Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

ОГРАНИЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА, ИДУЩЕГО НА ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА

Наиболее эффективным средством по снижению низко­температурной сернокислотной коррозии и золового заноса хвостовых поверхностей нагрева является обеспечение пол - ного сгорания топлива и поддержание коэффициента из­бытка воздуха 1,01—1,02. При этом необходимо обеспечить высокую плотность топки и конвективных газоходов для сведения до минимума присосов, что не всегда обеспечива­ется на практике. Внедрение этого мероприятия осложня­ется также неприспособленностью существующих горелоч - ных устройств и систем регулирования для обеспечения про­цесса сжигания топлива с малыми избытками топлива. Следует знать, что при снижении избытка воздуха в ряде случаев возрастают потери с механическим недожогом топ­лива, вследствие чего мелкие частицы кокса дают сажу, отлагающуюся на поверхностях нагрева и способную к са­мовозгоранию.

По изучению влияния избытков воздуха на коррозию и золовой занос поверхностей нагрева накоплен обширный экспериментальный материал, подтвержденный длительным опытом эксплуатации котлов на отечественных и зарубеж­ных электростанциях [32]. Наибольший эффект получен на котлах, оборудованных трубчатыми воздухоподогревате­лями.

По данным Глаубитце поддержание избытка воздуха ме­нее 1 % при работе котла на мазуте с содержанием серы 2,1% позволило практически избежать-коррозии и эоло­вого заноса поверхностей нагрева в течение 40 ООО ч эксплуа­тации.

По данным ВТИ при снижении избытка воздуха с 15 до 2—3 % максимальная скорость коррозии низкотемператур­ных опытных змеевиков, установленных на котлах, работав­ших на мазуте с содержанием серы 2,4—3,2 %, снизилась с 1,25 до 0,3—0,35 г/(м2-ч).

Приведенные данные получены на котлах, оборудован­ных трубчатыми воздухоподогревателями. Во время испы­таний поверхность нагрева не очищалась.

Предварительные данные длительной эксплуатации кот­ла ТГМП-324 подтверждают перспективность организации сжигания сернистого мазута с малыми избытками воздуха. При избытках воздуха 2—4 %, температуре холодного воз­духа 55—70 °С, температуре уходящих газов 120—140 °С и при ежесуточной обдувке воздухоподогревателя перегре­тым паром рост сопротивления и коррозия незначительны. Однако отсутствие надежной автоматики и приборов конт­роля, недостаточная плотность камеры с уравновешенной тягой, работа котлов в регулирующем режиме не позволя­ют пока повсеместно внедрить указанное эффективное сред­ство предупреждения коррозии и золового заноса.

При сопоставлении данных о химическом составе отло­жений, полученных при работе котла на высокосернистом мазуте (Sp=2,5-f-3 %)с избытком воздуха 2—3 %, видно, что в отложениях, снятых с набивки РВП, содержится зна­чительно больше H2S04 и Fe2(S04)3, чем на поверхности нагрева, омываемой только дымовыми газами (табл. 7.2).

Таблица 7.2. Химический состав отложений

Повышенное содержание сернокислого оксидного желе­за по сравнению с FeS04 в отложениях, снятых с набивки РВП, вероятно, связано с периодической продувкой воздуш­ным потоком.

Из-за низкой теплопроводности образовавшихся рыхлых золовых отложений при прохождении набивкой воздушного сектора поверхностный слой отложений охлаждается до бо­лее низкой температуры, чем металл набивки. Чем толще слой отложений, тем ближе температура поверхности к тем­пературе воздуха. На охлаждаемой поверхности отложений при омывании их потоком агрессивных газов обильно кон­денсируются пары серной кислоты, вследствие чего проис­ходит интенсивный золовой занос каналов набивки.

Обладая высокой гигроскопичностью и газопроницае­мостью, отложения впитывают в себя серную кислоту, в ре­зультате чего она находится в избыточном количестве у по­верхности металла. Наличие отложений препятствует испа­рению серной кислоты в воздушном потоке.

По данным ВТИ и зарубежным публикациям при сжига­нии твердых жидких сернистых топлив антикоррозионными свойствами обладают стекловидные и фарфоровые эмали [33, 34]. С внедрением РВП появилась возможность приме­нения, кислотостойких стекловидных эмалей для защиты листов набивки холодного слоя от коррозии.

Государственный, :научно-исследовательский институт стекла, ВТИ и Башкирэнерго на основе применения опыта в химической промышленности кислотостойкой эмали А-32 и их соединительных элементов разработали и внедрили в производство новую эмаль А-168, характеризующуюся лучшими механическими свойствами.

Положительные результаты достигнуты при использова­нии керамических набивок холодной части регенеративного воздухоподогревателя в виде дырчатых блоков. Отложения, зыпадающие на керамической набивке, имеют слабое сцеп­ление с ней и легко удаляются перегретым паром и водой.

Имеется опыт применения набивок регенеративных воз­духоподогревателей, покрытых кислотостойкими эмалями. Слой эмали имеет толщину 0,5—0,6 мм. Если металлическая набивка из листов толщиной 1,2 мм выходит из строя через один год, то эмалированная служит 3—4 года. В период экс­плуатации и ремонта указанная набивка требует аккурат­ного обращения, ибо в местах повреждения эмали листы набивки быстро разрушаются.

Эмалированная набивка практически не имеет разруше­ний, в то время как металлические листы толщиной 1,2 мм разрушались от коррозии. Примечателен тот факт, что пер­воначальные дефекты (отколы) в эмалевом покрытии не явились очагом интенсивного разрушения эмали, коррозия локализовалась в местах повреждения покрытия.

На основе данных, полученных на ряде электростанций, работающих на высокосернистом мазуте, при эксплуатации РВП с эмалированным покрытием и с различными способа­ми очистки можно сделать следующие выводы:

Для изготовления набивки необходимо использовать хо­лоднокатаные стали: СтО, 5кп, СтО, 8кп;

В качестве покровной эмали небходимо применять кис­лотостойкие стекловидные эмали А-32 и А-168, а также без­грунтовую эмаль А-20;

Кислотостойкая эмаль должна быть нанесена не менее чем в два слоя;

Радиус закрепления гофра должен быть не менее 4 мм;

Для исключения частых водных обмывок и создания бла­гоприятных условий для регулярной паровой обдувки РВП воздух на входе в РВП необходимо подогревать до темпе­ратуры не ниже 50 °С при температуре уходящих газов не менее 150 °С;

Эффективная очистка РВП обеспечивается регулярными обдувками (частота и длительность определяются для каж­дого конкретного случая) обдувками перегретым паром дав­лением 1,4—1,8 МПа и температурой не менее 350 °С. При этом обязательным условием является тщательное дрени­рование паропроводов перед обдувкой РВП. При необходи­мости производится обмывка воздухоподогревателей низ­конапорной (желательно горячей) технической водой.