Файл: Деринг И.С. Поведение минеральной части твердого топлива в парогенераторах пособие по курсу Парогенераторы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.06.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 0
казали, что с повышением температуры сжигания увеличи вается средний размер частиц [261].
Изменение фракционного состава натрубных отложений по времени исследовано нами на назаровокам угле при тем-' пературе сжигания 1550° С. Результаты исследования пред ставлены в табл. 5-ѴІІІ, а распределение частиц внутри фракции 0—5 .микрон в соотношениях за 0,75 часа даны в табл. 6-ѴІІІ.
Известно, что первый слой отложений формируется за счет самых тонких фракций. Данные, приведенные в табл. 5-ѴІІІ, дают возможность утверждать, что изменение фракционного состава отложений происходит плавно и по стоянно. По мере накопления слоя отложений в его форми ровании принимают участие все более крупные частицы. Это связано, по-видимому, с одной стороны, с повышением шеро ховатости поверхности при закреплении на ней частиц ле тучей золы, а с другой — с «гашением» энергии удара частиц о поверхность слоя отложений. При достаточно толстом слое отложений частица погружается .в него, не отскакивая от поверхности под действием сил упругости.
Наши исследования также подтвердили, что первичный слой отложений формируется в основном из частиц разме ром менее 1 микрона (табл. 6-ѴІІІ).
Исследования фракционного состава отложений с фрон тальной и тыльной сторон трубы еще раз подтвердили, что отложения с тыльной стороны формируются за счет более мелких фракций, чем фронтальные [257],—табл. 5-ѴІІІ. Ис следования проводились при температуре поверхности нагре
ва, близкой к |
120° С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изучение влияния температуры поверхности нагрева на |
||||||||||
фракционный |
состав |
отложений |
[256] |
показало, что |
повы- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3-ѴІІІ |
|
|
Изменение фракционного состава |
летучей |
золы |
|
||||||
|
|
от температуры |
сжигания |
|
|
|
||||
Темпе- |
|
ю |
Размер |
фракций, |
микрон |
О . |
|
|||
О |
О |
О |
|
|
О |
ю |
|
|||
ратура. |
і |
CQ |
сч |
|
|
со |
со |
|
о |
|
ежига- |
|
1 |
і |
|
|
1 |
1 |
1 |
||
1 |
1 |
|
|
д |
||||||
ния. СС |
О |
ю |
о |
|
|
1 C |
о |
LO |
||
|
о |
|
|
|
|
|
С-1 |
со |
со |
|
1400 |
61.40 |
23,27 |
7,30 |
2,29 |
1,09 |
0,79 |
0,81 |
2,5 |
||
1500 |
56,83 |
22,34 |
9,44 |
3,51 |
2,06 |
1,62 |
0,80 |
3,4 |
||
1650 |
45.52 |
18,10 |
12,13 |
4,93 |
3,29 |
2,44 |
3,1 |
10,4 |
160
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4-VIII |
|
Распределение частиц в фракции от 0 до 5 микрон |
|
|||||
Размер фракций, |
0— 1 |
1—2 |
2 —3 |
3 —4 |
4 —5 |
|
микрон |
||||||
|
|
|
|
|
||
Содержание, % |
45,6 |
12,7 |
5,8 |
14,0 |
16,0 |
шение температуры стенки вызывает угрубление отложений. Однако к 'полученным данным следует подходить с большой осторожностью, поскольку повышение температуры стенки при высокой температуре газового потока может так уси лить спекание и слипание осевших частиц, что даже приме нение ультразвука для дисперсирования пробы не в состоя нии обеспечить полное разделение частиц. Это внесет соот ветствующее искажение в результаты исследования.
§ 4. Механизм образования первичных, прочно связанных с трубой отложений
Анализ процесса образования прочно связанных с трубой отложений начнем с рассмотрения осаждения золы на чи стую и сравнительно «холодную» поверхность нагрева. Ча стицы летучей золы, движущиеся с потоком газов, достига ют этой поверхности вследствие сил инерции, электростати ческих сил, оил термофореза и др., как правило, в гранули рованном виде (ом. гл. II). Закрепиться на гладкой и чи стой поверхности могут только наиболее мелкие частицы {размером в доли микрона), которые удерживаются в ос новном силами межімолекулярного притяжения [127, 128]. Согласно расчетным данным К. Шеффа [121] за счет этих сил на поверхности нагрева могут удерживаться только ча стицы размером не более 3 микрон. Экспериментальные ис следования, проведенные сотрудниками Таллинского поли технического института [252], показали, что при сжигании углей Канско-Ачинского бассейна первоначальный слой отло жений образуется из частиц размером 0,3—0,5 микрон.
Более крупные частицы, у которых сила веса ичсила инер ции превышают силу межімолекулярного притяжения, на по верхности не закрепляются. Обладая достаточной кинетиче ской энергией, они сбивают и часть осевших частиц. Одних сил межмолекулярного притяжения недостаточно для удер-
11. Заказ 84 |
161 |
>
ю
OJ
а”
х
ч
\о
Изменение фракционного состава натрубных отложений по времени
|
|
О |
со“ |
|
|
|
со |
|
|
|
о |
|
|
О ю |
сч |
|
|
СОСО |
со |
§ |
|
ЮО |
со |
|
СО |
о |
|
CL |
' |
|
сч" |
а |
|
||
К |
|
|
|
|
|
I ю |
LO |
К |
|
ОСЧ |
|
|
сч |
со“ |
|
ftI |
|
|
|
'Ѳ* |
|
о |
ч |
ft |
|
||
|
.05 |
||
(D |
|
|
о: |
яЗ
Рн
Юсо
сч"
05
со
■ч4
со“
со
|
|
со |
со |
|
о |
о |
о |
|
|
|
|
|
^н |
т-Н |
t- |
о |
о |
||
О |
о |
|
|
со |
со |
ю |
С5 |
т-Н |
і“Ч |
о |
|
о |
О |
о" |
|
05 |
со |
со |
со |
со |
о |
Т—1 |
»-H |
О |
о |
о |
|
со |
ю |
со |
а> |
т—1 |
о- |
о |
со |
о |
|
||
ю |
со |
со |
о |
со |
со |
со |
со |
ю |
со“ |
сч" |
г*Н |
|
»-Ч |
03 |
со |
ч |
со |
||
со“ |
сч" |
со“ |
|
|
1—н |
*і-Ч |
|
со |
о |
со |
со |
ю |
1—f |
||
со |
со |
со“ |
05 |
со |
со |
со |
|
|
ч |
03 |
ТГ |
і-Ч |
LO |
со“ |
05 |
|||
ю" |
тг |
іо“ |
OJ |
||
I |
і-ч |
со |
■ч* |
|
ю |
О |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6-Ѵ ІП
Распределение отложений за 0,75 часа внутри фракций 0,5 микрон
Размер фракций, |
0— 1 |
1—2 |
2 —3 |
3 —4 |
, 4 —5 |
|
микрон |
||||||
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
Содержание, % |
71,3 |
8,9 |
2,2 |
3,1 |
14,5 |
|
жания частицы ,на поверхности |
во |
время обдувки. |
Поэтому |
для образования прочно связанного с трубой отложения не обходимо, чтобы частицы, осевшие на поверхности нагрева,, за период между обдувками достаточно прочно закрепились на поверхности трубы. Одним из таких процессов является процесс спекания в твердой фазе. При температуре стенки
трубы |
в пароперегревателях парогенераторов |
tcT^ 600— |
||
650° С |
могут опекаться частицы магнетита |
[46, |
47, |
6 6 ]. |
До |
последнего времени вопрос влияния |
окислов |
железа |
на образование натрубных отложений либо вообще обходили молчанием, либо железу отводилась роль пассивного участ ника в соединении FeS, входящем в легкоплавкую эвтекти ку [13, 55]. Другие авторы считают, что окислы железа вы ступают в качестве катализаторов в процессе сульфатизации СаО [56]. По нашему мнению, значение окислов железа в образовании связанных отложений недооценивалось.
-Авторы [55, 48, 10] свидетельствуют, что в плотных несдуваемых отложениях, прочно спаянных с оксидной плен кой металла, количество окислов железа намного превыша ет их содержание в летучей золе. Так, при сжигании наза ретских углей содержание Fe20 3 в плотных отложениях по сравнению с летучей золой возрастает с 13 до 21%, а при сжигании эстонских сланцев — с 7 до 27%, т. е. почти в 4 раза [10]. По данным А. А. Отса содержание окислов же леза в подслое в 3— 1 0 раз больше, чем в летучей золе [ 1 2 0 ]'. Объяснить это одним только врастанием железа в плотный слой отложений [57] нельзя, поскольку при таком значитель ном увеличении железа (особенно при сжигании эстонских сланцев) за счет металла труб толщина стенки последних уменьшилась бы весьма заметно, чего не наблюдалось. Объ яснение повышенного содержания окислов железа в плот ных прочно связанных с трубой отложениях попаданием ок сидной пленки в пробу [58, 59] кажется нам так же мало убедительным, вследствие того, что содержание окислов же-
11* 163;