Энергомашиностроение 82г
Метод уравновешивания вращающихся дискретно распределенных масс
Расчет тепловых схем паротурбинных установок
Об экономичности работы ступени центробежного нагнетателя
Коэффициент потерь в рабочем колесе при использовании ВРА
О влиянии сепарирующих устройств
Особенности гидравлических схем
Повышение усталостной прочности
Пути повышения стойкости
Свойства металла двухслойных трубопроводов ДУ 850 и 350
Влияние термомеханических режимов
Влияние режимов термической обработки
Усталостная прочность соединений
Дистанционное исследование металла
Анализ повреждаемости маслоохладителей
Диспетчеризация энергетического хозяйства
Производство и распределения энергоносителей
Проектирование и внедрение средств механизации
Стенд для коррозионных испытаний
Повышение экономичности тягодутьевых машин
Некоторые характеристики работы топок
ВДНХ «Работать эффективно и качественно»
Совещание руководителей экономических служб
Состояние и пути снижения металлоемкости
Устройство для измерения полей температур
Повышение эффективности охлаждения
Экспериментальное исследование виброактивности
Колебаний вала при возникновении автоколебаний
Испытания сотовых уплотнений в воздушной среде
Расчет нестационарных термоупругих напряжений
Влияние тепловой нагрузки
Исследование влияния размеров промежуточных перегородок
О численном расчете гидромеханического клапана
Влияние ребер на жесткость конструкции
Состояние поверхностного слоя стали 06Х12НЗД
Испытание антифрикционных свойств сплавов
Деформация керамических стержней
Расчетный метод определения применимости материалов
Новые оценочные показатели
Социалистическое соревнование
Новое оборудование для изготовления мембранных змеевиков
Автоматизация фото-обработки рентгенограмм
Проблемы коррозионного растрескивания
Сварка трубопроводов из аустенитной нержавеющей стали
Рекомендации по контролю и устранению МКР
На ВДНХ «Новаторы СЭВ81»
Внедрение резьбонарезных головок
Сталь марки ЭП842
Строительство тепловых электрических станций
Устройство для отбраковки и транспортировки шаровых тел
Котел-утилизатор КН-80/40
Основные направления работы отрасли по экономии материальных ресурсов
Применение в конструкциях машин широкополочных балок
Реактивные усилия и расходы при критическом истечении вскипающей воды
Влияние промперегрева на роль ЦВД
Экспериментальная проверка расчета линзовых компенсаторов
Исследование диффузора центробежного двустороннего вентилятора
К расчету опорных подшипников горизонтальных гидротурбин
Использование силицированного графита
Линии изготовления точно-литых деталей
Свойства перлитной стали 15Х1М1ФШ
Исследование газовой атмосферы нагревательной печи
Определение допусков на метрологические характеристики контрольных отражателей
Повышение защитных свойств стекло-эмалей
Исследование плотности разъемных и сварных соединений
Испытания изделий на герметичность
Исследования гелиевой плотности фланцевых соединений
Турбостроители соревнуются за экономию топливно-энергетических и материальных ресурсов
Применение ГТЭ-150 в энергетике
Введение в эксплуатацию гидротурбин диагонального типа
Комплект измерительной системы частоты вращения ротора турбины
Преобразователь частоты ДУС-1
Леонид Александрович Шубенко-Шубин
Особенности освоения микропроцессорных средств в энергомашиностроении
Крупнейшие гидромашины насосотурбинных агрегатов зарубежных ГАЭС
Насосо-турбинный гидроагрегат ГАЭС Горнберг
Конструкция многоступенчатого лабиринтного кольцевого уплотнения
Научно-техническое творчество молодежи
Изобретательство и рационализация — резерв экономии
Изменение технологического процесса обработки ковочных и обрезных штампов
Использование показателя патентной защиты
Оценка технического уровня и качества нового изделия
Особенности и порядок расчета патентно-правового показателя
Пути экономии электроэнергии при сварке на Атоммаше
Потребление электроэнергии при сварке отдельных узлов первых корпусов
Внедрения техники ИК-электро-нагрева
Пора технической зрелости
Математическая модель и алгоритмы решения программного комплекса
Разработка и исследование трансзвуковой компрессорной ступени
Интенсификация теплообмена в трубе переменного сечения
Влияние водно-химических факторов на повышение надежности ПВД
Зависимость кинетики распада молекул
Совершенствование водно-химического режима энергоблоков
Снижение средней скорости воды в трубной системе ПВД
Состояние и перспективы производства мембранных поверхностей нагрева котлов
Технологичность конструкций роторов с верховой посадкой лопаток
Предложения по совершенствованию технологии облопачивания ЦКР с ВПЛ
Интенсификация режимов предварительной термической обработки поковок
Технология восстановления и упрочнения штоков и шпинделей арматуры
Оценка работоспособности соединений стали 08Х18НЮТ, паянных припоем ПЖК-1000
Пульсации температур в приводах СУЗ
Результаты натурных испытаний гидротурбины ГЭС Мактаквак
Определение расхода с помощью аппарата Гибсона
Комплексная автоматизация испытаний приводов СУЗ в условиях серийного производства
Испытания приводов СУЗ в сборе
Испарители мгновенного вскипания к энергоблокам 500 и 800 МВт
О погрешностях измерения рулетками
Новые термокарандаши для контроля температуры при нагреве стальных изделий
Консервация газотурбинной установки ГТН-6 в виде моноблока
Сжигание топлив в кипящем слое
Эксплуатационные испытания котла
Эффективность сжигания топлива в кипящем слое
Дмитрий Гаврилович Кузнецов
В семье единой
Из опыта патентно-лицензионной работы
Изобретательская и патентно-лицензионная работа в ВПТИэнергомаше

Влияние тепловой нагрузки на железо-окисное накипеобразование в котлах

На основании теоретического рассмотрения закономерностей термолиза гидрозакиси железа, а также экспериментальных данных, приведенных в работе, авторами были получены соответствующие номограммы, приведенные на рис. 2 и 3. Анализ данных по термическому распаду гидрозакиси железа показывает следующее. В прямоточных котлах СКД (например, в котле ПК-41) распад Ре(ОН)2 завершается во входном фронтовом экране НРЧ, и железо-окисные отложения, наблюдаемые в следующем боковом экране НРЧ, происходят из ранее образовавшихся высокодисперсных кристаллов магнетита. Это подтверждается экспериментальными данными о структуре отложений и дисперсности соединений железа в потоке среды.
В барабанных котлах высокого давления (13,8 и 9,8 МПа) за время пребывания в котле 5 ... 6 ми# (время пребывания — это отношение массы воды в циркуляционных контурах котла к его паро-производительности гидрозакись железа полностью распадается с образованием магнетита, поскольку время распада на 90 % составляет 0,8 мин (при давлении 13,8 МПа) и 1,5 мин (при 9,8 МПа). Время пребывания в котле и время распада гидрозакиси железа в барабанных котлах среднего давления (4,0 МПа) близки и составляют 13 и 15 мин соответственно. В барабанных котлах низкого давления (1,4 МПа) гидрозакись железа распадается в меньшей степени, поскольку время распада на 90 % в условиях пониженной температуры воды составляет 180 мин, тогда как время пребывания воды в котле — лишь около 50 мин.
На основании изложенного можно дать прогнозную сравнительную оценку интенсивности железо-окисного накипеообразования в котлах различных типов н влияния на нее тепловой нагрузки.
В барабанных котлах высокого давления, на электростанциях, работающих в режиме ГРЭС с минимальным добавком химической обессоленной воды, действуют оба рассмотренных основных фактора железо-окисного накипеобразования, а именно: наличие поверхностного заряда у коллоидных частиц продуктов коррозии и присутствие железа преимущественно в форме магнетита. Так, согласно данным промышленных испытаний, проведенных НПО ЦКТИ и ЛПИ, уже в питательной воде подобных котлов около 50 % соединений железа обладает магнитными свойствами. Остальные 50 % — в основном гидрозакись железа, которая, как показано ранее, в котле полностью переходит в форму магнетита. В этом случае должна иметь место максимальная скорость железо-окисного накипеообразования, а при обобщении экспериментальных данных в соответствии с формулой для показателя степени п следует ожидать значения 2,0 — максимальной из экспериментально определяемых величин, что хорошо согласуется с результатами промышленных испытаний.
В барабанных котлах среднего давления в полной мере сохраняется влияние первого из перечисленных факторов. Однако большая величина добавка химически умягченной воды (20 % и более), в которой содержание магнитных форм соединений железа незначительно, и более низкая температура питательной воды приводят к тому, что суммарное содержание магнетита и гидрозакиси железа в питательной воде на входе в котел заметно снижается (около 20 % Ре804).
Кроме того, в условиях работы котлов среднего давления должны проявляться дополнительные факторы процесса. В соответствии с результатами работы, следует ожидать стабилизирующего влияния повышенных значений рН котловой воды и концентрации кремниевой кислоты, которые тормозят процесс термического распада гидрозакиси железа. В связи с большим размером добавка и упрощенной схемой хим-водоочистки железо-окисное накипеообразование может существенно уменьшаться из-за присутствия органических соединений в «солевом букете» котловой воды. Так, например, в опытах, проведенных на Рижской ТЭЦ-1 при переводе котла (питавшегося химически очищенной водой, приготовленной из артезианской) на питание из поверхностного водоисточника с высоким содержанием органических веществ, интенсивность осаждения соединений железа в контурах котла снизилась в несколько раз. Наконец, более низкая температура котловой воды и соответственно металла труб должна привести к некоторому снижению величины термо-ЭДС, возникающей под действием теплового потока и, следовательно, к снижению интенсивности осаждения соединений железа в котле.
Очевидно, следует ожидать существенного уменьшения интенсивности железо-окисного накипеобразования в котлах среднего давления. Анализ фактических данных, выполненный в работе [41, показывает, что доля соединений железа, выпадающих в котлах среднего давления, составляет около 40 % (от общего количества, поступившего с питательной водой) по сравнению с 90 % для котлов высокого давления, т. е. снижается в 2 раза. При этом интенсивность железоокисных отложений линейно зависит от тепловой нагрузки (п=1).
Приведенные соображения относятся и к котлам низкого давления, для которых показатель степени влияния тепловой нагрузки (с учетом данных работы по фактическому выпадению железа в котлах низкого давления) также должен быть примерно равен 1.
В котлах СКД, работающих при гидразинно-аммиачном режиме, как уже отмечалось, все соединения железа в зоне образования отложений в НРЧ присутствуют в форме магнетита, т. е. второй фактор железоокисного накипеообразования проявляется в максимальной степени. При этом влияние первого фактора практически отсутствует, так как в силу высокой температуры среды свойства ее как растворителя резко снижаются, и поэтому отсутствуют условия для образования поверхностных зарядов коллоидных частиц [7]. Таким образом, в условиях работы котлов *СКД интенсивность осаждения соединений железа в НРЧ должна линейно зависеть от тепловой нагрузки. Экспериментальные данные, полученные разными авторами на промышленных котлах типа ПК-41, фиксируют подобные значения показателя степени (1,0 и 0,5).
Накопленный в последние годы опыт эксплуатации блоков СКД на нейтрально-окислительном режиме прн вводе перекиси водорода и газообразного кислорода свидетельствует о весьма незначительном осаждении соединений железа в топочных экранах котлов. С учетом изложенного это представляется закономерным, так как при вводе окислителя подавляющее количество соединений железа в тракте энергоблока находится в немагнитной (парамагнитной) форме Ре(ОН)3, РеООН и Ре203. Характерно, что небольшие железо-окисные отложения при нейтрально-окислительном режиме крайне слабо связаны с металлом труб, что подтверждает ограниченную роль в процессе железо-окисного накипеобразования поверхностных адгезионных сил взаимодействия частиц продуктов коррозии с поверхностью нагрева.
Таким образом, можно констатировать, что в условиях традиционного щелочного режима максимальное влияние тепловой нагрузки должно проявляться в барабанных котлах высокого давления (показатель степени п в формуле (1) равен 2), а минимальное — в котлах СКД (л=1). В остальных случаях показатель степени п в большей или меньшей степени приближается к единице в зависимости от параметров и конструкции котла, водно-химической схемы и качества исходной воды.
На основании изложенного должно быть пересмотрено отношение к повышенным тепловым потокам, интенсифицирующим осаждение соединений железа в котлах, как к неизбежному явлению. Определенные резервы борьбы с железо-окисным накипеобразованием заключены в рациональной организации водного режима энергоблоков и прежде всего в снижении содержания магнитных форм соединений железа в котловой воде. Представляется также перспективной рекомендуемая рядом авторов локальная защита зоны топочных экранов с высокими удельными тепловыми потоками путем установки дополнительных экранов, охлаждаемых водой с более низкой температурой, поскольку снижение температуры стенки трубы должно закономерно приводить к уменьшению генерируемых термо-ЭДС.
Выводы
1. Важнейшими факторами железо-окисного накипеобразовання в топочных экранах котлов являются наличие поверхностного заряда у коллоидных частиц продуктов коррозии и присутствие в котловой воде магнитных форм соединений железа. Суммарное влияние указанных и ряда дополнительных факторов определяется как организацией водно-химического режима энергоустановки в целом, включая качество добавляемой в цикл воды и размер добавка, так и параметрами и конструкцией котла.
2. Известная формула (1) для прогнозирования интенсивности железо-окисного накипеобразования, учитывающая лишь общую концентрацию соединений железа в питательной воде и тепловую нагрузку топочных экранов, в общем виде не отражает сложного процесса взаимодействия факторов осаждения соединений железа в котлах разных типов и параметров. Вместе с тем использование указанной формулы для прогнозирования интенсивности накипеобразования в котлах данного типа на конкретной электростанции целесообразно и правомерно при уточнении коэффициентов «к» и «п» по данным тепло-химических испытаний.
3. Представляется перспективной промышленная проверка возможности снижения интенсивности железо-окисного накипеобразования в барабанных котлах высокого давления в условиях нейтрально-окислительного режима при наличии блочной обессоливающей установки.
4. Необходимо дальнейшее развитие экспериментальных работ по изучению влияния теплового потока и возникающей при этом термо-ЭДС на интенсивность железо-окисного накипеобразования. В частности, требуется всесторонне исследовать осаждаемость различных форм соединений железа при щелочном и нейтрально-окислительном режимах, а также влияние на этот процесс температуры стенки трубы.



 
Яндекс.Метрика