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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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

 

 

 

 

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;