На головну

 Метал парових котлів |  Розрахунок температурного режиму обігріваються труб парового котла |  Теплообмін при докритичному тиску водного теплоносія |  Теплообмін при сверхкритическом тиску водного теплоносія |  Особливості температурного режиму горизонтальних труб, криволінійних труб і каналів і газощільних екранів |  Вплив внутрішньотрубних відкладень на температурний режим обігріваються труб парового котла |  Матеріальний баланс домішок в пароводяному тракті парового котла |  Корозія металу в пароводяному тракті парового котла |  Розчинність домішок у водному теплоносії |  Перехід домішок з води в насичений пар |

Освіта відкладень домішок в пароводяному тракті прямоточного котла

  1.  I. Освіта ради присяжних повірених
  2.  II. Аналіз ситуації з математичною освітою в ліцеї №12
  3.  WEB-технологія. Технологія WebSnap. Перетворення записів бази даних в HTML-код засобами Delphi.
  4.  А) освіту скарбів
  5.  А. Освіта в першій половині XIX ст.
  6.  Аварійна зупинка котла
  7.  Алгоритм приведення квадратичної форми до канонічного вигляду ортогональним перетворенням.

Найбільші труднощі в роботі котла викликають відкладення, що утворилися в зоні високих теплових потоків (топкова камера, область пальників) через значне збільшення термічного опору теплопередачі і підвищення температури металу.

Характер розподілу відкладень по довжині труб парового котла залежить від типу котла (барабанний або прямоточний), тиску (ДКД або СКД), водно-хімічного режиму та інших факторів.

Особливості відкладення домішок в прямоточних котлах СКД пов'язані зі зміною характеристик масопереносу в зоні великої теплоємності.

На (рис. 11.24) показано зміна швидкості W, температури t і концентрації домішки З по перетину труби, а також зміни середньої ентальпії потоку hср, Температури ядра потоку Тя і внутрішньої поверхні стінки Тст. У перетинах труби Zя і Zст ці температури рівні температурі максимальної теплоємності Тмт.

Розчинність речовин в ЗБТ зменшується з ростом температури. Характер зміни розчинності речовини в двох перетинах труби (Cотл0, Cл0) По довжині труби показаний на (рис. 11.24). Тут же показано зміна концентрації домішки в ядрі потоку Зя (При Z = 0 Зя = Свх) І поблизу стінки Зст. З урахуванням адсорбції речовини на стінці прийнято Сст > Зя, Де Cхв0 відповідає мінімуму розчинності.

Для продуктів корозії заліза характерний другий випадок, який і представлений на (рис. 11.24). У перетині Zнач, Де Cстін ? Cстінo, На стінці труби починається процес кристалізації речовини (рис. 11.24). При збільшенні концентраційного напору Cстін-Cстінo швидкість росту відкладення dg / dt зростає. Тут g - маса відкладень. При наближенні Тст до температури максимальної теплоємності Тмт (ЗБТ) швидкість дифузії різко падає, і це призводить до гальмування процесу кристалізації, dg / dt знижується (рис. 11.24) перетин Zст). При цьому в пристінному шарі створюється надлишок домішки і може початися кристалізація в обсязі шару. Коли тст > Тмт, Кристалізація на стінці прискорюється і dg / dt зростає. Кристали з обсягу пристенного шару частково осідають на епітактіческом шарі відкладень. Максимальна швидкість відкладень досягається в зоні перетину Zмакс, Подальше зниження dg / dt викликано досягненням ЗБТ ядра потоку (Тя > Tмт), Коли массообменниє процеси в ядрі потоку сповільнюються (швидкість дифузії падає) і зменшується доставка домішки з ядра в пристінний шар. Другий мінімум dg / dt знаходиться в області перетину Zя (Тя ? Тмт). При подальшому прогріванні ядра потоку массообменниє процеси поліпшуються, dg / dt знову зростає, досягає третього максимуму. Подальше зниження швидкості росту відкладень пов'язано зі зменшенням концентрації в ядрі потоку Зя, На стінці Зст і концентраційного напору (Сстстo).

Таким чином, при СКД зону відкладення домішок в пароводяному тракті котла можна розділити на три ділянки: z ст (Тст <Тмт ); Zстя(Тя <Тмт <Тст); Zя ТМТ) - в межах кожного з ділянок швидкість росту відкладень досягає максимального значення (dg / dt) Макс. Залежність (dg / dt) Макс від q, ?w та інших параметрів на різних ділянках розрізняється.

Перша ділянка зони відкладень відповідає економайзера і початку нижньої радіаційної частини топкової камери, де теплові потоки відносно невеликі. Друга ділянка з максимальними відкладеннями розташований в середині і наприкінці НРЧ, що відповідає зоні максимальних теплових потоків. Таке несприятливе поєднання (максимум відкладень - максимум теплових потоків) може привести до великої швидкості росту температури металу труби. Третя ділянка характеризується зниженням швидкості росту відкладень і розташований в зоні СРЧ, ВРЧ.

Особливістю відкладення домішки в прямоточном котлі докритического тиску є упаривание води в випарних поверхнях нагріву і, відповідно, підвищення концентрації домішок в рідкій фазі.

Запишемо баланс домішок в пароводяної суміші

 (11.32)

де Сп, Зж - Концентрація домішок в рідкій і паровій фазах;

х - масове паровміст. Перетворимо формулу (11.32)

 (11.33)

де Кp - Коефіцієнт розподілу домішок,

З (11.33) визначимо відносне зміна концентрації домішок ?ж в рідкій фазі

 (11.34)

Для парової фази

 (11.35)

Для сильних електролітів Доp ? 0, тоді

 (11.36)

В цьому випадку при х > 1 концентрація Сж нескінченно зростає (рис. 11.25).

Для слабких електролітів Kp складає соті і десяті частки, що істотно знижує концентрацію домішок в рідкій фазі і збільшує в паровий (рис. 11.25). при Kp= 1 gж = gп = 1, все домішки з води, в принципі, можуть перейти в пар. Ця умова відповідає критичному тиску.

З (рис. 11.25) видно, що при Кp = 0,2 концентрація домішок в рідкій фазі при х = 1 в 5 разів більше концентрації в живильній воді.

Розчинність домішок в пароводяної суміші зменшується від розчинності в воді на лінії насичення Cжo до розчинності в парі Cжп :

 (11.37)

На (рис. 11.26) показано зміна розчинності по довжині труби, що обігрівається при концентрації домішок в живильній воді Зп. в, Менше, ніж мінімальна розчинність в парі (Cпп)хв. У міру випаровування води Зж збільшується і в якомусь перетині Cж ? Cпвo , І починається відкладення домішок на стінці труби. Відкладення домішок відбуватиметься до перетину, де досягається Сж = Спво.

На (рис. 11.26) показані дві криві для Зж. Для кривої 1 діапазон ентальпії робочого середовища, де відбувається відкладення домішок, вузький (рис. 11.26). Для кривої 2 зона відкладень ширше, але максимальна їх кількість на одиницю довжини труби менше.

При малих теплових навантаженнях (парові котли малої потужності на низький тиск), коли криза кипіння відбувається при великих значеннях х, характер відкладень аналогічний кривим 1 на (рис. 11.26). У цьому випадку має сенс зону інтенсивних відкладень (x> 0,75 ... 0,8) винести з топки в конвективну шахту, де тепловий потік нижче в кілька разів. Таку поверхню нагріву називають перехідною зоною. У перехідній зоні відбувається доіспареніе води і частковий (на 20 ... 30 ° С) перегрів пара.

У перехідній зоні на одиницю поверхні можна допустити відкладень більше у стільки разів, у скільки разів в ній менше тепловий потік у порівнянні з топковим екранами, при однакових марках стали і температурі металу труб.

При високих теплових потоках і високому тиску середовища діапазон відкладень сильно розширюється і організувати перехідну зону практично не вдається.

На (рис. 11.27) показана залежність швидкості росту відкладень продуктів корозії dg / dt від масового паросодержания х для різних значень масової швидкості ?w. При ?w = 2960 кг / (м2• с) відкладення домішок починається при х = 0,10 ... 0,15. Відкладення домішок в першу чергу залежать від розпарювання і зриву мікроплівки на поверхні труби, де відбувається концентрування домішки. Максимум відкладень відповідає області кризи теплообміну.

Експериментальні дані показують, що максимальна інтенсивність відкладень продуктів корозії має місце при масової швидкості пара (?wx) <500 кг / (м2 • с), тому необхідно мати (?wx)> 500 кг / (м2• с).



 Внутрішньотрубної відкладення домішок водного теплоносія |  Видалення домішок з безперервною продувкою води з водяного тракту барабанного котла
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати