ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дефекты паровых котлов. Способы их устранения из "Установки для нагрева химической аппаратуры высокотемпературными органическими теплоносителями " В дополнение к упомянутым выше недостаткам конструкций паровых котлов, работающих с естественным (самотечным) возвратом конденсата дифенильной смеси в котел, ниже приводятся некоторые из замеченных за времы эксплуатации дефектов паровых котлов и предлагаются рекомендации по их устранению при создании новых конструкций. [c.31] При разработке проекта трубопроводов фланцевые соединения в пределах котла необходимо располагать на достаточно большом расстоянии от гарнитуры котла (дверец, лазов и т. п.). Монтажные работы должны выполняться в строгом соответствии с проектной документацией. [c.33] В процессе работы котлов, особенно в пусковой период, иногда наблюдается сильное снижение -уровня жидкости в барабане котла, что объясняется рядом причин резким повышением расхода пара, малым статическим напором во внешнем контуре, резким повышением сопротивления во внешней сети, заниженным объемом верхнего барабана, плохой продувкой системы при пуске установки ит. п. [c.33] Как видно из фиг. 18, из числа конвективных трубок в первую очередь могли оголиться трубки первого ряда в первом конвективном пучке, расположенные в зоне высоких температур, что и способствовало разложению пара дифенильной смеси с образованием кокса. В экранных трубках свободный уровень жидкости еще не успел образоваться, и в то время как в верхней части первого ряда трубок конвективного пучка проходил только пар, в верхних участках экранных трубок еще по-прежнему проходила паро-жидкостная эмульсия, энергично отнимая тепло от стенок трубок. [c.34] При проектировании парового котла следует избегать применения слабообогреваемых конвективных парообразующих трубок. [c.34] Во избежание образования воронок и возникновения явления кавитации при входе жидкости в опускные трубки (см. стр, 122), не рекомендуется присоединять конвективные трубки к верхнему барабану на расстоянии от нижней его образующей, большем Уз диаметра барабана (фиг. 27). В противном случае даже незначительные колебания уровня жидкости, всегда имеющие место в производственных условиях, могут привести котел к аварийному состоянию. [c.34] В соответствии с нормами Котлонадзора даже в котлах с водяным паром запрещается обогрев участка кипятильной трубы, расположенного выше уровня жидкости в барабане котла [23]. [c.34] При самотечном возврате конденсата в паровой котел наиболее целесообразным местом ввода его следует считать нижнюю часть одного из барабанов котла. При этом обязательна установка гидравлической петли или других заменяющих ее приспособлений. [c.35] На одном из химических заводов был установлен даровой котел, конструкция которого изображена на фиг. 11. Так как под котлом сжигался уголь, а кипятильные трубки его были расположены в шахматном порядке с малым шагом, то конвективный пучок очень быстро заносило золой. Котел часто выходил из строя из-за сильного коксования в кипятильных трубках. Интересно отметить, что коксовались те трубки, которые менее всего заносило золой, т. е. трубки, наиболее интенсивно обогреваемые. Одной из причин коксования трубок в котле рассматриваемого типа может быть малый размер барабана (диаметр 400 мм-, длина около 3000 мм, проектная мощность котла 150 ООО ккал/ч). Недостаточный объем жидкости, находящейся в барабане котла, может привести к тому, что при быстром увеличении потребления пара во внешней системе уровень дифенильной смеси в барабане резко понизится и верхняя часть кипятильных трубок останется без жидкости. [c.35] Это объясняется тем, что количество возвращаемого в котел конденсата не может компенсировать быстро возросшего расхода пара. Для восстановления баланса между выдаваемым во внешний контур паром и возвращаемым в котел конденсатом необходимо время, в течение которого и может произойти коксование и прогар кипятильных трубок. Очевидно, что чем больше объем жидкости в барабане котла, тем слабее влияние изменения расхода пара на положение уровня в барабане и меньше возможность прогара (методика определения размеров барабана в котле с дифенильной смесью приведена на стр. 47). Следовательно, в данном случае аварийное состояние котла могло возникнуть вследствие резкого повышения потребления тепла в системе, вызванного одновременным включением нескольких теплопотребляющих аппаратов. [c.35] Второй наиболее вероятной причиной образования кокса в трубках могла быть резкая неравномерность обогрева конвективного пучка, возникающая при заносе трубок золой. Неравномерность обогрева в данном случае возникает вследствие увеличения скорости газов в газоходе, где находятся незанесенные золой трубки, что резко увеличивает их тепловое восприятие. Интенсивное парообразование в слабо наклоненных трубках могло вызвать расслоение потока. При расслоении потока в горизонтальных или слабо наклоненных трубках не обеспечивается надежное охлаждение стенки трубки, особенно той части ее, которая омывается паром. [c.35] При разработке той или иной конструкции парового котла с дифенильной смесью нужно помнить, что данный органический теплоноситель отличается от воды не только значениями физических величин, но и главным образом предельной термической стойкостью. Это отрицательное свойство дифенильной смеси заставляет крайне осторожно подходить к выбору не только всей конструкции котла в целом, но и отдельных узлов его. В частности, наклон трубок в котле не должен быть менее 40—45° С. [c.36] Сколь опасно для надежной работы котла наличие горизонтальных кипятильных трубок, видно из опыта эксплуатации водяных энергетических котлов, в которых при нагрузках порядка 50 ООО ктл1м ч превышение температуры стенки трубки на верхней ее образующей над температурой стенки на нижней образующей иногда достигает величины 60° С [43]. Так как температура стенки трубы находится в обратной зависимости от скорости циркуляции, то в котлах с дифенильной смесью, в которых условия для надежной циркуляции хуже, чем в энергетических котлах, указанная разность температур может иметь еще большую величину. [c.36] В ряде действующих паровых котлов отсутствие обдувочных приспособлений создает эксплуатационные трудности и приводит даже к вынужденным остановкам котла. Нужно помнить, что отсутствие обдувки ведет не только к снижению производительности котла, но что, пожалуй, более существенно, к неравномерному обогреву конвективных поверхностей, а это, как уже отмечалось, нарушает циркуляцию в последних. При конструировании котлов на твердом и жидком топливе обдувку следует считать обязательной частью котла. В данном случае для удобного осуществления обдувки следует рекомендовать применение коридорного расположения труб в конвективных пучках и экономайзерах. [c.37] При конструировании котла, топку и экранные поверхности в ней нужно компоновать так, чтобы была исключена возможность непосредственного омывания трубок факелом. В этих же целях следует рекомендовать выполнение топок с глубиной не менее 3—4 м с применением короткофакельных форсунок. [c.39] Вернуться к основной статье