Паровые котлы ТЭС

Методы повышения коррозионной стойкости воздухоподогревателей

Из всех методов защиты низкотемператур­ных поверхностей нагрева наиболее эффек­тивными являются повышение рабочей темпе­ратуры металла выше tT. v, организация рабо­ты воздухоподогревателя в малокоррозион­ной области кривой /С=/(4т) (см. рис. 16.9) и сжигание топлива при минимальных избыт­ках воздуха.

Общепринятым методом защиты от низко­температурной газовой коррозии является по­вышение температуры металла выше точки росы Лг. р. Конденсация водяных паров особен­но вероятна при пуске и малой нагрузке, т. е. при низкой температуре продуктов сгорания.

Однако эти режимы составляют сравнительно небольшую долю общей длительности работы котла. К тому же при низкой нагрузке кор­розионный процесс существенно ослабевает.

Из формулы для определения местной температуры рабочей поверхности воздухопо­догревателя

(*ст)і= (tB)i+ (q/a2)i

Следует, что при данных условиях обогрева температура стенки в наиболее холодном ме­сте на входе воздуха в воздухоподогреватель зависит от входной температуры воздуха tB и коэффициента теплоотдачи от стенки к воз­духу а,2. Следовательно, для повышения тем­пературы стенки необходимо повысить tB и уменьшить СХ2. Однако последнее противоре­чит обшей тенденции создания малогабарит­ных поверхностей нагрева.

Универсальным методом предотвращения газовой коррозии является повышение вход­ной температуры воздуха, что реализуется применением его предварительного парового подогрева.

При любом методе повышения температу­ры воздуха на входе в воздухоподогреватель в качестве дополнительного мероприятия це­лесообразно выделить его холодную часть в отдельную секцию, в которой происходит наибольший коррозионный износ. Ремонт та­кого ТВП упрощается, так как заменяется только выделенная секция. В РВП для увели­чения срока службы и удобства ремонта на­бивку холодного пакета выполняют толщиной 1,0—1,5 мм против 0,5—0,8 мм набивки го­рячего цакета.

На новых газомазутных котлах в началь­ной зоне подогрева воздуха, в которой низко­температурная коррозия особенно велика, вместо стальных устанавливают воздухоподо­греватели из стеклянных трубок диаметром 30—40 мм при толщине стенки около 4 мм. Конструкция стеклянного воздухоподогрева­теля подобна трубчатому с металлическими трубками, но стеклянные трубки располага­ются в коридорном порядке горизонтально: продукты сгорания проходят пучок труб с на­ружным поперечным омыванием, нагреваемый воздух движется внутри труб. Стеклянные трубки на концах закрепляются прижимными стальными плитами в трубных досках на кольцевых прокладках из жаропрочной рези­ны (рис. 19.21). Жесткость воздухоподогрева­теля обеспечивается стальными (приварны­ми) трубками-связями, устанавливаемыми в отдельных местах пучка между стеклянны­ми трубками.

Зона рабочих температур воздухоподогре­вателя: от 10 на входе до 80—85°С на выходе. Предварительный подогрев воздуха до Ю°С

В зимнее время обеспечивается калорифером.

Для борьбы с низкотемпературной серно­кислотной коррозией в последнее время на­чалось внедрение антикоррозионных покры­тий металлической поверхности нагрева и вы­полнение поверхностей нагрева из керамиче­ских материалов.

В качестве антикоррозионного покрытия применяют кислотоупорные и термостойкие эмали. Эмалью покрывают металлическую набивку холодной части РВП. Толщины эма­лированного покрытия и металлического ли­ста примерно одинаковы (0,5—0,6 мм). Эма­лированные поверхности нагрева подвержены низкотемпературной коррозии в значительно меньшей степени, чем металлические (рис. 19.22); золовые отложения на них меньше и удаление их легче.

Чем выше содержание серы в топливе, тем при прочих равных условиях интенсивнее низ­котемпературная газовая коррозия. Особенно быстро протекает коррозия низкотемператур­ных поверхностей нагрева при сжигании сер­нистого мазута.

Сжигание сернистого мазута с минималь­ными избытками воздуха является эффектив­ным средством снижения низкотемпературной сернокислотной коррозии. Чем меньше ат и избыток кислорода, тем меньше содержание S03 и продуктах сгорания (см. § 16.3), тем меньше их коррозионная активность. В опре-

Деленном интервале температур наблюдается налипание частиц летучей золы на поверх­ность нагрева, а влажная пленка, образую­щаяся при достижении £т. р и придающая по­верхности клейкие свойства, цементирует частицы золы в плотную массу. Последняя ча­сто загромождает проходное сечение для про­дуктов сгорания, а иногда полностью закупо­ривает отдельные трубы воздухоподогрева­теля.

Для улучшения условий эксплуатации при сжигании сернистых мазутов в топливо или продукты его сгорания вводят присадки: ВНИИНП—106, водный раствор хлористого магния и др. Присадки понижают /т. р и ней­трализуют образующийся на поверхности на­грева раствор серной кислоты. Плотные отло­жения переводятся в рыхлые, легко удаляе­мые дробеочисткой. Жидкие присадки, кроме того, уменьшают количество отложений, улуч­шают процесс сжигания мазута, уменьшают забивание форсунок коксом. При сжигании твердого топлива присадки в умеренном коли­честве не дают положительных результатов. Добавление присадок в количестве, соизмери­мом с зольностью твердого топлива, сложно и экономически невыгодно.

ІТух txi fyx txj

6)

Рис. 19.23. Схемы подогрева избыточного воздуха. а, б — соответственно в основном и дополнительном воздухопо­догревателях; 1 — воздух на горение топлива; 2— избыточный воздух; 3 и 4 — основной и дополнительный воздухоподогре­ватели.

В ряде установок воздух подогревается в количестве, превышающем потребности для горения топлива. Теплота избыточного возду­ха используется в теплофикации, например, для подогрева или опреснения воды, подогре­ва мазута или сушки твердого топлива и т. п. При этом решаются некоторые вопросы и са­мого котла — уменьшается температура ухо­дящих газов и для повышения КПД и для повышения эффективности электрофильтров.

Схема избыточного воздуха выгодно ис­пользуется в двухцелевых установках, в кото­рых теплоноситель — воздух свободен от загрязнений и подогревается до высокой темпе­ратуры. В двухцелевых установках на уходя­щих газах температура теплоносителя — ухо­дящих газов существенно ниже, и они корро - зионно-активны и заметно загрязнены. Тепло­та избыточного воздуха может быть получена в различных схемах воздухоподогревателя (рис. 19.23) и различных его типах. Трубча­тые воздухоподогреватели предпочтительнее, они выдают чистый неозоленный воздух и ме­нее склонны к забиванию их золой при низ­кой температуре уходящих газов.