ЗОЛОВЫЙ ИЗНОС И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КОРРОЗИЯ

Золовый износ. Максимально допустимый золовый износ (м) стенки трубы в наиболее опасном сечении определяется по фор­муле

h_{ma х} = amη β _к μ _зл(β _w w)³τ ,                                                                                (2.50)

где а — коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы, м· с³/(кг· ч); т — коэффициент, учитывающий сопротивляемость металла износу и равный: для углеродистых труб т=1, для хромомолибденовых m=0, 7; η — коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц золы о поверхность трубы; β _к — ко­эффициент неравномерности концентрации золы; μ _зл — концент­рация золы в продуктах сгорания, кг/м³; β _w — коэффициент нера­вномерности скорости газов; w — средняя скорость газа в узких промежутках между трубами, м/с; τ — длительность работы по­верхности нагрева, ч.

Концентрация золы (кг/м³) в продуктах сгорания

,                                                                                              (2.51)

где A^p — содержание золы в топливе, %; а_ун — доля золы топ­лива, уносимая продуктами сгорания; V _г — объем продуктов сгорания, м³/кг; θ ' — температура газов на входе в пучок, °С.

Низкотемпературная коррозия. Для предотвращения коррозии в трубах воздухоподогревателей необходимо, чтобы температура стенок труб была выше температуры точки росы продуктов сгорания.

Температура точки росы (°С) продуктов сгорания определяет­ся по формуле

,                                                                                               (2.52)

где S  — приведенная сернистость топлива, кг· %/МДж; а_ун— доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, равная для слоевых топок 0, 2...0, 3, для камерных — 0, 85; А  — приведенная зольность топлива, кг· %/МДж; t _к — температура конденсации водяных паров, °С.

Задача 2.83. Определить максимально допустимый золовый износ стенки хромомолибденовой трубы воздухоподогревателя котельного агрегата, если известны коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы а=10· 10^-9м· с³/(кг· ч), коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц золы о поверхность трубы, η =0, 334, коэффициент неравномерности концентрации золы β _к=1, 2, коэффициент неравномерности скорости газов β _w=1, 25, средняя скорость газа в узких промежутках между трубами w=10м/с, длительность работы поверхности нагрева τ =8160 ч, доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки а_ун=0, 85, температура газов на входе в пучок θ '=407°С и коэффициент избытка воздуха в топке α _т=1, 3. Котельный агрегат работает на карагандинском угле марки К состава: С^р=54, 7%; Н^р=3, 3%; S =0, 8%; N^p=0, 8%; O^p=4, 8%; А^р=27, 6%; W^p=8, 0%.

Ответ: h_max=0, 52· 10^-3 м.

Задача 2.84. Определить максимально допустимый золовый износ стенки углеродистой трубы воздухоподогревателя котельного агрегата, если известны коэффициент, учитывающий аб­разивные свойства золы, а=14· 10 м· с³/(кг· ч), коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц золы о поверхность трубы, η =0, 334, коэффициент неравномерности концентрации золы β _к=1, 2, коэффициент неравномерности скорости газов β _w=1, 25, средняя скорость газа в узких промежутках между трубами w=12м/с, длительность работы поверхности нагрева τ =8160 ч, доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, а_ун=0, 85, коэффициент избытка воздуха в топке α _т=1, 3, объем продуктов сгорания V _г=7, 24 м³/кг и температура газов на ходе в пучок θ '=412°С. Котельный агрегат работает на донецком угле марки Д с содержанием золы А^р=21, 8%.

Ответ: h_max=1, 54· 10^-3 м.

Задача 2.85. В топке котельного агрегата сжигается донецкий уголь марки Т состава: С^р=62, 7%; Н^р=3, 1%; S =2, 8%; N^р=0, 9%; О^р=1, 7%; A ^р=23, 8%; W^p=5, 0%. Определить температуру точки росы продуктов сгорания, если известны доля золы эплива, уносимая продуктами сгорания из топки, а_ун=0, 85 и температура конденсации водяных паров t _к=50°С.

Ответ: t_p=132°C.

Задача 2.86. Определить максимально допустимый золовый износ стенки углеродистой трубы воздухоподогревателя котель­ного агрегата и температуру точки росы продуктов сгорания, если известны коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы, а=14· 10^-9 м· с3/(кг· ч), коэффициент, учитывающий веро­ятность ударов частиц золы о поверхность трубы, η =0, 334, коэф­фициент неравномерности концентрации золы β _к=1, 2, коэффици­ент неравномерности скорости газов β _w=1, 25, средняя скорость газа в узких промежутках между трубами w=9 м/с, длитель­ность работы поверхности нагрева τ =8160 ч, доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, а_ун=0, 85, температура газов на входе в пучок θ '=427°С, коэффициент избытка воздуха в топке α _т=1, 4 и температура конденсации водяных паров t _к=50°С. Котельный агрегат работает на подмосковном угле марки Б2 состава: С^р=28, 7%; Н^р=2, 2%; S =2, 7%; N^p=0, 6%; О^р=8, 6%; А^р=25, 2%; W^p=32, 0%.

Решение: Низшую теплоту сгорания рабочей массы топлива определяем по формуле (1.12):

Q =338C^p+1025H^p-108, 5(O^p-S )-25W^p=338· 28, 7+1025· 2, 2-108, 5(8, 6-2, 7)-25· 32, 0=

=10 516 кДж/кг.

Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива, определяем по формуле (1.27):

V⁰=0, 089C^p+0, 226H^p+0, 033(S -O^p)=0, 089· 28, 7+0, 266· 2, 2+0, 033(2, 7-8, 6)=2, 94 м³/кг.

Объем сухих газов при α _т=1, 4, по формуле (1.43),

V _сг=V + V +(α _т-1)V ⁰=0, 0187(C^p+0, 375S )+0, 79V ₀+0, 8N^p/100+(α _т-1)V ⁰=

=0, 0187(28, 7+0, 375· 2, 7)+0, 79· 2, 94+0, 8· 0, 6/100+(l, 4-1)2, 94=4, 06 м³/кг.

Объем водяных паров при α _т=1, 4 определяем по (1.44):

V =V +0, 0161(α _т-1)V ⁰=0, 0124(9· 2, 2+32, 0)+0, 0161· 1, 4· 2, 94=0, 7 м³/кг.

Объем продуктов полного сгорания находим по формуле (1.31):

V _г=V _сг+V_{H г O}=4, 06+0, 7=4, 76 м³/кг.

Концентрация золы в продуктах сгорания, по формуле (2.51),

=0, 0175 кг/м³.

Приведенная зольность топлива, по формуле (1.24),

А_пр=А^р/ =25, 2/10516=2, 39 кг· %/МДж.

Приведенная сернистость топлива, по формуле (1.26),

S_пр= / =2, 7/10516=0, 257 кг· %/МДж.

Максимально допустимый золовый износ стенки трубы нахо­дим по формуле (2.50):

h_{ma х} = amη β _к μ _зл(β _w w)³τ =14· 10^-9· 1· 0, 334· 1, 2· 0, 0175(1, 25· 9)³8160=1, 13· 10^-3 м.

Температуру точки росы продуктов сгорания определяем по формуле (2.52):

=122°С.

Задача 2.87. В топке котельного агрегата сжигается челябинс­кий уголь марки БЗ состава: С^р=37, 3%; Н^р=2, 8%; S =1, 0%; N^p=0, 9%; О^р=10, 5%; А^р=29, 5%; W^p=18, 0%. Определить тем­пературу точки росы продуктов, сгорания, если известны доля золы топлива, уносимая продуктами сгорания из топки, а_ун=0, 85 и температура конденсации водяных паров t _к=50°С.

Ответ: t _p=102°C.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: