 °С.

Полая трубчатая штанга может работать при любых температурах. Изго­товлена она по принципу ""труба в трубе". Охлаждающая вода имеет 120 °С. В штангах она нагревается до 130-160 °С. Расход воды через одну штангу 1,5 т/ч. Недостатком массивной штанги из жаропрочной стали является ее высо­кая стоимость, громоздкость. В России преимущественно применяют штанги с водяным охлаждением.

Для прохода штанги через обмуровку служит чугунная закладная втулка овальной формы. При установке втулки в обмуровку большую ось овала рас­полагают вертикально, что обеспечивает возможность свободного перемеще­ния штанги вниз на 35-40 мм, т. е. на величину теплового удлинения ширм или змеевиков, с которыми ширма связана. Вокруг штанги закладную втулку заполняют асбестовой пушонкой, а снаружи перекрывают эластичным рука­вом из асботкани, один конец которого скрепляют с фланцем, приваренным к штанге, а второй - с обшивкой котла. Это обеспечивает плотность обмуровки. Для встряхивания петель применяют ручной или механический привод. Наи­более простая разновидность ручного привода - ударный импульс, прилагае­мый к выступающему концу штанги, доступному для удара.

В качестве механического привода виброочистки применяют: вибратор с электроприводом; пневмоударный инструмент типа отбойного молотка; воз­душный силовой цилиндр, совершающий возвратно-поступательное движение вдоль своей оси. Применяют эксцентриковые вибраторы с короткозамкнутыми электродвигателями трехфазного тока мощностью 0,6-0,9 кВт на 288 об/мин. Виброочистку обычно осуществляют с частотой порядка 50 периодов в секун­ду при амплитуде колебаний от 0,2 до 1 мм на холодном котле и от 0,25 до 0,4 на работающем котле.