Файл: Деринг И.С. Поведение минеральной части твердого топлива в парогенераторах пособие по курсу Парогенераторы.pdf

к §

нии температуры газов до 950° и далее до 900° прочность об­ разцов, особенно содержащих соединения натрия, резко уменьшается. Образцы, содержащие K2SO4 в количестве 10%, при 900° С еще достаточно прочны.

Полное прекращение спекания в этой смеси наблюдается только при температуре ниже 900° С. По литературным дан­ ным, Na2S 0 4 плавится только при температуре 884°С. Зна­ чит, появление «липких» свойств при 900° С у смеси, содер­ жащей эту составляющую, объясняется ее плавлением. Тем­

Скрепление частиц в этом случае вызывается спеканием в твердой фазе.

Ма г н е т и т . При температурах до 1000° С магнетит не плавится. Тем не менее он дает более прочные образцы, чем все исследованные смеси. Максимальная прочность наблю­ дается при температуре выше 600°С. Уменьшение темпера­ туры приводит к снижению прочности, однако даже при тем­ пературе 500° С частицы магнетита заметно связываются ме­ жду собой. Магнетит в смеси с песком (SІО2 ) прочного сое­ динения не дает. При содержании 5%, 10% 'И 30% магнетита в смеси спекания не происходит даже при температуре 1000° С. При 50% содержании магнетита заметное упрочнение образ­ цов наблюдается при температурах выше 900° С.

Частицы магнетита спекаются только с магнетитом. По­

этому при значительном содержании в отложениях «инерт­ ных» частиц спекания не произойдет.' Контакт частиц лету­ чей золы, обогащенных магнетитом, непосредственно с ок­ сидной пленкой трубки пароперегревателя, имеющей темпе­ ратуру 500° С и выше, приведет к быстрому припеканию их к этой пленке. При обдувке поверхности нагрева «инертные» Частицы будут сдуваться, а частицы магнетита — оставать­ ся. Первичный слой отложений .начнет обогащаться магне­ титом. Между частицами магнетита в небольшом количест­ ве могут «запекаться» и частицы, имеющие другой химиче­ ский состав.

91

Рис. 2-ѴІ. Изменение прочности образца из 100% маг­ нетита.

и свободно выпадает из нее. Поэтому проверить прочность образца по последней методике не представлялось возмож­ ным. В смеси с песком CaS04 не спекался. На основании это­ го можно считать, что частицы летучей золы, в которых сульфатизация свободной окиси кальция, находящейся на поверх­ ности, успела произойти до попадания на поверхность на­ грева, 'Имеют ничтожно малую склонность к спеканию.

Большой интерес представляет скорость спекания частиц. Проведено исследование влияния времени на прочность образца из 100% магнетита. Поскольку наиболее опасной, с точки зрения образования прочно связанных с трубой отло­

92

сов. Результаты изменения прочности образцов представле­ ны на рис. 2-ѴІ.

Уже через 15 минут после, помещения холодной формы с засыпкой в муфельную печь происходит значительное спе­ кание частиц. С течением времени прочность связей между ча­ стицами быстро возрастает. Так как обдувіка поверхностей нагрева производится не чаще двух-трех раз в смену, име­ ются все условия для возникновения прочных связей между частицами магнетита и оксидной пленкой трубы, которые удержат частицу на поверхности при обдувке.

§ 3. Сравнительный анализ загрязнения поверхностей нагрева парогенераторов, работающих на бурых углях различных месторождений

Характер и степень загрязнения поверхностей нагрева парогенераторов в значительной мере зависит от месторож­ дения угля. Нами была поставлена задача: подобрать не­ сколько марок бурых углей различных месторождений, от­ личающихся как по химическому составу, так и по поведе­ нию в газоходах котла, провести испытания промышленных котлоагрегатов, работающих на этих углях с соблюдением изокинетичности, отобрать пробы летучей золы. Затем, по­ сле .изучения химического и минералогического составов и физических свойств летучей золы, предполагалось сопоста­ вить их с поведением минеральной части в газоходе котла и сделать заключение о влиянии химического и минералоги­ ческого составов на склонность летучей золы к образованию прочно связанных отложений. Для этого были выбраны .угли: гусино-озерский, ангренский и назаровский. В дальнейшем для сравнения использовали летучую золу березовского уг­ ля, который сжигался в огневом стенде К.ПИ.

Угольную пыль и уносы отбирали трубками Альнера. От­ бор проб на каждом режиме проводили в течение четырех часов. Некоторые данные ,по исходному топливу приведены в табл. 2-ѴІ, результаты химического анализа проб сведены в табл. 3-ѴІ.

Оомотр поверхностей нагрева обследуемых котлов пока­ зал следующее.

Г у с и н о - оз е р с к и й у г о л ь (Улан-Удэнская ТЭЦ, ко­ тел БКЗ-220, шлакоудаленне гранулированное). Конвектив­ ные и полурадиационные поверхности нагрева не имеют проч­ носвязанных отложений. На фронтальной стороне труб ширмо-

93

ются, но легко отваливаются от труб при прикосновении. Тем­ пература газов в районе ширм 1150—1180° С, температура стенки 350° С.

На «горячем» пакете пароперегревателя фронтальные отложения слегка спекаются. Имеется плотный подслой, прочно связанный со стенкой трубы. Толщина связанных от­ ложений достигает 30—40 мім. Температура газов в районе

рых отсутствуют связанные отложения, при работе на ангренском угле возникают плотные отложения высотой 1 0 — 15 мм, прочно связанные со стенкой трубы. Температура га­

котел ПК-38, жидкое шлакоудаление). Котел ПК-38 Назаровской ГРЭС подвергался неоднократным наладкам и испыта­ ниям (И). В результате-—значительно уменьшена скорость образования связанных отложений. Однако и сейчас на фронтальной стороне труб пароперегревателя, расположен­ ного сразу за поворотной камерой, наблюдается медленный рост прочно связанного подслоя, а также образование греб­ невидных отложений. Прочные отложения образуются и на. ширмовых пароперегревателях.

В топках с твердым шлакоудаление« обогащения летучей золы щелочными соединениями не наблюдалось (например • уголь гусино-озерский, см. табл. 3-ѴІ). В топках с жидким шлакоудалением происходит обогащение этими соединениями. летучей золы (например, уголь назаровский).

94