Нарушение надёжности работы котлоагрегата: расслоение пароводяной смеси в экономайзере (стр. 2 из 5)

Обводной газоход для отключения индивидуального водяного экономайзера по тракту продуктов сгорания необязателен при наличии сгонной линии, обеспечивающий постоянный пропуск воды через экономайзер в случаи повышения температуры воды после него. Пользоваться сгонной линией приходиться при растопке котла.

Схема включения чугунного экономайзера с устройством сгонной линии и размещением необходимой арматуры показана на рис 5.

Рис 5 Схема включения чугунного экономайзера со сгонной линией.

1-барабан парогенератора; 2-запорный вентиль; 3-обратный клапан; 4-вентиль на сгонной линии для подачи воды в деаэратор; 5-вентиль после водяного экономайзера; 6-предохранительный клапан; 7-чугунный водяной экономайзер; 8-вентиль перед водяным экономайзером; 9-линия подачи воды от питательного насоса.

Стальные экономайзеры, в которых допускается закипание воды, как правило, выполняются не отключаемыми по водяному тракту и тракту продуктов сгорания. Во избежание превращения все воды, находящейся в экономайзере, в пар при растопке парогенератора предусматривается рециркуляционная линия. Эта линия соединяет входной коллектор экономайзера с барабаном парогенератора и обеспечивает поступление воды в экономайзер при её испарении в период растопки. На линии рециркуляции устанавливается вентиль, который открывается при растопке парогенератора и закрывается при включении парогенератора в паровую магистраль. Схема включения стального экономайзера с линией рециркуляции и необходимой арматурой показана на рис 6.

Рис 6 Схема включения кипящего водяного экономайзера

1-барабан парогенератора; 2-коллекторы водяного экономайзера; 3-водяной экономайзер; 4-предохранительный клапан; 5-обратный клапан; 6-запорный вентиль; 7-вентиль на линии рециркуляции.

2. Основные виды повреждений экономайзера

Повреждения экономайзеров котлов промышленных котельных или электростанций почти во всех случаях приводят к аварийному останову котла. Основными повреждениями могут быть:

стальных экономайзеров:

коррозия труб на внутренней и наружной поверхностях нагрева в виде оспин и язвин (кислородное или кислотное разъедание); местный износ труб летучей золой под кромкой дефлекторов или защитных козырьков, а также износ труб из-за завихрения дымовых газов около хомутиков крепления змеевиков и расположенных вблизи обдувочных устройств (при неправильной работе и установке последних); нарушение плотности в местах вальцовки труб в коллекторе из-за неудовлетворительной вальцовки при монтаже или в результате резких изменений температуры питательной воды; кольцевые трещины на концах труб, ввальцованных в барабаны котла; пропуск лючковых и фланцевых соединений; образования свищей в сварных швах из-за дефектов, допущенных при изготовлении или монтаже;

чугунных экономайзеров:

разрыв ребристых или гладких труб поворотов калачей вследствие гидравлических ударов или термических напряжений; пропуск в прокладках фланцев из-за плохой поверхности фланцевых соединений (забоины, риски) или неудовлетворительного качества прокладочного материала; внутреннее загрязнение поверхности труб накипью или рыхлым шламом, а также занос наружной поверхности труб золой.

Расслоение пароводяной смеси

Проверку отсутствия расслоения пароводяной смеси проводят в горизонтальных и наклонных (вплоть до 60° к горизонту) парообразующих трубах. В них при определенных сочетаниях режимных параметров (давления, массовой скорости и др.) в условиях кризисов теплообмена водяная пленка на верхней части периметра исчезает, и температура данных участков значительно возрастает. По условиям надежности для таких труб массовые скорости не должны быть низкими.

Для выявления расслоения на парообразующих трубах устанавливают температурные вставки или на короткое время поверхностные ПТ по верхней и нижней образующим трубы в нескольких сечениях по ее длине. Показателем наличия или отсутствия расслоения является разница или совпадение температуры в проверяемых точках одного сечения.

Эрозионный золовой износ труб экономайзеров:

Эрозионный (механический) износ наружных поверхностей труб экономайзера происходит из-за истирания труб износом (золой). Интенсивность износа зависит от скорости дымовых газов, концентрации и абразивности содержащихся в них частиц топлива и шлака.

Наиболее сильному износу подвергаются поверхности, расположенные в проемах между змеевиками или трубами и стенками газохода, против щелей или неплотностей в газовых перегородках, в местах поворота потоков газов, в местах сужения газохода.

Износ возрастает при увеличении нагрузки котла и, при повышенных избытках воздуха и присосах его в газоходах (вследствие увеличения скорости газов). В первую очередь износу подвержены участки труб и витки змеевиков, первые по ходу газов. Повышенный износ наблюдается также в местах, где происходит завихрение газов, т.е. под кромкой дефлекторов или защитных козырьков у стен газоходов, на участках около поддерживающих и раскрепляющих змеевики конструкций и т. п.

Для предохранения змеевиков от износа на прямых участках и закруглениях труб устанавливают защитные манжеты. Иногда устанавливают групповую защиту закруглений труб, например у разделительных перегородок. Для защиты прямых участков труб от интенсивного износа к ним приваривают прутки под углом 40—50° к направлению газового потока или уголок.

Свищи в сварочных соединениях труб экономайзеров

Свищи в местах сварки, труб экономайзеров образуются из-за некачественной сварки, неудовлетворительного контроля за ее производством и качеством готовых швов, усталостных напряжений, возникающих в сварных швах, при колебании температуры питательной воды перед экономайзером, недостаточного охлаждения при растопках котла и переходных режимах его работы. Образование .свищей, может привести к разрыву труб.

Дефектами сварных соединений, являются неудовлетворительная подготовка кромок концов труб, наличие трещин в сварных швах, непровары (несплавления), прожоги и подплавления основного металла, наплывы (подтеки) и т. п.

В экономайзерах кипящего типа нередко появляются трещины на отводящих трубах, соединяющих экономайзер с барабаном котла. Это бывает в случае, когда трубы расположены горизонтально, или с небольшим наклоном, или выведены выше уровня воды в барабане котла и.обогреваются газами с температурой выше 550—600 °С. В результате образования паровых пробок или неравномерном распределении, воды по змеевикам трещины могут возникать в местах ввода концов змеевиков экономайзеров в барабан, если эти вводы не имеют защитных рубашек.

При 'Недостаточно деаэрированной воде быстро корродируют дефектные места сварных швов — трещины, непровары, пористость и т.п., что ведет к ускорению -коррозии в местах швов и околошовной зоны.

Образованию свищей в сварных швах наряду с дефектами сварки способствуют недостатки эксплуатационного характера: значительные колебания температуры воды при резко прерывистом питании котла и частые теплосмены металла труб.

Свищи в трубах экономайзеров, образовавшиеся в результате механического износа или коррозии, не всегда быстро обнаруживаются. Струями воды, истекающей с большой скоростью из свищей, изнашиваются близлежащие трубы, а увлажнение их усиливает и коррозионные процессы. При слабом надзоре за состоянием экономайзеров повреждения поверхностей нагрева могут принять значительные размеры. О течи труб экономайзера обслуживающий персонал нередко узнает по появлению шума в газоходе и парению через неплотности обмуровки и эоловых воронок, а также при необходимости усиленного питания котла водой.

Замораживание труб экономайзеров

Экономайзеры всех типов обычно выполняются как дренируемые, т.е. после останова и необходимого охлаждения вода из них может быть полностью спущена, если это необходимо. При низких температурах воду из экономайзера следует обязательно удалять из-за опасности замерзания ее в трубах.

Практика показала, что даже при незначительном провисании горизонтальной трубы экономайзера возможны ее разрыв или раздутие из-за замерзания оставленной в ней воды.

Повреждения опорно-подвесных раскрепляющих конструкций экономайзера

Повреждения каркасных конструкций экономайзера ведут к провисанию и нарушению правильного взаимного расположения змеевиков, пакетов. При этом усиливаются процесс эрозии труб, температурные разверки и затрудняется очистка поверхностей нагрева экономайзера от загрязнений. Повреждение подвесок и других деталей крепления, прогибы опорных балок иногда происходят из-за размещения их в зоне высоких температур дымовых газов и недостаточной жаропрочности металла.

•При пуске котла после монтажа иногда возникает вибрация питательных, паровых и других трубопроводов. Постепенное увеличение колебаний может привести находящиеся под давлением трубопроводы к разрушению. При выявлении вибрации трубопровода необходимо принять меры для ее устранения вплоть до аварийного останова котла.

Неравномерное поступление воды