СПОСОБ СУХОЙ КОНСЕРВАЦИИ ТРУБ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ ПРИ СЕЗОННЫХ ПРОСТОЯХ Российский патент 1999 года по МПК F22B37/56 

Изобретение относится к энергетическим установкам и может быть использовано для увеличения эксплуатационного ресурса труб конвективных пакетов водогрейных котлов.

Современные водогрейные котлы типа КВГМ работают на ТЭЦ в пиковых режимах отопительного сезона и находятся в длительном, до 6-7 месяцев, сезонном простое.

Для предотвращения коррозии металла поверхностей нагрева при простоях применяется консервация проточной горячей сетевой водой. При выходе водогрейного котла в резерв во время отопительного сезона проток осуществляется через входную и выходные задвижки с обеспечением скоростей воды в трубах, близких к номинальным. В длительных сезонных простоях для снижения потерь тепла проток сетевой воды осуществляется через байпасы входной и выходной задвижек, при этом скорости воды в трубах котла снижаются в пятьдесят раз - от 1,6 см/с до 0-3,2 см/с.

Этот способ консервации прост, широко применяется, поскольку обеспечивает надежную сухую консервацию наружных поверхностей горизонтальных труб конвективных пакетов (для котла КВГМ-180-5500 м²) за счет поддержания их температуры на уровне более высокой (70^oC), чем температура точки росы воздуха, заполняющего объем топки и конвективных шахт.

Вместе с тем для внутренних поверхностей горизонтальных труб конвективных пакетов (F₁-4500 м²) этот способ консервации не безопасен в коррозионном отношении, поскольку при средних скоростях сетевой воды 1,5 см/с наблюдается типичная стояночная язвенная коррозия с образованием многочисленных бугорков из продуктов коррозии над язвочками и, помимо этого, осаждение по нижней образующей труб взвешенных частиц, содержащихся в сетевой воде.

По этим причинам отдельные змеевики конвективных секций во время отопительного сезона, при рабочем давлении, преждевременно выходят из строя (свищи, пережоги) - они отглушаются. Через 2-5 лет эксплуатации водогрейного котла из-за неудовлетворительной консервации при длительных простоях достигается критическое количество отглушенных змеевиков, устанавливающее необходимость проведения полной замены всех конвективных пакетов.

В техническом решении при сезонных простоях предусматривается сухая консервация как наружной, так и внутренних поверхностей змеевиков конвективных пакетов и экранных труб проведением полного дренирования котла и поддержанием температуры наружной и внутренней поверхностей труб выше температуры точки росы окружающего воздуха, путем автономной подачи горячей сетевой воды в несколько конвективных полупакетов, стояки которых отглушены от входного раздающего и выходного сборного коллекторов конвективной части котла.

Применительно к водогрейному котлу КВГМ-180 ТЭЦ на чертеже приводится гидравлическая схема автономного питания горячей сетевой водой последовательно двух соединенных полупакетов, расположенных по одному в левой и правой конвективных шахтах котла; автономность питания достигается параллельным подключением контура в теплосеть до задвижек, установленных на прямом и обратном трубопроводах сетевой воды.

Котел содержит конвективные полупакеты 1, стояк 2, секции змеевиков 3, отглушку 4, верхний коллектор 5, нижний коллектор 6, прямой сетевой трубопровод 7, обратный сетевой трубопровод 8, воздушник 9, входную задвижку 10, распределительную камеру 11, задвижки 12, 13, выходную задвижку 14, байпасные задвижки 15 и 16 и задвижки 17 и 18 дренажа секций.

Во время отопительного сезона через входную задвижку 10 на обратном трубопроводе 8 сетевая вода в количестве 4450 т/ч поступает в распределительную камеру 11 и 40 т/ч через задвижку 12 в автономные конвективные секции 3. После подогрева в автономных полупакетах 1 практически до того же уровня температур, что и котел, сетевая вода через открытую задвижку 13 поступает в теплосеть.

При сухой консервации во время сезонного простоя котла главные задвижки и их байпасы 10, 14, и 15, 16 закрыты. Вода из всех секций 3 через открытые задвижки 17 и 18 сдренирована, внутренние поверхности осушены теплом, аккумулированным во время работы котла. Из внешней теплосети через открытые задвижки 12 и 13 продолжается автономный поток горячей сетевой воды (~70^oC) через трубы двух полупакетов 1 (площадь из наружной поверхности составляет 108 м²): в условиях естественной конвекции воздуха в замкнутом пространстве конвективных шахт тепловыделение автономных полупакетов компенсирует потери тепла в окружающую среду через стенки котла и с утечкой воздуха. При установившихся тепловых режимах в пределах изменения температуры наружного воздуха от 12 до 24^oC и исходной 100% влажностью температурного воздуха, металла труб внутри котла устанавливаются соответственно на уровне 40 и 45^oC. Относительная влажность воздуха при этом снижается соответственно до 20 и 36%, что исключает возможность появления атмосферной коррозии.

Предназначен для использования в водогрейных котлах на ТЭЦ. Способ сухой консервации поверхностей нагрева котла включает дренирование этих поверхностей, обогрев всех труб с внутренней стороны горячей сетевой водой. При этом имеет место поддержание температуры наружной и внутренней поверхностей труб выше температуры точки росы окружающего котел атмосферного воздуха путем автономной подачи горячей сетевой воды в несколько конвективных пакетов, стояки которых отглушены от входного раздающего и сборного коллекторов конвективной части котла. Такой способ позволяет обеспечить надежную консервацию поверхностей нагрева за счет поддержания их температуры на уровне, более высоком, чем температура точки росы воздуха, заполняющего объемы топки и конвективных шахт. 1 ил.

Способ сухой консервации наружных поверхностей экранных труб и секций (ширм) конвективных полупакетов водогрейных котлов при сезонных простоях путем обогрева всех труб с внутренней стороны горячей сетевой водой, отличающийся тем, что перед длительным простоем котел полностью дренируется, поддержание температуры наружной и внутренней поверхностей труб выше температуры точки росы окружающего котел атмосферного воздуха осуществляется путем автономной подачи горячей сетевой воды в несколько конвективных полупакетов, стояки которых отглушены от входного раздающего и выходного сборного коллекторов конвективной части котла.