Изучение закономерностей отложения примесей в паровых котлах. Описание методов и технологий химических очисток и консервации котлов. Выбор реагентов эксплуатационных химических очисток. Оценка результатов щелочной, кислотной, пароводокислородной очистки.
Аннотация к работе
В данной магистерской диссертации рассматриваются закономерности отложения примесей в паровых котлах, методы химических очисток и консервации котлов. В том числе описаны технологии некоторых химических очисток котлов и результаты их проведения, выполненных в ОАО "Сибтехэнерго" в разное время. Сделаны выводы о значимости проведения химических очисток, их влиянии на надежность эксплуатации оборудования.4.1.2 Технология предпусковой очистки котла 4.2 Предпусковая кислотная очистка, ПВКО, П и К котла ст.При контакте водного теплоносителя с поверхностью оборудования блока происходит отложение примеси на этой поверхности за счет кристаллизации, адсорбции, электростатического взаимодействия, механического зацепления, капиллярного эффекта и т.д.Процесс кристаллизации состоит из двух стадий: образование центров кристаллизации (зародышей) и рост кристаллов (зародышей). На поверхности кристалла концентрация примеси соответствует растворимости вещества С0 при температуре в данной точке (на поверхности кристалла, трубы и т.д.). Около кристалла находится поверхностный слой жидкости, толщиной , в пределах которого действуют силы ван-дер-ваальсовского, электростатического взаимодействия между молекулами твердой фазы и жидкости. Процесс кристаллизации вещества можно разделить следующие этапы (рис.1.2): адсорбция частицы поверхностью, миграция ее в поверхностном слое жидкости к свободному месту в кристаллической решетке, внедрение в кристаллическую решетку. Коэффициент скорости кристаллизации определяется скоростью доставки примеси к месту кристаллизации и скоростью самого процесса кристаллизации.Изменение массы отложившейся на стенке примеси во времени, в общем случае, определяется соотношением количества поступившей примеси и уносом (смывом) примеси со стенки. Местное уменьшение величины отложений может происходить не только путем их смыва, но и за счет механического разрушения защитной пленки при изменении температурного режима труб (пуск, останов, переменный режим), так как коэффициенты линейного расширения магнетита (1/0С) и стали (1/0С) существенно различаются. Температура внутренней поверхности трубы зависит от толщины слоя отложений : Следовательно, величина отложений влияет на скорость коррозионных процессов. Исходя из этого, запишем, что количество продуктов коррозии, поступивших в слой отложений за время пропорционально величине отложений: (1.12) Суммарная скорость роста отложений определится из (1.10), (1.11), (1.12): (1.13) где (1.14)Особенности отложения примесей по тракту котла СКД связаны с изменением характеристик тепло-и массообмена в зоне большой теплоемкости (ЗБТ). 1.10. представлены профили скорости, температуры и концентрации примеси по сечению обогреваемой трубы. Как правило, примеси, находящиеся в водном теплоносителе, имеют сходство с веществами, входящими в металл труб. В отличие от энтальпии потока, температура потока изменяется по длине трубы нелинейно в зоне, где температура потока близка к температуре максимальной теплоемкости , скорость роста температуры по длине трубы при этом значительно снижается. При подходе к сечению , где существенно увеличивается удельный объем водного теплоносителя, что приводит к росту линейной скорости потока и улучшению теплообмена между стенкой трубы и ядром потока.Особенностью отложения примеси в прямоточном котле докритического давления является полное упаривание воды в испарительных поверхностях нагрева и, соответственно, повышение концентрации примеси в жидкой фазе. Представим прямоточный котел ДКД в виде трубы, на вход которой подается питательная вода, а на выходе - перегретый пар (рис. На испарительном участке происходит испарение воды, при этом часть примеси переходит в паровую фазу, а основное количество примеси остается в жидкой фазе двухфазного потока. Из (1.25) определим относительное изменение концентрации примеси в жидкой фазе: (1.26) У слабых электролитов составляет сотые и десятые доли, что существенно снижает концентрацию примеси в жидкой фазе и увеличивает в паровой (рис.Особенность образования отложений в барабанных паровых котлах заключается в том, что по мере испарения воды в подъемных трубах контуров циркуляции в котловой воде (вода в барабане и контурах циркуляции) происходит накапливание примесей. Когда концентрация примесей в котловой воде будет больше растворимости ее , начнется непрерывный рост отложений примеси в трубах контура циркуляции, в первую очередь - в обогреваемых испарительных трубах. Количество продувочной воды выражают в %, , от паропроизводительности: Составим схему потоков воды и пара с указанием соответствующих концентраций (рис. В барабан с питательной водой за 1 час вносится примеси в количестве , а уходит: с паром , с продувочной водой .
План
Содержание
Введение
Глава 1. Закономерности отложения примеси в паровых котлах
1.1 Кристаллизация веществ из раствора
1.2 Изменение массы отложившейся на стенке примеси во времени
1.3 Особенности отложения примеси в прямоточных котлах СКД
1.4 Особенности отложения примеси в прямоточном котле докритического давления
1.5 Образование отложений в барабанных паровых котлах
1.6 Факторы, влияющие на скорость образования отложений
1.7 Структура и физические свойства отложений
1.8 Химический состав отложений
Глава 2. Методы и технологии химических очисток котельных агрегатов
2.1 Виды очисток
2.1.1 Предпусковые очистки котельных агрегатов
2.1.1.1 Характер загрязнений, удаляемых при предпусковых очистках
2.1.1.2 Методы пассивации поверхностей котла после предпусковой очистки