Неравномерное поступление воды из коллектора в змеевики экономайзера, особенно кипящего, также может быть причиной .частого повреждения труб и общего ухудшения его работы.
Для предупреждения разверки иногда устанавливают дроссельные шайбы в трубах между входным коллектором и змеевиками.
3. Причины расслоения пароводяной смеси в экономайзере
Расслоение пароводяной смеси с раздельным течением воды и пара может происходить при небольшой скорости среды на горизонтальных или слабонаклонных участках труб. При этом разница температур металла трубы в ее паровой и водяной части составляет около 100- 120°С и практически не может привести к пережогу и разрушению металла. В кипящем экономайзере при малой скорости воды возможно расслоение пароводяной смеси . Защита от кислородной коррозии и расслоения достигается выбором соответствующей скорости воды. Массовая скорость воды на входе в экономайзер должна быть не менее 400 кг/сек. При этом внутренний коэффициент теплоотдачи достаточно велик , чем обеспечивается надежное охлаждение змеевиков.
Для защиты паровых котлов от пароводяной и щелочной коррозии необходимо предотвращать расслоение пароводяной смеси, а также снижать местные тепловые нагрузки. Кроме того, не допускать выноса продуктов коррозии из питательного тракта в котлоагрегат; своевременно удалять образующиеся отложения оксидов и накипи кислотными очистками; организовать циркуляцию воды в трубах котла, предотвращающую глубокое упаривание котловой воды, расслоение пароводяной смеси и застой пара в отдельных трубах; не допускать развертку температуры пара в трубах пароперегревателя и обеспечивать высокую чистоту пара.
Наличие наклонных кипятильных труб снижает величину допустимого сопротивления вследствие того, что в таких трубах возможно расслоение пароводяной смеси ,и ряд других нежелательных явлений. Для контуров с наклонными кипятильными трубами следует ограничивать значения допустимой величины сопротивления сепараторов.
Однако исследования показали, что при солесодержании котловой воды в трубах с прямыми участками и при приведенных скоростях пара в трубах расслоение пароводяной смеси практически отсутствует, что исключает возможность увеличения допустимой нагрузки циклонов (это было подтверждено соответствующими испытаниями промышленного циклона).
Скорость воды в экономайзере принимают, исходя из условий предотвращения в них расслоения пароводяной смеси и кислородной коррозии. При малой скорости воды остающийся в ней кислород задерживается в местах шероховатости верхней образующей трубок и вызывает язвенную коррозию, которая распространяется на большую толщину стенки трубки вплоть до образования свищей. Расслоение пароводяной смеси при малой скорости потока вызывает ухудшение условий их охлаждения и перегрев металла трубок.
Коррозионное поражение металла внутренней поверхности экономайзеров существенно усиливается в случаях накопления в их змеевиках как собственных, так и внесенных питательной водой продуктов коррозии. В периоды пусковых режимов и при низких нагрузках, когда появляются значительные гидравлические разверки, возможно запаривание отдельных змеевиков экономайзеров либо расслоение пароводяной смеси в их слабонаклонных и горизонтальных трубах с развитием пароводяной коррозии. В зонах повышенных напряжений коррозионное поражение металла экономайзеров происходит наиболее интенсивно. К этим зонам относятся зоны термического влияния сварки, защемленные места, изгибы малого радиуса, участки наклепа металла дробью {при нарушении соответствующей защиты и повреждениях дроберазбрасывателей дробеочистительных установок).
4.Мероприятия по контролю за работой экономайзера
Для предупреждения повреждений экономайзеров следует:
следить за исправным состоянием обратных клапанов на питательных линиях и устройств сигнализации предельно допустимой температуры воды, выходящей из экономайзера;
систематически проверять работу предохранительных клапанов, установленных на отключаемых экономайзерах, которые должны открываться при давлении, превышающем рабочее давление в котле на 25 % со стороны входа и на 10 % со стороны выхода воды из экономайзера;
регулярно производить очистку золовых бункеров и проверять отсутствие увлажненной золы под экономайзером;
следить за плотностью воздушного тракта, обмуровки, газовых перегородок, состоянием поверхностей нагрева;
обеспечить хорошую работу деаэраторов и водоподготовительных установок и высокое качество питательной воды котлов;
постоянно следить за равномерным питанием котла водой и надежной работой автоматов питания;
не отключать деаэраторы питательной воды во избежание снижения ее температуры перед экономайзером нижерасчетной;
вести топочный режим в соответствии с режимной картой по показаниям контрольно-измерительных приборов, не допуская избытков воздуха сверх расчетных и работы топки с химической неполнотой сгорания топлива;
не допускать эксплуатацию котлов с нагрузкой выше расчетной при сжигании многозольного топлива. Нагрузку необходимо ограничивать, если зольность и влажность топлива больше проектных значений, а также в периоды питания котла водой пониженной температуры;
проверять отсутствие в газоходах посторонних предметов (например, оставшихся после ремонта кирпичей, досок и т. п.);
при наличии обводных газоходов у экономайзера выключать их по газам во время растопки котла, открывая обводную газовую заслонку и плотно закрывая заслонки прямого хода (через газоход) подпитку котла производить равномерно через экономайзер;
при необходимости отключения экономайзера по воде при работе котла открыть обводные заслонки и закрыть заслонки прямого хода до и после него, питать котел по обводным линиям; при отсутствии обводного газохода чугунного экономайзера не допускать растопки и работы котла при отключении по воде экономайзера, питать котел только через экономайзер и следить, чтобы температура воды на выходе из экономайзера не превышала допустимую.
при необходимости использовать сгонные линии или другие устройства, позволяющие прокачивать воду через экономайзер, помимо котла либо питать котел и дренировать воду через нижние продувочные точки;
при останове котла на капитальный ремонт необходимо провести гидравлическое испытание и осмотр экономайзера. Особое внимание при осмотре обратить на места фланцевых соединений и сварки змеевиков;
после наружной очистки змеевиков определить степень коррозионного разрушения и износа поверхностей нагрева экономайзера, приняв меры к защите или замене наиболее изношенных мест;
при заготовке труб для ремонта экономайзеров проверять их качество по сертификатам;
сварку труб экономайзеров поручать только дипломированным специалистам прошедшим специальную теоретическую и практическую подготовку;
после капитального ремонта проверить, произведена ли замена дефектных опор, подвесок и связей змеевиков, прокладок фланцевых соединений, подводящих, отводящих, перепускных труб, а также демонтаж изношенной и монтаж новой золозащиты, выборочная замена труб поверхностей нагрева экономайзера и т. п.
На котлах, в которых наблюдается интенсивный общий износ экономайзеров, необходимо периодически производить переборку изнашиваемых пакетов, ибо при отбраковке змеевиков в газоходе зачастую не удается выявить все дефекты. Периодичность переборки определяется в зависимости от местных условий эксплуатации котла.
5. Требования к конструкции обеспечивающие надёжность работы экономайзера
1) Основное требование к конструкции, экономайзеров и их основных частей - обеспечение надежной, долговечной и безопасной эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы, принятого в технических условиях (техническом задании), а также возможность технического освидетельствования, очистки, промывки и ремонта.
2) За выбор конструкции и материалов экономайзеров и их элементов, расчет на прочность, качество изготовления, монтажа, наладки и ремонта, а также за соответствие их настоящим Правилам отвечает организация (предприятие), выполнявшая конкретные работы. Все изменения проекта, необходимость в которых возникла в процессе ремонта или наладки, должны быть согласованы с проектной организацией.
3) Конструкция водоподогревателя должна обеспечивать возможность равномерного прогрева их элементов при нормальном режиме работы, а также возможность свободного теплового расширения отдельных частей.
4) Участки элементов экономайзеров с повышенной температурой поверхности, доступные для обслуживающего персонала, должны быть покрыты тепловой изоляцией, обеспечивающей температуру наружной поверхности не более 318 К (45°С) при температуре окружающей среды не более 298 К (25°С).
5) Конструкция водоподогревателя должна обеспечивать полное опорожнение от воды и шлама, а также удаление воздуха из всех элементов, в которых могут образовываться воздушные пробки при заполнении и пуске.
6) Продольные сварные швы соседних обечаек цилиндрических элементов, а также швы сварных днищ не должны располагаться по одной оси. Смещение осей этих швов должно быть не менее 100 мм.
7) Расстояние от оси сварного стыкового шва до начала закругления штампованного днища должно составлять не менее 25 мм.
8) Продольные сварные швы в цилиндрических горизонтальных водоподогревателях должны располагаться вне пределов 140° нижней их части, а кольцевые (поперечные) сварные швы - вне опор.
6. Определение возможности, параметров и срока безопасной эксплуатации экономайзера
Возможность, параметры и срок дальнейшей безопасной эксплуатации чугунного экономайзера, отработавшего назначенный срок службы, определяется по результатам его технического диагностирования и гидравлического испытания пробным давлением.
Продолжение дальнейшей безопасной эксплуатации чугунного экономайзера на расчетных или разрешенных параметрах возможно:
- при отсутствии недопустимых дефектов элементов;
- после восстановительного ремонта;
- после замены изношенных элементов на новые;
- при положительных результатах гидравлического испытания экономайзера пробным давлением.
Рекомендуемый срок продления безопасной эксплуатации экономайзера на расчетных (разрешенных) параметрах следующий:
- 4 года при эксплуатации экономайзера с котлом, работающим на топливе с приведенным содержанием серы более 0,2%;
- 8 лет при эксплуатации экономайзера с котлом, работающим на топливе с приведенным содержанием серы не более 0,2%;
