Исследование термопрочности водоподающего устройства впрыскивающего пароохладителя. Основные закономерности изменения количества аккумулированного тепла в пароперегревателях. Повышение надежности ступеней пароперегревателя от промежуточных до выходной, страница 23

На барабанных котлах (без промперегревателя) в выходной ступени КПП иногда применяется сталь 12Х18Н12Т. Допустимая температура наружной поверхности трубы из этой стали составляет 610°С. Однако, при работе на мазуте более качественная сталь оказалась столь же подвержена коррозии, как и перлитная. На интенсивности коррозии сказываются температура газов и температура металла, и при определенных условиях перлитная сталь в коррозионном отношении оказывается даже более устойчивой по сравнению с аустенитной. На рис. 4 показана заштрихованная область, в которой в зависимости от температуры наружной поверхности трубы и продуктов сгорания перлитная сталь обладает преимуществом [6]. При температуре наружной стенки 570°С глубина коррозии аустенитной стали превышает глубину коррозии перлитной в диапазоне температур дымовых газов 850 — 1075°С, при более низкой температуре металла диапазон заштрихованной области расширяется. По-видимому, в эти условия и попадали аустенитные трубы диаметром 32/23 мм выходной ступени КПП котлов БКЗ-420/140 НГМ Петрозаводской ТЭЦ при работе на мазуте, следствием чего было их повреждение. Спустя 50 тыс. ч наработки в результате утонения стенки с наружной стороны толщина поврежденных труб достигла 1,5 мм. Согласно [4] в среде продуктов сгорания высокосернистого мазута ожидаемая глубина коррозии стали 12Х18Н12Т при температуре наружной поверхности трубы 580°С за 100 тыс. ч составляет 0,4 и 0,67 мм при температуре наружной поверхности 600°С. На самом деле, аустенитная сталь ничуть не лучше противостоит ванадиевой коррозии, чем перлитная. Рекомендация понизить температуру пара до 550°С в этом случае распространяется и на трубы выходной ступени КПП из стали 12Х18Н12Т.

Список литературы:

1. Гидравлический расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. М.: Энергия, 1978.

2. Крутасова Е. И. Надежность металла энергетического оборудования. М.: Энергоиздат, 1981.

3. Эксплуатационный циркуляр Т-4 / 71 по вопросам снижения температуры перегретого пара.

4. РТМ 24.030.49-75. Метод учета окалинообразования при расчете на прочность элементов поверхностей нагрева паровых котлов.

5. Руководящие указания по учету жаростойкости легированных сталей для труб поверхностей нагрева паровых котлов.

М.: ЦНИИТМАШ, 1973.

6. Отс А. А. Коррозия и износ поверхностей нагрева котлов. М.: Энергоатомиздат, 1987

Заключение (задание на проектирование)

В вышеизложенном материале, посвящённому ВПО есть рекомендации, которыми я считаю необходимым воспользоваться при расчёте ВПО в ходе выполнения дипломного проекта. Эта информация послужит в качестве дополнительной.

Поскольку в системе впрыска самым ненадёжным элементом является сам ВПО (в основном из-за месторасположения в зоне больших градиентов температур), то в первую очередь необходимо уделить внимание его конструкции, то есть провести термопрочностные расчёты его наиболее часто повреждаемых элементов (крышка штуцера, защитный корпус, швы приварки). Нестационарный температурный режим ВПО и высокая неравномерность температурного поля деталей водоподающего устройства являются одной из основных причин повреждения водоподающего устройства ВПО.

Решающее значение имеет снижение изгибной жесткости стенки штуцера, зависящей в первую очередь от толщины стенки а также от длины и радиуса штуцера. Не менее важную роль играет снижение концентрации температурных напряжений в зоне перехода от штуцера к водоподающей трубе, где эти напряжения максимальны.

Конструкция ВПО должна обеспечивать также должное качество распыливания воды.

В дипломной работе в ходе расчёта котла считаю необходимым особое внимание уделить расчёту пароперегревателя на разных режимах его работы и в данном вопросе может оказаться весьма полезным материал о закономерности изменения количества аккумулируемого тепла в пароперегревателях котла с естественной циркуляцией при изменении нагрузки энергоблока (в режиме пуска).

Также в вышеизложенном материале описывается пароохладитель аварийного впрыска с центробежными форсунками, который можно уверенно использовать, начиная с нагрузки энергоблока З0 % и более от номинальной как в двухкорпусном, так и в однокорпусном режимах. Возможно я и воспользуюсь некоторыми конструктивными особенностями этого ВПО в ходе выполнения дипломной работы.

Ещё раз подчеркну, что вышеизложенный материал мало перекликается с основными расчётами, поэтому для выполнения дипломной работы он будет служить более как вспомогательный, основной задачей которого является более глубокое понимание проблемы и процессов, ей сопутствующих.