Котлоагрегаты

Другие объекты

Разное

Предупреждение аварий паровых котлов

Designed by:
Joomla Templates

АНАЛИЗ ПОВРЕЖДЕНИЙ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЕЙ


УСЛОВИЯ РАБОТЫ МЕТАЛЛА ТРУБ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЕЙ

Пароперегреватель - это устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответ­ствующей давлению в стационарном котле. Перегреватель современного котла выполняется, как правило, из нескольких частей (пакетов) с радиационным, полурадйационным и конвективным тепловосприятием. Условия работы металла труб перегревателя во мно­гом зависят от способа его расположения в газоходе. По конструктивным и компоновочным признакам раз­личают вертикальные и горизонтальные перегреватели. Достоинством первых являются простота креплений и ма­лая загрязненность, недостатком - недренируемость. Крепление горизонтальных более сложно, но имеется воз­можность дренирования воды. По взаимному направлению движения греющей и обо­греваемой сред различают прямоточные и противоточные схемы перегревателей. При противотоке поверхность на­грева получается наименьшей, но последние змеевики ра­ботают в тяжелых температурных условиях. Параллельный ток (прямоток) увеличивает надежность работы, но требует увеличения поверхности нагрева. Не­редко применяют смешанную противоточно-прямоточную схему. В типовых схемах перегревателей широко применяются ширмовые ступени, которые отличаются достаточно сложной конфигурацией и работают в условиях  больших неравномерностей тепловосприятий как между отдельными ширмами, так и между трубами в пределах каждой ширмы. Чем ближе температура перегретого пара к предельно допустимой температуре металла, тем выше требования к равномерности температурного режима металла труб отдельных витков. Средняя температура трубы перегревателя по толщине стенки не должна превышать допустимую по условиям длительной прочности, максимальная (т.е. на наружной поверхности) — предельную по условиям окалинообразования или изменения структуры металла (с учетом разверки температур по трубам перегревателя). Гидравлические схемы перегревателей выбираются по условиям обеспечения минимальных разверок температур по трубам при наименьших потерях давления пара. Наиболее распространенными являются так называемая П-схема и схема с рассредоточенным подводом и Отводом па-Трубы перегревателя работают в тяжелых условиях из-за высоких температуры и давления перегретого пара, а также из-за расположения труб в зонах радиации топки и коррозионной активности дымовых газов. При работе котла на металл труб пароперегревателя оказывают одновременное воздействие:

  • высокотемпературные топочные газы различной агрессивности, зола, шлак (на наружную поверхность труб) и водяной пар (на внутреннюю поверхность);
  • колебания температуры металла из-за работы при пе­ременных режимах или при периодической корректировке соотношения вода - топливо в случае эксплуатации пря­моточного котла на базовом режиме;
  • напряжения в стенках труб от внутреннего давления и тепловые напряжения, вызываемые неравномерными тепловыми потоками и нестационарными режимами эксплуа­тации.

Трубы перегревателей омываются дымовыми газами с температурами, достигающими перед конвективными пере­гревателями 1000 - 1100°С. Часть поверхности нагрева пароперегревателей иногда помещают вблизи выхода из топочной камеры, в верхней ее части (ширмовые полуради­ационные перегреватели), или на стенках топки (радиа­ционные перегреватели), где температуры газов еще бо­лее высоки и тепловосприятие труб из-за лучистого обогрева велико. Максимальная (допустимая по условиям окалинообразования) температура металла труб из применяемых для перегревателей котлов перлитной 12Х1МФ и аустенитной Х18Н12Т сталей при сжигании мазута должна составлять соответственно не более 585 и 610 °C. Значит, при темпера­туре свежего пара 545 °С запас по температуре металла по­следней ступени перегревателя ограничен и создается опас­ность превышения допустимой температуры металла зме­евиков. Топочная неравномерность в конвективных перегрева­телях усугубляется шлакованием труб. В результате тем­пература металла отдельных змеевиков может сильно от­личаться от среднего значения. Конвективные промежуточные перегреватели, располо­женные в зоне умеренных тепловых нагрузок, работают достаточно надежно. Условия работы радиационного про­межуточного перегревателя гораздо тяжелее в силу малых значений коэффициента теплоотдачи. Условия работы металла труб тем благоприятней, чем меньше температура пара, температурная разверка по змеевикам, тепловая нагрузка, толщина стенки труб. К металлу труб перегревателей предъявляются следу­ющие требования: достаточная жаропрочность, обеспечи­вающая надежную работу поверхности нагрева в течение расчетного периода; стабильность структуры и свойств ме­талла в течение всего периода эксплуатации; хорошая свариваемость труб.