Теплотехническое оборудование

ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ОТ ЗОЛЫ. ШЛАКОЗОЛОУДАЛЕНИЕ И ЗОЛОУЛАВЛИВАНИЕ

Существенное значение для надежной работы паровых и водо­грейных котлов имеет поддержание в чистоте их поверхностей нагрева. Отложения золы на поверхностях нагрева котельных агрегатов имеют различную природу и обладают разными свой­ствами. Различают сыпучие и связанные отложения. Связанные отложения могут быть слипшимися, спекшимися, сцементирован­ными, т. е. имеют различную прочность.

Сыпучие отложения образуются в основном на тыльной части трубы и растут лишь до определенного уровня, оставаясь затем неизменными. Повышение скорости продуктов горения приводит к уменьшению сыпучих отложений. Связанные отложения откла­дываются в основном на лобовой части труб, количество их уве­личивается непрерывно и с повышением скорости растет. Связан­ные отложения наносят больший вред, чем сыпучие, так как в ко­нечном итоге требуют остановки котла для очистки поверхности нагрева. Задача очистки поверхностей нагрева от сыпучих, и осо­бенно связанных, отложений очень важна и довольно трудна. Связанные отложения, образующиеся при сжигании сернистых мазутов, способствуют также коррозии поверхностей нагрева, особенно в водогрейных котлах.

Для удаления отложений в настоящее время применяют раз­личные методы очистки поверхностей нагрева: обдувку, дробевую очистку, импульсную очистку, обмывку, очистку инструментом вручную и виброочистку.

Обдувка применяется преимущественно для очистки экранных и пароперегревательных поверхностей нагрева, а в котлах малой мощности — также конвективных поверхностей нагрева. Принцип работы различных обдувочных аппаратов заключается в том, что энергия сжатого воздуха или пара преобразуется в сопловом аппарате в кинетическую энергию струи, механически воздей­ствующей на слой отложения. Наиболее широко распространены обдувочные аппараты, выпускаемые заводом «Ильмарине». В этих аппаратах для обдувки используется пар или сжатый воздух давлением до 4 МПа. Пар применяется перегретый или насыщен­ный. Давление пара или воздуха перед обдувочным аппаратом должно быть не менее 0,7 МПа. При более низких давлениях качество обдувки резко ухудшается.

Для очистки конвективных и хвостовых поверхностей нагрева от связанных плотных отложений применяется дробевая очистка. Принцип действия дробевой очистки заключается в том, что пада­ющий поток дроби сбивает осевшую на трубах золу. При этом дробь, отскакивая от поверхности, может достигать тыльной стороны труб вышележащего ряда и очищать имеющиеся на них отложения. На рис. 5-15 в качестве примера приведена схема эжекционной дробеочистки. Дробь специальным разбрасывателем

Рис. 5-15. Схема дробеочистительной уста­новки

/ — карман; 2 — сброс воздуха; 3 — дробеулови - тель; 4 — клапан; 5 — подвод воды; 6 — разбра­сыватель; 7 — пневмотранспортная линия; 8 — бункер конвективной шахты; 9 — сепаратор; 10 — заслонка; 11 — инжектор; 12 — подвод воздуха; 13 — решетка; 14 — отвод воды; 15 — дробе - вая течка

Распределяется по всей поверхности конвективной шахты и, падая, произ­водит очистку поверхности нагрева. Дробь и крупные частички золы (мел­кая зола уносится потоком продук­тов горения) выпадают в бункер. Бункер снабжен сепаратором для от­деления золы из потока дроби атмо­сферным воздухом. Затем дробь по­ступает в приемную воронку и пи­тателем подается в дробепровод. За счет разрежения, создаваемого эжек­тором, дробь поступает в дробеуло- витель. В дробеуловителе происхо­дит отделение дроби от транспорти­рующего ее воздуха: отработавший воздух отсасывается эжекто­ром, а дробь поступает в бункер дроби.

При эксплуатации устройств для очистки поверхностей на­грева дробью рекомендуется:

А) перед пуском установки добиваться равномерного распре­деления дроби по сечению конвективной шахты котельного агре­гата, предварительно непременно очистив поверхности нагрева от золы;

Б) применять дробь с размером фракций не более 5 мм;

В) работать с минимальным расходом дроби, при котором наблюдается удовлетворительная очистка поверхности нагрева;

Г) систематически при остановке котла контролировать состоя­ние металла поверхностей нагрева путем их осмотра и перио­дического анализа металла специально вырезанных образцов.

Дробевая очистка поверхностей нагрева широко применяется на энергетических котлах. Так, по данным Воронежской ТЭЦ оборудование котлов дробеочисткой позволило в среднем повысить КПД котлов примерно на 2%. Дробевая очистка применялась также на водогрейных котлах типа ПТВМ. В последнее время ВТИ имени Ф. Э. Дзержинского рекомендовал отказаться от дробевой очистки вследствие ее относительной сложности и пе­рейти на механизированную обмывку поверхностей нагрева.

Обмывка поверхностей нагрева водой производится при плот­ных отложениях, не поддающихся механической очистке. На котлах ПТВМ для обмывки применяется сетевая вода с температу­
рой не ниже 70 °С при давлении не менее 0,3—0,4 МПа. Обмывка производится в течение 15 мин, не более, при погашенных горел­ках. Опыт эксплуатации показал, что обмывку следует произ­водить не реже одного раза в неделю. Вода после обмывки имеет повышенную кислотность и содержит другие вредные примеси, поэтому слив ее без нейтрализации в канализацию или в есте­ственные водоемы недопустим. Обмывка ускоряет коррозию по­верхностей нагрева.

Ручная очистка поверхностей нагрева производится сжатым воздухом, подаваемым по гибкому шлангу к стальной трубе с наружным диаметром 26,8 мм. Давление воздуха для обдувки должно быть не ниже 0,5—0,6 МПа. Подача воздуха должна производиться только после установки обдувочной пики в газоход и прекращается перед удалением ее из газохода. Для расшлаковки применяют трубы (пики) с наконечниками, охлаждаемыми водой. Рабочие места для обдувки и расшлаковки должны иметь удобные площадки для обслуживания, подвод сжатого воздуха, воды и быть хорошо освещены. Обдувка обычно производится не реже одного-двух раз в сутки.

Вибрационный метод очистки поверхностей нагрева состоит в том, что очищаемым трубам сообщается колебательное движе­ние. Колебания труб возбуждаются с помощью вибраторов и пере­дающих устройств. В результате колебаний очищаемых труб в слое золовых отложений возникают силы инерции, превыша­ющие силы сцепления частиц загрязнений между собой. Исследо­вания и опыт внедрения виброочистки на отдельных энергетиче­ских котлах показали ее высокую эффективность. Практическая реализация вибрационного метода очистки потребует создания и выпуска специальных высокочастотных вибраторов.

В настоящее время котлы, выпускаемые рядом заводов, обору­дуются газоимпульсной очисткой (ГИО) поверхностей нагрева. Принцип ГИО заключается в том, что периодически из специаль­ной камеры выбрасываются продукты сгорания. Энергия выброса обеспечивает очистку поверхности нагрева от отложений летучей золы.

ГИО может использойаться для очистки любых поверхностей нагрева: радиационных, конвективных и хвостовых. Основными элементами ГИО являются: специальная (импульсная) камера, линии питания камеры газом и воздухом (кислородом), блок зажигания с системой блокировок и КИП, блок управления.

В соответствии с «Правилами» Госгортехнадзора удаление шлака и золы из-под котлов производительностью 2 т/ч и выше при сжигании твердого топлива должно быть механизировано. Однако в ряде ранее построенных котельных применяется еще ручное шлакозолоудаление. При ручном шлакозолоудалении шла­ковые и золовые бункера должны снабжаться устройствами для заливки водой золы и шлака в бункерах или вагонетках. Во избежание ожогов у работников при спуске золы и шлака под бункерами устраивают изолированные камеры, в которые устанавливается вагонетка перед спуском золы. Камеры обору­дуются смотровыми окнами, освещением и вытяжной вентиля­цией. Шлаковые и золовые затворы оборудуются дистанционным приводом, расположенным за пределами камеры. Управление вентилями для подачи воды также выносится в безопасное для обслуживающего персонала место. Указанные меры предохраняют работников от травм и создают необходимые гигиенические усло­вия. Полы зольного помещения выполняются с уклоном и дре­нажами для стока воды.

Механизация шлакозолоудаления в промышленных котельных осуществляется с помощью скреперных установок и скребковых транспортеров. В котельных с большим выходом золы (от 4 до 12 т/ч) применяется пневматическая система шлакозолоудале­ния. При камерном сжигании топлива с выходом шлака и золы более 12 т/ч применяют гидравлическую систему.

При обслуживании системы шлакозолоудаления (особенно при удалении вагонетками) требуется осторожность и определенный опыт работы. Наиболее ответственной операцией является спуск шлака из бункеров в вагонетку. Спуск шлака производится с раз­решения начальника смены или старшего машиниста. Перед спуском шлака устанавливается повышенное разрежение в топке котла, включается вентиляция зольного помещения, устанавли­вается наблюдение за режимом работы топки. При неустойчивом режиме горения спуск шлака запрещается. После интенсивной заливки шлака в бункер при плотно закрытой двери камеры и включенной вентиляции приоткрывают шлаковый затвор так, чтобы образовалась небольшая щель. Убедившись через смотровое окно, что из бункера высыпаются шлак и зола, открывают шлако­вый затвор полностью и продолжают заливку шлака и золы. Открывать двери камеры разрешается только после того, как будет закрыт шлаковый затвор и прекратится интенсивное испарение воды. Удаление вагонеток на золоотвал чаще всего производится электрическими лебедками по рельсовым путям, проложенным в зольном помещении.

При эксплуатации скреперных установок необходимо система­тически следить за состоянием троса, направляющих роликов, скреперной лебедки. Схема скреперной установки показана на рис. 5-16. Спуск шлака в скреперный канал производят пооче­редно, из каждого установленного котла, предварительно вклю­чив скрепер. Перед сбросом в канал шлак должен быть хорошо залит водой. Управление спуском шлака и золы производят ди­станционно из помещения котельной. Трос скреперной установки должен быть огражден так, чтобы при его обрыве исключалась опасность травмирования работников. При остановленной си­стеме скреперного золоудаления не следует оставлять скрепер и трос в скреперном канале во избежание их коррозии. Скрепер­ный ковш в нерабочем положении обычно находится над прием-

Ным бункером или на наклонной части скреперной установки. Для увеличения срока службы троса необходимо следить за каче­ством его смазки, сращивать его без узлов, следить за правильной укладкой на барабаие лебедки.

При эксплуатации скребковых транспортеров для удаления шлака из-под котла необходимо следить за смазкой подшипников, отсутствием заедания элементов ходовой части, своевременно убирать шлак, производить профилактический осмотр и ремонт транспортера и его привода. При непрерывной работе транспор­тера надо следить за состоянием гидрозатвора во избежание присо - сов воздуха в топку. В случае срезания предохранительных шпи­лек прежде всего выясняют и устраняют'причину, вызвавшую перегрузку транспортера, и после этого, установив новую шпильку, производят повторный пуск. Обслуживание систем шлакозолоудаления производится рабочими в предназначенной для этого спецодежде и обуви. Во избежание попадания горячей золы и шлака внутрь обуви брюки спецодежды надевают на­выпуск. В зольном помещении пользуются переносными лампоч­ками напряжением не более 12 В.

Для очистки дымовых газов от летучей золы и несгоревших частиц топлива в промышленных котельных применяют механи­ческие золоуловители циклонного типа. Для уменьшения уноса необходимо тщательно регулировать процесс горения и следить за исправным состоянием установок возврата уноса. Золовые бункера систематически очищают, не допуская в них скапливания уноса. Затворы золовых бункеров должны плотно закрываться. Очистка золовых бункеров производится при пониженном раз - режении в топочной камере. Неплотности в золовых затворах способствуют выносу золы из газоходов.

При эксплуатации механических золоуловителей различных типов основное внимание должно быть обращено на обеспечение их плотности и предохранение от забивания золой. Увеличение сопротивления золоуловителей указывает на отложение в них золы, а. уменьшение сопротивления — на неплотности вследствие износа. При профилактических осмотрах и ремонтах следует проверять износ и исправность золоспускных мигалок. Необхо­димо также поддерживать в исправном состоянии изоляцию золо­уловителей. При расположении золоуловителей за пределами помещения цеха нарушения изоляции могут привести к конденса­ции водяных паров из уходящих газов, что вызовет затруднения при спуске золы. Плохая изоляция золоуловителей, расположен­ных в помещении цеха, недопустима из-за опасности ожогов работников.