Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературных данных по исследованию тепловых неравномерностей в газовых потоках топочных камер
2. Анализ возникновения и развития неравномерностей потоков в топочных камерах
3. Приближенный расчет выравнивания неравномерностей скоростей, температур и концентраций в топках котлов
3.1. Расчет и исследование развития параметров системы спутных потоков в ограниченном пространстве
3.2. Оценка влияния фактора трехмерности течения...
3.3. Влияние охлаждения на изменение максимальных температур газовых потоков в топке
3.4. Влияние ограничивающих "холодных" стен на размеры системы спутных потоков
3.5. Заключение
4. Пути повышения эффективности мероприятий по сниже нию максимальных температур
4.1. Совершенствование газовой рециркуляции
4.2. Совершенствование аэродинамических методов управления неравномерностью с позиций ее возникновения и развития
4.3. Заключение
5. Экономическая целесообразность совершенствованияметодов подавления максимальных температур в отводимых из топки продуктах сгорания
5.1 Внедрение схем ввода реагентов в стабилизированные зоны развития максимальных температур с частичным перераспределением топлива по горелкам 181
5.2.Переход на ступенчатую схему ввода газов рециркуляции 185
5.3.Выбор методов подавления максимальных температур на стадии проектирования котельного оборудования 186
5.4.Заключение 189
6. Рекомендации по использованию результатов работы при проектировании и эксплуатации пылеугольных кот лов со встречной и фронтальной схемами компоновки прямоточных горелок 190
Выводы 199
Литература
- Расчет и исследование развития параметров системы спутных потоков в ограниченном пространстве
- Влияние охлаждения на изменение максимальных температур газовых потоков в топке
- Совершенствование аэродинамических методов управления неравномерностью с позиций ее возникновения и развития
- Внедрение схем ввода реагентов в стабилизированные зоны развития максимальных температур с частичным перераспределением топлива по горелкам
Введение к работе
Одной из особенностей планирования и развития энергетики, отраженной в Решениях 24 - 26 Съездов КПСС, является опережающее наращивание мощности на базе крупных электростанций, в том числе тепловых с энергоблоками 500 и 800 МВт, работающих на углях крупных восточных месторождений. До конца текущего столетия только на базе Экибастузского бассейна намечен ввод до 45-50 блоков мощностью по 500 МВт, Кансно-Ачинекого - до 40 блоков по 800 МВТ каждый /1,2/.
Реализация столь грандиозных планов в значительной мере сдерживается возникающими трудностями при конструировании и эксплуатации котлоагрегатов, связанных со шлакованием, загрязнением, высокотемпературной коррозией, разрывами вследствие перегревов труб поверхностей нагрева. Интенсивность протекания отмеченных негативных процессов в значительной мере зависит от температурного уровня газовой среды. Наиболее остро они проявляются в пароперегревательных поверхностях нагрева, размещаемых на выходе из топки.
Для преодоления этих трудностей увеличивают объемы топок, что приводит к увеличению общих габаритов котлов. Так, например, топка котла для блока 800 МВт на канско-ачинеких углях имеет размеры в плане 23x23 м и высоту около 90 м /3/. Столь значительные габариты топок обуславливают крупные капитальные затраты. Увеличение топочных объемов позволяет снижать средний температурный уровень покидающих топку дымовых газов до безопасных расчетных значений. Однако имеющие место в действительности неравномерности тепловыделения и теплоотвода в топке и газоходах обуславливают появление значительных неравномерностей температур в газовых потоках.
Наиболее опасными являются области с максимальными температурами, отклонения которых от средних могут достигать (100 -- 200)К и более, существенно превышая допустимые по условиям шлакования и перегревов труб, в особенности пароперегревателей. При этом области с максимальными температурами, являясь функцией многих исходных параметров, меняют свое местоположение в пространстве топок, затрудняя управление топочным процессом и прогнозирование характера изменения основных параметров газового потока. Возникающие неравномерности ведут также к недовос-приятию поверхностями нагрева тепла газового потока.
Ориентация энергетики на повышение маневренности блоков в широком диапазоне нагрузок /4,5/ делают проблему охлаждения дымовых газов и обеспечения равномерности температурных полей в зоне пароперегревателей особенно острой, поскольку любое вмешательство в течение топочных процессов приводит к изменению аэродинамических характеристик высокотемпературного потока, к образованию и перемещению в пространстве топочной камеры опасных областей с максимальными температурами.
Отсутствие четких представлений о характере и взаимосвязи неравномерностей с режимами работы котлов нередко снижает эффективность мероприятий, направленных на их подавление, при этом иногда неоправданными оказываются дополнительные капитальные затраты.
Установление закономерностей появления и развития неравномерностей, путей их снижения позволит вести более точное их прогнозирование, разрабатывать более эффективные схемы управления, что обеспечит повышение надежности и экономичности топок и котлов в целом.
Из сказанного выше вытекает, что решение проблемы неравно-
мерностей на сегодня представляется достаточно актуальной задачей.
Целью настоящей работы является исследование условий возникновения и развития неравномерностей, разработка методики их расчета, на базе чего - совершенствование и отработка новых методов подавления максимальных температур на выходе из топки, совершенствование методов прогнозирования неравномерностей.
Учитывая многообразие существующего котельного парка, данная работа ограничена примерами пылеугольных топок со встречным и фронтальным размещением прямоточных горелок,
В процессе выполнения работы выявляются основные факторы возникновения и затухания неравномерностей параметров в топках, определяются границы и диапазоны действия и вклада каждого из факторов на процесс формирования уровня и характера неравномерностей на выходе из топочной камеры, накапливается экспериментальный материал по характеру возникающих в топках полей скоростей и температур при различных схемах включения горелок, на базе систематизации которого составляется динамическая модель и методика расчета неравномерностей. По результатам проведенных исследований намечаются основные пути и разрабатываются конкретные мероприятия, направленные на снижение максимальных температур, опасных по условиям шлакования, высокотемпературной коррозии, перегревов труб пароперегревателей, а также повышение экономичности котлов.
Разрабатываемые положения и получаемый материал являются новыми, ранее в литературе и практике не встречающимися, которые и выносятся на защиту.
Результаты работы опробируются и внедряются на натурных котельных агрегатах различного типа, на их основе разрабатыва-
ются рекомендации по ведению расчета максимальных скоростей и температур при прогнозировании неравномерностей и поверочных расчетах температуры стенки ширм и пароперегревателей, рекомендации по использованию этого расчета при проектировании и эксплуатации нового, модернизации существующего топочного оборудования.
Основные научные положения, выводы и рекомендации, изложенные в диссертации, обоснованы результатами испытаний на промышленных установках и экспериментальных стендах, анализом экспериментальных и теоретических данных, использованием уравнений теории турбулентных струй и методов физического моделирования.
Достоверность результатов обусловлена широкими диапазонами исследованных объектов и параметров, хорошим совпадением результатов теоретических и экспериментальных исследований, а точность измеряемых величин - большим числом и повторяемостью измерений.
Работа выполнена в котельно-топочном отделении Уральского филиала ВТИ и кафедре парогенераторостроения МЭЙ.
Консультанты по диссертации: доцент кафедры ПГС МЭИ кандидат технических наук М.А.Изюмов (главы 2,3); заведующий лабораторией Уральского филиала ВТИ кандидат технических наук А.М.Хидиятов (главы 4,5). Практическую помощь в организации исследований, разработке адаптированной схемы газовой рециркуляции (глава 4) оказали кандидаты технических наук старшие научные сотрудники УралВТИ В.Д.Лебедев, й.Х.-Л.Рабовицер.
Личное участие автора:
Расчет и исследование развития параметров системы спутных потоков в ограниченном пространстве
Вопросами исследования тепловых неравномерностей в потоках дымовых газов и повышения надежности и экономичности котельного оборудования за счет их снижения в разные годы и в различных аспектах занимались в нашей стране ВТИ, УралВТИ,ЦКТИ, ВНИИАМ, Сибтехэнерго, ЧПЙ, МЭИ, АЭИ, ЗиО, ПО "Красный котельщик", ПО "Сибэнергомаш". Серьезное внимание этому вопросу уделяется специалистами ФРГ, ГДР, США, Англии.
В работах, посвященных этой теме,рассматриваются вопросы появления тепловых (температурных) и динамических неравномерностей, установления причин их появления и вызываемых последствий; делаются попытки установления связи характера неравномерностей с аэродинамикой различных типов топки. Указанные работы проводились как на моделях (гидравлических и аэродинамических) в изотермических и неизотермических условиях, так и на действующем оборудовании. В ряде работ рассматриваются вопросы воздействия на неравномерность в плане ее подавления и устранения негативных последствий.
Наиболее слабым звеном в этих работах является направление, связанное с созданием методики расчета и прогнозирования закономерностей распространения системы взаимодействующих потоков и, в первую очередь, расчета выходных (из топок) температурных, скоростных и концентрационных полей, т.е. вопросы расчета неравномерностей.
О влиянии неравномерностей на надежность и экономичность работы котлоагрегатов можно составить представление по работам /б - 14/.
В /в/ показано, что наибольшее число отказов в работе кот лов обусловлено, с одной стороны, технологическими дефектами (в первую очередь заводской сварки), с другой - перегревом труб вследствии повышенных тепловых разверок поверхностей нагрева (главным образом топочных экранов и пароперегревателей). Вопросы снижения технологических дефектов труб в настоящей работе не рассматриваются, поскольку они относятся к сфере деятельности заводов-изготовителей и институтов соответствующего профиля. При рассмотрении вопросов пережогов труб автор /б/ отмечает случаи разрывов в результате неравномерности распределения рабочего тела по трубам и от тепловых и скоростных неравномерностей в потоках газов.
Для снижения повреждений труб, в первую очередь паропере-гревательных поверхностей, были предложены схемы пароводяного тракта, обеспечивающие равномерное распределение рабочего тела /7,8/. Однако, в целом повышая надежность пароперегревателей, эти схемы не учитывают возможных изменений температурных профилей с газовой стороны.
При исследовании работы котлов фирм ФРГ, сжигающих каменные угли 5chnate /9/ установил взаимосвязь механизма перегрева труб с высокотемпературной коррозией и последней - с температурой газовой среды. Им была выявлена экспоненциальная зависимость скорости коррозии от температуры (см.рис.1.1) и показано, что ее максимальную величину следует ожидать в области с максимальными температурами газов.
Многочисленными исследованиями неоднократно была показана сильная зависимость интенсивности шлакования от температуры эоловых частиц, находящихся в набегающем потоке дымовых газов.При этом температура и состояние частиц в первую очередь определяются температурой газового потока. Не касаясь шлакования топоч ных камер в зоне горелок, отметим, что в процессе охлаждения газового потока стремятся к снижению температуры газовой среды до безопасных по условию шлакования значений. В работах /10,11/ показано, что неравномерности температур значительно осложняют борьбу со шлакованием пароперегревателей даже в условиях общего снижения температурного уровня, при этом зонами шлакования являются в основном зоны максимальных температур дымовых газов.
В работах /12,13/ показано, что эффективность работы поверхностей нагрева (их тепловосприятие) во многом зависит от степени неравномерности параметров набегающего газового потока, причем максимальному тепловосприятию соответствуют ровные скоростные и температурные поля.
Отмечая негативные последствия, вызываемые неравномерностью, указанные выше работы подчеркивают тем самым актуальность задачи прогнозирования и управления динамической и температурной неравномерностью.
Одним из определяющих моментов при разработке методов борьбы с неравномерностью является исследование возникающих температурных и скоростных полей в топках котельных агрегатов. Этому вопросу посвящен ряд работ, среди которых следует отметить /14 - 43/.
В работах /14-18/ исследования проводились на натурных котлах.
В /14/ проводится анализ температурных полей в топках котлов мощностью (100 - 300)МВт (ФРГ), работающих на бурых углях, отмечается высокий уровень неравномерности.
Показано, что величина отклонения максимальной температуры от средней с ростом габаритов и мощности оборудования увеличивается и для отмеченных выше котлов составляет (ГО0-200)К. Отме чается, что с изменением схемы подачи топливо-воздушной смеси в горелки (схемы включения горелок) на выходе из топки меняется профиль температур, при этом максимум их может находиться не только в центральной части камеры, но и смещаться к одной из стен, рис.1.2,
При исследовании температурного режима работы ширмового пароперегревателя котла ПК-33-88СП, сжигающего челябинский уголь /15 установлено наличие неравномерности температур газового потока и температуры металла труб пароперегревателя. Наибольшие значения температуры стенки труб имели место в зоне максимальных температур газового потока (равномерное распределение рабочей среды по трубам). Подтверждается зависимость температурного поля от сочетания работающих горелок.
Влияние охлаждения на изменение максимальных температур газовых потоков в топке
Анализ начнем с рассмотрения условий ввода топливо-воздушной смеси в топочную камеру, процессов воспламенения, горения и охлаждения протекающих в системе взаимодействующих потоков.
Ввод топливо-воздушной смеси, как правило, осуществляется в нижнюю часть топочной камеры через горелочные устройства. При истечении топливо-воздушной смеси происходит её воспламенение и распространение последнего вглубь струй со значительными градиентами температур, скоростей и концентраций /19-27/ в поперечных сечениях (рис.2.I, 2.2). По мере выгорания топлива и перемешивания струй с топочными газами эти градиенты постепенно уменьшаются. В частности, перепад температур между наружным и внутренним слоями в факеле прямоточных горелок вблизи амбразур может достигать (800-1200)К, рис.2.I, а на расстоянии 10-30 калибров-(50-200)К /20-27/.
Как показывают экспериментальные исследования на длине факела в 10-30 калибров выгорает до (85-95)% топлива /19-42/. Дальнейшее движение потоков за пределами этой зоны (величину которой обозначим какХлред.) в первом приближении может рассматриваться как слабонеизотермическое, а распределения параметров в этих потоках зависящим главным образом от характера и интенсивности перемешивания и теплоотвода.
Степень различия значений параметров в зоне развития сла-бонеизотермических потоков, как и само удаление этой зоны от горелочных амбразур, зависит от типа топочного устройства, конструкции горелок, их компоновки, характеристик топлива, т.д. (рис.2.3).
При равномерной загрузке всех горелок топливом и воздухом в сечениях факела сХ Лпреаотмечаются достаточно равномерные скоростные, температурные и концентрационные поля, характеризующиеся, например, для температур (за исключением пристенных зон) перепадом лТ= 50 К (рис.2.4).
Отключение горелок или уменьшение нагрузки отдельных горелок приводит к нарушению баланса тепловыделения в отдельных факелах. Согласно /24 - 29/ в зоне развития потоков спабонагру-яенных горелок имеет место существенное отличие параметров от аналогичных параметров струй форсированных горелок (рис.2.5 -- 2.ТО). Это обстоятельство позволяет рассматривать схему работы горелочных устройств как фактор, определяющий степень неравномерности потоков на участке Хпред»
Учитывая большие сложности расчета динамики газовых потоков при наличии химического реагирования, конвективного и лучистого тепломассообмена,представляется целесообразным дать упрощенную схему рассматриваемого явления. Распределение потоков в сечении Х=Хпредможно выразить в виде экспериментальных зависимостей от типа топки, конструкции горелок, степени загрузни и системы включения горелочных устройств. Зону развития потоков при Х Хпред. можно схематически рассматривать как зону развития спабонеизо-термических потоков при отсутствии химического реагирования, учитывая при этом, что изменение температуры в отдельных потоках от выгорания топлива незначительно.
Исходя из сказанного, в топке можно выделить (рис.2.II) две зоны: генерирования (X -ХпреЗ) и выравнивая (Х Хпред) неравно-мерностей потоков и в качестве первого приближения рассматривать течение в них как двухмерное с последующим введением корректирующих поправок на фактор трехмерности. Ближе всего данной схе матизации течения отвечают топки с подовым и инвертным расположением горелок, а также топки горизонтальных котлов. Для топок с фронтальной компоновкой горелок длина факела, на которой завершается в основном горение (ХареЭ.), практически оказывается равной или несколько большей глубины топки. Поэтому для данного типа камер в качестве значений Хпред. целесообразно принять длину, отвечающую положению факела на задней стене топки на уровне верхней границы условно выделяемой зоны активного горения, и использовать эту отметку в качестве начальной при исследовании системы неравномерных слабонеизотермических потоков. При определении размеров участка активного горения можно ориентироваться на результаты исследований /19 - 42/ или данные "Руководящих указаний по проектированию топок" /64/. В частности, согласно /64/ практически полное выгорание топлива в пыпевоз-душных струях происходит на участке протяженностью (6 - 10) м. Из данных рис.2.12 - 2.14 видно, что на указанной длине факела величина механического недожега составляет (5 - 10)%. При этом зона активного горения занимает горизонтальный и частично -(I - 2) м, вертикальный участки топки /28,29,64/.
При сжигании кузнецких углей марки "Г" и "Д" на котле БКЗ-320 /31/ на отметке (1 - 2) м выше горелок величина механического недожега составляет 5%, а его минимальное значение на выходе из топки равно 3,5% (рис.2.15), 0 том, что в этой области практически закончено реагирование свидетельствует и результат газового анализа (рис.2.16). Примерно с этой же отметки преобладающим становится процесс охлаждения экранами горячих дымовых газов, что подтверждается интенсивным падением температуры на участке факела от указанного сечения до выходного окна топки (рис.2.15).
Совершенствование аэродинамических методов управления неравномерностью с позиций ее возникновения и развития
Возникающие температурные неравномерности снижают надежность работы котельного оборудования и требуют по этой причине эффективных методов борьбы с ними. В топочной технике используют различные методы воздействия на поля температур в потоках дымовых газов: увеличение высоты топочной камеры, установка двухсветных экранов и ширмовых поверхностей нагрева (двухсветных ширм-щек) в выходных сечениях топки, рециркуляция дымовых газов в верх топки, различные методы управления аэродинамикой топочной камеры.
В основном эти методы направлены на повышение надежности последующих поверхностей нагрева, ими достигается, преимущественно, снижение общего температурного уровня, в меньшей степени - выравнивание полей.
Как уже было показано в главе Т, температурные неравномерности могут достигать ТОО - 200С, эффективность же наращивания высоты в топке за счет зоны охлаждения (выравнивания неравно-мерностей) составляет (ТО - 15) м на 50 /83, др./.
Установку двухсветных экранов с позиций подавления нерав-номерностей целесообразно производить в зоне максимальных температур. Но, поскольку их местоположение меняется при изменении схемы включения горелок, то в отдельных случаях эффект от охлаждения двухсветными экранами может оказаться незначительным, и даже усугубляющим неравномерность. Собственно же установка двухсветных экранов связана с появлением дополнительных трудностей в эксплуатации по причине их шлакования и коррозии /83, ДР./.
По сравнению с двухсветными экранами более надежно можно снизить температуры при использовании ширм-щек или ширм на выходе из топки. Применение сосредоточенного размещения ширм для борьбы с тепловой неравномерностью можно признать эффективным средством для топок с постоянным температурным профилем (например, неширокие топки с максимумом в центре) /84/. В то же время для топок с многофакторной зависимостью неравномерности от режимов включения горелок: эффект может быть различным, в том числе и таким, как это указывалось относительно двухсветных экранов. Рассредоточенное (равномерное) размещение ширм - это средство снижения общего уровня температур.
Рассмотренные выше методы не являются мобильными, учитывающими меняющийся характер неравномерностей. Наиболее приспособленными нам представляются методы, позволяющие оперативно вмешиваться и управлять тепловой неравномерностью в период эксплуатации котельных агрегатов. Среди таких методов в первую очередь следует указать метод рециркуляции газов в нижнюю и верхнюю части топок.
Для снижения максимальных температур путем рециркуляции газов в верх топки нашли применение два способа ввода охлаждающего агента: рассредоточенный и сосредоточенный /10,11,59-64, др./, рис.4.I. При сосредоточенном вводе предполагается наличие максимальных температур в центре топки по отношению к топкам любой ширины, что в отдельных случаях может не дать положительного результата. Вместе с тем именно этому способу, учитывая проведенные нами исследования, следует отдать предпочтение, осуществляя ввод в зону максимальных температур, определяемой предложенной расчетной схемой, учитывающей сочетания работающих горелок при различных геометрических соотношениях топки и го редок. Понятно, что такой ввод наиболее полно реализуется при автоматическом регулировании.
В соответствии с вышесказанным для достижения положительного эффекта от использования сосредоточенного ввода газов рециркуляции необходима разработка алгоритма, который должен учитывать определяемые расчетом местоположения и величины максимальных температур, увязывать с ними местоположения, количества и размеры сопел рециркуляции, а также режим работы. Иначе, предполагается учет взаимосвязи схем включения горелок (генерирующих максимум температур с определенными величиной и местоположением) и сопел рециркуляции (обеспечивающих достаточную длину участка перемешивания вводимых газов с основным потоком, размеры поперечных зон развития холодного агента, его количество). Такой алгоритм, не учитывая всех существующих факторов, носит,естественно, вероятностный характер.
Примерная расчетная последовательность выявления отмеченной взаимосвязи выглядит следующим образом.
1. В соответствии с начальными условиями работы горелок и выполненным на этой базе расчетом температурных полей устанавливаются местоположения (координаты) зон максимальных температур, а также их абсолютные значения или отклонения.
2. Выявленные опасные зоны отождествляются с зонами ввода охлаждающего агента, расстояние от их центра до среза сопла приравнивают глубине проникновения вводимой струи, а из уравнения смешения по значениям (отклонениям) максимальных температур определяют необходимое количество газов рециркуляции, при этом в качестве температуры смеси выбирают безопасное по условиям шлакования значение.
3. По выявленным диапазонам изменения расхода и глубины проникновения струи (системы струй) определяют диапазон изменения рабочего сечения (эквивалентный диаметр) сопла (сопел).
4. По результатам расчетов пп.Т - 3 выявляется взаимосвязь между схемами включения горелок и сопел рециркуляции, которая закладывается в память ЭВМ (либо представляется в виде режимной карты машинисту). В расчетах при выявлении необходимой взаимосвязи в части определения расхода холодного агента и глубины его проникновения может быть привлечен материал /61 - 64,85/, сведенный в таблицу 4.Ї, рис.4.2.
Внедрение схем ввода реагентов в стабилизированные зоны развития максимальных температур с частичным перераспределением топлива по горелкам
Внедрение схем ввода реагентов в стабилизированные зоны развития максимальных температур с частичным перераспределением топлива по горелкам (котлы ПК-І4 ТЭЦ Чепябметзавода, БКЗ-2Ї0-І40Ф Челябинской ТЭЦ-2, ТП-8І ТЭЦ КарМК).
В соответствии с данными УралВТЙ /105/ разность между температурой металла труб и паром на котле ПК-І4, в частности, составляет в среднем 60С.
Допустимые температуры наружной поверхности металла по условиям прочности - 590С, а по условиям окалинообразования -585С (сталь І2ХМФ) /106/.
В соответствии с данными, полученными до внедрения мероприятий /105/, максимальные значения температуры пара могли достигать 547 - 562С. С учетом разности температур между металлом и паром, равной 60С, температура наружной стенки труб конвективного пароперегревателя могла достигать 607 - 622С, т.е. значительно (на 22 - 37С) превышать допустимую, что приводило к резкому сокращению срока службы пароперегревателя.
В частности, в соответствии с формулой Ларсена-Миллера /105/ (где ІіДі - расчетная и действительная температуры стенки, К; %, 2 - расчетный и действительный сроки службы, час;причем Ті = 585К; % = 100000 час).
Срон службы пароперегревателя должен находиться в пределах 0,5 - 1,5 года. Это же подтверждалось и на практике.
В процессе внедрения произведено перераспределение расходов аэросмеси между горелками, размещенными у боковых стен (периферийные горелки) и в центре топки. В периферийные горелки организован ввод топлива с расходом 1,2 - 1,4 расхода топлива,
подаваемого через центральные горелки. На котлах ПК-І4 ТЭЦ ЧМЗ (стЛ? 8, 9,10,11)и БКЗ-2І0-І40Ф ЧТЭЦ-2 (ст. № 1,2,3,4), сжигающих челябинский уголь, этот эффект достигнут изменением числа оборотов питателей сырого угля перед молотковыми мельницами (прямое вдувание пыли) и расходов первичного и вторичного воздуха. На котлах БКЗ-2І0-І40Ф той же ЧТЭЦ-2 (ст.Н? 5,6,7, 8,9) эффект достигался установной специального шибера-делителя перед сепаратором мельницы (прямое вдувание, пыль поступает от одной мельницы на периферийную и центральную горелки). Одновременно аналогичное перераспределение произведено на горелках природного газа, встроенных в пыпеугольные горелки (ст. № 5,6, 7,8,9 ЧТЭЦ-2).
На котлах БКЗ-2І0-І40Ф ЧТЭЦ-2 (от.К? 1,2,3,4) и ПК-І4 ТЭЦ ЧМЗ (ст. № 8,9,10,11) газовые горелки были вынесены на боковые стены топки и сосредоточены в двух симметричных группах; при работе эти горелки формировали стабилизированные зоны тепловыделения и максимальных температур у задней и фронтовой стен.
На котлах ТП-8І КарМК предложено перераспределение аэросмеси карагандинского промпродукта между периферийными и центральными горелками изменением числа оборотов питателей пыли от промбункеров.
Статистические данные по отмеченным станциям при внедрении указанных мероприятий показали следующее:
1. В районе размещения пароперегревателей снижена неравномерность температур в газовом потоке с (ТМАКЬ" Tq )=(60-120)К ДО (Т(ш гТср.)=(40-60)К.
2. Снижение максимальной температуры на (40 - 60)К обусловило повышение надежности пароперегревателей, выражающееся в резком сокращении числа остановов из-за разрывов труб (ни одного с момента внедрения, срок на различных объектах от 3 до 5,5 лет, против 1-3 каждый год),
3. Снижен средний уровень температуры газов на выходе из топки на (20 - 50)К.
4. Снижение среднего температурного уровня сопровождалось увеличением паропроизводительности котлов (в диапазоне 160 -210 т/ч) на (3 - 5) т/ч (котлы ІЖ-І4- и БКЗ-2І0-ШФ).
5. Со снижением среднего температурного уровня на выходе из топки падали температуры уходящих газов на (2 - 4)К при сжигании угля и на (3-7)К при сжигании природного газа и соответствующие потери на (0,1 - 0,4)%,
Оценка экономической эффективности внедряемых мероприятий показывает (при использовании расчетных материалов таблиц П2ЛЛ - П2.І.З), что при сметной стоимости всего пароперегревателя «v 4О000 рублей и ее доли на ремонт разорвавшихся труб 0,15. годовой экономический эффект от внедрения мероприятий только по данной статье составляет 156000 руб. (12 котлов, сокращение числа остановов в году на 2).
Суммарный эффект от повышения паропроизводительности и температуры уходящих газов влечет повышение КПД котлов на (0,3 -0,6)% и экономию условного топлива 18000 т у.т./год, что в денежном выражении оценивается в 300000 руб/год.
Дополнительный выигрыш может быть выявлен при детальном исследовании процесса газовой коррозии труб пароперегревателей. Это явление при сжигании рейнских углей изучал А.Шнайдер /9/, который показал, что в областях газовой среды с температурой (900 - 1400)С приращение последней на каждые Ю0С приводит к увеличению скорости газовой коррозии г в Ц- раза (при постоянной температуре стенок труб). Задавая
