Снижение средней скорости воды в трубной системе ПВД
В работах многих исследователей, в том числе и приведенных ранее [2, 4], рекомендуется ограничение скорости воды в трубах ПВД до 1,6 2,0 м/с. Длительный
опыт эксплуатации ПВД на отечественных энергоблоках СКД после реконструкции аппаратов, выполненной в соответствии с известными рекомендациями УралВТИ — ТКЗ для снижения скорости воды, также подтверждает уменьшение интенсивности износа входных участков труб. Однако этот фактор, по-видимому, не является определяющим, поскольку указанное мероприятие (по данным УралВТИ и других организаций [9]) увеличивает период эксплуатации до момента достижения предельно допустимого износа металла труб лишь с 20...25 до 35...40 тыс. ч.
Следует отметить, что наибольший износ змеевиков ПВД-6 наблюдается на тех электростанциях, где блоки большую часть времени работают с максимальной нагрузкой и номинальной температурой воды на входе в ПВД. При снижении температуры процесс перемещается в последующие аппараты, что согласуется с теоретическими представлениями, иллюстрируемыми графиком на рис. 2. Организация плавного входа потока в трубную систему ПВД
Согласно оценке специалистов разных стран данный способ повышения надежности входных участков труб ПВД является, по-видимому, одним из наиболее эффективных. Так в работе [10] указывается, что при обтекаемой конфигурации входных камер и входных отверстий труб ПВД и соответствующей организации водного режима можно безопасно повышать скорость воды до 4,4 м/с. Аналогичная точка зрения высказывается и в работе [5], согласно которой благоприятный эффект достигается применением любого типа диффузора. При оптимальной конструкции сопротивление диффузора оценивается как незначительное. В работе [3] излагается вариант защиты входных участков труб новых и поврежденных ПВД путем фиксации в трубах способом взрыва тонкостенных цилиндрических вставок, например, из нержавеющей стали или титана.
В отечественной энергетике на ПВД коллекторного типа реализация последнего способа невозможна. Более перспективными следует считать два конструктивных решения: установка при монтаже змеевиков защитных вставок (например, вариант, изложенный в работе) и скругление кромок входных отверстий в коллекторах. Первое из указанных решений проходит испытания на ПВД блоков СКД Костромской ГРЭС, второе реализовано в последних проектах ТКЗ. Выводы
1. Проведенными исследованиями подтверждено, что износ входных участков труб ПВД является результатом комбинированного действия эрозионных (гидродинамическое воздействие потока) и коррозионных факторов. В наибольшей степени этот процесс проявляется в аппаратах, длительно работающих в неблагоприятной области температуры (примерно до 200 °С). для которой характерно отсутствие условий для формирования на металле плотной защитной пленки магнетита.
2. Повышение эрозионно-коррозионной стойкости змеевиков ПВД коллекторного типа возможно как средствами водно-химического режима, так и путем конструктивных решений. Наиболее эффективными из них следует считать: реализацию нейтрально-окислительного режима (при устранении коррозионных процессов с паровой стороны); установку защитных вставок; обеспечение плавного входа воды в змеевики посредством скругления кромок входных отверстий в коллекторах; использование более коррозионно-стойких сталей, например, марки 12Х1МФ.
3. Для отработки оптимальных решений повышения надежности трубной системы ПВД необходима длительная промышленная апробация различных перспективных мероприятий.