Czyszczenie pulsacyjne polega na oddziaływaniu fali gazów. Urządzenie dla czyszczenie impulsowe Jest to komora, której wewnętrzna wnęka łączy się z kanałami spalinowymi kotła, w której znajdują się konwekcyjne powierzchnie grzewcze. Do komory spalania okresowo wprowadzana jest mieszanina gazów palnych i utleniacza, która zapala się iskrą elektryczną.
Czyszczenie pulsacyjne to pulsująca komora spalania, której wewnętrzna wnęka łączy się z wymiennikiem ciepła.
Czyszczenie pulsacyjne zainstalowane na KU-50 za piecami martenowskimi Zakładu Metalurgicznego w Czelabińsku zapewniło stabilność i długa praca kotły Pulsacyjne czyszczenie chłodnicy gazu konwertorowego OKG-100-ZA, zainstalowanej na jednej z chłodnic Zachodniosyberyjskiego Zakładu Metalurgicznego, znacznie poprawiło wydajność chłodnicy i konwertera w porównaniu do czyszczenia wibracyjnego zastosowanego w dwóch pozostałych chłodnicach.
Czyszczenie pulsacyjne zapewnia stabilny opór aerodynamiczny i temperaturę gazy spalinowe za kotłem. Czyszczenie impulsowe nie ma destrukcyjnego wpływu na elementy konstrukcyjne kotłów i okładzin. Po włączeniu czyszczenia impulsowego kocioł pracuje normalnie.
Czyszczenie pulsacyjne polega na oddziaływaniu fali gazów. Urządzeniem do czyszczenia impulsowego jest komora, której wewnętrzna wnęka łączy się z kanałami spalinowymi kotła, w której znajdują się konwekcyjne powierzchnie grzewcze.
Skuteczne pulsacyjne czyszczenie powierzchni wewnętrznych kotłów odzysknicowych, prowadzone w różnych przedsiębiorstwach hutnictwa żelaza i energetyki, zasugerowało możliwość wykorzystania działania fali uderzeniowej do usuwania osadów z wewnętrznych powierzchni jednostek i systemów transportowych różnych linii technologicznych przemysłu chemicznego .
W 1977 roku w kotle tym wdrożono pulsacyjne systemy oczyszczania o ograniczonej liczbie komór. Ich skuteczność okazała się dość wysoka.
Czyszczenie śrutowe i pulsacyjne można stosować bez konieczności rekonstrukcji istniejących zamocowań powierzchni grzewczych.
Badano czyszczenie impulsowe dwóch typów ekonomizerów – gładkiej rurki i membrany.
Wszystkie systemy czyszczenia impulsowego można podzielić na dwie grupy ze względu na rodzaj stosowanego paliwa: 1) czyszczenie pulsacyjne gazem, do którego służą różne typy paliwa gazowe (naturalne, koks, wodór skroplony i inne gazy); 2) czyszczenie impulsowe cieczą, do którego stosuje się benzynę, olej napędowy i rzadziej naftę.
Stosowane są systemy czyszczenia pulsacyjnego standardowe instrumenty- przepływomierze paliwa i utleniacza, manometry. Przewidziano system standardowych zabezpieczeń zapewniających odcięcie dopływu paliwa w przypadku utraty podciśnienia w kanałach kotła, utraty iskry zapłonowej, odchyleń ciśnienia w przewodach doprowadzających paliwo i kanałach powietrza.
Podczas pracy kotła do czyszczenia powierzchni grzewczych stosuje się przedmuch parą i parą wodną oraz wibracyjne czyszczenie zewnętrznych powierzchni grzewczych z zanieczyszczeń. Dla powierzchnie konwekcyjne Do ogrzewania stosuje się przedmuch parą i parą wodną, czyszczenie wibracyjne, śrutowe i akustyczne lub samoprzedmuch. Najbardziej powszechne są czyszczenie parą i śrutowanie. W przypadku ekranów i przegrzewaczy pionowych najskuteczniejsze jest czyszczenie wibracyjne. Radykalne jest zastosowanie samodmuchających się powierzchni grzewczych o małych średnicach i skokach rur, w których powierzchnie grzewcze są stale utrzymywane w czystości. Skuteczność czyszczenia powierzchni grzewczych za pomocą określonych urządzeń określa się poprzez współczynnik zmiany oporu aerodynamicznego drogi gazu w kotle e = ∆р к /∆т oraz zmianę jego mocy cieplnej ϕ = ∆Q/∆т, gdzie ∆р к oznacza wzrost oporu ścieżki gazu w kotle, Pa; ∆Q - redukcja mocy cieplnej kotła, kW; ∆t - okres pomiędzy czyszczeniami, godziny. Wzrost współczynników e i ϕ wskazuje na konieczność skrócenia okresu pomiędzy czyszczeniami.
Dmuchanie parą. Oczyszczanie zewnętrznych powierzchni grzewczych z zanieczyszczeń można przeprowadzić poprzez dynamiczne działanie strumieni wody, pary, mieszaniny pary wodnej lub powietrza. Skuteczność dysz zależy od ich zasięgu. Zależność względnej prędkości strumienia przy danym ciśnieniu od jego względnej odległości od powietrza, pary, mieszaniny pary i wody wyraża się wzorem
gdzie w 1 i w 2 są prędkościami w odległości I od dyszy i na wyjściu z niej; d 2 to średnica wylotu dyszy.
Strumień wody ma największy zasięg i efekt termiczny sprzyjający pękaniu żużla. Jednakże wydmuchująca woda może spowodować przechłodzenie rur sitowych i uszkodzenie ich metalu. Strumień powietrza ma gwałtowny spadek prędkości, wytwarza małe ciśnienie dynamiczne i jest skuteczny tylko przy ciśnieniu co najmniej 4 MPa. Stosowanie nadmuchu powietrza komplikuje konieczność zainstalowania wysokowydajnych i ciśnieniowych sprężarek. Najbardziej powszechnym jest przedmuchiwanie parą nasyconą i przegrzaną. Strumień pary ma krótki zasięg, ale przy ciśnieniu większym niż 3 MPa jego działanie jest dość skuteczne. Ciśnienie na dmuchanej powierzchni Pa określa się ze wzoru
gdzie w 1, v 1 to prędkość osiowa i objętość właściwa czynnika podmuchowego w odległości l od dyszy. Przy ciśnieniu pary przed dmuchawą wynoszącym 4 MPa ciśnienie strumienia w odległości około 3 m od dyszy wynosi ponad 2000 Pa.
Aby usunąć osady z powierzchni grzewczej, ciśnienie strumienia powinno wynosić około 200-250 Pa w przypadku luźnych osadów popiołu; 400-500 Pa dla zagęszczonych osadów popiołu; 2000 Pa dla złóż stopionego żużla. Zużycie środka porotwórczego dla pary przegrzanej i nasyconej, kg/s,
gdzie c=519 dla pary przegrzanej, c=493 dla pary nasyconej; u = 0,95; d K - średnica dyszy w sekcji krytycznej, m; p 1 - ciśnienie początkowe, MPa; v” – początkowa objętość właściwa pary, m 3 /kg.
Dmuchawa parowa ekrany spalania pokazany na ryc. 25.6. Para może być stosowana jako środek porotwórczy w tym urządzeniu oraz urządzeniach o podobnej konstrukcji pod ciśnieniem do 4 MPa i temperaturami do 400°C. Urządzenie składa się z rury dmuchawy dostarczającej parę oraz mechanizmu napędowego. Najpierw rura dmuchawy zostaje przesunięta do przodu. Kiedy głowica dyszy przesuwa się do paleniska, rura zaczyna się obracać. W tym momencie zawór pary otwiera się automatycznie i para przepływa do dwóch diametralnie rozmieszczonych dysz. Po zakończeniu nadmuchu silnik elektryczny przełącza się na skok odwrotny a głowica dyszy powraca do pierwotnego położenia, co zabezpiecza ją przed nadmiernym nagrzaniem. Obszar pokrycia dmuchawy wynosi do 2,5, a głębokość wejścia do pieca do 8 m. Dmuchawy są umieszczone na ściankach pieca tak, aby ich obszar pokrycia obejmował całą powierzchnię sit.
Dmuchawy do konwekcyjnych powierzchni grzewczych posiadają rurę wielodyszową, nie wystają z komina i jedynie się obracają. Liczba dysz znajdujących się po obu stronach rury wdmuchowej odpowiada liczbie rur w rzędzie wdmuchiwanej powierzchni grzewczej. W przypadku regeneracyjnych nagrzewnic powietrza stosuje się dmuchawy z rurą oscylacyjną. Do rury dmuchawy doprowadzana jest para lub woda, a strumień wypływający z dyszy oczyszcza płyty nagrzewnicy powietrza. Rura dmuchawy obracana jest pod pewnym kątem, tak aby strumień przedostał się do wszystkich komórek wirującego wirnika nagrzewnicy powietrza. Do czyszczenia nagrzewnicy regeneracyjnej w kotłach na paliwo stałe jako środek porotwórczy stosuje się parę wodną, a w kotłach na olej opałowy wodę alkaliczną. Woda dobrze płucze i neutralizuje obecne w osadach związki kwasu siarkowego.
Dmuchanie parowo-wodne. Czynnikiem roboczym dmuchawy jest woda kotłowa lub podawać wodę. Urządzenie składa się z dysz instalowanych pomiędzy rurami sitowymi. Woda doprowadzana jest do dysz pod ciśnieniem, a w wyniku spadku ciśnienia podczas przejścia przez dysze powstaje z niej strumień pary i wody, skierowany na przeciwległe obszary ekranów, festonów, ekranów. Duża gęstość mieszaniny pary i wody oraz obecność w strumieniu wody niedostatecznie odparowanej działają destrukcyjnie na osady żużla, które odprowadzane są do dolnej części pieca.
Czyszczenie wibracyjne. Oczyszczanie wibracyjne zewnętrznych powierzchni grzewczych z zanieczyszczeń polega na tym, że gdy rury wibrują z dużą częstotliwością, zostaje zakłócona przyczepność osadów do metalu powierzchni grzewczej. Najskuteczniejsze jest czyszczenie wibracyjne zewnętrznych powierzchni grzewczych z zanieczyszczeń swobodnie zawieszonych rur pionowych – ekranów i przegrzewaczy pary. Do czyszczenia wibracyjnego stosuje się głównie wibratory elektromagnetyczne (ryc. 25.7).
Rury przegrzewaczy i ekranów są przymocowane do pręta wystającego poza okładzinę i połączonego z wibratorem. Przeciąg jest chłodzony wodą, a miejsce przejścia przez okładzinę jest uszczelniane. Wibrator elektromagnetyczny składa się z korpusu ze zworą i ramy z rdzeniem, zabezpieczonych sprężynami. Wibracje czyszczonych rur powstają w wyniku uderzeń w pręt z częstotliwością 3000 uderzeń na minutę, amplituda drgań wynosi 0,3-0,4 mm. Czyszczenie strzałów. Czyszczenie śrutowe służy do czyszczenia konwekcyjnych powierzchni grzewczych w obecności zagęszczonych i związanych na nich osadów. Oczyszczanie zewnętrznych powierzchni grzewczych z zanieczyszczeń następuje w wyniku wykorzystania energii kinetycznej granulek żeliwnych o średnicy 3-5 mm opadających na czyszczone powierzchnie. Schemat urządzenia do czyszczenia śrutu pokazano na ryc. 25.8. W górnej części szybu konwekcyjnego kotła umieszczone są rozpraszacze, które równomiernie rozprowadzają śrut w poprzek przekroju kanału gazowego. Podczas spadania strzał strąca osadzony na rurach popiół, który następnie gromadzi się wraz z nim w bunkrach znajdujących się pod szybem. Z bunkrów śrut wraz z popiołem trafia do leja zbierającego, z którego podajnik podaje je do rurociągu, gdzie masa popiołu i śrutu jest pobierana drogą powietrzną i transportowana do łapacza śrutu, z którego śrut jest ponownie pobierany. podawany wężami do rozsiewaczy, a powietrze wraz z cząstkami popiołu kierowane jest do cyklonu, gdzie następuje ich separacja. Z cyklonu powietrze jest odprowadzane do komina przed oddymiaczem, a osadzony w cyklonie popiół usuwany jest do układu odpopielania kotłowni.
Strzał jest transportowany za pomocą schematu ssania (ryc. 25.8, a) lub rozładowania (ryc. 25.8, b). W przypadku obiegu ssącego podciśnienie w systemie jest wytwarzane przez eżektor parowy lub pompę próżniową. W obwodzie ciśnieniowym powietrze transportowe dostarczane jest do wtryskiwacza ze sprężarki. Do transportu śrutu wymagana jest prędkość powietrza 40-50 m/s.
Natężenie przepływu śrutu przez instalację, w kg/s, określa się ze wzoru
gdzie g dr = 100/200 kg/m 2 - specyficzne spożycie frakcje na 1 m2 odcinka przewodu gazowego; F g - powierzchnia przekroju komina kopalnianego w planie, m 2 ; n - liczba przewodów pneumatycznych; przyjmuje się, że jedna linia pneumatyczna obsługuje dwa rozdzielacze, z których każdy obsługuje przekrój wzdłuż przewodu gazowego równy 2,5 x 2,5 m; t to czas trwania okresu czyszczenia, s. Zwykle t = 20/60 C.
Pulsacyjne czyszczenie zewnętrznych powierzchni grzewczych z zanieczyszczeń polega na działaniu fali gazów. Pulsacyjne oczyszczanie zewnętrznych powierzchni grzewczych z zanieczyszczeń odbywa się w komorze, której wewnętrzna wnęka łączy się z kanałami spalinowymi kotła, w których znajdują się konwekcyjne powierzchnie grzewcze. Do komory spalania okresowo wprowadzana jest mieszanina gazów palnych i utleniacza, która zapala się iskrą. Kiedy mieszanina eksploduje w komorze, wzrasta ciśnienie i tworzą się fale gazów, zewnętrzne powierzchnie grzewcze zostają oczyszczone z zanieczyszczeń.
Wynalazek dotyczy dziedziny energetyki cieplnej i może być stosowany do czyszczenia powierzchni grzewczych kotłów płomienicowych, gazowo-rurowych i innych wymienniki ciepła ze złóż popiołu. Urządzenie składa się z komory spalania z dyszami spalinowymi rozmieszczonymi wzdłuż jej osi podłużnej, przewodów doprowadzających paliwo i powietrze, mieszadła połączonego z rurą mieszanki, której część znajdująca się wewnątrz komory spalania jest perforowana w obszarach pomiędzy dyszami wydechowymi, zapłonu źródło, jednostka sterująca połączona przewodem sterującym ze źródłem zapłonu. Komora gazowa kotła wyposażona jest w przyłącza udarowe prowadzące, połączone z jej objętością, połączone falowodami z dyszami spalinowymi i skierowane na zanieczyszczoną powierzchnie wewnętrzne rury kotłowe wychodzące przez arkusz rurowy do objętości komora gazowa kocioł, a jednostka sterująca jest dodatkowo połączona przewodami sterującymi zawór elektromagnetyczny na przewodzie doprowadzającym paliwo oraz elektrozaworem na przewodzie doprowadzającym powietrze. Rozwiązanie techniczne pozwala na efektywne oczyszczenie wiązek rurowych powierzchni grzewczych dzięki racjonalnemu rozdziałowi i dostarczeniu energii fali uderzeniowej przez system falowodów do kształtek uderzeniowych oraz precyzyjnemu skierowaniu kształtek prowadnic udarowych do zanieczyszczonych powierzchni grzewczych. 1 chory.
Rysunki do patentu RF 2504724
Wynalazek dotyczy dziedziny energetyki cieplnej, techniki oczyszczania powierzchni grzewczych kotłów płomienicowych, gazowo-rurowych i innych wymienników ciepła z osadów popiołów i może być stosowany w urządzeniach różnych sektorów gospodarki narodowej.
Znane jest urządzenie do czyszczenia powierzchni grzewczych, zawierające komorę spalania z dyszą wylotową, mieszalnik z rurami doprowadzającymi gaz i powietrze, komorę zapłonową z zapalarką działającą okresowo, rurę płomieniową łączącą komorę zapłonową z komorą spalania, natomiast komora spalania jest zaślepiona na obu końcach, a dysza wydechowa jest umieszczona równolegle do osi podłużnej, tworząc dwie połączone z nią komory spalania (SU 1580962, IPC: F28G 1/16, opublikowano 02.09.1988) .
Wadą znanego urządzenia jest niemożność równomierny rozkład energia impulsu uderzeniowego wzdłuż blachy rurowej i wzdłuż rur wiązki rur kotła, wychodząca przez blachę rurową do komory gazowej kotła.
Znane jest urządzenie do impulsowego oczyszczania powierzchni osadczych elektrofiltrów, zawierające obustronnie zamkniętą komorę spalania, z dyszami wylotowymi oraz przewodami doprowadzającymi paliwo i powietrze, mieszalnik, źródło zapłonu i rurę mieszaniny, której część znajduje się wewnątrz komory spalania, natomiast dysze spalinowe znajdują się wewnątrz komory spalania i są rozmieszczone wzdłuż jej osi podłużnej, a rura mieszanki wewnątrz komory spalania jest perforowana w obszarach znajdujących się pomiędzy dyszami wydechowymi (RU nr 2027140 IPC: F28G 7/ 00, opublikowano 20.01.1995.
To znane urządzenie jest najbliższe deklarowanemu i traktowane jest jako prototyp.
Wadą znanego urządzenia do pulsacyjnego czyszczenia powierzchni grzewczych jest to, że nie zapewnia skutecznego czyszczenia powierzchni grzewczych kotłów płomienicowych i gazowo-rurowych ze względu na brak elementy konstrukcyjne do racjonalnego rozkładu i precyzyjnego kierunku działania fali uderzeniowej na osady wewnątrzrurowe w wiązkach rur i na blachach sitowych. W znanym urządzeniu dysze wylotowe są jednokierunkowe, co uniemożliwia racjonalne rozłożenie impulsów uderzeniowych na powierzchni grzewczej wiązki rur. Znane urządzenie nie jest zautomatyzowany, co obniża jego poziom techniczny.
Przeprowadzona przez zgłaszającego analiza stanu techniki, obejmująca poszukiwanie patentowych i naukowo-technicznych źródeł informacji, a także identyfikacja źródeł zawierających informacje o analogach zastrzeganego wynalazku, pozwoliła ustalić, że zgłaszający nie znalazło rozwiązania technicznego charakteryzującego się cechami identycznymi lub równoważnymi z proponowanymi.
Określenie z listy zidentyfikowanych analogów prototypu jako najbliższego rozwiązania technicznego pod względem zestawu cech pozwoliło zidentyfikować zestaw istotnych cech w zastrzeganym urządzeniu charakterystyczne cechy w odniesieniu do wyniku technicznego przewidywanego przez zgłaszającego, jak określono w zastrzeżeniach poniżej.
Zgłoszono rozwiązanie techniczne pozwala na skuteczne czyszczenie wiązek rurowych powierzchni grzewczych i blach rurowych kotłów płomienicowych i gazowo-rurowych dzięki racjonalnemu rozdziałowi i dostarczaniu energii fali uderzeniowej przez system falowodów do kształtek udarowych oraz precyzyjnemu kierunkowi prowadnicy udarowej armatury do zanieczyszczonych powierzchni grzewczych.
Proponuje się urządzenie do pulsacyjnego czyszczenia powierzchni grzewczych kotłów płomienicowych i gazowo-rurowych, obejmujących komorę spalania obustronnie zamkniętą, z dyszami spalinowymi umieszczonymi wewnątrz komory spalania i rozmieszczonymi wzdłuż jej osi wzdłużnej, rurami doprowadzającymi paliwo i powietrze, mieszalnik połączony z rurą mieszaniny, którego część znajdująca się wewnątrz komory spalania jest perforowana w obszarach pomiędzy dyszami wydechowymi, źródłem zapłonu, a także jednostką sterującą połączoną przewodem sterującym ze źródłem zapłonu, natomiast komora gazowa kotła wyposażona jest w prowadzące złączki udarowe komunikujące się z jej objętością, połączone za pomocą falowodów z dyszami wylotowymi i skierowane na zanieczyszczone powierzchnie wewnętrzne rur kotła, wychodzące poprzez płaszcz rurowy do objętości komory gazowej kotła , a jednostka sterująca jest dodatkowo połączona przewodami sterującymi z elektrozaworem na przewodzie doprowadzającym paliwo i z elektrozaworem na przewodzie doprowadzającym powietrze.
Wynalazek zilustrowano na rysunku.
Urządzenie składa się z obustronnie zamkniętej komory spalania 1, z dyszami spalinowymi 2 umieszczonymi wewnątrz komory spalania 1 i rozmieszczonymi wzdłuż jej osi podłużnej, przewodami doprowadzającymi paliwo 3 i powietrzem 4, mieszaczem 5 podłączonym do przewodu mieszanki 6. Część rura mieszanki 6 umieszczona wewnątrz komory spalania 1, perforowana w obszarach pomiędzy dyszami wydechowymi 2. Źródło zapłonu 7 jest podłączone do rury mieszanki 6. Jednostka sterująca 8 jest połączona przewodem sterującym ze źródłem zapłonu 7. Gaz komora kotła 9 wyposażona jest w prowadzące kształtki udarowe 10, połączone z jej objętością, połączone falowodami 11 z dyszami wylotowymi 2. Kształtki udarowe 10 skierowane są na zanieczyszczone powierzchnie wewnętrzne rur kotła 12, wychodząc przez ścianę sitową 13 do objętości komory gazowej kotła 9. Jednostka sterująca 8 jest dodatkowo połączona przewodami sterującymi z elektrozaworem 14 na przewodzie doprowadzającym paliwo 3 i elektrozaworem 15 na przewodzie doprowadzającym powietrze 4.
Urządzenie działa w następujący sposób. Po naciśnięciu przycisku „Start” na jednostce sterującej 8 otwiera się zawór elektromagnetyczny 14 na przewodzie doprowadzającym paliwo 3 i zawór elektromagnetyczny 15 na przewodzie doprowadzającym powietrze 4 do mieszalnika 5. Mieszanka paliwowo-powietrzna przechodzi przez przewód mieszanki 6 z mieszalnika 5 dostaje się do komory spalania 1. Po napełnieniu komory spalania 1 mieszanką paliwowo-powietrzną następuje automatyczne podanie napięcia na okresowo działające źródło zapłonu 7, które powoduje zapalenie mieszanki paliwowo-powietrznej i płomień przedostaje się do komory spalania 1 przez rurę mieszaniny 6, powodując wybuchowe zapalenie znajdującej się w niej mieszaniny. Z komory spalania 1 wybuchowe produkty spalania są wyrzucane przez dysze wylotowe 2 i wytwarzają fale uderzeniowo-akustyczne, które rozprowadzane są wzdłuż falowodów 11 wzdłuż kształtek prowadnic udarowych 10 na komorze gazowej kotła 9 i kierowane do blachy rurowej 13 i -rurowe zanieczyszczone powierzchnie grzewcze kotła 12. W tym przypadku ze względu na racjonalne rozłożenie i dostarczenie energii fal uderzeniowych układu falowodowego do kształtek uderzeniowych 10 oraz precyzyjne skierowanie kształtek rozprowadzających wstrząsy 10 do zanieczyszczonych powierzchni grzewczych 12, uzyskuje się skuteczne oczyszczenie blachy sitowej 13 i wiązki rur kotła z zanieczyszczeń znajdujących się w rurze. Po zakończeniu określonego przez program cyklu czyszczenia z jednostki sterującej 8 wysyłane są polecenia zamknięcia elektrozaworów paliwa 3 i powietrza 4 oraz zatrzymania pracy źródła zapłonu 7.
FORMUŁA WYNALAZKU
Urządzenie do pulsacyjnego czyszczenia powierzchni grzewczych kotłów płomienicowych i gazowo-rurowych, składającego się z obustronnie zamkniętej komory spalania z dyszami spalinowymi umieszczonymi wewnątrz komory spalania i rozmieszczonymi wzdłuż jej osi podłużnej, rur doprowadzających paliwo i powietrze, mieszalnika podłączona do rury mieszaniny, której część umieszczona wewnątrz komory spalania jest perforowana w obszarach pomiędzy dyszami wydechowymi a źródłem zapłonu, a także jednostka sterująca połączona przewodem sterującym ze źródłem zapłonu, znamienna tym, że gaz komora kotła wyposażona jest w prowadzące złączki udarowe komunikujące się z jej objętością, połączone falowodami z dyszami spalinowymi i skierowane na zanieczyszczone powierzchnie wewnętrzne rur kotła, wychodzące poprzez płaszcz rurowy do objętości komory gazowej kotła, natomiast jednostka sterująca połączona jest dodatkowo przewodami sterującymi z elektrozaworem na przewodzie doprowadzającym paliwo i z elektrozaworem na przewodzie doprowadzającym powietrze.
Klasyfikacja złóż zewnętrznych
Popiół zawiera niewielkie ilości związki niskotopliwe o temperaturze topnienia 700 - 850 o C. Są to głównie chlorki i siarczany metali alkalicznych. W strefie wysokie temperatury W rdzeniu palnika przechodzą w stan pary, a następnie kondensują się na powierzchni rur, ponieważ temperatura czystej ściany jest zawsze niższa niż 700 o C.
Składniki średnio topiące się popiół o temperaturze topnienia 900 – 1100 o C może tworzyć pierwiastek pierwotny lepka warstwa na rurach ekranowych i ekranach, jeżeli w wyniku nieuregulowanego trybu spalania palnik dotknie ścianek pieca, a w pobliżu rur sitowych będzie panować środowisko gazowe o wysokiej temperaturze.
Składniki ogniotrwałe Popiół to z reguły czyste tlenki. Ich temperatura topnienia (1600 – 2800 o C) przekracza maksymalna temperatura rdzenie palnika, dzięki czemu przechodzą przez strefę spalania nie zmieniając swojego stanu, pozostając w stanie stałym. Ze względu na mały rozmiar cząstek składniki te są głównie porywane przez przepływ gazu i tworzą popiół lotny.
W strefie wysokich temperatur gazu (powyżej 700 - 800 o C) na powierzchni czystej rury następuje najpierw kondensacja związków niskotopliwych ze strumienia gazu i na rurach tworzy się pierwotna warstwa lepka. Jednocześnie trzymają się go cząstki stałe popiół. Następnie twardnieje i staje się gęstą początkową warstwą osadu, mocno przylegającą do powierzchni rury. Temperatura zewnętrznej powierzchni warstwy wzrasta i kondensacja ustaje.
Następnie na chropowatą powierzchnię tej warstwy wyrzucane są małe i stałe cząstki popiołu ogniotrwałego, tworząc warstwę zewnętrzną luźna warstwa osady. Zatem w tym zakresie temperatur gazu na powierzchni rur najczęściej występują dwie warstwy osadów: gęsty I luźny.
Luźne osady stosunkowo powszechne w okolicy niskie temperatury przepływ gazu (poniżej 600 - 700 o C), charakterystyczny dla powierzchni szybu konwekcyjnego.
Luźne osady tworzą się głównie na tylnej stronie rury w stosunku do kierunku przepływu gazu, w strefie wirowej utworzonej za rurą (rysunek 3.32). Po stronie czołowej luźne osady tworzą się dopiero przy małych prędkościach przepływu (poniżej 5 - 6 m/s) lub gdy w przepływie występuje bardzo drobny popiół lotny.
Cząstki popiołu biorące udział w tworzeniu sypkich osadów dzielą się na trzy grupy.
DO pierwsza grupa obejmują najmniejsze frakcje, tzw. cząstki bezwładnościowe, które są na tyle małe, że poruszają się wzdłuż linii przepływu gazu, przez co prawdopodobieństwo ich osadzania się na rurach jest niskie. Ogranicz rozmiar cząsteczki należące do tej grupy mają wielkość około 10 mikronów.
Współ. druga grupa zawierać duże frakcje większe niż 30 mikronów. Cząstki te posiadają odpowiednio dużą energię kinetyczną i w kontakcie z luźnymi osadami ulegają zniszczeniu.
Trzecia grupa stanowią frakcje popiołu o wielkości od 10 do 30 mikronów. Kiedy gaz przepływa wokół rury, cząsteczki te przeważnie osiadają na jej powierzchni i tworzą warstwę osadów. W rezultacie o wielkości warstwy osadów sypkich decyduje dynamiczna równowaga procesów ciągłego osadzania się środkowych frakcji popiołu i niszczenia osadzonej warstwy przez większe cząstki.
Rysunek 3.32 – Zanieczyszczenie rur luźnymi osadami podczas różne kierunki i prędkości ruchu gazu
Jedną z metod czyszczenia powierzchni grzewczych jest zastosowanie dynamicznego oddziaływania na warstwę osadów strumieniem pary, wody lub powietrza. O skuteczności strumieni decyduje ich zasięg, w jakim strumień utrzymuje ciśnienie dynamiczne wystarczające do niszczenia osadów. Strumień wody ma największy zasięg i wpływ termiczny na gęste osady.
Urządzenia tego typu służą do czyszczenia ekranów komory spalania. Jednak przedmuchiwanie wodą wymaga ścisłych obliczeń, aby zapobiec nagłemu przechłodzeniu metalu po usunięciu osadów.
Do czyszczenia radiacyjnych powierzchni grzewczych i przegrzewaczy konwekcyjnych rozpowszechniły się wielodyszowe urządzenia chowane działające na parę nasyconą lub przegrzaną o ciśnieniu około 4 MPa.
Do czyszczenia ekranów i pakietów rur korytarzowych w obszarze poziomego kanału gazowego stosuje się czyszczenie wibracyjne. Jego działanie polega na tym, że gdy rury wibrują z dużą częstotliwością, zostaje zakłócona przyczepność osadów do metalu. Do tych celów stosuje się wibratory z prętami chłodzonymi wodą, przenoszącymi uderzenie na czyszczoną powierzchnię.
Bardzo w skuteczny sposób czyszczenie powierzchni konwekcyjnych w szybie zlewowym kotła parowego z popiołu sypkiego czyszczenie strzału. W tym przypadku wykorzystuje się energię kinetyczną spadających granulek żeliwnych o średnicy 3–5 mm. Frakcja jest podawana w górę przepływ powietrza i jest rozłożony na całym odcinku wału. Zużycie śrutu do czyszczenia określa się na podstawie optymalnej intensywności „nawadniania” śrutem – 150 - 200 kg/m 2 przekroju szybu konwekcyjnego. Czas czyszczenia wynosi zwykle 20 – 60 sekund.
Wymagany warunek Skuteczne stosowanie śrutu polega na regularności jego stosowania bezpośrednio po uruchomieniu kotła, przy czym powierzchnie grzewcze są jeszcze praktycznie czyste.
W ostatnio metoda się rozprzestrzenia czyszczenie falą termiczną ogrzewanie powierzchni szybu konwekcyjnego za pomocą fal akustycznych o niskiej częstotliwości, generowanych w specjalnej pulsacyjnej komorze spalania wybuchowego.
Czyszczenie regeneracyjnych nagrzewnic powietrza (RAH) znajdujących się na zewnątrz kotła odbywa się poprzez przedmuchanie uszczelnienia wymiennika ciepła RAH parą przegrzaną (170 - 200 o C powyżej temperatury nasycenia), rzadziej stosuje się mycie wodą (usuwa lepkie osadów, ale zwiększa korozję), a także przy użyciu metody czyszczenia falą uderzeniową i metoda termiczna czyszczenie. To drugie polega na okresowym podnoszeniu temperatury szczeliwa do 250 - 300 o C poprzez wyłączenie dopływu powietrza do aparatu RVP. Wysusza to lepkie osady i odparowuje skondensowany kwas siarkowy.