Методы борьбы с низкотемпературной коррозией.

1. Уменьшение (наддув).

2. Удаление S из топлива и связывание SO₂ в дымовых газах.

3. Топочный режим (затянутый процесс горения снижает концентрацию SO₃ за топкой);

4. Коррозионно-стойкий материал (эмалевое покрытие, стекло, керамика);

5. Увеличение температуры металла () выше температуры точки росы (подогрев воздуха на входе в воздухоподогреватель в паровом калорифере или рециркуляцией горячего воздуха).

ЛЕКЦИЯ №35

Тепловая схема котла.

В котле поверхности нагрева соединены между собой по внешней (продукты сгорания) и внутренней (рабочая среда) средам.

Для достижения наивысшей экономичности и надежности температура продуктов сгорания по газовому тракту, пара, воды пароводяного тракта, воздуха в воздушном тракте должны поддерживаться в определенных пределах:

ü температура газов на выходе из топки определяется видом топлива;

ü температура определяется в результате технико-экономических расчетов;

ü температура газов в зоне промежуточного пароперегревателя по условиям работы металла в беспаровом режиме должна быть меньше 850°С;

ü надежность работы пароперегревателя определяется допустимой температурой металла, температурой газов и схемой включения;

ü по условиям устойчивого протекания гидродинамических процессов в топочных экранах прямоточных котлов, недопустимо появление в них двухфазной смеси, поэтому ЭКО – некипящий;

ü при СКД надежная работа поверхности в зоне наибольшей теплоемкости требует определенного размещения в топке;

ü переходная зона котлов докритического давления (ДКД) должна располагаться в зоне умеренного обогрева;

ü выбор температуры горячего воздуха () зависит от характеристик топлива и требует того или иного типа воздухоподогревателя и компоновки НТПН.

 

Таким образом, создается система граничных условий (опорных точек), в которую должны вписываться отдельные поверхности нагрева.

Выбор опорных точек означает распределение приращений энтальпии рабочей среды между поверхностями и их рациональное размещение по ходу продуктов сгорания.

 

Тепловой схемой котла – называют размещение пакетов поверхностей нагрева вдоль потока газов и их взаимную коммуникацию. При выборе схемы должны выполняться два условия, которые часто входят в противоречие.

Первое условие: максимально возможный перепад температур в поверхности нагрева.

Комментарий: например, тепло, передаваемое в пароперегревателе.

Большой перепад температур(∆t) сокращение поверхности нагрева обеспечивается:

а) расположением поверхности нагрева в области высоких температур газов.

б) применение противотока.

Второе условие: надежность работы поверхности нагрева котла, которая обеспечивается допустимой температурой стенки поверхности нагрева.

Толщина стенки трубы , где р – внутреннее давление.

d – наружный диаметр.

- допустимое напряжение для данной стали при данной температуре стенки трубы.

Температура стенки металла

,

где: - температура рабочего тела.

q – тепловой поток ;

-коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочей среде.

Эти два условия часто противоречат, поэтому тепловая схема оптимизируется по минимуму суммарных затрат на изготовление поверхности нагрева, ее ремонт, недовыработку электроэнергии и т.д.

В зоне интенсивного обогрева располагаются поверхности с пониженной температурой рабочей среды (подогревательные, испарительные) “холодные пакеты” ПЕ. Выходные пакеты ПЕ располагаются в зоне умеренных температур газов.

Для повышения надежности поверхности нагрева делят на несколько последовательно включенных участков с меньшим тепловосприятием.

Температуру можно снизить применением двухсветных экранов и ширм.

В мощных котлах водопаровой тракт делят на 2 или 4 параллельных потока, которые автономно регулируются и снижают тепловую неравномерность по ширине. Это дает снижение диаметра трубопроводов, но повышает число арматуры - происходит усложнение схемы пароводяного тракта и схемы автоматизации.