Cтраница 3
При разрушении трубы от кратковременного перегрева обычно наблюдается значительное уменьшение толщины кромок в месте разрыва и увеличение периметра трубы в этом месте. Типичный характер повреждения экранной трубы вследствие кратковремнного перегрева при нарушении циркуляции показан на рис. 92, а. [31]
Эффективная и надежная работа парового котла в значительной степени зависит от нормальной циркуляции воды. При хорошей циркуляции исключается возможность повреждения водогрейных и экранных труб из-за чрезмерного перегрева, уменьшается отложение накипи на внутренних поверхностях нагрева и выравнивается температура воды во всем котле. При этом снижаются местные температурные напряжения, являющиеся основной причиной образования трещин. [32]
Поддержание нормального уровня в барабане котла является одним из важнейших условий надежной и безаварийной его работы. Упуск воды из барабана котла может привести к массовым повреждениям экранных труб. При перепитке котла водой, если своевременно не принять меры к останову котла, может произойти заброс воды в пароперегреватель, паропроводы и турбину. [33]
Не приходится удивляться гораздо более частым как хрупким, так и вязким повреждениям экранных труб второй ступени испарения указанных котлов. [34]
Худшему качеству питательной воды соответствует существенное повышение повреждений второго типа. Как будет показано ниже, в большинстве случаев предупреждение бездеформационных ( второго типа) повреждений экранных труб требует воздействия и на водно-химический, и на топочный режимы. [35]
Очень эффективна расшлаковка струей воды, которая резко охлаждает шлак и вызывает его быстрое растрескивание. Но такую расшлаков ку желательно производить при кратковременной остановке котла, когда отсутствует опасность повреждения экранных труб из-за нарушения циркуляции воды. Наиболее опасна водяная расшлаковка на ходу котлов высокого давления. [36]
Эксплуатационные циклические нагрузки в барабане можно разделить на малоцикловые, возникающие при пусках, остановах, аварийных выводах котла из работы и гидроиспытаниях, и многоцикловые, имеющие место при длительной работе барабана на номинальных режимах. Механические нагрузки, действующие в зоне кромок отверстий на переходных режимах при аварийных остановах из-за повреждений экранных труб, могут быть значительными. Напряжение при этом составляет 300 МПа. За время эксплуатации барабана может быть до 1500 пусков. Циклические термические напряжения, возникающие при номинальных режимах работы барабана, действуют вместе со статическими растягивающими напряжениями от внутреннего давления, превышающими на кромках отверстий предел текучести. [37]
Нельзя утверждать, что все коррозионные повреждения котельного металла связаны только с действием кислорода. Совершенно очевидно, что коррозия почти горизонтальных гра-нуляторных труб, а также регуляторов перегрева пара, связанная с действием на металл глубоко упаренной котловой воды, не имеет отношения к рассматриваемым в статье повреждениям экранных труб. [38]
Повышенные тепловые нагрузки экранных труб, а также наличие загрязнений на внутренней стороне труб НРЧ являются основными причинами того, что значительная часть труб работает при коррозионно-опасной температуре. В свою очередь высокие тепловые нагрузки при температуре факела 1500 - 1700 С способствуют росту внутренних отложений окислов железа и при нарушениях топочного режима могут приводить не только к усилению наружной коррозии, но и к тепловым повреждениям экранных труб. Основным коррозионным агентом при этом является сероводород, образование которого всецело определяется коэффициентом избытка воздуха. [39]
При этом возможно разрушение пленки магнетита. Приводятся примеры повреждений экранных труб котлов ТП-82 Ленинградской ТЭЦ - 14 из-за отложений ЫазРС4 и Na2HPO4 по причине вялой циркуляции в ряде контуров при растопочном режиме и связанном с этим глубоком упаривании воды. Экранные трубы повреждались непосредственно после пуска котлов, и для предотвращения этих повреждений оказался достаточным отказ от фосфа-тиравания в режиме растопки. В другом случае на Зми-евской ГРЭС исчезновение фосфатов в котловой воде было отмечено после роста локальных тепловых нагрузок, связанного с переводом котлов на сжигание мазута. Условия чрезмерного концентрирования солей создаются в результате подавления обратной диффузии из-за наличия пористых отложений при высокой локальной тепловой нагрузке. [40]
Применение твердых щелочей на ТЭС Англии объясняют тем, что присутствие в котловой воде гидроксильных ионов благоприятствует восстановлению на поверхности котельного металла поврежденного защитного слоя. В ФРГ при эксплуатации двух мазутных котлов давлением 14 2 МПа, питательная вода которых подщелачивалась кроме летучих аминов также едким натром ( до рН 9 5), в течение двухлетнего периода эксплуатации не было ни одного повреждения экранных труб. Американские специалисты, проводившие обширные исследования внутренней коррозии котлов высокого давления, пришли, в частности, к следующим выводам [6]: при достаточно чистой паро-генерирующей поверхности наличие гидроокиси натрия не вызывало коррозии, а в условиях понижения показателя рН среды из-за присосов в конденсаторе предотвращало коррозию. Наличие в тех же условиях загрязненной поверхности нагрева приводило к щелочной ( вязкой) коррозии. По данным подкомитета по коррозии американского общества инженеров-механиков в период с 1955 по 1970 г. характер повреждений парогенерирующих труб котлов высоких давлений на ТЭС США изменился от преимущественно язвенных ( I типа) до хрупких ( II типа), что совпадает по времени с отказом от. [41]
Каких-либо заметных коррозионных повреждений под этими отложениями обнаружено не оы-ло. Решающим фактором повреждений экранных труб во многих случаях явилась реконструкция горелочных устройств, приведшая к возникновению значительных локальных тепловых потоков. Другие такие же котлы на тех же электростанциях, где горелки не подвергались реконструкции, повреждений не имели, хотя все остальные эксплуатационные факторы, включая качество питательной воды, были одинаковыми. [42]
Независимо от того, какие именно меры принимаются при эксплуатации паровых котлов для снижения локальных тепловых потоков, исключительную важность имеют организация систематического контроля режима горения, значения и распределения тепловых нагрузок по ширине и высоте топки. Эксплуатационный контроль экономичности работы котлов направлен на ведение режима с минимумом тепловых потерь, главным образом потерь с химическим и механическим недожогом, особенно в условиях работы на мазуте с малыми избытками воздуха. Для этой цели широкое применение на отечественных ТЭС нашли кислородомеры и частично дымомеры. Однако не может считаться действительно экономичной эксплуатация котла, работающего с высоким КПД, но подверженного неоднократным внеплановым остановам из-за повреждений экранных труб, связанных с недопустимо высокими локальными падающими тепловыми потоками. Даже однократный внеплановый останов котла блочной ГРЭС или ТЭЦ е промышленным отбором пара из-за повреждения экранной трубы может привести к ущербу, во много раз превышающему стоимость сэкономленного топлива за длительный период эксплуатации агрегата. [43]
На котлах с 18 горелочными устройствами крайние горелки расположены ближе 2 5 калибров ( диаметра амбразуры) от боковых экранов и избежать касания ( а иногда и ударного воздействия) факела крайних горелок о боковые экраны практически невозможно. То же характерно для заднего экрана котла с 4 фронтовыми горелками при работе на пониженных избытках воздуха. При переходе на малое число мощных горелочных устройств глубина топки котла ТГМ-96 ( а также и котлов ТГМ-84) осталась той же, что и для котлов этих типов с большим числом горелочных устройств. При работе котлов ТГМ-96 на газообразном топливе независимо от числа горелок повреждения экранных труб крайне редки. [44]
Независимо от того, какие именно меры принимаются при эксплуатации паровых котлов для снижения локальных тепловых потоков, исключительную важность имеют организация систематического контроля режима горения, значения и распределения тепловых нагрузок по ширине и высоте топки. Эксплуатационный контроль экономичности работы котлов направлен на ведение режима с минимумом тепловых потерь, главным образом потерь с химическим и механическим недожогом, особенно в условиях работы на мазуте с малыми избытками воздуха. Для этой цели широкое применение на отечественных ТЭС нашли кислородомеры и частично дымомеры. Однако не может считаться действительно экономичной эксплуатация котла, работающего с высоким КПД, но подверженного неоднократным внеплановым остановам из-за повреждений экранных труб, связанных с недопустимо высокими локальными падающими тепловыми потоками. Даже однократный внеплановый останов котла блочной ГРЭС или ТЭЦ е промышленным отбором пара из-за повреждения экранной трубы может привести к ущербу, во много раз превышающему стоимость сэкономленного топлива за длительный период эксплуатации агрегата. [45]