ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Мероприятия по снижению коррозии газового тракта ГТУ, связанной с наличием ванадиевых соединений из "Тяжелое жидкое топливо для газовых турбин" За границей в целях обеспечения возможности применять в ГТУ тяжелые остаточные топлива разрабатывается применение присадок к топливу, обезвреживающих агрессивность пятиокиси ванадия. Эти присадки называют часто ингибиторами. В журнальных сообщениях [26] указывается, что в США применяют тяжелые топлива в ГТУ и лрибавляют в топливо перед использованием водные растворы присадок. В другом сообщении [27] говорится, что в качестве присадок пробуют применять окислы или соли (иногда соли органических кислот) различных металлов. [c.63] Однако присадки, снижая коррозию, не устраняют, а усиливают возможность засорения проточной части турбины осадками, состоящими из собственно золы, ванадатов, образованных присадкой, и избытков присадки, необходимых для большей полноты осаждения ванадия. [c.64] В литературе имеется также упоминание о применении электростатического осаждения золы. При этом в одном случае газовая турбина работала в течение 84 часов, прежде чем помпаж компрессора вынудил к остановке агрегата. [c.64] Недостатком таких, как и любых, фильтров является все увеличивающееся сопротивление. В случае применения окиси кальция, последняя при высокой температуре химически взаимодействовала с окислами серы, образуя сульфаты, и с пяти-окисью ванадия — ванадаты. Химический анализ осадков золы, прошедших сквозь фильтр, показал, что в составе осадков от третьего опыта содержится меньше пятиокиси ванадия, чем в предшествовавших двух случаях. [c.64] Уделялось внимание вопросам защиты газовых турбин от ванадиевой коррозии путем никелирования или хромирования [29]. По мнению авторов, никелирование совсем не годится. [c.64] Лонг [30] приводит интересные данные о созданном керамическом покрытии лопаток под названием зо1агатк , применение которого во время испытаний в течение более 200 часов обеспечило полную сохранность стали марки 321, в то время как та же сталь за то же время, но не защищенная керамическим покрытием, потеряла 18% своего веса, как это показано на рис. 16. Лонгом упоминается специальный сплав циконель , который в тех же условиях испытаний, как и сталь марки 321, показал стойкость против ванадиевой коррозии. Авторы не приводят данных о составе испытанных материалов как сплавов, так и керамики. [c.65] Настолько еще не четки и в известной мере противоречивы представления о ванадиевой коррозии и мерах защиты от нее, видно из приводимых ниже выводов, сделанных в одной из крупнейших работ этого плана [29]. [c.66] Считают, что лабораторные опыты и стендовые испытания, а также данные испытаний других авторов позволяют сделать следующие выводы. [c.66] В части взаимодействия между присадками и серным ангидридом имеются указания, что вопрос о роли 50з в процессе коррозии жаростойких сталей является очень сложным, но нельзя согласиться с утверждением, что сульфатирование присадок оказывает очень хорошее действие, благодаря которому надо увеличить их применение. В лабораторных условиях присадки испытывались в отсутствие серного ангидрида и обеспечивали очень хорошее лодавление коррозии. Во время стендовых испытаний, когда могло возникать сульфатирование, основные вещества присадки оказывали значительно более слабое действие, чем во время лабораторных опытов. [c.67] Окись циркония и окись алюминия не показали ин-гибитирующих шойсггв что касается окиси меди, то последняя, тормозя коррозию, одновременно способствовала расплавлению зольной смеси. Это следует считать явлением отрицательным. [c.67] В одной из работ [32] рекомендуется применять в качестве антикоррозийных присадок к топливу — окись цинка, окись магния, окись кремния и такие минералы как кизельгур и каолин, особенно последние ввиду их дешевизны. [c.67] Этот танкер фирмы Шелл имел газотурбогенератор мощностью 860 КВТ, работающий на гребной электродвигатель. Танкер совершил описанные в литературе три перехода через Атлантический океан. Во время этих рейсов применялось особо тяжелое топливо с высоким (0,12%) содержанием золы. Во время первого рейса условия горения были обычными в результате площадь просвета облопатывания турбины через 70 часов уменьшилась примерно на 21%. [c.68] Во время второго рейса форсунки регулировались с таким расчетом, чтобы получить в дымовых газах частички твердого углерода. При этом в течение 100 часов работы площадь просвета облопатывания уменьшилась на 8%, а в течение последующих 40 часов оставалась неизменной. [c.68] Во время третьего, последнего рейса был применен в качестве присадки к топливу этилсиликат. Вначале встретились трудности, сущность которых не описана но в итоге турбина проработала 94 часа и в течение этого периода площадь просвета облопатывания турбины уменьшилась лишь на 4%. [c.68] В одной из работ [34] указывается, что частицы углерода в дымовых газах размером от 1 до 50 4, состоящие на 97% из углерода, связали половину золы и тем решительно уменьшили отложения в газовой турбине [35]. [c.68] Зульцер приводит пример успешного применения суспензии алюмосиликата в качестве присадки для дезактивации ванадия. При этом на тяжелом топливе с содержанием 1,9% серы, 0,05% золы, из которых 0,03% было представлено пяти окисью ванадия, 0,01% окиси натрия, газовая турбина мощностью 20000 кет полузакрытого цикла ( Норс Ист Свис Пауер Компани , Швейцария) успешно проработала 2200 часов. За весь период не понадобилось чистить турбину и не было обнаружено никакого снижения рабочих характеристик по причине загрязнения турбины. Судя по характеристике топлива не могло быть и речи о его пригодности для газовых турбин без применения присадок. Микрофотографии и химический анализ полученного осадка показал, что свыше 90% обнаруженных шаровидных частичек состоит из сплавленных силикатов, содержащих до 60—80% частиц исходной золы. Температура плавления этих шаровидных частичек составляет примерно 1300° С, что достаточно для того чтобы предотвратить прилипание этих отложений к поверхностям турбины. [c.68] Значительные данные о коррозионном действии пятиокиси ванадия и свойствах различных присадок были доложены Зульцером на IV Международном Нефтяном конгрессе [28]. При испытании летучести компонентов золы на лабораторной стендовой установке высокого давления оказалось, что в присутствии водяного пара (при 1100°) упругость пара пятиокиси ванадия в десять раз больше, чем в сухом воздухе. На установке частично заменили вторичный воздух паром и вдували его в количестве 12,5 кг на 1 кг топлива. Химический состав золы исходного топлива, а также отложений, полученных в результате опытов, представлен в табл. 19. [c.69] Анализировать причины количественного изменения содер жания каждого компонента отложений трудно, но очевидно, что содержание пятиокиси ванадия заметно уменьшилось в опыте с поддувом водяного пара. [c.69] Интересно замечание автора о восстановлении пятиокиси ванадия до тугоплавких низших окислов при прибавлении к вдуваемому воздуху небольших количеств аммиака. Автор объясняет данное явление тем, что хотя среда в целом остается окислительной, но молекулярный кислород, по-видимому, не способен окислить аммиак, а получение атомарного кислорода происходит легче за счет раскисления пятиокиси ванадия, чем за счет разрыва молекул газообразного кислорода. [c.69] Вернуться к основной статье