Partikler i fast tilstand kan også sætte sig på varmeoverfladerør og forurene deres ydre overflade både forfra og bagfra. Disse forurenende stoffer kan have en løs struktur eller binde sig tæt til rørmaterialet og danne aflejringer, der er svære at fjerne.
Aflejringer på rør reducerer varmeoverførselskoefficienten (da aflejringer har lav varmeledningsevne og fungerer som termisk isolering) og reducerer effektiviteten af varmeoverførsel, hvilket forårsager en stigning i røggastemperaturer. Ligesom slaggedannelse fører forurening af varmeoverflader til en stigning i gasvejsmodstand og begrænset træk.
Løse aflejringer dannes hovedsageligt på bagsiden af rør. For at reducere dem bruges et forskudt arrangement af tætsiddende rør.
Bundne granulære aflejringer opstår under forbrændingen af visse typer brændstof, der indeholder betydelige mængder jordalkalimetalforbindelser (Ca, Mg) eller alkalimetaller (skifer, formalet tørv, kul fra Kansk-Achinsk-bassinet og nogle andre), såvel som under forbrænding af brændselsolier. De kan dannes som et resultat af sulfatisering, for eksempel af Ca-oxid:
CaO + SO 3 ® CaSO 4
Forløbet af denne reaktion bremses med et fald i indholdet af frit CaO og O 2, hvilket opnås ved afbrænding af brændstof kl. høje temperaturer ah (for eksempel under væskestøjkontrol) og når der arbejdes med lille overskydende luft. En reduktion i dannelsen af tilhørende sulfataflejringer opnås også, når gastemperaturen i zonen falder til mindre end 800 - 850 o C.
For at fjerne askeaflejringer bruges de også forskellige måder rengøring: dampblæsning el trykluft, vibration, skud, puls osv.
Vibrationsrengøringsmetode Det bruges hovedsageligt til rengøring af skærme og konvektive dampoverhedere. Fjernelse af aflejringer sker under påvirkning af tværgående eller langsgående vibrationer af rørene, der renses, forårsaget af specielt installerede vibratorer af typen elektrisk motor (for eksempel S-788) eller pneumatisk type (VPN-69).
På (se fig. 38) viser en type vibrationsrenseanordning til en skærmoverhedning med tværgående vibrationer af rør. Vibrationerne, som exciteres af vibratoren 3, overføres til de vibrerende stænger 2 og fra dem til rørspolerne 1. Den vibrerende stang svejses sædvanligvis til det ydre rør ved hjælp af halvcylindriske foringer. De resterende rør forbindes på lignende måde med hinanden og til det yderste rør. Vibrationsrensning med langsgående vibration af rør anvendes hovedsageligt til lodrette spolevarmeflader ophængt (på fjederophæng) til kedelrammen.
Ris. 38. Montering af vibrationsrensning af skærme:
1- rørkugler
2-vibrerende stang
3- vibrator.
Elektromotorvibratorer tillader ikke vibrationsfrekvensen at stige over 50 Hz, hvilket viser sig at være utilstrækkeligt til at ødelægge de tilknyttede stærke aflejringer dannet på rør under forbrænding af Kansk-Achinsk kul, skifer, formalingstørv osv. I dette tilfælde er det tilrådeligt at bruge pneumatiske vibrationsgeneratorer (f.eks. VPN- 69), som sikrer opnåelse af mere højt niveau(op til 1500 Hz) og en lang række variationer i oscillationsfrekvens. Brugen af membranspoleoverflader forenkler i høj grad brugen af vibrationsrensningsmetoden.
Skudrensning anvendes mod tætte aflejringer, der er fast bundet til rør, hvis fjernelse ikke kan sikres ved hjælp af de ovenfor beskrevne metoder. Stålkugler (skud) er jævnt spredt ud på overfladen, der skal rengøres fra en vis højde. lille størrelse. Når det falder som følge af at ramme overfladen, ødelægger skuddet aflejringer på rørene både fra forsiden og bagfra (ved tilbageslag fra de underliggende rør) og med en lille del af asken falder ned i den nederste del af røret. konvektiv aksel. Denne aske kan adskilles fra skuddet i specielle separatorer, mens skuddet samler sig i bunkere, som kan placeres enten under gaskanalen, hvori de overflader, der skal renses, er placeret, eller over denne.
Hovedelementerne i en sprængningsmaskine med bundtragte er vist i (se fig. 39).
Ris. 39. Skematisk diagram skudsprængere:
1 – skudtragt
2 – dyse
3 – input-enhed
4 – skudrørledning
5 – skudfanger
6 – skiveføder
7 – indløbsrørledning
8 – skudspreder
9 – brøkdel
10 – overflade, der skal rengøres
11 – blæser
Når installationen er tændt, skyd fra tragten 1 trykluft (fra dysen 2 ) leveres til inputenheden 3 skud rørledning 4 (eller ind i injektoren - i trykinstallationer). Det skud, der transporteres med luft, separeres i skududskillere 5 , hvorfra ved hjælp af diskfremførere 6 fordelt gennem separate rørledninger 7 spredeanordninger 8.
Skudinstallationer med pneumatisk transport af hagl fungerer under tryk eller vakuum. I det første tilfælde luften fra blæseren 11 pumpes gennem enheden 3 til skudløftelinjen 4 .
Halvkugleformede spredere, der vender opad, kan bruges som spredeanordninger. 8 , hvortil fra rørledningen 7 skud falder fra en vis højde 9 og hopper under forskellige vinkler, fordelt over overfladen, der skal rengøres. Placeringen af forsyningsrør og reflektorer i højtemperaturområder kræver brug af vandkøling.
Sammen med halvkugleformede reflektorer er der nok effektiv anvendelse fundet pneumatiske spredere med side (på væggene) kaste af skud gennem accelererende dyser.
På grund af mere høj hastighed skuddets påvirkning på rørens overflade, deres slid under pneumatisk spredning med lateral forsyning er højere end ved spredning ved hjælp af halvkugleformede reflektorer.
I pulsrensningssystemer anvendes pulsforbrændingskamre, hvor der periodisk udsendes strømme af forbrændingsprodukter med høj energi. Ved hjælp af bølgevibrationer, der genereres i pulskammeret og overføres til gaskanalerne, ødelægges aflejringer, og rør renses.
Når rørene er stærkt forurenede med stærke, bundne aflejringer, anvendes kompleks rensning, herunder forskellige metoder.
Under driften af kedlen anvendes damp- og damp-vandblæsning samt vibrationsrensning til rengøring af varmefladerne og f. konvektive overflader opvarmning - damp- og damp-vandblæsning, vibration, skud og akustisk rensning eller selvblæsning.
Dampblæsning og sprøjterensning er de mest almindelige. For skærme og lodrette overhedere er vibrationsrensning den mest effektive. Radikal er brugen af selvblæste varmeflader med små diametre og rørstigninger, hvor varmefladerne løbende holdes rene.
Damp blæser. Rengøring af varmeoverflader fra forurenende stoffer kan udføres gennem den dynamiske virkning af vandstråler, damp, damp-vand-blanding eller luft. Effektiviteten af jetflyene bestemmes af deres rækkevidde.
En vandstråle har den største rækkevidde og termiske effekt, der fremmer sprækker af slagger. Imidlertid kan blæsende vand forårsage overkøling af skærmrørene og beskadigelse af deres metal. Luftstrålen har et kraftigt fald i hastigheden, skaber et lille dynamisk tryk og er kun effektiv ved et tryk på mindst 4 MPa.
Brugen af luftblæsning kompliceres af behovet for at installere højtydende og trykkompressorer.
Det mest almindelige er at blæse ved hjælp af mættet og overophedet damp. Dampstrålen har en kort rækkevidde, men ved et tryk på mere end 3 MPa er dens handling ret effektiv. Ved et damptryk på 4 MPa foran blæseren er strålens dynamiske tryk i en afstand på ca. 3 m fra dysen mere end 2000 Pa.
For at fjerne aflejringer fra varmeoverfladen bør strålens dynamiske tryk være ca. 200-250 Pa for løse askeaflejringer, 400-500 Pa for komprimerede askeaflejringer, 2000 Pa for smeltede slaggeaflejringer.
Blæsere. Strukturdiagram blæser er vist i fig. 101.
Ris. 101. Blæser:
1, 5 – elektriske motorer; 2 - blæserrør; 3, 6 - gearkasse;
4 - vogn; 7 - monorail; 8 - stjerne; 9 - endeløs kæde;
10 – afspærringsventil; 11 - tryk med en kile; 12 – håndtag;
13 - stationær dampledning; 14 – stang
Blæseren inkluderer:
· elektrisk motor 1 monteret på vogn 4;
· gearkasse 3, designet til at rotere blæserrøret 2;
· elektrisk motor 5 og gearkasse 6, monteret på monorail 7, designet til fremadgående bevægelse af blæserrør 2;
· en mekanisme til translatorisk bevægelse af blæserrøret, bestående af en vogn 4, som bevæger sig langs hylderne i monoskinnen 7, tandhjul 8 og en endeløs kæde 9;
· afspærringsventil 10, som automatisk åbner damp ind i blæserrøret, efter at det når blæserpositionen; en mekanisme, der styrer afspærringsventilen 10 og består af en stang med en kile 11 og en vægtstang 12.
Blæserøret er forbundet ved hjælp af en forskruning til en fast dampledning 13, der tilfører damp fra afspærringsventil. I-beam monorail 7 bærer alle de specificerede mekanismer og er fastgjort til kedelrammen. Ved modtagelse af en impuls fra den tidligere blæser, som har afsluttet sit arbejde, tænder starteren elektriske motorer 1 og 5. Samtidig tændes signallampen på blæserprogrammets kontrolpanel. Vogn 4, der bevæger sig langs monoskinnen, indfører blæserrør 2 i gaskanalen. Når blæserøret når blæsepositionen, trækker stangen 14, der virker på armen, i kilen 11 ved hjælp af en stang, som gennem skubberen presser afspærringsventilen til damp, som åbner adgangen til damp til blæserrøret. Damp fra blæserrøret kommer ud gennem dyserne og blæser ind på varmefladen.
Under den translationelle-rotationsbevægelse af røret 2 udføres blæsningen langs en spirallinje. Efter at blæserrøret er sat helt ind i aftrækket, skifter en stift installeret på drivkæden 9, der virker på endestopkontakterne på den elektriske motor 5, anordningen til omvendt slagtilfælde. I dette tilfælde blæses varmefladen på samme måde, som når blæserøret bevæger sig inde i aftrækket.
Før dysehovedet fjernes fra gaskanalen, vil stangen 14, der virker gennem armen 12 på kilen 11, bringe den til sin oprindelige position, og dampspærreventilen lukker under påvirkning af fjederen og stopper adgangen af damp til blæserrøret.
Når blæserrøret vender tilbage til sin oprindelige position, slukker stiften installeret på drivkæden 9, der virker på endestopkontakterne, de elektriske motorer 1 og 5, og den næste enhed i kredsløbet modtager en impuls til at tænde.
Blæserens driftsområde er op til 2,5 m, og indgangsdybden i ovnen er op til 8 m På ovnens vægge er blæserne placeret, så deres virkeområde dækker hele skærmens overflade.
Blæsere til konvektive varmeflader har et flerdyserør, strækker sig ikke fra aftrækket og roterer kun. Antallet af dyser placeret på begge sider af blæserøret svarer til antallet af rør i en række af varmefladen, der blæses.
Til regenerative luftvarmere anvendes blæsere med et oscillerende rør. Der tilføres damp eller vand til blæserrøret, og strømmen, der strømmer fra dysen, renser luftvarmepladerne. Blæserrøret drejes i en bestemt vinkel, så strålen kommer ind i alle celler i luftvarmerens roterende rotor. For at rense den regenerative luftvarmer af dampgeneratorer, der arbejder på fast brændsel, bruges damp som blæsemiddel, og i dampgeneratorer, der kører på brændselsolie, bruges alkalisk vand. Vand skyller godt og neutraliserer svovlsyreforbindelser, der findes i aflejringer.
Damp-vand blæser. Blæserens arbejdsmiddel er dampgeneratorvand eller fødevand.
Enheden består af dyser installeret mellem skærmrørene. Vand tilføres dyserne under tryk, og som et resultat af trykfaldet, når det passerer gennem dyserne, dannes en damp-vandstråle fra det, rettet mod modsatte områder af skærmene, festoner, skærme. Høj tæthed Damp-vand-blandingen og tilstedeværelsen af underfordampet vand i åen har en effektiv destruktiv effekt på slaggeaflejringer, som fjernes til den nederste del af ovnen.
Vibrationsrensning. Vibrationsrensning er baseret på det faktum, at når rør vibrerer ved høje frekvenser, forstyrres vedhæftningen af aflejringer til metallet på varmeoverfladen. Vibrationsrensning af frit ophængte lodrette rør, skærme og dampoverhedere er mest effektiv. Til vibrationsrensning anvendes hovedsagelig elektromagnetiske vibratorer (fig. 102).
Overhedernes og skærmenes rør er fastgjort til en stang, som strækker sig ud over foringen og er forbundet med vibratoren. Trækket afkøles med vand, og det sted, hvor det passerer gennem foringen, forsegles. En elektromagnetisk vibrator består af en krop med et armatur og en ramme med en kerne, sikret med fjedre. Vibration af rørene, der renses, udføres på grund af stød på stangen med en frekvens på 3000 slag i minuttet, vibrationsamplituden er 0,3-0,4 mm.
Skudrensning. Skudrensning bruges til at rense konvektive varmeflader i nærværelse af komprimerede og bundne aflejringer på dem. Rensning sker som følge af, at den kinetiske energi fra støbejernspiller med en diameter på 3-5 mm falder ned på de overflader, der renses. I den øverste del af dampgeneratorens konvektive aksel er der anbragt spredere, som fordeler skuddet jævnt over tværsnittet af gaskanalen. Ved fald slås skuddet ned
Ris. 102. Vibrationsanordning til rensning af lodrette rør:
a - set fra siden; b - kobling af den vibrerende stang med opvarmet
rør, set ovenfra; 1 - vibrator; 2 - plade; 3 - kabel;
4 - modvægt; 5 - vibrerende stang; 6 - passage tætning
stænger gennem foringen; 7 - rør
aske lagde sig på rørene og blev derefter samlet sammen med den i bunkers placeret under minen. Fra bunkerne går skuddet sammen med asken ind i opsamlingsbeholderen, hvorfra feederen fører dem ind i rørledningen, hvor massen af aske og hagl opsamles med luften og føres til haglfangeren, hvorfra skuddet igen kommer. føres gennem slangerne til sprederne, og luften sammen med askepartiklerne sendes til cyklonen, hvor deres adskillelse sker. Fra cyklonen ledes luft ud i aftrækket foran røgudsugningsanlægget, og asken, der er bundet i cyklonen, fjernes i kedelanlæggets askeudtag.
Skuddet transporteres ved hjælp af et suge- eller udledningskredsløb. Med et sugekredsløb skabes vakuumet i systemet af en dampejektor eller vakuumpumpe. I trykkredsløbet tilføres transportluft til injektoren fra kompressoren. For at transportere skud kræves en lufthastighed på 40 – 50 m/s.
På det seneste har skudrensning stort set været brugt. Dette skyldes deformation af varmeflader og relativt lav effektivitet.
A.P. Pogrebnyak, leder af laboratoriet, V.L. Kokorev, chefdesigner af projektet, A.L. Kokorev, førende ingeniør, I.O. Moiseenko, 1. kategori ingeniør, A.V. Gultyaev, førende ingeniør, N.N. Efimova, førende designer, JSC NPO TsKTI, St. Petersborg
Udviklingen af pulserende midler til rengøring af varmeoverflader blev startet af specialister fra NPO TsKTI i 1976-1978. på grund af det faktum, at langvarig erfaring med drift af kedler til industriel og kommunal energi, spildvarmekedler og energiteknologiske enheder fra forskellige industrier, udstyret traditionelle midler rengøring, viste deres utilstrækkelige effektivitet og pålidelighed, hvilket reducerede effektiviteten af enhederne betydeligt (fald i effektivitet med 2-3%).
Siden oprettelsen af de første industrielle gaspulsrensningsanordninger (GCP) hos NPO TsKTI, begyndte samarbejdet med førende kedelfabrikker (Belenergomash, BiKZ, DKM). For eksempel blev GIO TsKTI i 1986 udstyret med hovedprøven af genvindingskedlen RKZh-25/40 produceret af Belgorod Boiler-Making Plant, installeret bag ovnen til smeltning af kobberkoncentrater i et væskebad ved Balkhash Mining og Metallurgisk mejetærsker, som sikrede effektiv rensning af dens strålings- og konvektive varmeflader. Brugen af GIO TsKTI til rengøring af varmeoverflader på spildvarmekedler produceret af BZEM bag fluid bed-ovne til fyring af pyrit i svovlsyreproduktionslinjen hos Azot Production Association i byen Meleuz (KS-250 VTKU, KS-450VTKU ) løste problemet med afkøling af røggasser til et niveau, der tillader skabelse af betingelser pålidelig drift elektrostatiske udskillere.
Positiv erfaring blev en forudsætning for at vælge GMO som rengøringsmiddel ved udvikling af NPO TsKTI-projekter for en samlet serie af spildvarmekedler til BZEM, hvis produktion blev besluttet at begynde i begyndelsen af 90'erne. .
GMO blev også i vid udstrækning introduceret for at erstatte haglrensning og dampblæsningsanordninger på kedler produceret af Biysk Boiler Plant (kedler DE, KE, DKVR) og Dorogobuzhkotlomash-anlægget (kedler KV-GM, PTVM). Det blev etableret industriel produktion economizers udstyret med GMO-enheder på Kusinsky Machine-Building Plant.
I 1986 blev GIO TsKTI sat i industriel produktion på Ilmarine-fabrikken (Tallinn), og i 1990 begyndte leveringer af fabrikkens GIO-systemer til industrielle og kommunale energianlæg i USSR. Men i 1991 blev disse forsyninger stoppet, og mange kedelanlæg begyndte at producere GMO-enheder for at færdiggøre deres udstyr egen produktion, havde som regel en række designfejl.
Specialister fra NPO TsKTI fortsatte med at implementere GMO'er af deres eget design på kedler til forskellige formål, og siden 1989 også på konvektionskamre i oliefyr. Samtidig blev GMO'er forbedret i retning af at øge deres tekniske niveau, pålidelighed og sikkerhed, hvilket resulterede i, at fuldautomatiske GMO-systemer blev skabt.
Den første oplevede og industrielle enheder GMO'er blev designet til en næsten fuldstændig manuel kontrolordning aktuatorer, hvilket betydeligt komplicerede processen med deres drift, hvilket nødvendiggjorde hyppige justeringer af udstyret, hvilket kræver særlige færdigheder og yderligere uddannelse vedligeholdelses- og driftspersonale. For at eliminere disse faktorer begyndte udviklingen tekniske midler til automatisering af GMO-systemer. Det første fuldautomatiske GIO-system blev implementeret i 1998 som en del af en kontrakt med kedelbyggeriet AALBORG KEYSTONE (Danmark) på en spildvarmekedel installeret bag 30 MW dieselgeneratorer på Zavodov-kraftværket Døde Hav i Israel (foto 1).
Foto 1. GMO ved spildvarmekedlen på Dødehavsanlæggets kraftværk (Israel).
GIO blev installeret for at erstatte upålidelige og ineffektive luftblæsningsenheder på dampoverhederen til en spildvarmekedel, der arbejder under tryk op til 3000 Pa, hvilket igen krævede udviklingen konstruktive løsninger om beskyttelse af GMO-enheder og rørledninger mod røggasser. Samtidig fungerede GMO-systemet stabilt både i automatisk (fra stationens kontrolpanel) og i manuel tilstand, og udførte alle specificerede programmer i alle kedeldriftstilstande i hele området af røggastryk (fra 0 til 3000 Pa) uden efterjustering. Aspirationsenheder installeret på udstødningsdyserne i de medfølgende pulskamre pålidelig beskyttelse kamre og rørsystem af GMO fra røggasser. GIO sikrede effektiv rensning af varmeflader på overhederen placeret uden for slaggezonen og kold afslaggning af overhedningspakkerne placeret i slaggezonen.
I 1999 blev en OL-20-kedel fra Rafako (Polen) med en ovn til afbrænding af solsikkeskaller udstyret med et automatiseret GMO-system, som blev sat i kommerciel drift på Zaporozhye MZHK.
I processen med at introducere GMO på udstyr fra indenlandske og udenlandske kedelfremstillingsvirksomheder i perioden fra 2000 til 2005 blev systemer med forenede enheder og komplekser oprettet på OJSC NPO TsKTI automatisk kontrol(billede 2).
Foto 2. Forenede enheder af GMO-systemet til kedelenheden.
I 2006 blev GMO-systemet installeret på VDM-1-olieopvarmningsovnen, designet og leveret af Foster Wheeler til LUKOIL-Neftokhim-Burgas AD-anlægget (Bulgarien), i stedet for det rensesystem, der er tilvejebragt af ovndesignet ved hjælp af dampblæsere (foto 3) og sikrede effektiv rensning af konvektionskammerets ribbespoler med en væsentlig reduktion i metalforbrug, dimensioner og driftsomkostninger sammenlignet med dampblæsning.
Foto 3. Elementer af GMO-systemet på VDM-1-ovnen i LUKOIL – Neftochim-Burgas AD (Bulgarien).
Arbejdet med udenlandske kedelbyggervirksomheder bidrog til en stigning i det tekniske niveau og pålidelighed af GIO-systemer, hvilket bidrog til implementeringen af GIO TsKTI for faciliteter i Rusland.
Siden 2006 har der været en aftale i kraft mellem OJSC Dorogobuzhkotlomash og OJSC NPO TsKTI om levering af teknologiske enheder til GIO-systemer af varmtvandskedler produceret af anlægget. I øjeblikket er omkring 40 teknologiske enheder blevet leveret. I dette tilfælde fremstilles pulskamre og rørledninger på fabrikken. Denne form for samarbejde er til gavn for begge parter.
Siden midten af 2000'erne leverancerne er genoptaget automatiserede systemer GIO TsKTI til førende kedelfabrikker i Rusland og CIS-landene. For Belozersky Power Machine-Building Plant (Hviderusland) blev der udviklet projekter til en række prototypekedler E-30-3.9-440DF, E-20-3.9-440DF, E-10-3.9-440DF, brændende tørv og træaffald. GIO'en til E-30-3.9-440DF kedlen blev sat i drift ved Belorusskaya GRES-1 i marts 2013. I den nærmeste fremtid er det planlagt at levere GIO'en til E-20-3.9-440DF og E-10 -3,9 kedler -440DF. Til disse typer kedler blev der udviklet et nyt manifoldkredsløbsstyringskompleks med en fælles teknologisk blok og elektromagnetiske ventiler til at levere en gas-luftblanding til flere grupper af pulskamre. I maj 2013 blev den nybyggede kedel KVGM-139.6-150, Novosibirsk CHPP-2, leveret til Biysk Kedelanlægget. I øjeblikket er et projekt blevet udviklet, og det er planlagt at levere til OJSC Sibenergomash to GIO'er til E-100-1.6-535GMN-kedler, der opererer under et boost på 4000 Pa, beregnet til installation på det termiske kraftværk i det petrokemiske anlæg i Angarsk. Lufttilførsel til aspiration leveres fra kedelventilatoren.
I 2008 blev det automatiserede GIO-system implementeret på to vandvarmekedler KVGM-100 af kedelhus nr. 1 af Federal State Unitary Enterprise "Mining and Chemical Combine" (Zheleznogorsk, Krasnoyarsk-regionen), der opererer på brændselsolie med højt svovlindhold.
Den skudrenseenhed, som projektet sørgede for, blev ikke brugt på grund af dens lave effektivitet og pålidelighed. Før introduktionen af GMO blev kedlerne hver anden måned stoppet for at rense manuelt ved hjælp af vandvask af varmeoverfladerne på grund af en betydelig stigning i røggassernes temperatur (med mere end 60 ° C) og gasvejsmodstand, hvilket førte til umuligheden af at drive kedler med en belastning over 50 % af værdien Vandvask under betingelser med svovlaflejringer på elementerne i konvektiv emballage forårsagede svovlsyrekorrosion af metallet, hvilket reducerede levetiden for varmeoverfladerne med cirka det halve. Derudover var der et problem med at neutralisere surt vaskevand.
Ved udførelse af dette arbejde blev seks pulskamre med en diameter på 325 mm, forbundet i tre grupper, installeret i sektionerne af konvektionspakkerne i hver kedel. Gas-luftblandingen blev leveret til hver gruppe af kamre fra teknologiske enheder (3 enheder på hver kedel), der udførte alle de nødvendige funktioner i overensstemmelse med driftsalgoritmen. GMO-systemet styres fra en styreenhed, der er lavet på basis af en industriel controller og placeret i kontrolrummet. Rengøring af konvektive pakker udføres ved sekventiel drift af pulskamre langs strømmen af røggasser.
Som følge af introduktionen af GIO-systemer er virkningsgraden på hver kedel steget med 1-1,5 %, og regelmæssig indkobling af GIO en gang dagligt sikrer, at varmeflader holdes i en driftsmæssig ren tilstand og holder røggastemperaturerne på niveau af regulatoriske værdier. Reduktion af modstanden langs røggasvejen gør det muligt for kedlerne at arbejde ved nominel belastning. Afvisning af vandvask øger levetiden på varmeflader væsentligt. Termisk energiproduktion steg på grund af eliminering af kedelstop for arbejdskrævende arbejde. manuel rengøring. Driftsomkostningerne for GMO er ubetydelige: En 50 liters propancylinder sikrer driften af GMO-systemet i tre uger, og den forbrugte elektrisk strøm ikke overstiger 2 kW med en rengøringscyklus varighed på 10-12 minutter.
Samarbejdet med udenlandske kunder fortsætter. I august 2013 blev arbejdet således afsluttet med design af GIO-systemet til spildvarmekedlen K-35/2.0-130, beregnet til installation bag katalysatorregenereringsenheden i den katalytiske krakningslinje i LUKOIL-Neftokhim-Burgas AD plante (Bulgarien). Spildvarmekedlen skal fungere under et tryk på op til 10.000 Pa, hvilket krævede, ved udvikling af projektet, at sørge for beskyttelse af GIO-enhederne og rørledningerne mod indtrængning af røggasser i dem på grund af den konstante tilførsel af luft fra GIO'ens egen ventilator til aspirationsenhederne placeret mellem pulskamrene og kedelaftrækket, i I forbindelse hermed blev der taget nyt design og kredsløbsløsninger til at forbedre styringskomplekset til brug under specifikke driftsforhold. I øjeblikket arbejdes der på at fremstille og færdiggøre GMO-systemet, der certificerer det for overensstemmelse med kravene i EU-direktiv 97/23/EC for at opnå et internationalt certifikat og retten til at anvende CE-mærkning. Idriftsættelse er planlagt til april 2014.
Sammen med forbedringen og implementeringen af GMO-systemer fortsatte NPO TsKTI-specialister arbejdet med forskning og udvikling af pneumatiske pulsrensningssystemer (PCP), som begyndte for omkring 35 år siden. Bred anvendelse pneumatiske pulsrensningssystemer blev modtaget i lande Vesteuropa og USA. I de seneste år nogle virksomheder er kommet ind hjemmemarkedet. Begyndelsen på genoptagelsen af russisk arbejde på dette område var udviklingen af JSC NPO TsKTI teknisk projekt PIO-systemer i en pilotindustriel version til kedler KV-R-8-115 fra OJSC Kovrovkotlomash. Under udviklingen af dette projekt er en række nye tekniske løsninger, hvilket øger PIO-systemets pålidelighed, effektivitet, brugervenlighed og udvider anvendelsesområdet.
Litteratur
1. Pogrebnyak A.P., Valdman A.M. Erfaring med at beherske spildvarmekedler til ikke-jernholdige metalsmelteovne // Proceedings of TsKTI. 1989. Bd. 250.
2. Gdalevsky I.Ya., Grishin V.I., Pogrebnyak A.P., Valdman A.M. Erfaring med industriel implementering af gaspulsrensning på vandvarmeværker, dampkedler og spildvarmekedler // Proceedings of TsKTI. 1989. Bd. 248.
3. Izotov Yu P., Golubov E. A., Kocherov M. M. Forøgelse af effektiviteten af varmeoverflader på spildvarmekedler til pyritfyringsovne i et fluidiseret leje.
4. Varmegenvindingskedler og energiteknologiske kedler: Branchekatalog. M., 1990.
5. Romanov V.F., Pogrebnyak A.P., Voevodin S.I., Yakovlev V.I., Kokorev V.L. Resultater af mastering af automatiserede gaspulsrensningssystemer (GCP) designet af TsKTI på industrielle og kommunale el-kedler og på teknologiske ovne på olieraffinaderier // Proceedings of TsKTI. 2002. Udgave. 287.
6. Apparater og anordninger til rengøring af varmeflader: Branchekatalog. M., 1987.
7. Pogrebnyak A.P., Kokorev V.L., Voevodin S.I., Kokorev A.L., Gultyaev A.V. Resultater af implementering af automatiserede GIO TsKTI-systemer på olievarmeovne, spildvarmekedler og varmtvandskedler af TsKTI. 2009. Nummer 298.
8. A. s. nr. 611101 USSR Apparat til pulsrensning af varmeoverflader på dampgeneratorer fra eksterne aflejringer / Pogrebnyak et al., 1978.
9. Pogrebnyak A.P., Kokorev V.L., Voevodin S.I., Kokorev A.L., Semenova S.A. Enheder til pulserende og akustisk rengøring af varmeoverførsel og teknologiske overflader. Oprettelse, udvikling og udsigter // Proceedings of TsKTI. 2009. Bd. 298.
10. Pat. 123509 Den Russiske Føderation. Apparat til pulsrensning af varmeflader fra eksterne aflejringer / Pogrebnyak A.P., Kokorev V.L., Kokorev A.L., Moiseenko I.O. Publ. 27/12/2012. Tyr. nr. 36.
Klassificering af eksterne indskud
Ask indeholder små mængder af lavtsmeltende forbindelser med et smeltepunkt på 700 - 850 o C. Disse er hovedsageligt chlorider og sulfater af alkalimetaller. I zonen med høje temperaturer i brænderkernen går de over i en damptilstand og kondenserer derefter på overfladen af rørene, da temperaturen på den rene væg altid er mindre end 700 o C.
Middelsmeltende komponenter aske med et smeltepunkt på 900 – 1100 o C kan danne en primær klæbrigt lag på skærmrør og skærme, hvis brænderen som følge af en ureguleret forbrændingstilstand berører ovnens vægge, og der vil være et højtemperaturgasmiljø i nærheden af skærmrørene.
Ildfaste komponenter Aske er som regel rene oxider. Deres smeltepunkt (1600 – 2800 o C) overstiger maksimal temperatur brænderens kerner, så de passerer gennem forbrændingszonen uden at ændre deres tilstand og forbliver solide. På grund af den lille partikelstørrelse bliver disse komponenter hovedsageligt ført væk af gasstrømmen og danner flyveaske.
I zonen med høje gastemperaturer (over 700 - 800 o C) på overfladen af et rent rør opstår først kondensering af lavtsmeltende forbindelser fra gasstrømmen, og der dannes et primært klæbrigt lag på rørene. De holder sig til ham på samme tid partikler aske. Det hærder derefter og bliver til et tæt indledende lag af aflejringer, der klæbes godt til overfladen af røret. Temperaturen på lagets ydre overflade stiger, og kondenseringen stopper.
Derefter kastes små og faste partikler af ildfast aske på den ru overflade af dette lag og danner en ydre løst lag sedimenter. I dette område af gastemperaturer er to lag af aflejringer således oftest til stede på overfladen af rørene: tæt Og løs.
Løse aflejringer relativt almindelig i området lave temperaturer gasstrøm (mindre end 600 - 700 o C), karakteristisk for overfladen af en konvektiv aksel.
Løse aflejringer dannes overvejende på bagsiden af røret i forhold til gasstrømmens retning, i hvirvelzonen dannet bag røret (Figur 3.32). På frontsiden dannes løse aflejringer kun ved lave strømningshastigheder (mindre end 5 - 6 m/s) eller når der er meget fin flyveaske i strømmen.
Askepartikler involveret i dannelsen af løse aflejringer er opdelt i tre grupper.
TIL første gruppe omfatter de mindste fraktioner, de såkaldt inertifrie partikler, som er så små, at de bevæger sig langs gasstrømningslinjerne, og derfor er sandsynligheden for deres aflejring på rørene lav. Begræns størrelse partikler, der tilhører denne gruppe, er omkring 10 mikron.
Co. anden gruppe omfatter store fraktioner større end 30 mikron. Disse partikler har tilstrækkelig høj kinetisk energi, og ved kontakt med løse aflejringer ødelægger de dem.
Tredje gruppe udgøre askefraktioner, der varierer i størrelse fra 10 til 30 mikron. Når en gasstrøm strømmer rundt i et rør, sætter disse partikler sig overvejende på dets overflade og danner et lag af aflejringer. Som et resultat bestemmes størrelsen af laget af løse aflejringer af den dynamiske ligevægt af processerne med konstant bundfældning af de midterste fraktioner af aske og ødelæggelse af det bundfældede lag af større partikler.
Figur 3.32 – Forurening af rør med løse aflejringer under forskellige retninger og gasbevægelseshastigheder
En af metoderne til rengøring af varmeoverflader er at bruge en dynamisk påvirkning af laget af aflejringer med en stråle af damp, vand eller luft. Effektiviteten af stråler bestemmes af deres rækkevidde, inden for hvilket strålen opretholder tilstrækkeligt dynamisk tryk til at ødelægge aflejringer. En vandstråle har den største rækkevidde og termiske effekt på tætte aflejringer.
Enheder af denne type bruges til rengøring af skærme forbrændingskamre. Men at blæse med vand kræver streng beregning for at forhindre pludselig underafkøling af metallet efter fjernelse af aflejringer.
Til at rense strålevarmeflader og konvektive overhedere er multi-dyse tilbagetrækkelige enheder, der arbejder på mættet eller overophedet damp med et tryk på omkring 4 MPa, blevet udbredt.
For at rense skærme og korridorrørpakker i området af en vandret gaskanal anvendes vibrationsrensning. Dens handling er baseret på det faktum, at når rør vibrerer ved høje frekvenser, forstyrres vedhæftningen af aflejringer til metal. Til disse formål anvendes vibratorer med vandkølede stænger, der overfører stødet til overfladen, der renses.
Mest på en effektiv måde rensning af konvektive overflader i vaskeskakten på en dampkedel fra bulkaske er skudrensning. I dette tilfælde anvendes den kinetiske energi af faldende støbejernspellets med en diameter på 3-5 mm. Fraktion tilføres opad luftstrøm og er fordelt over hele sektionen af skaftet. Forbruget af hagl til rengøring bestemmes ud fra den optimale intensitet af "vanding" med hagl - 150 - 200 kg/m 2 af tværsnittet af konvektionsakslen. Rengøringstiden er normalt 20 – 60 sek.
Påkrævet stand Succesfuld brug af sprøjterensning er regelmæssigheden af dens brug umiddelbart efter at kedlen er sat i drift med varmeoverfladerne stadig praktisk talt rene.
På det seneste er metoden blevet udbredt termisk bølgerensning opvarmning af overflader af konvektionsakslen ved hjælp af akustiske lavfrekvente bølger genereret i et specielt pulserende eksplosivt forbrændingskammer.
Rengøring af regenerative luftvarmere (RAH) placeret uden for kedlen udføres ved at blæse varmevekslerpakningen af RAH med overophedet damp (170 - 200 o C over mætningstemperaturen), vask med vand bruges mindre ofte (det fjerner klæbrig aflejringer, men øger korrosion), og også ved hjælp af stødmetoden bølgerensning og termisk metode rensning. Sidstnævnte er baseret på periodisk at øge pakningens temperatur til 250 - 300 o C ved at slukke for lufttilførslen til RVP-apparatet. Dette tørrer de klæbrige aflejringer og fordamper den kondenserede svovlsyre.
Som det allerede er blevet bemærket flere gange, er driften af en fastbrændselskedel ledsaget af sådanne uønskede fænomener som slaggedannelse og forurening af varmeoverflader. Ved høje temperaturer kan askepartikler blive smeltet eller blødgjort. Nogle af partiklerne kolliderer med rørene på skærmene eller varmefladerne og kan klæbe til dem og ophobes i store mængder.
Slagging er processen med intensiv vedhæftning til overfladen af rør og foring af askepartikler i smeltet eller blødgjort tilstand. De resulterende betydelige opbygninger skaller af fra rørene fra tid til anden og falder ned i den nederste del af brændkammeret. Når slaggeopbygninger falder, er deformation eller endda ødelæggelse af rørsystemet og ovnbeklædningen såvel som slaggefjernelsesanordninger mulig. Ved høje temperaturer kan faldne slaggeblokke smelte og fylde den nederste del af ovnen med multi-ton monolitter. En sådan slaggedannelse af ovnen kræver standsning af kedlen og udførelse af afslaggningsarbejde.
Rør af varmeflader placeret ved ovnens udløb er også udsat for slaggedannelse. I dette tilfælde fører væksten af slaggeaflejringer til tilstopning af passagerne mellem rørene og til delvis eller fuldstændig blokering af tværsnittet for passage af gasser. Delvis overlapning fører til en stigning i modstanden af varmefladerne og en stigning i røgudsugernes effekt. Hvis røgudsugningens kraft ikke er nok til at fjerne forbrændingsprodukter fra den slagged kedel, er det nødvendigt at reducere dens belastning.
Afslaggning af brændkammeret og rengøring af varmeflader er en lang og arbejdskrævende proces, der kræver betydelige menneskelige og materielle ressourcer. Partikler i fast tilstand kan også sætte sig på varmeoverfladerør og forurene deres ydre overflade både fra for- og bagsiden. Disse forurenende stoffer kan danne løse eller svære at fjerne aflejringer. Aflejringer på rør reducerer varmeoverførselskoefficienten (aflejringer har lav varmeledningsevne og er en slags termisk isolering) og effektiviteten af varmeoverførsel. Som et resultat stiger temperaturen af udstødningsgasserne.
Ligesom slaggedannelse fører forurening af kedlens varmeflader til en stigning i modstanden af dens gasvej og begrænsning af træk. Ved projektering af en kedelinstallation tages der hensyn specielle enheder og foranstaltninger til at overvåge tilstanden af varmeoverflader og rense dem for slagger og forurenende stoffer. På stoppede kedler bruges de hovedsageligt mekaniske metoder rengøring med diverse skrabere og vandvask. Den metode, der regelmæssigt anvendes i drift, er rengøring af varmeflader ved hjælp af damp eller pneumatisk blæsning, vand (termocyklisk) vask, hagl- og vibrationsrensning, samt pulsrensning.
Rørblæsning 2 forbrændingsskærme eller opvarmningsflader opstår som et resultat af dynamiske og termiske effekter på slaggelaget eller forurening af strømmen af damp eller luft, der strømmer fra dyser 3 placeret på de roterende dyser (fig. 92). Med hensyn til dysens akse er dyserne placeret i en vinkel på 90°, hvilket sikrer bevægelsen af strålerne langs overfladen af de blæste rør på skærmene eller varmeoverfladerne. Når der blæses, flyttes dyserne dybt ind i røgkanalen langs aksen af hullet lavet i foringen 1, idet de blæser gennem alle spolerne. Til indblæsning anvendes damp med et tryk på 1,3-4 MPa og en temperatur på 450 'C eller trykluft.
Afhængigt af formålet og installationsområdet anvendes blæsere af typen ikke-tilbagetrækbar (ON), lavtsænkbar (OM) og dyb-sænkbar type (DR). Enheder af ikke-udtrækkelig type (fig. 93, a) er installeret i et område med relativt lav gastemperatur (op til 700 °C). Dysens rør I med dyser 2 er frit ophængt ved hjælp af klemmer 3 til rør 4 på den blæste overflade. Ved blæsning begynder rør 1 at rotere og samtidig tilføres damp eller trykluft til det. Apparatets krop er fast fastgjort til rammen 5 af kedelrammen ved hjælp af flangeforbindelser 6. Dysens længde og afstanden mellem dyserne afhænger af de tilsvarende dimensioner af den blæste varmeflade.
Rengøring af varmeoverflader ved hjælp af blæsere af lavtstrækbar type (fig. 93, b) anvendes primært til udvendig rengøring brændkammerskærme (OM-0,35). Indblæsning udføres i næste ordre. Dyse 1 med dyser 2 igennem gevindforbindelse Spindlen modtager rotations- og translationsbevægelse fra den elektriske motor. Omdannelsen af rotationsbevægelse til translationel bevægelse opnås ved hjælp af et savsværd med en skraldemekanisme (lukket med kappe 7). Når dysen er sat helt ind i brændkammeret (slaglængde 350 mm), åbner drev 8 ventil 9, og blæsemidlet kommer ind i dyse og dyser. For at sikre effektiv blæsning er anordningerne installeret på en sådan måde, at dyserne i arbejdsposition er 50-90 mm væk fra rørene. Ved slutningen af blæsningen lukker ventilen 9, og dysen fjernes fra ovnen.
Antallet af blæsere, der er installeret i ovnen, er valgt ud fra den betingelse, at aktionsradius for en enkelt blæsestråle er ca. 3 m. For at rense festoner, skærme og konvektive damp-overhedere placeret i gastemperaturzonen på 700-1000 °C. , anvendes dybt udtrækkelige blæsere (fig. 93, c). Ifølge apparatets funktionsprincip ligner de den netop omtalte type. Den eneste forskel er længden af røret - dyse 1 og dens slaglængde samt brugen af et separat drev til rotations- og translationsbevægelse.
Når indretningen er tændt, sættes blæserrøret 1 med dyser 2 i translationsbevægelse, der tilvejebringes af en elektrisk motor gennem en gearkasse 10 og et kædedrev 11. Rotationsbevægelse røret modtager fra en elektrisk motor med gearkasse 10. Når dyserne nærmer sig de første rør, åbner ventilen 9, og dampen, der slipper ud fra dyserne, begynder at blæse over varmefladerørene. Blæseren er fastgjort til støttebjælken ved hjælp af specielle bevægelige understøtninger 12 (understøttet eller ophængt). Ved at kombinere to blæseanordninger (ophængt og understøttende) på en bærebjælke med translationsbevægelse i modsatte retninger, er det muligt at blæse to kedler på én gang, dvs. en dobbeltvirkende anordning (OGD-type) opnås.
Rengøring af varmeoverflader ved hjælp af vandvask bruges til rengøring af skærmene på kedler, der arbejder på stærkt slaggebrændsler (skifer, formalet tørv, Kansk-Achinsk og andre kul). Ødelæggelse af aflejringer i dette tilfælde opnås hovedsageligt under påvirkning af indre spændinger, der opstår i laget af aflejringer, med deres periodiske afkøling af vandstråler, der strømmer fra dysedyser 2 af hoved 1 (fig. 94, a). Den største intensitet af afkøling af det ydre lag af sediment sker i de første 0,1 s af udsættelse for vandstrålen. Ud fra dette vælges dysehovedets rotationshastighed. Under blæsecyklussen laver dysehovedet 4-7 omdrejninger. Dyserne er normalt placeret i to rækker på modsatte dele af dysehovedet. Dette sikrer en ensartet køleeffekt af stråler (med forskellig diametre) over hele området af tilstødende skærme, der renses med vand, og den nødvendige vekslen mellem køle- og opvarmningsprocesser, når hovedet roterer, hvilket resulterer i øget rengøringseffektivitet.
Vask af modsatte vægge og sidevægge udføres ved hjælp af et apparat (fig. 94, b) indeholdende en dyse installeret i et kugleled 3, hvori vand tilføres fra slangen 4. Dysen udfører løft og sænkning og vandret bevægelse ved brug af et drev 5 forbundet med en elektrisk motor placeret på bundpladen 6. Vandvask er mere effektiv sammenlignet med damp og pneumatisk blæsning, det fører ikke til alvorlig askeslitage af rørene, der renses, da strømningshastigheden af vand fra dyserne er lav. Samtidig skal det huskes, at ved vask med vand er et beskyttelsessystem nødvendigt, der afbryder vandforsyningen til enheden, da når individuelle rør af skærmene afkøles i lang tid med vand, på grund af en fald i deres varmeopfattelse, kan cirkulationen blive forstyrret. Ved vask med vand øges sandsynligheden for brud på skærmrør, der oplever cykliske termiske belastninger.
Rengøring af varmeflader ved vibration bruges hovedsageligt til rengøring af skærme og konvektive overhedere. Fjernelse af aflejringer sker under påvirkning af tværgående eller langsgående vibrationer af rørene, der renses, forårsaget af specielt installerede vibratorer af elektrisk (for eksempel S-788) eller pneumatisk type (VPN-69).
I fig. 95, og viser et diagram over en vibrationsrensningsanordning til en skærmoverhedning med tværgående vibrationer af rør. Vibrationerne udløst af vibrator 3 overføres af vibrerende stænger 2, forbundet direkte til vibrator 3 (fig. 95, a) eller gennem støtterammen 4 (fig. 95, b) og fra dem til rørspiraler I. Vibrationsstang 1, som regel svejses til det yderste rør ved hjælp af halvcylindriske foringer. På lignende måde er de resterende rør forbundet med hinanden og til det yderste rør. Vibrationsrensning med langsgående vibration af rør anvendes oftest til lodrette spolevarmeflader ophængt (på fjederophæng) til kedelrammen (Fig. 95, b).
Elektriske vibratorer tillader ikke at øge oscillationsfrekvensen over 50 Hz, hvilket viser sig at være utilstrækkeligt til at ødelægge de tilhørende stærke aflejringer dannet på rør under forbrændingen af Kansk-Achinsk kul, skifer, formalet tørv osv. I dette tilfælde pneumatisk vibration generatorer, for eksempel VPN-69, er mere passende. De giver en oscillationsfrekvens på op til 1500 Hz og et bredere udvalg af variationer. Brugen af membranspoleoverflader forenkler i høj grad brugen af vibrationsrensningsmetoden.
Skudrensning af varmeflader anvendes ved afbrænding af brændselsolie og brændsler med højt indhold af alkali (K, Na) og jordalkalimetalforbindelser (Ca, Mg) i asken. Stærkt bundne tætte aflejringer vises på rørene, hvis fjernelse er umulig ved hjælp af metoderne beskrevet ovenfor. Ved haglrensning falder små stålkugler (hagl) ned på overfladen, der skal renses fra en vis højde. Ved fald og sammenstød med overfladen ødelægger skuddet aflejringer på rørene både fra forsiden og bagfra (ved tilbageslag fra de underliggende rør) og falder sammen med en lille del af asken ud i den nederste del af konvektionsakslen. Asken adskilles fra skuddet i specielle separatorer skuddet akkumuleres i bunkere både under gaskanalen, der renses, og over den.
Hovedelementerne i en sprængningsmaskine med bundtragte er vist i fig. 96. Når installationen er tændt, tilføres skud fra tragt 1 af føder 2 til indløbsanordningen på skudrørledningen 4 (eller til injektoren i trykinstallationer). Den mest almindelige metode til at løfte skud er pneumatisk transport. Det med luft transporterede hagl separeres i haglfangere 5, hvorfra det ved hjælp af tallerkenfødere 6 fordeles til separate spredeanordninger 7. Haglinstallationer med pneumatisk transport af hagl arbejder under vakuum eller tryk. I det første tilfælde er blæseren eller ejektoren forbundet med afgangsledningen med et sugerør, og i det andet pumpes luft fra blæseren gennem injektor 3 ind i skudløfteledning 4.
Fra rørledning 1 falder skud fra en vis højde ned på halvkugleformede spredere 2 (fig. 97, a). Det preller af i forskellige vinkler og fordeles over overfladen, der renses. Placeringen af forsyningsledninger og reflektorer i højtemperaturzoner kræver brug af vandkøling. Sammen med halvkugleformede reflektorer anvendes pneumatiske spredere (fig. 97, b). De er installeret på aftrækkets vægge. Skuddet fra rør 1 spredes af trykluft eller damp, der kommer ind gennem tilførselskanalen 4 ind i accelerationssektionen 3 af spredeanordningen. For at øge behandlingsarealet ændres luft(damp)trykket. En spreder kan dække 13-16 m2 areal med en bredde på 3 m. Det skal bemærkes, at skuddets påvirkning på rørets overflade under pneumatisk spredning er stærkere end ved brug af halvkugleformede reflektorer. I tilfælde af intens forurening af varmeflader kan du kombinere forskellige rengøringsmetoder.