2. Влияние внутренных отложений на температурный режим поверхности нагрева.

Летучая зола представляет собой эвтектические смеси компонентов различной плавкости. В состав летучей золы входят три группы частиц, отличающиеся химическим составом и физическим состоянием в зоне высоких температур:

1) Легкоплавкие соединения (700-850) – сульфаты щелочных металлов. В зоне высоких температур ядра факела они испаряются, а затем конденсируются на поверхности труб.

2) Среднеплавкие (900-1100) – FeS,FeO,Na2SiO3. Находятся в топке в расплавленном состоянии, при контакте с поверхностью нагрева налипают на нее и по мере снижения температуры застывают и цементируют другие твердые вещества.

3) Тугоплавкие (1600-2800) – оксиды металлов. Температура их плавления превышает температуру газов в ядре факела.

В таких смесях тугоплавкие компоненты типа МеО при их малом содержании в золе приводят к снижению температуры расплавления эвтектической смеси, что создает опасност шлакования конвективных поверхностей в горизонтальном газоходе. При содержании МеО в золе более 25%, температура плавления золовых частиц повышается и шлакование не имеет места даже при повышенной температуре потока газов.

По степени механической прочности образующиеся на поверхности отложения делятся на сыпучие, связанные рыхлые, прочные и сплавленные (шлаковые). Шлаковые отложения развиваются в зоне температур газов 700-900ºС и могут привести к перекрытию части газохода, что вызовет необходимость снижения нагрузки на котле ввиду ограничения тяги в результате резкого роста аэродинамического сопротивления газового тракта.

В образовании связанных рыхлых и плотных отложений учавствуют щелочные соединения NA2O, K2O, а также сульфатные типа Na2SO4. Они развиваются при сжигании мазута и температуре стенки ниже 200ºС, где начинается конденсация на поверхности нагрева паров серной кислоты совместно с влагой.

В зоне относительно низких температур газового потока – менее 600-700ºС и до температур «холодной части» воздухоподогревателя – наиболее распространены при сжигании твердых топлив сыпучие отложения. Они имеют слабую механическую связь с поверхностью и между собой и легко удаляются при встряхивании или прямом ударе по участку отложений. Сыпучие и другие виды загрязнений ухудшают теплообмен с газовым потоком и снижают эффективность ее работы.

Билет №23

1. Изменение кпд паровых и водогр-х котлов в зависимости от изменения нагрузки. Характер изменения темп-ры уход-х газов по тракту.

Основная задача эксплуатации котлов – обеспечение их длительной, надёжной работы с максимальной экономичностью при соблюдении диспетчерского графика нагрузок.

Различают 3 режима оборудования:

1. базовый, когда котёл работает при номинальной нагрузке, которую стараются не менять.

2. полупиковый, когда нагрузку меняют в зависимости от температуры наружного воздуха и требований потребителей.

3. пиковый, когда включают стоячие котлы при резком похолодании.

По мере увеличения нагрузки (до тех пор, пока она не достигнет номинальной) КПД парового котла увеличивается, а водогрейного наоборот падает.

Температура уходящих газов по газовому тракту падает. Максимальная она в топке (температура на выходе ≈1200⁰С), затем газы поступают в радиационный→радиационно-конвективный→конвективный ПП →ВЭК →РВП. На выходе из РВП температура уходящих газов составляет примерно 100-160⁰С.

2. Хар-ки мет-в для пов-тей нагрева котлов. Коррозия мет-в

В котлостр-и широко прим-ся углеродистые, низколегир-ые и высоколегир-ые стали. При т-ре стенки до 450^оС прим-ся кач-ные углеродист стали марки Ст10 и особенно Ст20. Это малоуглеродис технол-ые, хорошо свариваемые стали, из к-рых изготавл-ся трубы. Стали имеют дост-но высокие прочностные свойства. Низколегир-ые стали имеют легирующие добавки до 3,5-4,5%. Эти стали – перлит. класса, при охлаж-ии на воздухе они не закаливаются. В кач-ве легирующих эл-тов использ-ся хром, молибден, ванадий, вольфрам, титан, марганец и нек-рые другие. Осн-ые легир-щие эл-ты - хром, молибден, при этом добавка хрома повышает окалиностойкость и устойч-ть, т.е. выделения графита на пов-ти зерен, приводящее к снижению допуск-го напряжения. Сварка сталей с повыш-ым содержанием хрома во избежание возможного образ-ия трещин требует предварит-го подогр. Добавка молибдена повышает показатели длит-ой прочное сопротив-я ползучести при высоких т-рах. Молибден в стали вводится обычно вместе с хромом, что препятствует распаду карбидов на металл и графит в процессе длител. экспл-ции. Содержание молибдена в низколегир-х сталях – 0,2-1,1%. Хромомолибденовые стали свариваются хорошо, прим-ся для работы при т-ре стенки эл-тов до 500^оС. Высоколегированные хромоникелевые стали могут использоваться при температурах до 625-656С Содержание легирующих элементов достигает в них 40%, из хромоникелевой основы 27-35%.

Никельсодер-е с отлич-ся высокой стоимостью. Все аустенитные стали прим-ся в термообработанном сост-ии- закалке на аустените при этом стали нагревают до 1050-1150°С с последующим резким охлажд-ем (в воде, масле). Стали этого класса имеют высокую стойкость против коррозии, и они широко используются в различ-х энергоагр-х и пароген-рах для эл-тов. Увелич-е содерж-е никеля (не менее 9%) обеспеч-т длит-ую прочность стали. Никель, создает повышен. коррозионную стойкость аустенитных сталей. Вместе с никелем вводят обязательно и хром. Для снижения склонности аустенит-х сталей к межкристаллитной коррозии в аустенитные стали добав-т титан и ниобий, которые связывают углерод в термически устойч-е карбиды. Добавка ванадия в низколегир-ые стали способ-ет повышению прочности при длительной экспл-ции в области высоких т-р. Ванадий создает мелкозерн-ую структу, образует устойч-ые карбиды, но, кроме того, снижает окалиностойкость. Добавка бора способ-ет повышению прочности при высоких т-рах, но ухудшает свариваемость легиров-х сталей. Вольфрам в аустенитные стали вводится для повыш-я жаропрочности, но вольфрам - дорогая присадка. Марки углеродистых сталей обозн-ся цифр. например: Ст10; Ст20, что соотв-ет среднему содержанию углерода сотых долях процента. Легированные стали: 12 Х1МФ; 16Х1М1Ф; 16ГНМ для барабанов котлов.

Билет №24