23.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.

24. Допустимые пределы рабочих нагрузок пк и вк, чем они определяются.

Работа котла при переменных нагрузках требует знания рабочего диа­пазона нагрузок, в котором каждый котел может работать надежно и дли­тельно с заданной экономичностью.

Расчетная номинальная нагрузка D_ном является максимальной, которую может длительно нести паровой котел с заданным КПД. Превышение ведет к снижению КПД, росту напряжения металла, более опасному для барабана и коллекторов перегревателя, и при определенных условиях может вызвать аварийный останов котла.

Каждый вид котла имеет допустимую минимальную нагрузку D_мин ни­же которой работать нельзя. Нижний предел допустимой устойчивой нагрузки определяется:

а) устойчивостью процесса горения топлива;

б) надежностью работы экранных поверхностен топочной камеры.

По устойчивости горения топлива природный газ и мазут практически не имеют ограничений. Реакционные топлива с большим выходом летучих веществ при твердом шлакоудаленнн обеспечивают устойчивое горение фа­кела до нагрузки 40- 50%D_ном. остальные топлива (антрациты, тощие угли) - до 50-60%D_ном. При жидком шлакоудаленнн ограничение связано с поддер­жанием жидкотекучего состояния шлака. В этом случае минимальная нагруз­ка определяется температурой плавления шлаков и конструкцией камеры го­рения и составляет обычно 60 - 75%D_ном, часто с «подсветкой», то есть сжи­ганием в отдельных горелках небольшого количества (8-10% по тепловыде­лению) мазута или природного газа для гарантии против застывания шлаков.

Надежность работы экранных поверхностен при наличии естественной циркуляции зависит от появления застоя и опрокидывания циркуляции в от­дельных неудачных по конструкции или условиям обогрева контура труб и по испытаниям ограничивается нагрузкой 30 - 4О%D_ном. В прямоточных паро­вых котлах минимальная нагрузка определяется уровнем массовой скорости wp=500-600 кг/(м^2с), обеспечивающей допустимую температуру металла поверхности в зоне ядра факела, что отвечает D_мин = 30%D_ном. Применением рециркуляции рабочей среды в экранах топочной камеры можно снизить D_мин до10-15%D_ном.