Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Надежность и экономичность работы котлов в значи­тельной степени определяются состоянием поверхностей на­грева.

При сжигании золосодержащих топлив,-как-твердых^так : и жидких, на поверхностях нагрева котлов образуются шла - козоловые отложения, в результате чего снижаются техни­ко-экономические показатели котельных установок.

Внутренние отложения на стенках труб вызывают повы­шение температуры металла, что может привести к их пере­греву и разрыву.

Коррозия труб поверхностей нагрева приводит к появ­лению разрывов, а эрозия (износ) их — к утонению стенок труб, а значит, снижению рабочего ресурса котла.

Формирование отложения на поверхностях нагрева — ре­зультат ряда сложных физико-химических процессов.

Отложения по температурной зоне образования подраз­деляются отложения на низкотемпературных и на высоко­температурных поверхностях нагрева. Первые — формиру­ются в зоне умеренных и низких температур дымовых газов на поверхностях нагрева, имеющих сравнительно низ­кую температуру стенки (экономайзеры и «холодный» конец воздухоподогревателя). Вторые — образуются в зоне вы­соких температур стенки топочной камеры, на экономайзе­рах котлов с высокими параметрами пара, пароперегрева­телях, горячем конце воздухоподогревателя.

По характеру связи частин и механической прочности слоя отложения подразделяются на сыпучие, связанные рыхлые, связанные прочные и сплавленные (шлаковые).

По минеральному и химическому составам различают щелочно-связаииые, фосфатные, . алюмосиликатные, суль­фитные и отложения с большим содержанием железа. В за­висимости от места нахождения по периметру омываемой газовым потоком трубы отложения делятся на лобовые, тыльные и отложения в зонах минимальной толщины по­граничного слоя.

Спекшиеся отложения на лобовых поверхностях труб обычно образуют гребни, высота которых может достигать 200—250 мм.

На тыльной стороне высота отложений бывает меньше. При определенных условиях спекшиеся отложения могут перекрывать межтрубные пространства.

Образование отложений может быть связано не только с осаждением золы, но и с конденсацией на относительно холодных трубах поверхностей нагрева щелочных соедине­ний или оксида кремния, сублимировавшихся из минераль­ной части топлива в процессе его горения. Температурные пределы и интенсивность конденсации паров щелочных со­
единений и оксида кремния на поверхностях нагрева зави­сят в основном от их парциального давления в продуктах сгорания.

В ряде случаев на формирование отложений большое влияние оказывают химические процессы, происходящие в слое отложений (образование сульфатосвязанных соеди­нений и др.).

На рис. 4.3 показана зависимость коэффициента загряз­нения от скорости потока. Существенно влияют на загряз-

Нения труб их диаметр, шаг между трубами, а также порядок расположения — коридорный или шахматный. Умень­шение диаметра труб и продольного шага в трубных шах­матных пучках значительно уменьшает загрязнение. В ко­ридорных пучках труб загрязнения больше, чем в шахмат­ных.

На рис. 4.4 показаны места отложений золы и их при­мерные размеры при различных скоростях запыленного по­тока.

Для нормальной работы котла необходимо поверхности нагрева поддерживать чистыми. Своевременный контроль за загрязненностью поверхностей нагрева позволяет опре­делить скорость ее увеличения и периодичность очистки котла.

Основными критериями, которые позволяют установить необходимость очистки котла, являются количество и co­
став отложений и теплонапряженность поверхностей. нагре­ва. Для барабанных котлов наиболее теплонапряженной поверхностью нагрева является экранная система, а для прямоточных котлов —нижняя радиационная часть.

4

Характеристикой отложений, на поверхностях нагрева является степень загрязненности, которая обычно выража­ется в количестве граммов отложений, приведенных к еди­нице площади (г/см2).

При установлении периодичности очистки котла также учитывают: возможность удаления образовавшихся отло­жений с минимальными коррозионными потерями металла по отдельным поверхностям нагрева; наличие трудноуда - ляемых компонентов (органические вещества, силикаты и медь); необходимость монтажа специальных циркуляци­онных схем, которые требуют больших затрат средств и вре­мени.