ЗАГРЯЗНЕНИЕ, ЗОЛОВОЙ ИЗНОС И КОРРОЗИЯ ВНЕШНИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОТЛОВ.

Представление о физических и химических процессах, протекающих в котельных агрегатах и установках, является необходимым условием для понимания причин, вызвавших создание и определяющих выбор той или иной конструкции топочного устройства, котельного агрегата и его элементов, устройств и вспомогательных механизмов.

К физико-химическим явлениям, протекающим с внешней стороны поверхностей нагрева, относятся процессы горения, загрязнения, износа, коррозии и окалинообразования и с внутренней — изменение темпера­туры и агрегатного состояния теплоносителя, гидродинамика и цирку­ляция теплоносителя, образование накипи и выпадение из воды отло­жений, шлама, иногда коррозии внутренних поверхностей нагрева и сепарация пара и воды.

Загрязнение внешних поверхностей нагрева при омывании их дымо­выми газами может иметь место при работе котлоагрегатов на твердых и жидких топливах. Все отложения, образующиеся на наружных по­верхностях нагрева, можно условно разделить на четыре группы: плот­ные, рыхлые, сыпучие и липкие. Каждая из групп отложений связана с составом золы топлива и процессом, протекающим при сжи­гании в топке.

Первые три группы отложений наблюдаются при сжигании твер­дых топлив, липкие отложения могут образовываться при сжигании жидких топлив.

Процесс загрязнения начинается в топке и обычно при сжигании твердого топлива происходит в виде осаждения частиц золы на трубах поверхностей нагрева и не закрытых трубами участках обмуровки. Наи­более интенсивно эти процессы протекают при наличии в топочной ка­мере полувосстановительной среды, снижающей температуру плавкости золы по сравнению с температурами для окислительной среды. Первоначально отложения золы твердого топлива имеют в топке рыхлую структуру и могут быть легко удалены. Задержка удаления отложений приводит к их превращению в плотные спекшиеся образования, которые под воздействием высоких температур и полувосстановительной среды становятся стекловидными.

Если же скорость дымовых газов низка (<2—3 м/с), то могут иметь место повышенное загрязнение поверхностей нагрева и снижение тепловосприятия вне зависимости от приведенной зольности топлива.

 


Внешняя коррозия поверхностей нагрева связана с составом дымовых газов и характером протекания процесса горения, а также с температурным режимом работы металлических элементов и поверхностей нагрева котельного агрегата. Например, при сжигании мазута коррозия может про­исходить при высоких и низких темпера­турах.
В силу изложенного скорости дымовых газов (при номинальной нагрузке котлоагрегата) выбирают в диапазоне 4—8 м/с. При слоевом сжигании топлива частицы уноса из топочной камеры крупней, чем при камерном, а количество золы меньше, что дает возможность продлить кампанию ра­боты котлоагрегата без очистки поверхно­стей нагрева.

Высокотемпературная коррозия явля­ется следствием присутствия в золе мазута окиси ванадия и воздействия его на эле­менты котлоагрегата при температуре ме­талла, достигающей 680°С и более (подвес­ки, опоры и т. п.). В первую очередь высокотемпературной коррозии подвержены легированные стали аустенитного класса.

Низкотемпературная коррозия связана с содержанием в мазуте се­ры, образованием S03 и соединением его с конденсирующимися водя­ными парами, дающим серную кислоту и ее раствор.

При камерном сжигании твердого топлива внешняя коррозия труб наблюдалась при температурах металла около 400°С в тех частях топоч­ных камер, где имели место полувосстановительная среда и несгоревшее топливо.

Для борьбы с низкотемпературной коррозией при сжигании серни­стого мазута, как показали исследования, целесообразно снижать избы­ток воздуха в топочной камере до величины ат=1,02—1,05, что умень­шает температуру точки росы. 

 

=1= =2= =3= =4= =5= =6= =7= =8= =9= =10= =11=