Надежность гидравлического режима котла

1.1 Надежность гидравлического режима барабанного котла с естественной циркуляцией

Нарушение циркуляции в контуре барабанного котла проявляется в замедлении, полном прекращении, или даже изменении направления движения рабочей среды в контуре циркуляции.

Основные причины нарушения естественной циркуляции барабанного котла.

· Неравномерность обогрева параллельно включённых экранных труб, по причине их шлакования или закрытия труб.

· Резкое снижение давления пара за котлом в результате увеличения его потребления, приводящее к парообразованию в опускных трубах и снижению циркуляции.

· Нарушение топочного режима.

· Снижение уровня воды в барабане, приводящее к вскипанию котловой воды в опускных трубах.

· Забивание механическими примесями нижних коллекторов экранов.

· Неправильное использование периодической продувки котлов (необходимо продувать каждую панель).

· Местное охлаждение труб при расшлаковке и т.д.

Практически надёжность циркуляции можно охарактеризовать одним критерием – скоростью движения среды в подъёмных трубах. Для большинства котлов, скорость движения среды в экранных трубах должна быть не менее 0,3 м/с, что соответствует кратности циркуляции в контуре не менее 4 (К_норм= 4-14). Исходя из этих условий минимальная нагрузка котлов составляет 40% от номинальной.

1.2 Устойчивость гидродинамики прямоточного котла

Определяется следующими факторами:

1. Стабильность положения зон фазовых переходов.(Нестабильность ведёт к попеременному охлаждению поверхностей нагрева то паром, то водой, что приводит к значительным колебаниям температуры металла и к их раскрытию в результате тепловой усталости).

2. Отсутствие расслоения пароводяной смеси в испарительной части нагрева котла. (расслоение вызвано изменением удельного объёма рабочей среды, особенно при малом расходе, близкому к растопочному D=0.3 D₀).

3. Отсутствие недопустимой тепловой разверки витков.

Причинами разверки могут быть:

a. разная длина змеевиков;

b. перекосы по температуре дымовых газов;

c. загрязнение змеевиков в результате как внутренних так и внешних отложений.

4. Отсутствие пульсаций расхода питательной воды (достигается за счёт правильного соотношения экономайзерной и испарительной зон котла, причём сопротивление испарительной зоны должно быть больше экономайзерной).

Рекомендуется: для котлов с Р = 100ати

для котлов с Р = 140ати

- Устойчивость топочного режима

Для всех типов котлов, изменение производительности связано с расходом топлива.

При некотором снижении расхода топлива, возникает сначала пульсация факела, а при дальнейшем снижении расхода топлива может произойти срыв и погасание факела.

Неустойчивость горения факела при сниженных нагрузках может быть вызвана:

2. Ухудшением условий воспламенения топлива, которые зависят от:

a. температуры в топке;

b. вида сжигаемого топлива;

c. конструкции топки и горелочных устройств;

d. количеством горелочных устройств и т.д.

3. Неустойчивостью подачи топлива в топку, которая определяется типом и рабочими параметрами мазутных форсунок, газовых горелок, питателей пыли.

Следует отметить, что надёжность и условия воспламенения топлива при растопочных и низких нагрузках (менее 40%) изучены недостаточно и определяется в основном экспериментальным путем при наладке головных образцов котла.

Устойчивость топочного режима определяется при наладке соответствующего оборудования, граничные условия вводятся в соответствующие инструкции. Для исключения эксплуатации котла вводятся соответствующие защиты действующие на останов котла.

4. Надёжность процесса шлакования

Определяется в основном соблюдением необходимых скоростей газов при сухом шлакоудалении и температурой шлака при жидком шлакоудалении. Для котлов с жидким шлакоудалением N_min = 75%.

5. Надёжность поддержания номинальных параметров

Во всех случаях способы поддержания заданных параметров, особенно при минимальных нагрузках должны быть регламентированы режимными картами, которые составляются как для отдельных видов топлива, так и для сжигания их смеси (для барабанного котла соотношение конвективных и радиационных поверхностей подбирается так, чтобы при нагрузках более 30 % температура перегретого пара росла).

Максимальная нагрузка котла определяется условиями работы систем подачи топлива, состоянием и условиями работы тягодутьевых механизмов, по эоловому, износу поверхностей нагрева, условиями шлакования поверхностей нагрева и топки, качеством пара (поддержание показателей ВХР в соответствии с ПТЭ).

Максимальная паропроизводительность котла равна номинальной или может быть больше номинальной на 5-8 % при хорошем состоянии механизмов и поверхностей нагрева котла. Режимы перегрузки так же регламентированы режимными картами.

Дата добавления: 2015-08-18