Контроль состояния поверхностей нагрева парогенераторов

На ТЭС используют два вида контроля за состоянием внутренней поверхности экранных труб котлов:

• в процессе эксплуатации – контроль за температурой металла труб (в случае оборудования котла системой температурного контроля);

• при останове котла (выборочная вырезка контрольных образцов).

Маркировка элементов поверхностей нагрева котла, где устанавливают температурные вставки или делают вырезки, выполняют следующим образом:

при проведении маркировки на котлах с вертикально расположенными трубами (котлы с естественной циркуляцией) наблюдатель должен находиться вне топки лицом к фронту котла. Трубы и змеевики маркируют арабскими цифрами. Трубы фронтового и заднего экранов нумеруют слева направо по фронту котла, трубы боковых и двусветных экранов – по направлению от фронта к задней стене;

• на прямоточных котлах с горизонтальной навивкой труб маркировку проводят снизу вверх с указанием номера змеевика (арабскими цифрами) и номера хода (римскими цифрами).

Установку температурных вставок и вырезку образцов труб производят на поверхностях, расположенных в зонах максимальных теплонапряжений и концентраций примесей, где создаются наиболее благоприятные условия для образования отложений и протекания процессов коррозии. Для прямоточных котлов СКД выбирают зону, отвечающую энтальпии среды 1925-2150 кДж/кг.

Зоны труб, на которых необходимо производить вырезки контрольных образцов, а также их количество, пересматривают в случае существенного изменения конструкции котлоагрегата или режима его эксплуатации (переход на новый вид топлива, реконструкция горелочных устройств или поверхностей нагрева и т.д.).

Для наблюдения за температурой экранных труб в них вваривают специальные температурные вставки. Температурная вставка представляет собой отрезок трубы длиной 200-300 мм, диаметром и толщиной стенки, равными экранным трубам. Вставку оснащают двумя термопарами на случай выхода одной из них из строя. Показания термопар выводят на вторичный (регистрирующий) прибор, который затем периодически подключают через 5-7 суток на 2-3 часа. Эти показания записывают в специальный журнал на номинальной нагрузке в установившемся режиме работы котла. Для записи выбирается максимальное значение температуры, определяемой в течение 5-10 минут непрерывных записей по каждой вставке.

При останове котла выборочную вырезку образцов выполняют согласно карте вырезок. На огневой стороне вырезанного образца наносят метку. Затем на середину каждого вырезанного образца с огневой и тыльной сторон наклеивают этикетки со следующими данными: дата вырезки, электростанция, номер котла, номер и расположение трубы в котле, солевой или чистый отсек, огневая или тыльная сторона, стрелкой указывается верх или низ трубы.

Далее образцы передают в механические мастерские, где их разрезают, согласно меловым меткам, нанесённым представителями химического цеха.

После распиливания образцы поступают в химлабораторию, где их тщательно осматривают и описывают состояние внутренней поверхности каждого участка. При описании отложений отмечают их цвет, толщину отложений в различных местах, степень равномерности покрытия трубы, характерные особенности (пластинки, слоистая или губчатая масса, отдельные бугорки, сплошной слой и т.п.).

В описание включают и характеристику состояния металла под слоем отложений (после их удаления) – наличие язвин, их количество, размеры, глубина и характер.

Снятие отложений для определения их химического состава производят в основном с огневой стороны труб (реже с тыльной стороны). При определении химического состава учитывается, что отложения на трубах обычно состоят из двух слоёв – мягкого и твёрдого.

Мягкие отложения слабо сцеплены с поверхностью трубы и легко снимаются ножом или скальпелем.

Твёрдые отложения прочно сцеплены с металлом и снимаются только при деформации трубы путём зажатия в тиски или сдавливания прессом.

Мягкие и твёрдые отложения отличаются по химическому составу, поэтому их снимают и анализируют отдельно.

По способам анализа котельные отложения разбивают на две группы: первая  накипи, образующиеся на трубах барабанных котлов, вторая  отложения, образующиеся в трубах прямоточных котлов, а также в трубах пароперегревателей.

Химический анализ накипных отложений состоит в определении потери при прокаливании, содержания кремнекислоты, фосфатов, сульфатов, железа, алюминия, меди, цинка, кальция, магния, натрия, иногда и других веществ. В зависимости от типа котла объём анализа может меняться.

По результатам проведенных химических анализов отложений разрабатываются мероприятия по совершенствованию ВХР, при необходимости обосновывается перевод котла на новый водно-химический режим.

В лабораторной работе № 13 студенты знакомятся с методикой определения степени чистоты экранных труб котла.