Ministero dell'Istruzione e della Scienza della Federazione Russa
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Bilancio dello Stato federale Istituto d'Istruzione più alto formazione professionale UNIVERSITÀ POLITECNICA STATALE DI SAN PIETROBURGO
ISTITUTO DI ENERGIA E SISTEMI DI TRASPORTO
Dipartimento di Ingegneria Energetica
Dipartimento di reattori e installazioni di caldaie
DISCIPLINA: INSTALLAZIONI DI CALDAIE OGGETTO: PULIZIA DELLE SUPERFICI RISCALDANTI DELLA CALDAIA
DEPOSITI ESTERNI
"_____"_____________2013
San Pietroburgo
Meccanismi di formazione dei depositi. .................................................... ...................................... | ||
Pulizia delle superfici riscaldanti dai depositi di cenere formatisi mediante il metodo del soffiaggio. 6 |
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Pulizia vibrante delle superfici riscaldanti............................. .................................................... ........... | ||
Pulitura a pallini delle superfici riscaldanti della “coda”. .................................................... ........................ | ||
Elenco delle fonti utilizzate................................................ .................................................... .... | ||
1 Meccanismi di formazione dei depositi.
La contaminazione esterna si verifica durante il funzionamento sulle superfici degli schermi riscaldanti, sugli schermi dei forni, in un imbuto freddo e nelle prime file dei tubi del surriscaldatore di una caldaia funzionante con combustibile solido polverizzato. Questi depositi si formano a una temperatura del gas superiore alla temperatura di rammollimento delle ceneri all'uscita del forno, nonché in zone ad alta temperatura del forno con scarsa organizzazione aerodinamica del processo di combustione. Tipicamente, la formazione di scorie inizia negli spazi tra i tubi del vaglio, così come nelle zone stagnanti e nelle aree dei forni. Se la temperatura dell'ambiente di combustione nella zona di formazione dei depositi di scorie è inferiore alla temperatura alla quale le ceneri iniziano a deformarsi, lo strato esterno di scorie è costituito da particelle indurite. A temperature più elevate, lo strato esterno di scorie può sciogliersi, favorendo l'adesione di nuove particelle e un aumento delle scorie.
La crescita dei depositi di scorie può continuare indefinitamente. Forma caratteristica i depositi di scorie hanno una struttura fusa, dura, talvolta vetrosa. Contengono anche inclusioni metalliche che si formano durante la fusione dei componenti della cenere contenenti ossidi metallici.
La velocità del flusso del gas ha un effetto significativo sui depositi inquinanti, aumentandone la velocità Gas di scarico e la concentrazione di cenere e trascinamento in essa si osserva nei corridoi del gas, tra le pareti della canna fumaria e dei tubi, con grande distanza tra tubi o serpentine, ecc.
La contaminazione delle superfici riscaldanti con cenere e fuliggine porta ad un aumento della temperatura
La contaminazione dei tubi della griglia e delle prime file dei tubi della caldaia porta ad un aumento della temperatura del vapore surriscaldato, della temperatura del gas e delle scorie. La formazione di scorie unilaterali e la contaminazione da ceneri del condotto di scarico possono causare squilibri nella temperatura e nella velocità del gas, compromettendo le prestazioni e riducendo l'affidabilità delle successive superfici riscaldanti.
Sui tubi grigliati nella camera di combustione e sulle superfici riscaldanti nei condotti convettivi, solitamente durante la combustione di olio combustibile, possono formarsi depositi densi. Inoltre gli oli combustibili solforosi, se bruciati con elevato eccesso d'aria, producono densi depositi sui tubi del surriscaldatore e del riscaldatore aria-vapore.
Quando si bruciano oli combustibili con un alto contenuto di vanadio, sui tubi del surriscaldatore con una temperatura di parete di 600–650ºС si formano densi depositi di vanadio.
La comparsa di depositi e trascinamenti di fuliggine sulle superfici di riscaldamento della coda può essere rilevata da un aumento della resistenza (differenza di depressione dopo il camino e davanti ad esso).
Il metodo principale per proteggere lo schermo e i surriscaldatori convettivi dalle scorie è giusta scelta temperature del gas davanti alle superfici riscaldanti. Ciò può essere ottenuto realizzando la camera di combustione ad un'altezza tale
il raffreddamento dei gas alla temperatura richiesta è assicurato livellando il campo di temperatura all'uscita del forno, utilizzando il ricircolo del gas nella parte superiore della camera di combustione.
A seconda della natura della loro azione, i mezzi per proteggere le superfici riscaldanti dai depositi esterni possono essere suddivisi in attivi e preventivi. I mezzi attivi prevedono l'influenza sulle caratteristiche qualitative e quantitative dei depositi di ceneri e scorie, ovvero questi mezzi hanno lo scopo di prevenire la formazione di depositi e ridurre la loro resistenza meccanica. Questi includono vari additivi che riducono l'intensità della formazione di depositi o la loro resistenza, metodi di combustione dei combustibili nei forni delle caldaie, ecc.
La formazione di depositi sulle superfici riscaldanti è il risultato di una serie di complessi processi fisici e chimici.
Sedimenti di zona di temperatura le formazioni sono suddivise in depositi su superfici riscaldanti a bassa e alta temperatura. I primi si formano nella zona di temperature moderate e basse dei gas di combustione su superfici riscaldanti che hanno relativamente bassa temperatura pareti (economizzatori e parte “fredda” del riscaldatore d'aria). I secondi si formano nella zona ad alta temperatura della parete della camera di combustione, sugli economizzatori di caldaie con parametri di vapore elevati, surriscaldatori di vapore e sull'estremità calda del riscaldatore d'aria.
In base alla natura della connessione delle particelle e alla resistenza meccanica dello strato, i depositi sono suddivisi in sciolti, legati sciolti, legati forti e fusi (scorie).
In base alla composizione minerale e chimica si distinguono tra depositi legati ad alcali, fosfati, alluminosilicati, solfiti e depositi ad alto contenuto di ferro. A seconda della posizione lungo il perimetro della tubazione bagnata dal flusso di gas, i depositi si dividono in frontali, posteriori e depositi in zone con spessore minimo dello strato limite.
I depositi sinterizzati sulle superfici frontali dei tubi formano solitamente creste, la cui altezza può raggiungere 200–250 mm.
Sul retro l'altezza dei depositi è inferiore. In determinate condizioni, i depositi sinterizzati possono ostruire gli spazi intertubo.
La formazione di depositi può essere associata non solo al deposito di ceneri, ma anche alla condensazione su tubi relativamente freddi delle superfici riscaldanti di composti alcalini o ossido di silicio, sublimati dalla parte minerale del combustibile durante la sua combustione. I limiti di temperatura e l'intensità della condensazione dei vapori di composti alcalini e di ossido di silicio sulle superfici riscaldanti dipendono principalmente dalla loro pressione parziale nei prodotti della combustione.
In alcuni casi, la formazione dei depositi è fortemente influenzata dai processi chimici che si verificano nello strato di deposito (formazione di composti legati al solfato, ecc.).
Figura 1. Dipendenza del coefficiente di contaminazione delle superfici riscaldanti dalla velocità del gas:
a – fasci di tubi sfalsati; b – fasci di tubi del corridoio
La contaminazione dei tubi è influenzata in modo significativo dal loro diametro, dal passo tra i tubi e dall'ordine di disposizione: a corridoio o sfalsati. La riduzione del diametro e del passo dei tubi in fasci di tubi sfalsati riduce significativamente la contaminazione. L'inquinamento è maggiore nei fasci di tubi dei corridoi che in quelli sfalsati.
Figura 2. Contaminazione dei tubi con una miniera (secondo i dati VTI):
a – flusso ascendente; b – flusso verso il basso; c – flusso orizzontale
2 Pulizia delle superfici riscaldanti dai depositi di cenere formatisi mediante il metodo del soffiaggio.
Il soffiaggio è il mezzo principale e più comune per proteggere le superfici riscaldanti dalle scorie e dalla contaminazione da ceneri. Nonostante il soffiaggio debba essere di natura preventiva, durante il funzionamento è spesso necessario rimuovere i depositi formati, cosa che avviene anche su caldaie moderne. Sulla base di queste considerazioni è necessario determinare due tipologie di funzionamento del getto: l'espulsione delle ceneri e la scorificazione. La prima si riferisce ai depositi sciolti, la seconda ai depositi durevoli.
L'energia del getto dovrebbe scomporre i depositi in piccole particelle e portarli in uno stato di sospensione, dopodiché il flusso dei gas di scarico li evacua all'esterno dell'unità.
Tutti i tipi di soffiaggio conosciuti nella pratica energetica vengono realizzati utilizzando il lavaggio tangenziale, frontale o trasversale.
Il lavaggio tangenziale può essere effettuato sia con un ugello rotante, come nel caso del dispositivo OPR-5, sia soffiando i corridoi diagonali dell'economizzatore d'acqua con il dispositivo OPE. Nel lavaggio tangenziale il getto sembra disperdere uno strato di depositi. Il lavaggio frontale è caratterizzato da due caratteristiche: la perpendicolarità tra l'asse del getto e lo strato
depositi di scorie e allineamento degli assi dei getti e del tubo su un piano. Con un impatto frontale sul tubo, il getto sembra tagliare il guscio della scoria lungo l'asse del tubo lungo la sua generatrice e tende a lanciarla via. Questo metodo non viene utilizzato nella sua forma pura a causa della notevole complessità della sua attuazione e del pericolo di usura erosiva dei tubi soffiati.
Durante il lavaggio trasversale il getto agisce lungo la normale al tubo. A differenza del precedente, il getto attraversa il corpo del tubo e su di esso si depositano le scorie secondo lo schema del taglio del legno attraverso le fibre. Il lavaggio trasversale, ad esempio, avviene durante la combinazione
movimento traslatorio del getto soffiante con la sua rotazione.
A causa della complessa configurazione dei gruppi caldaia, nessuno dei tipi di lavaggio descritti esiste isolatamente. Ma in ogni caso particolare di soffiaggio, di regola, l'uno o l'altro tipo di lavaggio prevale sugli altri.
Quando il vapore si espande, riduce la temperatura (fino a circa 100 °C). Nel focolare e nei condotti dei fumi la temperatura è molto più elevata. Come risultato del raffreddamento locale irregolare delle scorie da parte del getto, si formano campi di temperatura e, di conseguenza, stress. Nei depositi di flusso compaiono crepe.
La decomposizione dei depositi di scorie mediante un getto soffiante avviene sotto l'influenza di tre fattori: termico, dinamico e abrasivo.
Una caratteristica specifica del getto di vapore è la presenza di umidità, la cui percentuale può variare dall'8 al 18%.
Quando si depositano sulla superficie delle scorie, le goccioline di umidità evaporano istantaneamente, poiché l'acqua al loro interno viene riscaldata alla temperatura di saturazione, la loro dimensione è piccola e la pressione termica delle scorie è elevata. Come risultato dell'evaporazione delle goccioline di umidità, si verifica un ulteriore raffreddamento delle scorie e le sollecitazioni termiche in esse contenute aumentano ancora di più.
Poiché il getto d'aria in uscita dall'ugello è sempre più freddo del getto di vapore di almeno 200 °C, nell'ambito del fattore termico il getto d'aria, a parità di altre condizioni, è più efficiente del getto d'aria getto di vapore. Anche con le scorie liquide, quando viene bruscamente raffreddata da un getto soffiante, la crosta di scorie perde le sue proprietà plastiche e acquisisce maggiore fragilità.
L'angolo tra la direzione del getto in arrivo e la superficie da lavare è solitamente chiamato angolo di attacco. Un jet con un angolo di attacco di 90° ha la portata maggiore. La forza d'impatto del getto dipende dalla portata, dall'angolo di attacco e dalla distanza.
Figura 3. Dispositivo di soffiaggio Ilmarine-TsKTI per il riscaldamento delle superfici riscaldanti dello schermo: 1 - motore elettrico; 2- azionamento manuale; 3 - meccanismo della valvola;
4 - cambio; 5 - testa dell'ugello.
I dispositivi di soffiaggio sono posizionati in modo tale che le zone di azione attiva dei getti di soffiaggio coprano tutte le aree di scoria e deriva delle ceneri. Inoltre, va ricordato che la pressione dinamica deve essere sufficiente a distruggere la formazione di scorie, ma non a distruggere i tubi. Secondo vari studi e osservazioni, il limite superiore è compreso tra 1000 e 1100 kg/m2, quello inferiore è compreso tra 25 e 200 kg/m2 ad una distanza di 1 mm dalla superficie riscaldata da lavare.
Tipicamente i ventilatori sono alimentati da vapore ad una pressione di 22-30 kg/cm2.
Il sistema di soffiaggio vapore può essere alimentato tramite circuito autonomo o di gruppo. A schema autonomo Il sistema di soffiaggio è alimentato dal vapore proveniente dalla caldaia in fase di soffiatura. Lo schema di gruppo è caratterizzato dalla presenza di una fonte di energia esterna, ad esempio l'estrazione della turbina, un compressore centrale a getto di vapore o una caldaia a vapore speciale con parametri bassi e bassa produttività. Il sistema di gruppo è più conveniente rispetto a quello autonomo.
3 Pulizia vibrante delle superfici riscaldanti.
La pulizia e lo scuotimento tramite vibrazione sono due varianti dello stesso metodo di protezione della superficie riscaldante. Differiscono nella frequenza e nell'ampiezza dell'oscillazione della bobina soffiata, nonché nell'entità della forza applicata. Durante la pulizia a vibrazione, la frequenza di oscillazione è nell'ordine delle migliaia e durante lo scuotimento è in unità o decine di periodi al minuto.
Il vantaggio di questo metodo è che non richiede l'immissione di sostanze estranee (vapore, aria, acqua) nella canna fumaria, ma lo svantaggio è la portata limitata (può essere utilizzato solo per la pulizia dei cappi elastici dei tubi).
Esistono due possibili forme di vibrazione della bobina: coassiale e trasversale. Con la vibrazione coassiale, i movimenti coincidono con il piano della bobina appoggiata (ad esempio, muovendo uno schermo verticale su e giù).
La vibrazione trasversale consiste nella deflessione alternata della bobina in entrambe le direzioni dalla posizione di riposo centrale. Questo tipo di pulizia a vibrazione è diventato sempre più diffuso.
Figura 4. Dispositivo per la pulizia a vibrazione della superficie riscaldante:
1 - vibratore; 2 - trazione; 3 - sigillo; 4 - superficie riscaldante.
Il primo esperimento di pulizia mediante vibrazione fu effettuato in URSS nel 1949, la frequenza di vibrazione fu considerata pari a circa 50 Hz; Inizialmente si temeva un deterioramento della struttura metallica dei tubi a causa della pulizia con vibrazioni, ma dopo 2600 ore di lavoro con la pulizia con vibrazioni, secondo VTI, non si è verificato alcun deterioramento delle proprietà del metallo. Dati simili sono stati ottenuti nella DDR.
Dato che il tiraggio deve essere sempre nella canna fumaria, si verifica un problema con il suo riscaldamento. Sono noti diversi modelli di aste:
1. Asta massiccia (solida). Facile da produrre, economico, ma utilizzabile solo fino a 600 °C
2. Asta tubolare cava raffreddata ad acqua. Può essere utilizzato per qualsiasi
temperature. Prodotto secondo il principio “tubo nel tubo”. Acqua di raffreddamento 120
°C, nel tondino si riscalda fino a 130…160 °C. Il flusso dell'acqua di raffreddamento attraverso un'asta è di 1,5 t/h.
3. Asta massiccia in acciaio resistente al calore. È massiccio, ingombrante e ha un costo di produzione elevato.
IN In Russia vengono utilizzate prevalentemente aste raffreddate ad acqua.
Per far passare lo stelo attraverso il rivestimento viene utilizzato un inserto in ghisa di forma ovale, mentre l'asse grande dell'albero è installato verticalmente per garantire il libero movimento dello stelo verso il basso di 35..40 mm. La manica attorno all'asta è riempita di lanugine di amianto e l'esterno è ricoperto da una manica elastica in tessuto di amianto.
L'azionamento meccanico della pulizia a vibrazione è:
Motovibratore con motore elettrico;
Strumento di impatto pneumatico come un martello pneumatico;
Cilindro di potenza pneumatica.
Vengono utilizzati vibratori eccentrici motori elettrici a gabbia di scoiattolo corrente trifase con potenza di 0,6-0,9 kW a 288 giri/min. La pulizia mediante vibrazione viene solitamente effettuata con una frequenza di circa 50 periodi al secondo con un'ampiezza di oscillazione da 0,2 a 1 mm a caldaia fredda e da 0,25 a 0,4 a caldaia funzionante.
4 Pulitura a colpo delle superfici riscaldanti della “coda”.
La pulizia dei pallini, rispetto al soffiaggio, presenta due importanti vantaggi: la portata praticamente illimitata del flusso dei pallini e l'eliminazione (con la pulizia regolare dei pallini) del pericolo di intasare le superfici riscaldanti con i depositi rimossi dalle unità situate più in alto.
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Design e schemi pulizia esterna superfici riscaldanti delle caldaie ZiOMAR
Maydanik M. N., Shchelokov V.I., Pukhova N.I.
Detergenti esterni per superfici riscaldanti |
Forno |
superfici semiradiative e convettive (sotto pressione) |
Riscaldatori d'aria |
Dispositivi: |
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soffio d'acqua |
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Dispositivi del soffiatore di vapore: |
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soffiaggio con “pistola” a vapore |
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impulso di gas |
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vibrazione |
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pulizia sonora |
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Impianti di pulitura dei colpi |
Le scorie e la contaminazione delle superfici riscaldanti delle camere di combustione e dei condotti convettivi sono uno dei principali problemi nella progettazione e nello sviluppo di caldaie a carbone polverizzato che bruciano lignite di bassa qualità, carboni bituminosi e ligniti. Nella maggior parte dei casi, le misure di progettazione e operative da sole non possono garantire una campagna priva di scorie a lungo termine per tali caldaie, pertanto, insieme ad esse, l'installazione vari mezzi pulizia esterna delle superfici riscaldanti.
Di seguito sono riportati i detergenti nella pratica nazionale ed estera, utilizzati principalmente come operativi.
Area di applicazione
I dispositivi di pulizia sonica non si sono diffusi a causa delle limitate capacità di rimuovere i depositi di cenere e problemi ambientali. Lo stesso vale per la pulizia a vibrazione, che richiede speciali soluzioni costruttive per le superfici riscaldanti da pulire e possono ridurne la durata. Tali dispositivi possono essere necessari quando si bruciano combustibili con un contenuto minerale altamente corrosivo, come lo scisto bituminoso estone.
COME soluzione alternativaÈ preferibile utilizzare dispositivi di pulizia a impulsi di gas. Hanno comparativamente design semplice, ma nella formazione di depositi fortemente legati sono significativamente meno efficienti dei soffiatori a vapore. Come ha dimostrato l'esperienza operativa della caldaia P-67 presso Berezovskaya GRES-1, durante la combustione del carbone Berezovsky, i dispositivi di pulizia a impulsi di gas per il riscaldamento delle superfici dell'albero convettivo si sono rivelati inefficaci.
Dispositivi a impulsi la pulizia si è dimostrata efficace nella rimozione di depositi di cenere sciolti e sciolti, mentre sono più adatti per caldaie relativamente piccole e per la pulizia locale di semiradiazioni, superfici convettive riscaldamento, compresi i riscaldatori d'aria rigenerativi. Il loro utilizzo è possibile nelle centrali elettriche con una fonte costante di fornitura di gas.
Le unità di pulizia dei getti sono particolarmente adatte per la pulizia di riscaldatori d'aria tubolari, nonché di economizzatori a tubi lisci con fasci tubieri relativamente vicini. Possono essere utilizzati con successo previa manutenzione regolare e costante nelle centrali elettriche con una cultura operativa relativamente elevata. Allo stesso tempo, i loro progetti richiedono miglioramenti. Le soluzioni tecniche più moderne (elaborate un tempo nello stabilimento di Kotloochistka) non sono state implementate produzione industriale.
La sabbiatura ad acqua e a vapore è nella maggior parte dei casi la più versatile per la sua applicazione e la maggior parte metodi efficaci pulizia delle superfici riscaldanti. Nelle caldaie ZiO vengono utilizzati come principali detergenti schermi di combustione, superfici riscaldanti semiradiative e convettive.
Soffio d'acqua.
Per pulire gli schermi di combustione, nella maggior parte dei casi, vengono utilizzati i soffiatori ad acqua, che sono i più utilizzati mezzi efficaci rimozione dei depositi di cenere esterni. I dispositivi di soffiaggio del vapore vengono installati nella camera di combustione se è impossibile utilizzare il soffiaggio d'acqua a causa dell'affidabilità del tubo metallico (in particolare, per alcuni surriscaldatori a radiazione con relativamente alta temperatura tubo metallico). La soffiatura del vapore sugli schermi di combustione può essere utilizzata anche quando si bruciano carboni con una bassa tendenza alla formazione di scorie.
Come dispositivi per il soffiaggio dell'acqua negli schermi delle camere di combustione vengono utilizzati due tipi di dispositivi:
dispositivi a lunga gittata, che, oscillando ed invertendo il movimento dell'ugello, dirigono il getto attraverso il focolare, soffiando le pareti opposte e laterali;
dispositivi a bassa retrazione che, quando si estende la testa dell'ugello nel focolare, soffiano verso se stessi.
I dispositivi possono essere utilizzati sia indipendentemente che in combinazione tra loro per aumentare l'efficienza della pulizia e fornire una maggiore copertura delle pareti del forno. La scelta del tipo e dei parametri dei dispositivi, lo schema di soffiaggio è determinata dalla progettazione del dispositivo di combustione, dalle dimensioni del focolare, dall'intensità e dalla natura dell'inquinamento. Quando si progettano schemi di pulizia della camera di combustione, viene utilizzato un programma per computer appositamente sviluppato. Il programma ti consente di determinare posizione ottimale, numero e tipo di dispositivi, configurazione e dimensioni delle zone di soffiaggio dei singoli dispositivi e l'area generale pulita della camera di combustione, selezionare parametri ottimali dispositivi e agente di lavoro. Durante lo sviluppo del programma, sono stati riassunti i risultati degli studi sulla pulizia degli schermi di combustione condotti presso VTI, SibVTI, ZiO e altre organizzazioni, nonché molti anni di esperienza funzionamento di ventilatori ad acqua e vapore su caldaie domestiche ed estere.
Gli idropulsori a lunga portata forniscono un effetto pulente principalmente grazie all'effetto termico dei getti d'acqua sullo strato di deposito di cenere. Hanno un'ampia superficie che ricopre le pareti della camera di combustione; per pulire l'intero focolare è solitamente necessario installare solo da quattro a otto apparecchi per caldaia. Questi dispositivi sono convenienti da utilizzare per la pulizia degli imbuti freddi e delle zone interbruciatori del forno; consentono di pulire le finestre dei pozzi di aspirazione del gas (dal lato del forno) e le feritoie dei bruciatori; Un sistema di soffiaggio dell'acqua con dispositivi di questo tipo (progettato dallo stabilimento di Kotlooochistka) è stato utilizzato con successo da ZiO, in particolare, sulle caldaie P-64 delle centrali da 300 MW delle centrali termoelettriche di Gatsko e Uglevik (Jugoslavia), bruciando Ligniti jugoslave.
Attualmente, lo stesso schema di pulizia del forno è stato progettato e fornito da ZiO per le caldaie delle unità di potenza da 210 MW del Neyveli TPP (India), progettate per la combustione di carboni di bassa qualità (ligniti). La caldaia ha una disposizione a torre con le dimensioni del forno in pianta 13,3 x 13,3 me l'altezza della sua parte verticale di circa 30 m. Per pulire il forno sono installati otto dispositivi a lungo raggio, che assicurano il soffiaggio di quasi tutta la camera di combustione efficienza del getto sufficiente.
Per le caldaie con camere di combustione di grandi dimensioni, l'efficienza di pulizia dei dispositivi a lungo raggio è ridotta a causa della portata limitata dei getti d'acqua, soprattutto in condizioni operative delle camere di combustione della caldaia. Inoltre, i dispositivi domestici a lungo raggio utilizzati non sono sufficientemente affidabili, presentano numerosi difetti di progettazione e sono poco adatti per la pulizia locale e selettiva zone separate Camera di combustione. A questo proposito, negli schemi di pulizia delle camere di combustione delle caldaie ZiO, i soffiatori d'acqua a bassa retrazione iniziarono ad essere ampiamente utilizzati. Questi dispositivi hanno solitamente un raggio di soffiaggio fino a 4 - 4,5 me formano un getto con un effetto idrodinamico maggiore sullo strato di deposito di cenere rispetto ai dispositivi a lungo raggio.
I primi dispositivi industriali domestici a bassa retrazione furono installati sulle caldaie P-67 a Berezovskaya GRES-1. I test hanno dimostrato che dispositivi di questo tipo possono fornire una buona efficienza di pulizia per carboni con una tendenza molto elevata alla formazione di scorie.
IN l'anno scorso Nelle caldaie ZiO sono installati dispositivi ad acqua a bassa retrazione sia per la pulizia completa delle camere di combustione che per la pulizia locale nelle aree del forno con la massima intensità di inquinamento. Lo schema di pulizia del forno utilizzando solo dispositivi a bassa retrazione è stato implementato sulla caldaia P-78 dell'unità di potenza da 500 MW della Yimin TPP (Cina), che brucia lignite. Questa caldaia è dotata di 82 dispositivi idrici a bassa retrazione prodotti da ZiO. Attualmente sono in corso i lavori di messa in servizio del sistema di soffiaggio dell'acqua. Schema simile la pulizia del forno è progettata per la caldaia ricostruita P-50R presso la centrale elettrica del distretto statale di Kashirskaya, dove devono sostituire i ventilatori a vapore.
Sulla caldaia OR-210M della Skawina TPP (Polonia), che brucia carbone, la cui ricostruzione è stata effettuata dall'impianto, sono stati sei dispositivi idrici a bassa retrazione del tipo SK-58-6E di Clyde-Bergemann (Germania) installato. I dispositivi sono stati utilizzati per pulire l'area del forno nella zona del livello superiore dei bruciatori e sopra i bruciatori, dove era prevista la maggiore intensità di contaminazione. In queste aree, i dispositivi hanno fornito un'efficienza di pulizia accettabile, ma non sono riusciti a far fronte alla formazione di scorie delle feritoie dei bruciatori situati nell'area di funzionamento dei dispositivi. Quest'ultimo è in gran parte spiegato dal fatto che il getto d'acqua dell'apparecchio, diretto attraverso i bruciatori, viene portato via dal flusso della miscela polvere-gas-aria. Ciò limita la capacità dei piccoli dispositivi retrattili di pulire la zona del bruciatore dei forni, in particolare per le moderne disposizioni dei bruciatori e le disposizioni anguste dei condotti dell'aria per polvere e gas.
Nella caldaia in esame si prevede l'installazione di soffianti d'acqua a lungo raggio per pulire l'intera zona del bruciatore del forno. Il sistema di soffiaggio dell'acqua del forno con l'installazione di dispositivi di soffiaggio dell'acqua a lungo e corto raggio è stato sviluppato per la caldaia Ep-670-140 della centrale da 210 MW della centrale termoelettrica di Pljevlja (Jugoslavia), la cui ricostruzione ( con il trasferimento alla combustione di un'ampia gamma di ligniti e carboni bruni) viene effettuato presso ZiO. L'impianto, disposto su quattro livelli lungo l'altezza del focolare, prevede l'installazione di otto apparecchi a lungo raggio (sul primo e quarto ordine) e di 12 apparecchi a breve portata (sul secondo e terzo ordine). Sul primo e sul quarto livello è installato un apparecchio a lungo raggio su ciascuna parete del forno e sul secondo livello è installato un apparecchio a corto raggio. Al terzo livello, su ciascuna parete del focolare sono installati due dispositivi a scomparsa bassa.
L'utilizzo di duplicati di detergenti è dettato dalla necessità, a causa delle condizioni di contaminazione degli schermi di combustione, di una pulizia intensiva delle aree locali del forno. In questo caso, quasi l'intero schema tecnologico del sistema di soffiaggio dell'acqua è realizzato in modo più completo, completo di un pannello di controllo comune, con l'ausilio del quale sistemi automatici e telecomando funzionamento di tutti i ventilatori e dei circuiti di alimentazione idrica.
I parametri dell'acqua richiesti nel sistema sono forniti da un'unità di pompaggio dotata di due pompe TsNS-38-198. Durante il soffiaggio, i dispositivi vengono alimentati con acqua da una pompa, l'altra è di riserva.
Una valvola di intercettazione e un filtro sono installati sulla tubazione di alimentazione dell'acqua all'unità di pompaggio per impedirne l'ingresso nella pompa e nell'apparecchiatura. particolato grandi formati che mostra un manometro per il monitoraggio della pressione dell'acqua nella tubazione di alimentazione. Su tubazioni di aspirazione e pressione unità di pompaggio vengono utilizzate valvole di intercettazione e controlla le valvole per spegnere la pompa di riserva ed evitare flussi inversi di acqua.
Sulla tubazione di pressione comune dell'unità di pompaggio è installata una valvola di controllo, che viene utilizzata per regolare generalmente la pressione dell'acqua nel sistema (durante l'installazione del sistema). Per controllare e monitorare automaticamente il funzionamento del sistema, lungo il flusso dell'acqua sono installati una valvola di intercettazione con azionamento elettrico, un sensore della pressione dell'acqua e un manometro indicatore.
Dalla tubazione in pressione dell'unità di pompaggio, l'acqua entra nel montante e viene quindi distribuita attraverso le tubazioni ai livelli di installazione dell'apparecchio. Le condutture per la fornitura di acqua ai dispositivi sui singoli livelli sono ad anello. Dalla tubazione ad anello, l'acqua viene fornita attraverso le condutture a ciascun dispositivo sul livello (alla valvola di intercettazione del dispositivo).
Valvole di controllo e sensori di pressione sono installati sulle tubazioni di alimentazione idrica ai dispositivi (a livelli). Le valvole di controllo vengono utilizzate per regolare la pressione davanti ai dispositivi (durante l'installazione del sistema), i sensori di pressione vengono utilizzati per monitorare il funzionamento del sistema.
Il montante è dotato di una linea di drenaggio sulla quale è installata una valvola di intercettazione ad azionamento elettrico. Questa valvola viene utilizzata per controllare automaticamente il funzionamento del sistema.
Soffio di vapore.
Attualmente i soffiatori di vapore vengono utilizzati principalmente per pulire superfici semiradianti e convettive. IN luoghi difficili da raggiungereÈ inoltre possibile installare dispositivi di soffiaggio a “pistola” di vapore.
Il soffiaggio dei fasci tubieri viene effettuato principalmente tramite dispositivi a scomparsa profonda con movimento elicoidale del tubo ugello. Per le caldaie di unità potenti, la profondità di estensione richiesta del tubo del ventilatore raggiunge i 10-12 m. In alcuni casi (principalmente a seconda delle condizioni della disposizione e del design delle superfici riscaldanti), dispositivi imbutiti del tipo a pendolo che trasportano. è possibile utilizzare il soffiaggio del settore, dispositivi a vite multi-ugello - solo con movimento rotatorio del tubo del soffiatore, che si trova costantemente nel condotto del gas (a una temperatura del gas relativamente bassa), ecc.
Quando si progettano sistemi di soffiaggio del vapore, i calcoli gasdinamici degli ugelli e le pressioni dinamiche dei getti, i raggi di azione effettivi dei dispositivi vengono utilizzati per selezionare i parametri dell'agente di lavoro, le dimensioni standard e la disposizione dei dispositivi. I programmi di calcolo si basano sui risultati degli studi sperimentali di soffiaggio del vapore condotti da VTI e SibVTI, compresi quelli commissionati dall'impianto.
Negli ultimi anni, le caldaie ZiO sono state dotate di soffianti a vapore di Clyde-Bergemann. I dispositivi a scomparsa profonda di questa azienda sono stati utilizzati con successo, in particolare, sulle già citate caldaie P-78 della Imin TPP e OR-210M della Skavina TPP.
Per la caldaia ricostruita Ep-670-140 presso il TPP di Pljevlja è stato progettato un tipico schema tecnologico di soffiaggio del vapore con vari tipi di soffiatori di vapore. Il sistema di soffiaggio del vapore utilizza tre tipi di dispositivi: per la pulizia dei pacchetti surriscaldatori situati nel condotto del gas rotante, 14 dispositivi a retrazione profonda del tipo PS-SL, per la pulizia delle pendenze del condotto del gas rotante - sei dispositivi pendolari a retrazione profonda del tipo RK-PL con un settore di soffiaggio limitato e per la pulizia dei pacchetti surriscaldatori, posti nell'albero convettivo, sette dispositivi a vite del tipo PS-SB, il cui tubo di soffiaggio è costantemente situato nel condotto del gas. Nella canna fumaria rotante, i dispositivi sono installati simmetricamente sulle pareti laterali destra e sinistra (a diverse altezze), nel pozzo convettivo - su una parete del pozzo della caldaia.
Come agente di lavoro viene utilizzato il vapore surriscaldato, fornito ai dispositivi dopo un riduttore di pressione con una pressione di 3-4 MPa. Va notato che quando il vapore viene fornito al sistema dal percorso intermedio di surriscaldamento del vapore a schema tecnologico Inoltre, il regolatore della pressione del vapore è acceso (per mantenere una pressione costante davanti ai dispositivi quando cambia il carico della caldaia). Tutti i dispositivi sono dotati di una valvola a farfalla di intercettazione incorporata, regolata in modo tale che durante il soffiaggio la pressione del vapore nel tubo del ventilatore dei dispositivi sia pari a 1,2 - 1,6 MPa. La pressione dinamica richiesta del getto viene stabilita selezionando il diametro appropriato dell'ugello.
Il vapore viene fornito all'impianto (dopo l'impianto di riduzione della pressione) attraverso una tubazione comune del diametro di 133/113 mm su cui è installata una valvola di intercettazione manuale, una valvola di intercettazione elettrica, che serve per controllare automaticamente sistema e un manometro per il controllo della pressione del vapore all'ingresso del sistema. La condotta comune è dotata di linea di drenaggio.
Da una tubazione comune, il vapore viene distribuito attraverso due tubazioni del diametro di 89/81 mm, fornendo vapore prima ai dispositivi PS-SB installati nel pozzo di convezione, e poi ai dispositivi PS-SL e RK-PL posti sul pozzo di convezione. pareti laterali sinistra e destra. All'estremità delle tubazioni di alimentazione sono installati manometri e termometri a contatto, nonché linee di drenaggio, che servono per spurgare e riscaldare le tubazioni dell'impianto prima dell'accensione dei dispositivi. Sulle linee di scarico sono installate valvole di intercettazione motorizzate, by-pass con rondelle di strozzamento e valvole di intercettazione.
Manometri, termometri e valvole di scarico motorizzate vengono utilizzati per controllare automaticamente il funzionamento del sistema. I bypass (con rondella a farfalla) delle tubazioni di drenaggio sono necessari per garantire, durante il soffiaggio, un flusso costante di vapore attraverso le tubazioni per fornire vapore ai dispositivi al fine di evitare la condensa del vapore al loro interno. Valvola di intercettazione accesa conduttura comune e le valvole di intercettazione sulle condotte di drenaggio vengono utilizzate durante i lavori di riparazione e in situazioni di emergenza.
Il sistema di soffiaggio del vapore è dotato di un pannello di controllo generale, con l'ausilio del quale viene effettuato il controllo automatico e remoto del funzionamento di tutti i ventilatori e raccordi, del riscaldamento e del drenaggio del sistema.
Attualmente, le caldaie ZiO progettate per bruciare combustibile scorie sono dotate di complessi sistemi di pulizia, che comprendono principalmente ventilatori ad acqua e vapore, sistemi di controllo automatico e sistemi di fornitura di agenti di lavoro con valvole di intercettazione e controllo. In alcuni casi, possono essere integrati con dispositivi di soffiaggio a “pistola” a vapore e altri mezzi di pulizia.
A. P. Pogrebnyak, capo del laboratorio,
Dottorato di ricerca S.I. Voevodin, ricercatore leader,
V.L. Kokorev, capo progettista del progetto,
AL. Kokorev, ingegnere capo,
JSC "NPO CKTI", San Pietroburgo
Nella corrente condizioni economiche, quando la maggior parte delle imprese decide di massimizzare l'efficienza delle proprie apparecchiature, incl. e locali caldaie di loro proprietà, al fine di ridurre i costi di produzione nel contesto dei prezzi dell'energia in costante aumento, Attenzione speciale si concentra su soluzioni tecniche non tradizionali che consentono di risparmiare carburante, aumentare l'efficienza e la durata delle attrezzature.
Una delle principali aree di risparmio vari tipi liquido e combustibile solido(olio combustibile, gasolio, carbone, torba, scisti bituminosi, scarti di legno ecc.) è quello di aumentare l'efficienza delle caldaie a vapore e ad acqua calda, unità tecnologiche che bruciano questi tipi di combustibili, evitando la contaminazione delle loro superfici riscaldanti con depositi di ceneri.
L'esperienza a lungo termine nel funzionamento di caldaie a vapore e acqua calda, caldaie a calore residuo e altre unità tecnologiche dotate di mezzi tradizionali di pulizia delle superfici di riscaldamento ha dimostrato la loro efficienza e affidabilità insufficienti, che riduce significativamente l'efficienza di funzionamento (diminuzione dell'efficienza di 2-3 %) e richiede ingenti costi di manodopera per la produzione della pulizia manuale. Inoltre, questi metodi di pulizia presentano una serie di altri svantaggi significativi, vale a dire:
Il soffiaggio del vapore, insieme a notevoli costi energetici e di manodopera, favorisce l'usura corrosiva ed erosiva delle superfici riscaldanti, soprattutto quando si brucia carburante ad alto contenuto di zolfo, che ne riduce la durata di 1,5-2 volte; la presenza di umidità contribuisce all'indurimento dei depositi sulle tubazioni per solfatazione, che comporta frequenti spegnimenti dei gruppi caldaia per la pulizia manuale;
La pulizia a pallini è un metodo di pulizia complesso e ad alto consumo energetico che richiede una notevole manodopera durante l'uso e durante la riparazione dell'attrezzatura utilizzata e non fornisce risultati efficaci e pulizia affidabile a causa di grandi perdite di graniglia e di graniglia che rimane incastrata nel sistema di tubazioni dell'apparecchio di pulizia e nelle superfici riscaldanti;
La pulizia a vibrazione e la pulizia a impatto provocano danni meccanici alle superfici riscaldanti da pulire.
Questi difetti sono esenti dai sistemi di pulizia a impulsi di gas (GCP) sviluppati presso JSC NPO TsKTI sulla base della propria ricerca con camere a impulsi di piccole dimensioni, progettate per pulire i depositi dalle superfici di riscaldamento convettivo delle caldaie industriali (DKVR, DE, KV-GM, PTVM, GM, BKZ, ecc.), nonché caldaie di servizio bassa potenza(da 0,5 MW e oltre). I sistemi OGM sviluppati hanno vari gradi di automazione, fino a quelli completamente automatizzati.
Il principio di funzionamento del sistema GIO è quello di influenzare i depositi formati sulle superfici riscaldanti mediante urti diretti e onde acustiche generate a causa della combustione esplosiva di un volume limitato di miscela gas-aria (0,01-0,1 m3), effettuata in una camera a impulsi situato all'esterno della canna fumaria della caldaia. A causa del deflusso dei prodotti della combustione dalla camera degli impulsi a velocità supersonica, si verifica un complesso effetto ondulatorio e termogasdinamico sui depositi esterni, sul trasferimento di calore e sulle superfici circostanti.
I componenti funzionanti nel sistema sono: gas naturale, carburante o gas in bombola(propano) e aria dal proprio ventilatore.
I principali elementi strutturali del sistema GIO sono: camere di impulso, blocchi di ugelli, collettori, unità di processo, unità di accensione e controllo (ICU), complesso di controllo del sistema (versione automatizzata).
La camera a impulsi (foto 1) è progettata per organizzare il processo di combustione esplosiva ed è un contenitore cilindrico con un diametro di 159-325 mm (a seconda delle caratteristiche della superficie da pulire e del tipo di combustibile) e un'altezza di n. più di 1 m. La camera a impulsi è collegata alla canna fumaria della caldaia mediante un blocco ugelli, progettato per introdurre i prodotti dell'esplosione della miscela gas-aria nella canna fumaria della caldaia e dirigere le onde d'urto generate sulla superficie riscaldante.
L'unità tecnologica GIO ha dimensioni di 250x1300 mm (foto 2) è installata direttamente accanto alla caldaia e svolge tutte le funzioni tecnologiche secondo l'algoritmo di funzionamento del sistema di pulizia. L'unità tecnologica comprende un ventilatore, un'unità per la preparazione e l'accensione della miscela, una linea del gas con raccordi e un manometro.
Gli elementi del blocco tecnologico sono controllati tramite una BZU (foto 3), che è collegata tramite un cavo alla rete elettrica e dispone di connettori per il collegamento all'accenditore, alla ventola e all'elettrovalvola. La BZU imposta il numero di impulsi e l'intervallo tra loro.
Nella versione automatizzata dell'OGM, il complesso di controllo è costituito da un'unità di controllo e da una o più unità esecutive che svolgono le funzioni di un'unità di controllo. In questo caso, il sistema viene messo in funzione “da un pulsante” e l'arresto e il ripristino di tutti gli elementi del sistema avvengono automaticamente.
Frequenza della pulizia - da più volte al giorno per le caldaie funzionanti a combustibili solidi (carbone, scisti bituminosi, torba, ecc.), a una volta alla settimana quando funzionanti a gas naturale. La durata del ciclo di pulizia è di 10-15 minuti, il consumo di gas (propano) per ciclo di pulizia è di 0,5-2,5 kg.
Il lavoro sugli OGM non fornisce effetti dannosi per il personale di servizio e elementi strutturali caldaia
Le onde d'urto generate dalle camere ad impulsi si propagano in tutti i punti della canna fumaria della caldaia, garantendo una pulizia uniforme delle superfici riscaldanti. GMO può essere utilizzato per pulire le superfici riscaldanti che operano in un ambiente con gas neutri e aggressivi (SO2, HF, ecc.).
Il sistema GMO è affidabile nel funzionamento e di facile utilizzo e manutenzione; non richiede riparazioni preventive tra un'ispezione e l'altra della caldaia. Può essere installato non solo su caldaie in costruzione, ma anche su caldaie in funzione. Il tempo di fermo della caldaia per l'installazione di OGM è di 5-10 giorni. e dipende dal numero di telecamere a impulsi montate.
L'utilizzo di OGM, oltre a risparmiare energia migliorando l'aerodinamica del condotto del gas e riducendo i costi eliminando la pulizia manuale, può aumentare significativamente l'efficienza delle superfici riscaldanti convettive delle caldaie (vedi tabella). L'efficienza delle caldaie a vapore e acqua calda funzionanti con combustibili liquidi e solidi aumenta dell'1,5-2% a causa dell'utilizzo di OGM, che consente di raggiungere un valore vicino a quello di progetto.
Applicazione di OGM sulle caldaie vari tipi prevede un effetto economico che consente di recuperare i costi di realizzazione solo attraverso il risparmio di carburante, in un periodo compreso tra sei mesi e un anno.
Attualmente, di piccole dimensioni sistema mobile OGM per piccole caldaie delle imprese energetiche municipali.
| scarica gratuitamente Esperienza nell'implementazione della pulizia a impulsi di gas su caldaie a tecnologia energetica e caldaie per l'energia industriale e municipale, Pogrebnyak A.P., Voevodin S.I., Kokorev V.L., Kokorev A.L. ,
AP Pogrebnyak, capo del laboratorio, V.L. Kokorev, capo progettista del progetto, A.L. Kokorev, ingegnere capo, I.O. Moiseenko, ingegnere di 1a categoria, A.V. Gultyaev, ingegnere capo, N.N. Efimova, designer leader, JSC NPO TsKTI, San Pietroburgo
Lo sviluppo di mezzi pulsati per la pulizia delle superfici riscaldanti è stato avviato dagli specialisti della NPO TsKTI nel 1976-1978. a causa del fatto che l'esperienza a lungo termine nell'utilizzo di caldaie per energia industriale e municipale, caldaie a calore di recupero e dispositivi tecnologici energetici di vari settori, dotati di mezzi di pulizia tradizionali, ha dimostrato la loro efficienza e affidabilità insufficienti, che hanno ridotto significativamente l'efficienza di funzionamento delle unità (diminuzione dell'efficienza del 2-3%).
Dalla creazione dei primi dispositivi industriali per la pulizia degli impulsi del gas (GCP) presso NPO TsKTI, è iniziata la collaborazione con i principali impianti di produzione di caldaie (Belenergomash, BiKZ, DKM). Ad esempio, nel 1986, il GIO TsKTI era equipaggiato con il campione di testa della caldaia a calore di scarto RKZh-25/40 prodotta dall'impianto di produzione di caldaie di Belgorod, installata dietro il forno per la fusione di concentrati di rame in un bagno liquido presso la Balkhash Mining e Metallurgical Combine, che ha assicurato un'efficace pulizia delle sue superfici di riscaldamento radiante e convettivo. L'uso di GIO TsKTI per la pulizia delle superfici riscaldanti delle caldaie a calore di recupero prodotte da BZEM dietro i forni a letto fluidizzato per la cottura della pirite nella linea di produzione di acido solforico presso l'Associazione di produzione Azot nella città di Meleuz (KS-250 VTKU, KS-450VTKU ) ha risolto il problema del raffreddamento dei gas di combustione a un livello che consenta di creare le condizioni per un funzionamento affidabile dei precipitatori elettrici.
L'esperienza positiva è diventata un prerequisito per la scelta di OGM come detergente durante lo sviluppo di progetti NPO TsKTI per una serie unificata di caldaie a calore di scarto per BZEM, la cui produzione è stata decisa di iniziare all'inizio degli anni '90. .
Gli OGM sono stati anche ampiamente introdotti per sostituire i dispositivi di pulizia dei colpi e di soffiaggio del vapore sulle caldaie prodotte dallo stabilimento di caldaie di Biysk (caldaie DE, KE, DKVR) e dall'impianto di Dorogobuzhkotlomash (caldaie KV-GM, PTVM). La produzione industriale di economizzatori dotati di dispositivi GIO è stata avviata presso lo stabilimento di costruzione di macchine Kusinsky.
Nel 1986, GIO TsKTI fu messo in produzione industriale nello stabilimento Ilmarine (Tallinn) e nel 1990 iniziarono le consegne dei sistemi GIO di fabbrica agli impianti energetici industriali e municipali nell'URSS. Tuttavia, nel 1991, queste forniture furono interrotte e molti stabilimenti di caldaie iniziarono a produrre dispositivi OGM di propria produzione per completare le loro apparecchiature, che, di regola, presentavano una serie di difetti di progettazione.
Gli specialisti della NPO TsKTI hanno continuato a implementare gli OGM di loro progettazione sulle caldaie per vari scopi e dal 1989 anche sulle camere di convezione dei forni per il riscaldamento dell'olio. Allo stesso tempo, gli OGM sono stati migliorati nella direzione di aumentarne il livello tecnico, l'affidabilità e la sicurezza, a seguito dei quali sono stati creati sistemi OGM completamente automatizzati.
Il primo esperto e dispositivi industriali Gli OGM sono stati progettati per uno schema di controllo quasi completamente manuale degli attuatori, che ha complicato in modo significativo il processo del loro funzionamento, rendendo necessarie frequenti regolazioni delle apparecchiature, richiedendo competenze e abilità speciali. Addestramento supplementare personale addetto alla manutenzione e all'esercizio. Per eliminare questi fattori, sono iniziati gli sviluppi mezzi tecnici per l'automazione dei sistemi OGM. Il primo sistema GIO completamente automatizzato è stato implementato nel 1998 nell'ambito di un contratto con la società di costruzione di caldaie AALBORG KEYSTONE (Danimarca) su una caldaia a recupero di calore installata dietro generatori diesel da 30 MW nella centrale elettrica di Zavodov Mar Morto in Israele (foto 1).
Foto 1. OGM nella caldaia a calore di scarto della centrale elettrica Dead Sea Plants (Israele).
L'OGM è stato installato per sostituire i dispositivi di soffiaggio dell'aria inaffidabili e inefficaci sul surriscaldatore di vapore di una caldaia a recupero di calore operante a una pressione fino a 3000 Pa, che, a sua volta, ha richiesto lo sviluppo di soluzioni progettuali per proteggere le unità e le tubazioni OGM da Gas di scarico. Allo stesso tempo, il sistema GMO ha funzionato stabilmente sia in modalità automatica (dal pannello di controllo della stazione) che in modalità manuale, eseguendo tutti i programmi specificati in tutte le modalità di funzionamento della caldaia nell'intero intervallo di pressioni dei fumi (da 0 a 3000 Pa) senza riaggiustamento. Le unità di aspirazione installate sugli ugelli di scarico delle camere a impulsi assicuravano una protezione affidabile delle camere e sistema di tubazioni OGM dai gas di scarico. GIO ha assicurato un'efficace pulizia delle superfici riscaldanti del surriscaldatore situate all'esterno della zona di scorificazione e la scorificazione a freddo dei pacchetti surriscaldatori situati nella zona di scorificazione.
Nel 1999, una caldaia OL-20 di Rafako (Polonia) con un forno per bruciare le bucce di girasole è stata dotata di un sistema OGM automatizzato, che è stato messo in esercizio commerciale presso lo Zaporozhye MZHK.
Nel processo di introduzione del GIO sulle attrezzature delle imprese produttrici di caldaie nazionali ed estere nel periodo dal 2000 al 2005, presso JSC NPO TsKTI sono stati creati sistemi con unità unificate e complessi di controllo automatico (foto 2).
Foto 2. Unità unificate del sistema GMO per la caldaia.
Nel 2006, sul forno di riscaldamento dell'olio VDM-1, progettato e fornito da Foster Wheeler per lo stabilimento LUKOIL-Neftokhim-Burgas AD (Bulgaria), è stato installato il sistema GMO al posto del sistema di pulizia previsto dalla progettazione del forno mediante soffianti a vapore (foto 3) e ha garantito un'efficace pulizia delle batterie alettate della camera di convezione con una notevole riduzione del consumo di metalli, delle dimensioni e dei costi di esercizio rispetto alla soffiatura a vapore.
Foto 3. Elementi del sistema OGM sul forno VDM-1 della LUKOIL – Neftochim-Burgas AD (Bulgaria).
Il lavoro con società straniere produttrici di caldaie ha contribuito ad aumentare il livello tecnico e l'affidabilità dei sistemi GIO, che hanno contribuito all'implementazione di GIO TsKTI per le strutture in Russia.
Dal 2006 è in vigore un accordo tra OJSC Dorogobuzhkotlomash e OJSC NPO TsKTI per la fornitura di unità tecnologiche per i sistemi GIO di caldaie ad acqua calda prodotte dallo stabilimento. Attualmente sono state fornite circa 40 unità tecnologiche. In questo caso, le camere di impulso e le tubazioni vengono prodotte in fabbrica. Questa forma di cooperazione è vantaggiosa per entrambe le parti.
Dalla metà degli anni 2000 sono riprese le forniture di sistemi automatizzati GIO TsKTI ai principali stabilimenti di produzione di caldaie in Russia e nei paesi della CSI. Per l'impianto di costruzione di macchine elettriche Belozersky (Bielorussia), sono stati sviluppati progetti per una serie di caldaie prototipo E-30-3.9-440DF, E-20-3.9-440DF, E-10-3.9-440DF, che bruciano torba e scarti di legno . Il GIO della caldaia E-30-3.9-440DF è stato messo in funzione presso Belorusskaya GRES-1 nel marzo 2013. Nel prossimo futuro, si prevede di fornire il GIO per E-20-3.9-440DF ed E-10 -3,9 caldaie -440DF. Per questi tipi di caldaie, un nuovo complesso di controllo del circuito collettore con un blocco tecnologico comune e elettrovalvole fornire una miscela gas-aria a diversi gruppi di camere a impulsi. Nel maggio 2013, per la caldaia di nuova costruzione KVGM-139.6-150, Novosibirsk CHPP-2, è stata effettuata la consegna allo stabilimento di caldaie di Biysk. Attualmente è stato sviluppato un progetto e si prevede di fornire a OJSC Sibenergomash due GIO per caldaie E-100-1.6-535GMN funzionanti con una spinta di 4000 Pa, destinate all'installazione nella centrale termica dell'impianto petrolchimico di Angarsk. L'alimentazione dell'aria per l'aspirazione è fornita dal ventilatore della caldaia.
Nel 2008, il sistema GIO automatizzato è stato implementato su due caldaie per il riscaldamento dell'acqua KVGM-100 del locale caldaie n. 1 dell'impresa unitaria statale federale "Mining and Chemical Combine" (Zheleznogorsk, Regione di Krasnojarsk), funzionanti con olio combustibile ad alto contenuto di zolfo.
Il dispositivo di pulizia dei getti previsto dal progetto non è stato utilizzato a causa della sua scarsa efficienza e affidabilità. Prima dell’introduzione degli OGM, ogni due mesi le caldaie venivano fermate manualmente per la pulizia, utilizzando il lavaggio con acqua delle superfici scaldanti a causa del notevole aumento della temperatura dei fumi (di oltre 60°C) e della resistenza del percorso dei gas, che comportava l'impossibilità di far funzionare caldaie con un carico superiore al 50% del valore nominale Il lavaggio con acqua in condizioni di depositi di zolfo sugli elementi dei pacchetti convettivi ha causato la corrosione del metallo da parte dell'acido solforico, che ha ridotto di circa la metà la durata delle superfici riscaldanti. Inoltre, c'era il problema di neutralizzare l'acqua di lavaggio acida.
Durante l'esecuzione di questo lavoro, nelle sezioni dei pacchi convettivi di ciascuna caldaia, sono state installate sei camere a impulsi con un diametro di 325 mm, collegate in tre gruppi. La miscela gas-aria è stata fornita a ciascun gruppo di camere da unità tecnologiche (3 unità su ciascuna caldaia), eseguendo tutte le funzioni necessarie secondo l'algoritmo operativo. Il sistema GMO è controllato da un'unità di controllo realizzata sulla base di un controller industriale e situata nella sala di controllo. La pulizia dei pacchetti convettivi viene effettuata mediante il funzionamento sequenziale delle camere a impulsi lungo il flusso dei gas di scarico.
Come risultato dell'introduzione dei sistemi GIO, l'efficienza di ciascuna caldaia è aumentata dell'1-1,5%, e l'accensione regolare del GIO una volta al giorno garantisce che le superfici riscaldanti siano mantenute in condizioni operative pulite e mantenga la temperatura dei gas di scarico al livello livello dei valori normativi. Riducendo la resistenza lungo il percorso dei fumi si consente alle caldaie di funzionare al carico nominale. Il rifiuto dei lavaggi con acqua aumenta significativamente la durata delle superfici riscaldanti. La produzione di energia termica è aumentata grazie all'eliminazione dei fermi caldaia per lavori ad alta intensità di manodopera. pulizia manuale. I costi operativi per gli OGM sono insignificanti: una bombola di propano da 50 litri garantisce il funzionamento del sistema OGM per tre settimane e il consumo energia elettrica non supera i 2 kW con una durata del ciclo di pulizia di 10-12 minuti.
Continua la collaborazione con i clienti esteri. Pertanto, nell'agosto 2013, è stato completato il lavoro sulla progettazione del sistema GIO per la caldaia a recupero di calore K-35/2.0-130, destinata all'installazione dietro l'unità di rigenerazione del catalizzatore nella linea di cracking catalitico della LUKOIL-Neftokhim-Burgas AD pianta (Bulgaria). La caldaia a recupero di calore deve funzionare a una pressione fino a 10.000 Pa, il che ha richiesto, durante lo sviluppo del progetto, di prevedere la protezione delle unità GIO e delle tubazioni dalla penetrazione dei gas di combustione al loro interno a causa della fornitura costante di aria da il ventilatore GIO alle unità di aspirazione poste tra le camere di impulso e la canna fumaria della caldaia, in In relazione a ciò sono state adottate nuove soluzioni progettuali e circuitali per migliorare il complesso di controllo per l'utilizzo in specifiche condizioni operative. Attualmente si sta lavorando per produrre e completare il sistema OGM, certificandone la conformità ai requisiti della Direttiva 97/23/CE dell'Unione Europea al fine di ottenere un certificato internazionale e il diritto di apporre la marcatura CE. La messa in servizio è prevista per aprile 2014.
Insieme al miglioramento e all'implementazione dei sistemi OGM, gli specialisti della NPO TsKTI hanno continuato a lavorare sulla ricerca e sullo sviluppo di sistemi di pulizia a impulsi pneumatici (PCP), iniziati circa 35 anni fa. Ampia applicazione nei paesi sono stati ricevuti sistemi di pulizia a impulsi pneumatici Europa occidentale e Stati Uniti. Negli ultimi anni, alcune società sono entrate mercato domestico. L'inizio della ripresa del lavoro russo in questo settore è stato lo sviluppo di JSC NPO TsKTI progetto tecnico Sistemi PIO in una versione industriale pilota per caldaie KV-R-8-115 di OJSC Kovrovkotlomash. Durante lo sviluppo di questo progetto, sono state utilizzate una serie di nuove soluzioni tecniche per aumentare l'affidabilità, l'efficienza e la facilità di funzionamento del sistema PIO, ampliando la portata della sua applicazione.
Letteratura
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