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

жет быть определена .по нормативному методу (с использо­ ванием результатов замеров). -

Из уравнений 8-ѴІІІ и 9-ѴІІІ может быть получено вы­ ражение для подсчета критической условной температуры:

Величина критического коэффициента загрязнения (еи) определяется из уравнения 10-ѴІІІ.

§ 7. Результаты реконструкции промышленного парогенератора с установкой «холодных» поверхностей нагрева перед конвективным пароперегревателем

■Расчеты, приведенные в гл. II, поіказали, что частицы ле­ тучей золы, движущиеся с потоком газов, охлаждаются за счет излучения ниже температуры окружающей нх газовой среды. Чем крупнее частицы, тем больше их охлаждение. При движе­ нии в пограничном слое мелкие частицы остывают быстрее, ■чем крупные. На основании этих результатов мы пришли к вы­ воду, что установка перед конвективным пароперегревателем

.достаточно «холодной» поверхности нагрева не только снизит температуру газов, но и вызовет «переохлаждение» частиц ле­ тучей золы. Сама же «холодная» поверхность загрязняться не •будет ввиду быстрого охлаждения частиц летучей золы в по­ граничном слое.

Экспериментальные исследования, проведенные на огне­

ТП-35 Красноярской ТЭЦ-2. Для реконструкции был выбран

По нашему предложению между фестоном и параперегре-

182

Рис. 11-ѴІІІ. Схема включения змеевиков.

вателем (рис. 11-ѴІІІ и 12-ѴІІІ) были установлены два зме­ евика, выполненные из труб диаметрам 32/38 мм. По этим змеевикам навстречу друг другу пропускали всю питатель­ ную воду до ее поступления в водяной экономайзер.

Испытания, проведенные после реконструкции, показали;, что питательная вода нагревается в этих змеевиках от 105° С до 138° С. При этом температура газов в области «холодных» змеевиков снизилась на 55° С.

Наблюдая за работой парогенератора в течение несколыких месяцев, обнаружили полное отсутствие прочносвязан­ ных отложений на грануляционных змеевиках. Образующиеся- в небольшом количестве отложения на фронтальной стороне труб пароперегревателя значительно менее прочные, слабее скреплены с металлом труб, чем до реконструкции.

Полученные результаты позволяют рекомендовать про­ стой и эффективный способ уменьшения температуры газов перед пароперегревателем и снижения активности летучей зо­ лы — установку «холодных» поверхностей нагрева, охлаждае­ мых питательной водой до входа ее в экономайзер.

Экспериментальные исследования показали следующее:-

1.При высокотемпературном сжигании канско-ачинскихг.

183»

денсацнн последних непосредственно на поверхности нагре­ ва.

2.Повышенные адгезионные свойства самых тонких фракций летучей золы проявляются гори температуре в ме­ сте контакта частицы и стенки 600—700° С. Это может обус­ лавливаться появлением легкоплавкой трехкомпонентной эвтектики Na2S0 3 -K2 S0 4 -FeSb а также сульфатов натрияжелеза и калия-железа.

3.Возможно попадание на высокотемпературную поверх­ ность нагрева частиц, несущих на себе «липкую» пленку. Из

таких частиц размером менее 1 микрона и может образовы­ ваться плотный подслой отложений, прочно связанный с по­

ратуре поверхности нагрева) объясняется: а) лерераспреде-

.лением десублимата между различными фракциями летучей золы в процессе сгорания, в результате чего поверхность ча- •.стиц «среднего» размера (от 5 до 10 микрон) оказывается юбедненной щелочными ■соединениями; б) увеличением ко­ личества кристаллической фазы в более крупных частицах, что уменьшает склонность к спеканию в процессе кристал­ лизации.

'5. Причиной возникновения прочно связанного с поверх­ ностью трубок пароперегревателя слоя отложений, образу­ ющегося после многомесячной эксплуатации, может явиться лрипекание частиц магнетита, содержащихся в летучей золе.

6. Вторичные гребневидные отложения начинают образо­

температуры начала деформации золы (ti) при наличии на поверхности подавляющей доли частиц соединений, образую­

коэффициенту теплопроводности слоя отложений, скорости газового потока и обратно пропорциональна температуре стенки и температуре газов.

8. Установлено, что для образования прочносвязанных

184

ГЛАВА IX. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СЖИГАНИЯ НА ПОВЕДЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ДАСТИ ТОПЛИВА В ГАЗОХОДАХ КОТЛА

§ 1. Анализ влияния высокотемпературного сжигания топлива на свойства и поведение летучей золы

вгазоходе котла

В[48, 50, 83] показано, что повышение температуры в топочной камере вызывает уменьшение загрязнения поверх­ ностей нагрева летучей золой. И. К. Лебедев, Л. И. Пугач,

А.С. Ривюин и др. объясняют это химическими процессами, протекающими в золовых частицах: .в основном — связыва­ нием свободной окиси кальция в сложные соединения еще в

предварительного нагрева ее до 1000° С и практически пре­ кращается в золе, предварительно прокаленной до 1200° С [70, 169]. Результаты промышленных исследований говорят об уменьшении скорости образования отложений при .высо­ котемпературном сжигании углей. При сравнительно непро­ должительном сжигании иазаровских углей в топках с го­ ризонтальными циклонами образование связанных натрубных отложений не наблюдалось [48].

Высокотемпературное сжигание приводит к улетучива­ нию значительного количества соединений щелочных .метал­ лов.

Поскольку десублимат выпадает в первую очередь на мелких и «холодных» частицах золы, следовательно, и части­ цы магнетита оказываются «глазированными» по поверхно­ сти коркой щелочных соединений. Эта корка частично либо полностью (в зависимости от количества десублимата) ней­

186

общему уменьшению концентрации летучей золы в дымовых газах, что снижает скорость образования первичного слоя отложений.

С повышением температуры в топке уменьшается пори­ стость частиц, увеличивается их удельный вес. Так, яри из­

очередь, увеличило срок формирования первичного слоя от­

Высокотемпературное сжигание увеличивает долю окиси кальция, связанную в сложные соединения, и степень суль-

.фатизации летучей золы еще до попадания ее на поверх­ ность нагрева. Это снижает активность золы в упрочнении слоя отложений, что также уменьшает скорость его образо­ вания.

При повышении температуры газов (при прочих постоян­ ных условиях) увеличивается тепловой поток через поверх­ ность нагрева, н критическая температура на поверхности загрязнения может быть достигнута при меньшей толщине •слоя загрязнений. Следовательно, повышение температуры в топке увеличивает время, необходимое для формирования слоя первичных отложений, а увеличение температуры в газйхбде уменьшает это время.

Попытка объяснить влияние температуры сжигания на температуру начала образования вторичных отложений по результатам работы огневого стенда была сделана ранее [179]. Сдвиг момента начала образования гребневидных от­ ложений (точка перелома кривой, рис. І-ІХ) в область бо­ лее высокой температуры газов объяснялся увеличением се­ парации кремниевых соединений с повышением температу­ ры в топке. Последнее привело к обогащению летучей золы соединениями, содержащими СаО, из-за чего повысилась ее температура плавления. Это и вызвало, по мнению указан­ ного автора, смещение момента начала образования отло­ жений в область более высоких температур.

Объяснять этим сдвиг начала образования ' гребневидных отложений было бы неверно, поскольку температура начала деформации летучей золы даже при самой низкой темпера­ туре сжигания не опускалась ниже 1100° С. По приведенным данным (рис. 1-ІХ) гребневидные отложения начинают об-

188