Mga pamamaraan para sa pagpigil sa kinakaing unti-unting pagkasira ng isang mainit na tubig boiler. Metal corrosion ng steam boiler
Ang mga heating surface ng tubular at regenerative air heater, low-temperature economizers, pati na rin ang mga metal flue at chimney sa mga metal na temperatura sa ibaba ng dew point ay napapailalim sa mababang temperatura na kaagnasan. mga tambutso na gas. Ang pinagmumulan ng mababang temperatura na kaagnasan ay sulfuric anhydride SO 3, na bumubuo ng sulfuric acid vapor sa mga flue gas, na namumuo sa temperatura ng dew point ng mga flue gas. Ang ilang libong bahagi ng isang porsyento ng SO 3 sa mga gas ay sapat na upang maging sanhi ng kaagnasan ng metal sa bilis na lumalagpas sa 1 mm/taon. Ang mababang temperatura na kaagnasan ay pinabagal sa pamamagitan ng pag-aayos ng proseso ng pagkasunog na may maliit na labis na hangin, pati na rin sa pamamagitan ng paggamit ng mga additives ng gasolina at pagtaas ng resistensya ng kaagnasan ng metal.
Ang mga combustion screen ng drum at direct-flow boiler ay napapailalim sa mataas na temperatura na kaagnasan sa panahon ng combustion solidong gasolina, mga steam superheater at ang kanilang mga mounting, pati na rin ang mga screen ng mas mababang bahagi ng radiation ng mga supercritical pressure boiler kapag nagsusunog ng sulfur fuel oil.
Kaagnasan panloob na ibabaw Ang mga tubo ay isang kinahinatnan ng pakikipag-ugnayan sa metal ng mga tubo ng oxygen at carbon dioxide na mga gas) o mga asing-gamot (chlorides at sulfates) na nakapaloob sa tubig ng boiler. Sa modernong supercritical steam pressure boiler, ang nilalaman ng mga gas at corrosive salt bilang resulta ng malalim na desalination ng feed water at thermal deaeration ay hindi gaanong mahalaga at ang pangunahing sanhi ng kaagnasan ay ang pakikipag-ugnayan ng metal sa tubig at singaw. Ang kaagnasan ng panloob na ibabaw ng mga tubo ay nagpapakita ng sarili sa pagbuo ng mga pockmarks, pits, cavities at bitak; panlabas na ibabaw Ang mga nasirang tubo ay maaaring hindi naiiba sa malusog.
Kasama rin sa pinsalang dulot ng panloob na kaagnasan ng mga tubo ang:
oxygen stagnation corrosion, na nakakaapekto sa anumang mga lugar ng panloob na ibabaw ng mga tubo. Ang pinaka-masinsinang apektadong mga lugar ay natatakpan ng mga deposito na nalulusaw sa tubig (mga tubo ng mga superheater at ang transition zone ng once-through na mga boiler);
sub-sludge alkaline corrosion ng boiler at screen pipe, na nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng puro alkali dahil sa pagsingaw ng tubig sa ilalim ng isang layer ng putik;
pagkapagod ng kaagnasan, na ipinakita sa anyo ng mga bitak sa boiler at mga tubo ng screen bilang resulta ng sabay-sabay na pagkakalantad sa isang kinakaing unti-unti na kapaligiran at variable na thermal stress.
Nabubuo ang scale sa mga tubo dahil sa sobrang pag-init ng mga ito sa mga temperatura na mas mataas kaysa sa dinisenyo. Dahil sa pagtaas ng produktibidad ng mga yunit ng boiler sa kani-kanina lang Ang mga kaso ng pagkabigo ng mga steam superheater pipe dahil sa hindi sapat na sukat ng resistensya sa mga flue gas ay naging mas madalas. Ang matinding scaling ay madalas na sinusunod kapag nagsusunog ng langis ng gasolina.
Ang pagkasira ng mga dingding ng tubo ay nangyayari bilang resulta ng nakasasakit na pagkilos ng karbon at shale na alikabok at abo, pati na rin ang mga jet ng singaw na lumalabas mula sa mga nasirang katabing tubo o blower nozzle. Minsan ang sanhi ng pagkasira at pagtigas ng mga dingding ng tubo ay ang pagbaril na ginagamit upang linisin ang mga ibabaw ng pag-init. Ang mga lokasyon at antas ng pagsusuot ng tubo ay tinutukoy ng panlabas na inspeksyon at pagsukat ng kanilang diameter. Ang aktwal na kapal ng pader ng tubo ay sinusukat gamit ang isang ultrasonic thickness gauge.
Ang pag-warping ng mga tubo ng screen at boiler, pati na rin ang mga indibidwal na tubo at mga seksyon ng mga panel ng dingding ng nagliliwanag na bahagi ng once-through na mga boiler ay nangyayari kapag ang mga tubo ay na-install na may hindi pantay na pag-igting, ang mga pangkabit ng tubo ay nasira, ang tubig ay tumutulo, at dahil sa kakulangan ng kalayaan para sa kanilang mga thermal na paggalaw. Ang pag-warping ng mga coil at superheater screen ay nangyayari pangunahin dahil sa pagkasunog ng mga hanger at fastenings, labis at hindi pantay na pag-igting na pinapayagan sa panahon ng pag-install o pagpapalit ng mga indibidwal na elemento. Ang pag-warping ng mga water economizer coils ay nangyayari dahil sa pagka-burnout at pag-displace ng mga suporta at hanger.
Ang mga fistula, bulge, bitak at rupture ay maaari ding lumitaw bilang resulta ng: mga deposito sa pipe of scale, corrosion products, process scale, welding beads at iba pang dayuhang bagay na nagpapabagal sa sirkulasyon ng tubig at nag-aambag sa sobrang pag-init ng pipe metal; shot peening; mga pagkakaiba sa pagitan ng grado ng bakal at mga parameter ng singaw at temperatura ng gas; panlabas na mekanikal na pinsala; mga paglabag sa mga kondisyon ng pagpapatakbo.
MINISTRY NG ENERHIYA AT ELEKTRIPIKASYON NG USSR
PANGUNAHING SCIENTIFIC AND TECHNICAL DIRECTORATE OF ENERGY AND ELECTRIFICATION
MGA INSTRUKSYON SA METODOLOHIKAL
SA PAMAMAGITAN NG BABALA
MABABANG TEMPERATURA
KAagnasan sa ibabaw
PAG-INIT AT PAGDAloy ng GAS NG BOILERS
RD 34.26.105-84
SOYUZTEKHENERGO
Moscow 1986
BINUO ng All-Union Twice Order ng Red Banner of Labor Thermal Engineering Research Institute na pinangalanang F.E. Dzerzhinsky
NAGTATAGUMPAY R.A. PETROSYAN, I.I. NADIROV
INaprubahan ng Main Technical Directorate para sa Operasyon ng Power Systems noong Abril 22, 1984.
Deputy Chief D.Ya. SHAMARAKOV
|
MGA METODOLOHIKAL NA MGA INSTRUKSYON PARA SA PAG-IWAS SA MABABANG TEMPERATURA NA KAAWAN NG PAG-INIT NA MGA ILAW AT GAS FLOOMS NG BOILERS |
RD 34.26.105-84 |
Itinakda ang petsa ng pag-expire
mula 07/01/85
hanggang 07/01/2005
Ang mga Alituntuning ito ay nalalapat sa mababang temperatura na pinainit na ibabaw ng mga steam at hot water boiler (mga economizer, gas evaporator, air heater iba't ibang uri atbp.), pati na rin sa landas ng gas sa likod ng mga air heater (gas ducts, ash collectors, smoke exhausters, chimneys) at magtatag ng mga pamamaraan para sa pagprotekta sa mga heating surface mula sa mababang temperatura na kaagnasan.
Ang mga alituntunin ay inilaan para sa mga thermal power plant na tumatakbo sa mga sulfur fuel at mga organisasyong nagdidisenyo ng kagamitan sa boiler.
1. Ang kaagnasan sa mababang temperatura ay ang kaagnasan ng mga ibabaw ng pag-init ng buntot, mga tambutso at mga tsimenea ng mga boiler sa ilalim ng impluwensya ng mga singaw ng sulfuric acid na kumukulong sa kanila mula sa mga gas ng tambutso.
2. Ang condensation ng sulfuric acid vapor, ang volumetric na nilalaman nito sa mga flue gas kapag nasusunog ang sulfurous fuels ay ilang thousandth lamang ng isang porsyento, ay nangyayari sa mga temperatura na makabuluhang (50 - 100 °C) na mas mataas kaysa sa condensation temperature ng water vapor.
4. Upang maiwasan ang kaagnasan ng mga heating surface sa panahon ng operasyon, ang temperatura ng kanilang mga pader ay dapat lumampas sa temperatura ng dew point ng mga flue gas sa lahat ng boiler load.
Para sa mga heating surface na pinalamig ng medium na may mataas na heat transfer coefficient (mga economizer, gas evaporators, atbp.), ang temperatura ng medium sa kanilang pumapasok ay dapat lumampas sa temperatura ng dew point ng humigit-kumulang 10 °C.
5. Para sa mga heating surface ng hot water boiler kapag nagpapatakbo sa sulfur fuel oil, ang mga kondisyon para sa ganap na pag-aalis ng mababang temperatura na kaagnasan ay hindi maisasakatuparan. Upang bawasan ito, kinakailangan upang matiyak na ang temperatura ng tubig sa pasukan ng boiler ay 105 - 110 °C. Kapag gumagamit ng mga hot water boiler bilang peak boiler, masisiguro ang mode na ito sa buong paggamit ng network water heater. Kapag gumagamit ng mga hot water boiler sa pangunahing mode, ang pagtaas ng temperatura ng tubig na pumapasok sa boiler ay maaaring makamit sa pamamagitan ng recirculating mainit na tubig.
Sa mga pag-install gamit ang pamamaraan para sa pagkonekta ng mga boiler ng pagpainit ng tubig sa network ng pag-init sa pamamagitan ng mga exchanger ng init ng tubig, ang mga kondisyon para sa pagbabawas ng mababang temperatura ng kaagnasan ng mga ibabaw ng pag-init ay ganap na natiyak.
6. Para sa mga air heater ng mga steam boiler, ang kumpletong pagbubukod ng mababang temperatura na kaagnasan ay sinisiguro kapag ang disenyo ng temperatura ng dingding ng pinakamalamig na seksyon ay lumampas sa temperatura ng dew point sa lahat ng mga boiler load ng 5 - 10 °C (ang pinakamababang halaga ay tumutukoy sa ang pinakamababang pagkarga).
7. Ang pagkalkula ng temperatura ng dingding ng tubular (TVP) at regenerative (RVP) air heaters ay isinasagawa ayon sa mga rekomendasyon " Thermal na pagkalkula mga yunit ng boiler. Pamamaraan ng normatibo" (Moscow: Enerhiya, 1973).
8. Kapag gumagamit ng mga mapapalitang malamig na cube o cube na gawa sa mga tubo na may acid-resistant coating (enameled, atbp.), pati na rin ang mga gawa sa corrosion-resistant na materyales, bilang unang (air) stroke sa tubular air heaters, ang mga sumusunod ay sinuri para sa mga kondisyon ng kumpletong pagbubukod ng mababang temperatura na kaagnasan (sa pamamagitan ng hangin) na mga metal cube ng air heater. Sa kasong ito, ang pagpili ng temperatura ng dingding ng mga malamig na cube ng metal, na maaaring palitan, pati na rin ang mga cube na lumalaban sa kaagnasan, ay dapat na ibukod ang matinding kontaminasyon ng mga tubo, kung saan ang kanilang minimum na temperatura sa dingding kapag nasusunog ang sulfur fuel oil ay dapat na mas mababa sa punto ng hamog. ng mga flue gas ng hindi hihigit sa 30 - 40 ° C. Kapag nagsusunog ng mga solidong sulfur fuel, ang pinakamababang temperatura ng dingding ng tubo, upang maiwasan ang matinding polusyon, ay dapat kunin na hindi bababa sa 80 °C.
9. Sa RVP, sa ilalim ng mga kondisyon ng kumpletong pagbubukod ng mababang temperatura na kaagnasan, ang kanilang mainit na bahagi ay kinakalkula. Ang malamig na bahagi ng RVP ay corrosion-resistant (enamelled, ceramic, low-alloy steel, atbp.) o maaaring palitan mula sa flat metal sheet na 1.0 - 1.2 mm ang kapal, na gawa sa low-carbon steel. Ang mga kondisyon para sa pagpigil sa matinding kontaminasyon ng packing ay natutugunan kapag ang mga kinakailangan ng mga talata ng dokumentong ito ay natutugunan.
10. Ang enameled packing ay ginawa mula sa mga metal sheet na may kapal na 0.6 mm. Ang buhay ng serbisyo ng enamel packing na ginawa alinsunod sa TU 34-38-10336-89 ay 4 na taon.
Ang mga tubo ng porselana ay maaaring gamitin bilang ceramic filling, mga bloke ng seramik, o mga porselana na plato na may mga projection.
Isinasaalang-alang ang pagbawas sa pagkonsumo ng langis ng gasolina ng mga thermal power plant, ipinapayong gumamit ng packing na gawa sa low-alloy steel 10KhNDP o 10KhSND para sa malamig na bahagi ng RVP, ang resistensya ng kaagnasan na 2 - 2.5 beses na mas mataas kaysa sa mababang - carbon steel.
11. Upang maprotektahan ang mga air heater mula sa mababang temperatura na kaagnasan sa panahon ng pagsisimula, ang mga hakbang na itinakda sa "Mga Alituntunin para sa disenyo at pagpapatakbo ng mga heaters ng enerhiya na may wire fins" (M.: SPO Soyuztekhenergo, 1981) ay dapat isagawa.
Ang pag-aapoy ng isang boiler gamit ang sulfur fuel oil ay dapat na isagawa gamit ang air heating system na dati nang naka-on. Ang temperatura ng hangin sa harap ng air heater sa unang panahon ng pagsisindi ay dapat, bilang panuntunan, 90 °C.
11a. Upang maprotektahan ang mga air heater mula sa mababang temperatura ("paradahan") na kaagnasan kapag ang boiler ay huminto, ang antas nito ay humigit-kumulang dalawang beses sa rate ng kaagnasan sa panahon ng operasyon, bago ihinto ang boiler, ang mga air heater ay dapat na lubusang linisin ng mga panlabas na deposito. Sa kasong ito, bago ihinto ang boiler, inirerekumenda na mapanatili ang temperatura ng hangin sa pumapasok sa air heater sa halaga nito sa rate na pagkarga ng boiler.
Ang paglilinis ng TVP ay isinasagawa gamit ang pagbaril na may density ng feed na hindi bababa sa 0.4 kg/m.s (sugnay ng dokumentong ito).
Para sa mga solidong gasolina, na isinasaalang-alang ang malaking panganib ng kaagnasan ng mga kolektor ng abo, ang temperatura ng mga flue gas ay dapat piliin sa itaas ng dew point ng mga flue gas ng 15 - 20 °C.
Para sa mga sulfur fuel oil, ang temperatura ng mga flue gas ay dapat lumampas sa temperatura ng dew point sa rated boiler load ng humigit-kumulang 10 °C.
Depende sa nilalaman ng asupre sa langis ng gasolina, ang kinakalkula na halaga ng temperatura ng tambutso sa rate ng load ng boiler, na ipinahiwatig sa ibaba, ay dapat kunin:
Temperatura ng flue gas, ºС...... 140 150 160 165
Kapag nagsusunog ng sulfur fuel oil na may napakaliit na labis na hangin (α ≤ 1.02), ang temperatura ng mga flue gas ay maaaring mas mababa, na isinasaalang-alang ang mga resulta ng mga sukat ng dew point. Sa karaniwan, ang paglipat mula sa maliit hanggang sa napakaliit na sobrang hangin ay binabawasan ang temperatura ng dew point ng 15 - 20 °C.
Upang matiyak ang maaasahang operasyon tsimenea at pinipigilan ang pagkawala ng kahalumigmigan, ang mga dingding nito ay apektado hindi lamang ng temperatura ng mga gas na tambutso, kundi pati na rin ng kanilang daloy ng daloy. Ang pagpapatakbo ng isang tubo sa ilalim ng mga kondisyon ng pagkarga ay makabuluhang mas mababa kaysa sa disenyo ay nagpapataas ng posibilidad ng mababang temperatura na kaagnasan.
Kapag nagsusunog ng natural na gas, inirerekomenda na ang temperatura ng flue gas ay hindi bababa sa 80 °C.
13. Kapag binabawasan ang load ng boiler sa hanay na 100 - 50% ng nominal na isa, dapat magsikap na patatagin ang temperatura ng tambutso ng gas, hindi pinapayagan itong bumaba ng higit sa 10 °C mula sa nominal.
Ang pinaka-ekonomikong paraan upang patatagin ang temperatura ng tambutso ng gas ay ang pagtaas ng temperatura paunang pag-init hangin sa mga heater habang bumababa ang load.
pinakamababa mga wastong halaga ang temperatura ng air preheating bago ang RAH ay pinagtibay alinsunod sa sugnay 4.3.28 ng "Mga Panuntunan para sa teknikal na operasyon ng mga power plant at network" (M.: Energoatomizdat, 1989).
Sa mga kaso kung saan pinakamainam na temperatura ang mga flue gas ay hindi maaaring ibigay dahil sa hindi sapat na heating surface ng RAH, ang mga air preheating temperature ay dapat gamitin kung saan ang temperatura ng mga flue gas ay hindi lalampas sa mga halaga na ibinigay sa mga talata ng mga ito. Mga Alituntunin.
16. Dahil sa kakulangan ng maaasahang acid-resistant coatings upang maprotektahan ang mga metal flue ducts mula sa mababang temperatura na kaagnasan, ang kanilang maaasahang operasyon ay maaaring matiyak sa pamamagitan ng maingat na pagkakabukod, na tinitiyak ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng mga flue gas at pader na hindi hihigit sa 5 ° C.
Kasalukuyang ginagamit mga materyales sa pagkakabukod at ang mga istruktura ay hindi sapat na maaasahan sa pangmatagalang operasyon, samakatuwid ito ay kinakailangan na pana-panahon, hindi bababa sa isang beses sa isang taon, subaybayan ang kanilang kondisyon at, kung kinakailangan, magsagawa ng pagkumpuni at pagpapanumbalik ng trabaho.
17. Kapag ginamit sa isang pagsubok na batayan upang protektahan ang mga gas duct mula sa mababang temperatura na kaagnasan iba't ibang mga coatings Dapat itong isaalang-alang na ang huli ay dapat magbigay ng paglaban sa init at higpit ng gas sa mga temperatura na lumampas sa temperatura ng mga flue gas ng hindi bababa sa 10 ° C, paglaban sa mga epekto ng sulfuric acid ng isang konsentrasyon ng 50 - 80% sa temperatura saklaw, ayon sa pagkakabanggit, 60 - 150 ° C at ang posibilidad ng kanilang pagkumpuni at pagpapanumbalik .
18. Para sa mga mababang-temperatura na ibabaw, mga elemento ng istruktura ng RVP at mga tambutso ng boiler, ipinapayong gumamit ng mga mababang-alloy na bakal na 10KhNDP at 10KhSND, na 2 - 2.5 beses na mas mataas sa paglaban sa kaagnasan sa carbon steel.
Ang napakakaunting at mamahaling high-alloy steels lamang ang may ganap na resistensya sa kaagnasan (halimbawa, EI943 steel, na naglalaman ng hanggang 25% chromium at hanggang 30% nickel).
Aplikasyon
1. Sa teorya, ang temperatura ng dew point ng mga flue gas na may ibinigay na nilalaman ng sulfuric acid at water vapor ay maaaring tukuyin bilang ang kumukulong punto ng isang solusyon ng sulfuric acid ng naturang konsentrasyon kung saan umiiral ang parehong nilalaman ng water vapor at sulfuric acid sa itaas ng solusyon.
Ang sinusukat na halaga ng temperatura ng dew point, depende sa pamamaraan ng pagsukat, ay maaaring hindi tumutugma sa teoretikal. Sa mga rekomendasyong ito para sa temperatura ng flue gas dew point t r Ang temperatura ng ibabaw ng isang standard glass sensor na may 7 mm na haba ng platinum electrodes na ibinebenta sa layo na 7 mm mula sa isa't isa ay kinuha, kung saan ang paglaban ng dew film sa pagitan y electrodes sa steady state ay katumbas ng 10 7 Ohm. Ang circuit ng pagsukat ng elektrod ay gumagamit ng mababang boltahe na alternating current (6 - 12 V).
2. Kapag nagsusunog ng mga langis ng sulfur fuel na may labis na hangin na 3 - 5%, ang temperatura ng dew point ng mga flue gas ay nakasalalay sa nilalaman ng sulfur sa gasolina S p(bigas.).
Kapag nagsusunog ng sulfur fuel oil na may napakababang labis na hangin (α ≤ 1.02), ang temperatura ng flue gas dew point ay dapat kunin batay sa mga resulta ng mga espesyal na sukat. Ang mga kondisyon para sa paglipat ng mga boiler sa isang mode na may α ≤ 1.02 ay itinakda sa "Mga Alituntunin para sa paglilipat ng mga boiler na tumatakbo sa mga sulfur fuel sa isang combustion mode na may napakababang labis na hangin" (M.: SPO Soyuztekhenergo, 1980).
3. Kapag nagsusunog ng sulfurous solid fuel sa isang maalikabok na estado, ang temperatura ng dew point ng flue gas ay t p maaaring kalkulahin batay sa ibinigay na nilalaman ng asupre at abo sa gasolina S r pr, Isang r pr at temperatura ng condensation ng singaw ng tubig t con ayon sa pormula
saan isang un- ang proporsyon ng abo sa carryover (karaniwang kinukuha na 0.85).
kanin. 1. Pagdepende sa temperatura ng flue gas dew point sa sulfur content sa sinunog na fuel oil
Ang halaga ng unang termino ng formula na ito sa isang un= 0.85 ay maaaring matukoy mula sa Fig. .
kanin. 2. Mga pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng dew point ng mga flue gas at ang condensation ng water vapor sa mga ito, depende sa ibinigay na sulfur content ( S r pr) at abo ( Isang r pr) sa gasolina
4. Kapag nagsusunog ng gaseous sulfur fuels, ang dew point ng flue gases ay maaaring matukoy mula sa Fig. sa kondisyon na ang sulfur na nilalaman sa gas ay kinakalkula bilang ibinigay, iyon ay, bilang isang porsyento ng timbang sa bawat 4186.8 kJ/kg (1000 kcal/kg) ng calorific value ng gas.
Para sa panggatong ng gas ang ibinigay na nilalaman ng asupre bilang isang porsyento ng masa ay maaaring matukoy ng formula
saan m- ang bilang ng mga atomo ng asupre sa molekula ng sangkap na naglalaman ng asupre;
q- porsyento ng dami ng asupre (sangkap na naglalaman ng asupre);
Q n- init ng pagkasunog ng gas sa kJ/m 3 (kcal/nm 3);
SA- koepisyent katumbas ng 4.187, kung Q n ipinahayag sa kJ/m 3 at 1.0 kung sa kcal/m 3.
5. Ang rate ng kaagnasan ng mapapalitang metal packing ng mga air heater kapag nasusunog ang fuel oil ay depende sa temperatura ng metal at sa antas ng corrosive na aktibidad ng mga flue gas.
Kapag nagsusunog ng sulfur fuel oil na may labis na hangin na 3 - 5% at hinihipan ang ibabaw gamit ang singaw, ang corrosion rate (sa magkabilang panig sa mm/taon) ng RVP packing ay maaaring tinantiya mula sa data sa Talahanayan. .
Talahanayan 1
|
Talahanayan 2
6. Para sa mga uling na may mataas na nilalaman ng calcium oxide sa abo, ang temperatura ng dew point ay mas mababa kaysa sa mga kinakalkula ayon sa mga talata ng Mga Alituntuning ito. Para sa gayong mga gatong inirerekumenda na gamitin ang mga resulta ng mga direktang sukat. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ang mga phenomena ng kaagnasan sa mga boiler ay kadalasang nagpapakita ng kanilang sarili sa panloob na init-stressed na ibabaw at medyo mas madalas sa panlabas na ibabaw.
Sa huling kaso, ang pagkasira ng metal ay sanhi - sa karamihan ng mga kaso - sa pamamagitan ng pinagsamang pagkilos ng kaagnasan at pagguho, na kung minsan ay may nangingibabaw na kahalagahan.
Ang isang panlabas na tanda ng pagkasira ng pagguho ay isang malinis na ibabaw ng metal. Kapag nalantad sa kaagnasan, ang mga produkto ng kaagnasan ay karaniwang nananatili sa ibabaw nito.
Ang panloob (sa isang aquatic na kapaligiran) ay maaaring lumala ang mga proseso ng kaagnasan at sukat panlabas na kaagnasan(sa isang gas na kapaligiran) dahil sa thermal resistance ng layer ng scale at corrosion deposits, at, dahil dito, ang pagtaas ng temperatura sa ibabaw ng metal.
Ang panlabas na kaagnasan ng metal (mula sa gilid ng hurno ng boiler) ay nakasalalay sa iba't ibang mga kadahilanan, ngunit, higit sa lahat, sa uri at komposisyon ng sinunog na gasolina.
Kaagnasan ng mga gas-oil boiler
Ang langis ng gasolina ay naglalaman ng mga organikong compound ng vanadium at sodium. Kung ang mga natunaw na deposito ng slag na naglalaman ng mga compound ng vanadium (V) ay naipon sa dingding ng tubo na nakaharap sa hurno, pagkatapos ay may malaking labis na hangin at/o temperatura ng ibabaw ng metal na 520-880 oC, ang mga sumusunod na reaksyon ay nangyayari:
4Fe + 3V2O5 = 2Fe2O3 + 3V2O3 (1)
V2O3 + O2 = V2O5 (2)
Fe2O3 + V2O5 = 2FeVO4 (3)
7Fe + 8FeVO4 = 5Fe3O4 + 4V2O3 (4)
(Mga compound ng sodium) + O2 = Na2O (5)
Ang isa pang mekanismo ng kaagnasan na kinasasangkutan ng vanadium (liquid eutectic mixture) ay posible rin:
2Na2O. V2O4. 5V2O5 + O2 = 2Na2O. 6V2O5 (6)
Na2O. 6V2O5 + M = Na2O. V2O4. 5V2O5 + MO (7)
(M - metal)
Ang mga compound ng vanadium at sodium ay na-oxidize sa V2O5 at Na2O sa panahon ng pagkasunog ng gasolina. Sa mga deposito na nakadikit sa ibabaw ng metal, ang Na2O ay isang panali. Ang likidong nabuo bilang resulta ng mga reaksyon (1)-(7) ay natutunaw proteksiyon na pelikula magnetite (Fe3O4), na humahantong sa oksihenasyon ng metal sa ilalim ng mga deposito (temperatura ng pagkatunaw ng mga deposito (slag) - 590-880 oC).
Bilang resulta ng mga prosesong ito, ang mga dingding ng mga screen pipe na nakaharap sa firebox ay nagiging pantay na payat.
Ang pagtaas ng temperatura ng metal, kung saan nagiging likido ang mga compound ng vanadium, ay itinataguyod ng mga panloob na deposito ng sukat sa mga tubo. At sa gayon, kapag naabot ang temperatura ng yield point ng metal, ang isang pipe rupture ay nangyayari - isang resulta ng pinagsamang pagkilos ng panlabas at panloob na mga deposito.
Ang mga pangkabit na bahagi ng mga screen ng tubo, pati na rin ang mga protrusions ng mga welded seams ng mga tubo, ay nabubulok din - ang pagtaas ng temperatura sa kanilang ibabaw ay nagpapabilis: hindi sila pinalamig ng pinaghalong singaw-tubig, tulad ng mga tubo.
Ang langis ng gasolina ay maaaring maglaman ng asupre (2.0-3.5%) sa anyo ng mga organikong compound, elemental na asupre, sodium sulfate (Na2SO4), na pumapasok sa langis mula sa pagbuo ng tubig. Sa ibabaw ng metal sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang vanadium corrosion ay sinamahan ng sulfide-oxide corrosion. Ang kanilang pinagsamang epekto ay pinaka-binibigkas kapag ang 87% V2O5 at 13% Na2SO4 ay naroroon sa mga sediment, na tumutugma sa nilalaman ng vanadium at sodium sa fuel oil sa isang ratio na 13/1.
Sa taglamig, kapag nagpainit ng langis ng gasolina na may singaw sa mga lalagyan (upang mapadali ang pag-draining), ang tubig sa halagang 0.5-5.0% ay pumapasok din dito. Bunga: ang halaga ng mga deposito sa mababang temperatura na ibabaw ng boiler ay tumataas, at, malinaw naman, ang kaagnasan ng mga linya ng langis ng gasolina at mga tangke ng langis ng gasolina ay tumataas.
Bilang karagdagan sa inilarawan sa itaas na pamamaraan ng pagkasira ng mga tubo ng screen ng boiler, kaagnasan ng mga superheater ng singaw, mga festoon pipe, mga bundle ng boiler, ang mga economizer ay may ilang mga kakaiba dahil sa pagtaas - sa ilang mga seksyon - mga bilis ng gas, lalo na ang mga naglalaman ng hindi nasusunog na mga particle ng langis ng gasolina at exfoliated. mga particle ng slag.
Pagkilala sa kaagnasan
Ang panlabas na ibabaw ng mga tubo ay natatakpan ng isang siksik na enamel-tulad ng layer ng kulay-abo at madilim na kulay-abo na mga deposito. Sa gilid na nakaharap sa firebox, mayroong pagnipis ng tubo: ang mga patag na lugar at mababaw na mga bitak sa anyo ng "mga marka" ay malinaw na nakikita kung ang ibabaw ay nalinis ng mga deposito at oxide films.
Kung ang tubo ay hindi sinasadyang nawasak, pagkatapos ay makikita ang isang through longitudinal narrow crack.
Kaagnasan ng mga pulverized coal boiler
Sa kaagnasan na dulot ng pagkilos ng mga produkto ng pagkasunog ng karbon, ang asupre at mga compound nito ay napakahalaga. Bilang karagdagan, ang kurso ng mga proseso ng kaagnasan ay apektado ng mga chlorides (pangunahin ang NaCl) at alkali metal compound. Ang kaagnasan ay malamang kapag ang karbon ay naglalaman ng higit sa 3.5% sulfur at 0.25% chlorine.
Ang fly ash, na naglalaman ng mga alkaline compound at sulfur oxide, ay idineposito sa ibabaw ng metal sa temperatura na 560-730 oC. Sa kasong ito, bilang resulta ng mga reaksyon na nagaganap, ang mga alkali sulfate ay nabuo, halimbawa K3Fe(SO4)3 at Na3Fe(SO4)3. Ang molten slag na ito, naman, ay sumisira (natutunaw) ang protective oxide layer sa metal - magnetite (Fe3O4).
Ang rate ng kaagnasan ay pinakamataas sa temperatura ng metal na 680-730 °C habang tumataas ito, bumababa ang rate dahil sa thermal decomposition ng mga kinakaing unti-unti.
Ang pinakamalaking kaagnasan ay nangyayari sa mga outlet pipe ng superheater, kung saan ang temperatura ng singaw ay pinakamataas.
Pagkilala sa kaagnasan
Sa mga screen pipe, maaari mong obserbahan ang mga patag na lugar sa magkabilang panig ng pipe na napapailalim sa pinsala sa kaagnasan. Ang mga lugar na ito ay matatagpuan sa isang anggulo ng 30-45°C sa bawat isa at natatakpan ng isang layer ng sediment. Sa pagitan ng mga ito ay isang medyo "malinis" na lugar na nakalantad sa "frontal" na impluwensya ng daloy ng gas.
Ang mga deposito ay binubuo ng tatlong layer: isang panlabas na layer ng porous fly ash, isang intermediate layer ng mapuputing tubig-soluble alkali sulfates, at isang panloob na layer ng makintab na itim na iron oxides (Fe3O4) at sulfides (FeS).
Sa mababang temperatura na mga bahagi ng mga boiler - economizer, air heater, exhaust fan- ang temperatura ng metal ay bumaba sa ibaba ng "dew point" ng sulfuric acid.
Kapag nagsusunog ng solid fuel, bumababa ang temperatura ng gas mula 1650 °C sa flare hanggang 120 °C o mas mababa sa chimney.
Dahil sa paglamig ng mga gas, sulpuriko acid sa yugto ng singaw, at sa pakikipag-ugnay sa isang mas malamig na ibabaw ng metal, ang mga singaw ay nagpapalapot upang bumuo ng likidong sulfuric acid. Ang "dew point" ng sulfuric acid ay 115-170 °C (maaari itong higit pa - depende ito sa nilalaman ng singaw ng tubig at sulfur oxide (SO3) sa daloy ng gas).
Ang proseso ay inilalarawan ng mga reaksyon:
S + O2 = SO2 (8)
SO3 + H2O = H2SO4 (9)
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 (10)
Sa pagkakaroon ng iron at vanadium oxides, posible ang catalytic oxidation ng SO3:
2SO2 + O2 = 2SO3 (11)
Sa ilang mga kaso, ang kaagnasan ng sulfuric acid kapag nasusunog ang karbon ay hindi gaanong makabuluhan kaysa sa pagsunog ng brown na karbon, shale, pit at kahit natural na gas - dahil sa medyo mas malaking paglabas ng singaw ng tubig mula sa kanila.
Pagkilala sa kaagnasan
Ang ganitong uri ng kaagnasan ay nagdudulot ng pare-parehong pagkasira ng metal. Karaniwan ang ibabaw ay magaspang, na may bahagyang patong ng kalawang, at katulad ng isang hindi kinakaing unti-unti. Sa pangmatagalang pagkakalantad ang metal ay maaaring sakop ng mga deposito ng mga produkto ng kaagnasan, na dapat maingat na alisin sa panahon ng inspeksyon.
Kaagnasan sa panahon ng mga break sa operasyon
Ang ganitong uri ng kaagnasan ay nangyayari sa economizer at sa mga lugar na iyon ng boiler kung saan ang mga panlabas na ibabaw ay pinahiran ng mga sulfur compound. Habang lumalamig ang boiler, bumababa ang temperatura ng metal sa ibaba ng "dew point" at, tulad ng inilarawan sa itaas, kung may mga deposito ng asupre, nabuo ang sulfuric acid. Ang isang posibleng intermediate ay sulfurous acid (H2SO3), ngunit ito ay napaka-unstable at agad na nagiging sulfuric acid.
Pagkilala sa kaagnasan
Ang mga ibabaw ng metal ay karaniwang pinahiran ng mga patong. Kung aalisin mo ang mga ito, makikita mo ang mga lugar ng pagkasira ng metal kung saan may mga deposito ng sulfur at mga lugar ng hindi kinakalawang na metal. ganyan hitsura nakikilala ang kaagnasan sa isang tumigil na boiler mula sa inilarawan sa itaas na kaagnasan ng economizer metal at iba pang "malamig" na bahagi ng isang operating boiler.
Kapag nililinis ang boiler kaagnasan phenomena ibinahagi nang higit pa o hindi gaanong pantay sa ibabaw ng metal dahil sa pagguho ng mga deposito ng asupre at hindi sapat na pagpapatuyo ng mga ibabaw. Sa hindi sapat na paglilinis, ang kaagnasan ay naisalokal kung saan naroon ang mga sulfur compound.
Pagguho ng metal
Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang iba't ibang mga sistema ng boiler, parehong panloob at panlabas, ay napapailalim sa erosive na pagkasira ng metal. sa labas pinainit na metal, at kung saan nagaganap ang magulong daloy sa mataas na bilis.
Tanging ang pagguho ng turbine ay tinalakay sa ibaba.
Ang mga turbine ay napapailalim sa pagguho mula sa mga epekto mula sa solid particle at steam condensate droplets. Ang mga solid particle (oxides) ay natutunaw sa panloob na ibabaw ng mga superheater at mga linya ng singaw, lalo na sa panahon ng mga thermal transient na kondisyon.
Ang mga droplet ng steam condensate ay pangunahing sumisira sa mga ibabaw ng mga blades ng huling yugto ng turbine at drainage pipelines. Ang erosion-corrosive effect ng steam condensate ay posible kung ang condensate ay "acidic" - ang pH ay mas mababa sa limang unit. Mapanganib din ang kaagnasan sa pagkakaroon ng singaw ng klorido (hanggang sa 12% ng masa ng mga deposito) at caustic soda sa mga patak ng tubig.
Pagkilala sa pagguho
Ang pagkasira ng metal mula sa mga epekto ng mga patak ng condensate ay pinaka-kapansin-pansin sa mga nangungunang gilid ng mga blades ng turbine. Ang mga gilid ay natatakpan ng mga manipis na nakahalang ngipin at mga uka (grooves); May mga protrusions sa mga nangungunang gilid ng mga blades at halos wala sa kanilang posterior planes.
Ang pinsala mula sa mga solidong particle ay nangyayari sa anyo ng mga luha, microdents at nicks sa mga nangungunang gilid ng mga blades. Walang mga grooves o inclined cones.
Kaagnasan ng mga boiler ng mainit na tubig, heating system, district heating system ay mas karaniwan kaysa sa steam at condensate system. Sa karamihan ng mga kaso, ang sitwasyong ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na kapag nagdidisenyo ng isang sistema ng pagpainit ng tubig, hindi gaanong binibigyang pansin ito, kahit na ang mga kadahilanan para sa pagbuo at kasunod na pag-unlad ng kaagnasan sa mga boiler ay nananatiling eksaktong kapareho ng para sa mga steam boiler at lahat ng iba pa. kagamitan. Dissolved oxygen, na hindi naaalis sa pamamagitan ng deaeration, hardness salts, at carbon dioxide na pumapasok sa mga hot water boiler na may feed water cause iba't ibang uri kaagnasan - alkalina (intercrystalline), oxygen, chelate, sub-sludge. Dapat sabihin na ang chelate corrosion sa karamihan ng mga kaso ay nabuo sa pagkakaroon ng ilang mga kemikal na reagents, ang tinatawag na "complexons".
Upang maiwasan ang paglitaw ng kaagnasan sa mga boiler ng mainit na tubig at ang kasunod na pag-unlad nito, kinakailangang seryosohin at responsable ang paghahanda ng mga katangian ng tubig na inilaan para sa muling pagkarga. Kinakailangan upang matiyak ang pagbubuklod ng libreng carbon dioxide at oxygen, dalhin ang halaga ng pH sa isang katanggap-tanggap na antas, at gumawa ng mga hakbang upang maprotektahan ang mga elemento ng aluminyo, tanso at tanso ng mga kagamitan sa pag-init at boiler, mga pipeline at kagamitan sa pag-init mula sa kaagnasan.
Kamakailan lamang, ang mga espesyal na kemikal na reagents ay ginamit para sa mataas na kalidad na pagwawasto ng mga network ng pag-init, mga hot water boiler at iba pang kagamitan.
Ang tubig ay kasabay ng isang unibersal na solvent at isang murang coolant ay kapaki-pakinabang na gamitin sa mga sistema ng pag-init. Ngunit ang hindi sapat na paghahanda ay maaaring humantong sa hindi kanais-nais na mga kahihinatnan, isa na rito ay kaagnasan ng mainit na tubig boiler. Ang mga posibleng panganib ay pangunahing nauugnay sa pagkakaroon ng malaking dami hindi gustong mga dumi. Posible upang maiwasan ang pagbuo at pag-unlad ng kaagnasan, ngunit kung malinaw mong naiintindihan ang mga dahilan para sa paglitaw nito, at pamilyar din sa makabagong teknolohiya.
Ang mga hot water boiler, pati na rin ang anumang mga sistema ng pag-init na gumagamit ng tubig bilang isang coolant, ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong uri ng mga problema na dulot ng pagkakaroon ng mga sumusunod na dumi:
- mekanikal na hindi matutunaw;
- sediment-forming dissolved;
- kinakaing unti-unti.
Ang bawat isa sa mga uri ng impurities na nakalista ay maaaring magdulot ng kaagnasan at pagkabigo ng isang hot water boiler o iba pang kagamitan. Bilang karagdagan, nag-aambag sila sa pagbawas ng kahusayan at pagganap ng boiler.
At kung ginamit nang matagal mga sistema ng pag-init tubig na hindi sumailalim sa espesyal na paghahanda, maaari itong humantong sa malubhang kahihinatnan - pagkasira mga bomba ng sirkulasyon, pagbawas sa diameter ng pipeline ng tubig at kasunod na pinsala, pagkabigo ng pag-regulate at shut-off valves. Ang pinakasimpleng mga impurities sa makina - luad, buhangin, ordinaryong dumi - ay naroroon halos lahat ng dako, tulad ng sa tubig sa gripo, at sa mga artesian spring. Gayundin, ang mga coolant ay naglalaman ng malaking dami ng mga produkto ng kaagnasan ng mga ibabaw ng paglipat ng init, mga pipeline at iba pang mga elemento ng metal ng system na patuloy na nakikipag-ugnay sa tubig. Hindi sinasabi na ang kanilang presensya sa paglipas ng panahon ay nagdudulot ng napakaseryosong mga problema sa paggana ng mga hot water boiler at lahat ng thermal power equipment, na pangunahing nauugnay sa kaagnasan ng mga boiler, ang pagbuo. mga deposito ng dayap, pag-alis ng mga asing-gamot at pagbubula ng tubig sa boiler.
Ang pinakakaraniwang dahilan na sanhi kaagnasan ng mainit na tubig boiler, ito ay mga carbonate na deposito na nangyayari kapag gumagamit ng tubig na may mataas na tigas, ang pag-alis nito ay posible sa pamamagitan ng. Dapat pansinin na bilang isang resulta ng pagkakaroon ng mga asing-gamot sa katigasan, ang mga sukat ay bumubuo kahit na sa mababang temperatura na kagamitan sa pag-init. Ngunit ito ay malayo sa tanging sanhi ng kaagnasan. Halimbawa, pagkatapos ng pagpainit ng tubig sa temperatura na higit sa 130 degrees, ang solubility ng calcium sulfate ay bumababa nang malaki, na nagreresulta sa pagbuo ng isang layer ng siksik na sukat. Sa kasong ito, ang pag-unlad ng kaagnasan ay hindi maiiwasan ibabaw ng metal mga boiler ng mainit na tubig.