Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Котел.doc
Скачиваний:
140
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
2.17 Mб
Скачать

3.11. Подвесная система.

Подвесная система расположена в верхней и средней части конвективной шахты и является второй по ходу питательной воды поверхностью нагрева. Подвесная система состоит из двух частей, движение воды осуществляется двумя потоками. Движение воды в подвесной системе противоточное движению дымовых газов.

Блок ст. № 1.

Один входной коллектор диаметром 325х50 мм, сталь 15Х1М1Ф расположен в конвективной шахте на отметке 35 м. Трубы подвесной системы (всего 120 труб на поток) диаметром 32х6 мм, сталь 12Х1МФ расположены по высоте конвективной шахты и разделяются на три стойки по 40 труб в каждой и подключены к трем выходным коллекторам диаметром 325х38 мм, сталь 12Х1МФ, которые расположены над конвективной шахтой и опираются на балки потолочного перекрытия.

Блоки ст. № 2, 3, 4.

Два входных коллектора диаметром 325х38 мм, сталь 12Х1МФ расположены в конвективной шахте на отметке 35 м. Трубы подвесной системы (всего 124 труб на поток) диаметром 32х6 мм, сталь 12Х1МФ расположены рядами, два ряда по 62 трубы в каждом и подключены к двум выходным коллекторам диаметром 325х38 мм, сталь 12Х1МФ, расположенным на отметке 35 м. На трубы подвесной системы опираются трубы КПП НД II-й ступени. Коллектора ПСКШ опираются на каркас котла через роликовые опоры.

3.12. Водяной экономайзер.

Водяной экономайзер расположен в нижней части опускного газохода и является последней поверхностью нагрева (по ходу газов) в конвективной шахте. Водяной экономайзер состоит из двух частей, движение воды осуществляется двумя потоками. Экономайзер каждого потока состоит из входного и выходного коллекторов диаметром 325х50 мм, сталь 12Х1МФ и 172 пакетов змеевиков из труб диаметром 32х6 мм, сталь 20. Пакеты двух змеевиков (входных) имеют 7 горизонтально-подъемных ходов. Шаг между трубами в панели 80 и 120 мм, шаг между пакетами - 50 мм. Крепление змеевиков в пакете производится при помощи четырех рядов "щек". Пакеты крепятся между собой при помощи полос размером 8х60х2090 мм, сталь 12Х1МФ. Крепление обеспечивает постоянные шаги между трубами. Расположение труб в экономайзере шахматное, коллекторы экономайзера расположены в газоходе конвективной шахты, изолированы обшивкой. Крепление коллекторов к каркасу котла через неподвижные и роликовые опоры.

3.13. Работа металла поверхностей нагрева котла.

3.13.1. Металлы парового котла.

Основными материалами для котлостроения служат углеродистые и легированные стали, в состав которых включены хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий и др. Условные обозначения сталей характеризуют их примерный состав. Каждая буква указывает на наличие в стали какого-либо добавляемого легирующего элемента. Цифры до первой буквы показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры за буквой характеризуют среднее содержание элемента в целых процентах. Если количество какого-либо элемента содержится меньше или около 1 %, то цифра за его обозначением обычно отсутствует. Условные обозначения добавляемых элементов следующие:

Б - ниобий М - молибден Т - титан

В - вольфрам Н - никель Ф - ванадий

Г - марганец Р - бор Х - хром

Д - медь С - кремний Ю - алюминий

Углеродистая сталь применяется для изготовления элементов парового котла, работающих в условиях отсутствия ползучести, т.е. при температуре не выше 450° С.

Низколегированная сталь применяется для элементов котлов, работающих в условиях ползучести при температуре до 585°С. В данном котле широко применена хромомолибденовая сталь 12Х1МФ. Для выходных змеевиков пароперегревателей применяют аустенитные стали с высоким содержанием хрома, что делает их высокоокалиностойкими. В данном котле применена сталь 12Х18Н12Т. К недостаткам аустенитной стали относится склонность к образованию трещин при совместном воздействии напряжений и коррозионной среды.

При работе стали под нагрузкой и при нагреве ее до высокой температуры не должно происходить ускорения ползучести в течение расчетного срока работы - 100 тыс. часов (около 15 лет). Считается допустимым увеличение диаметра труб за первые 50 тыс. часов работы до 1,0%. При всех условиях нужно незамедлительно менять трубы при увеличении их диаметра на 2,5 %. Приближенно считают, что увеличение температуры труб на 40°C от расчетного значения приводит к сокращению длительности надежной работы стали в 10 раз. Работа при температуре на 80°C выше расчетной уменьшает длительность надежной эксплуатации примерно в 100 раз. Поэтому в эксплуатации необходим систематический контроль состояния металла, работающего в условиях ползучести - при температурах среды более 450°C.

Для контроля ползучести и проверки изменения структуры и механических свойств металла на главных паропроводах вблизи котла предусматриваются контрольные участки длиной около 4,5 м.

3.13.2. Температурный режим обогреваемых труб.

Надежность работы прямоточного котла в значительной степени определяется правильной организацией гидродинамики, обеспечивающей стабильный расход теплоносителя в обогреваемых трубах со скоростями, необходимыми для их нормального охлаждения. Температурный режим поверхности нагрева обуславливается показателями надежности гидравлического режима элементов прямоточного котла: гидравлической и тепловой разверками, устойчивостью потока, отсутствием пульсации, застоя потока и др. Трубы, находящиеся в наиболее опасных температурных условиях, называются разверенными.

Отношение температуры среды на выходе из разверенной трубы t к средней температуре на выходе из элемента tк называется коэффициентом температурной разверки:

tк т

Sт = ──────

t т

Отношение приращения энтальпии в отдельной трубе λ к среднему приращению ее в элементе λ i эл называется коэффициентом тепловой разверки:

λ

Sq = ──────

λ i эл

Отношение расхода среды в отдельной трубе Gт к среднему расходу в трубах элемента G называется коэффициентом гидравлической разверки:

G т

Sг = ───

G т

Наиболее опасными в котле являются наиболее обогреваемые и имеющие наименьший расход среды трубы. Проверка надежности их работы должна производиться по величине тепловой разверки, определенной с совмещением всех неравномерностей.

3.13.3. Влияние режимных факторов на температуру поверхностей нагрева.

В условиях эксплуатации контроль за температурой металла ведется в необогреваемой зоне. При этом в инструкции даются предельные значения этих температур для различных поверхностей нагрева. Эти значения даются из условия надежной работы металла в зоне обогрева. В ряде случаев температура металла может превышать установленные значения.

Неудачная организация топочного режима может серьезно сказаться на условиях работы металла. Так, высокое расположение ядра горения в топке может привести к повышению температуры металла в отдельных ступенях пароперегревателя. Неравномерное распределение топлива по горелкам может привести к перекосу температур металла по полутопкам. Такой режим приводит к увеличению тепловых разверок в отдельных поверхностях нагрева. Естественно, что в эксплуатационных условиях должно производиться перераспределение расходов воды на питание котла и впрысков, расходов топлива между горелками исходя из обеспечения надежной работы поверхностей нагрева.

Температурный режим металла труб наиболее высокотемпературных элементов котла, какими являются перегреватели - один из основных факторов надежности. Он в значительной мере зависит от неравномерности тепловосприятия параллельных ветвей ширмового или конвективного пароперегревателей. Если учесть, что теплоемкость протекающей в них среды относительно невелика, то большая тепловая разверка может вызвать значительное различие температур на выходе из параллельных змеевиков. Температурная разверка особенно опасна в выходных ступенях пароперегревателя, где повышение температуры на каждые 10°C снижает продолжительность работы металла до разрушения в два раза.

Вместе с органической массой топлива в топочную камеру котла поступают различные минеральные вещества (зола), которые в зоне высоких температур преобразуются, часть из них (около 15 %) плавится и выпадает в низ топки в виде шлака, а остальная масса золовых частиц уносится продуктами сгорания. В топочной камере в зонах контакта высокотемпературных газов с экранами могут возникать отложения. В топках с жидким шлакоудалением экраны в зоне максимальных тепловых потоков равномерно покрыты зажигательным поясом и шлаковой пленкой; поэтому температура стенки труб НРЧ и других радиационных экранов не превышает допустимых значений. При сжигании твердого топлива и значительной зашлакованности "голых" экрановтопочной камеры происходит повышение температуры дымовых газов от проектных. Это приводит к ухудшению режима работы труб ШПП. Неравномерность увеличения температуры и отложений по ширине и глубине газохода усиливает температурные разверки, которые наиболее опасны для теплонапряженных элементов котла – пароперегревателя. Для борьбы с отложениями на трубах пароперегревателя служит их очистка паром глубоковыдвижными аппаратами.

3.13.4. Условия работы металла в пусковых режимах.

По условиям обеспечения надежности работы поверхностей нагрева пусковые режимы являются наиболее ответственными. Условно операции на сепараторном режиме пуска можно разбить:

1) розжиг - подключение пароперегревателя свежего пара;

2) подключение промежуточного пароперегревателя;

3) перевод на прямоточный режим;

4) нагружение котла, перевод на номинальное давление.

На протяжении всех этапов пуска должна быть обеспечена надежность работы поверхностей нагрева до встроенной задвижки, за счет поддержания требуемых расходов питательной воды (растопочных) по ниткам и соответственно давления до ВЗ (240-250 кгс/см2). На первом этапе пуска критерием организации надежного безрасходного режима пароперегревателей котла является достижение предельных температур металла обогреваемых дымовыми газами труб ширмового и конвективного пароперегревателей высокого и низкого давления. В связи с этим должна быть обеспечена начальная форсировка котла, обеспечивающая надежность указанных поверхностей нагрева. На втором этапе очень важно обеспечить надежное подключение пароперегревателя свежего пара без заброса влаги. Поэтому, открытие клапана на подаче пара в пароперегреватель при пусках из неостывшего и горячего состояния должно производиться с выдержкой по времени. Критерием предельного расхода топлива на котел на этом этапе будет обеспечение надежности работы обеспаренного промежуточного пароперегревателя и тщательное выдерживание растопочных расходов. В то же время может стать определяющим по форсировке котла большие температурные разверки по ширмовому пароперегревателю при условии ненадежной работы элементов встроенного узла (встроенного сепаратора, клапана сброса воды в расширитель 20 кгс/см2). На следующем этапе пуска необходимо с ростом параметров среды до ВЗ, производить перевод котла на прямоточный режим работы (прикрывая клапан сброса воды из встроенного сепаратора Д-2), избегая заброса влаги в ширмовый пароперегреватель. Нагружение и перевод котла на номинальное давление должно производиться так, чтобы избежать превышения температур пара за элементами выше допустимых. Следует отметить, что аустенитная сталь подвержена растрескиванию при быстрых изменениях температуры и резкому сокращению ресурса работы. Поэтому в период растопки необходимо тщательное выполнение положений эксплуатационной инструкции на всех этапах пуска.

3.13.5. Экспликация трубных элементов пароводяного тракта котла.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]