Выпадающее меню

Влага  в  топке водогрейного котла

При сгорании 1м³ природного газа с широко распространенным элементарным составом (например, Саратовского  месторождения) образуются  газообразные продукты сгорания в количестве 10,3 м³. Состав продуктов сгорания и их количество таковы  : CO₂ – 9,8%, N₂ – 71,2%,  H₂O – 19% объемных. Кроме того, в продуктах сгорания содержатся инертные газы и небольшое количество оксидов серы, а некоторое количество азота окисляется с образованием оксидов – NO_x.

     Плотность водяного пара при нормальных условиях составляет 0,805 кг/м³. Таким образом, при сгорании 1м³ природного газа образуется

10,3м³ х 0,19 =1,96 м³  водяного пара

или

1,96 м³  х 0,805 кг/м³ = 1,58 кг водяного пара.

     В водогрейном котле  КСВа-2, 5 Гс «ВК-32» за сутки сжигают 2100 м³ газа. При этом образуеся

1,58 кг/м³ х 2100 м³ = 3300 кг водяного пара.

     В процессе штатной эксплуатации котла все эти водяные пары удаляются вместе с другими продуктами сгорания через дымовую трубу в атмосферу. Однако, при  нарушении рекомендованных режимов работы часть водяных паров конденсируется и конденсат  скапливается в нижней части топки. Так, на обследуемом предприятии «СпецЭлектрод» в котле скопилось около 400 л сконденсированной воды, которую вынуждены были удалять через дополнительно введенный в схему патрубок с краном. Через патрубок диаметром ¾^’’ вода удалялась в течение часа.

     Конденсация происходит при соприкосновении пара с металлическими водоохлаждаемыми экранными поверхностями, температура которых ниже температуры точки росы. Точка росы – это та температура, до которой надо охладить ненасыщенный воздух, чтобы он стал насыщенным, т.е. до относительной влажности   100%. При этом охлаждение происходит при постоянном влагосодержании. Влагосодержание продуктов сгорания при температуре в топке  900 – 1000°С составляет 60 – 70 г/ кг. Точка росы для этих влагосодержаний равна 43 – 47°С. Следовательно, при эксплуатации котла в  режиме с конденсацией температура экранных поверхностей не превышала эту величину.

     Оценим температуру экранных поверхностей. Наблюдениями за работой котла установлено, что вода скопилась в тот период эксплуатации, когда температура  воды, поступающей в котел, составляла 43 – 50°С.  Экранные поверхности  с одной стороны обращены к пламени, а с другой – омываются проточной водой. Коэффициент теплоотдачи от пламени к  экранным поверхностям равен   130 – 150 ккал/м² · час· ^°С , а от воды –  3200 – 3300 ккал/ м²  · час · ^°С,  т.е. в 20 – 25 раз больше. При таком соотношении коэффициентов теплоотдачи температура металлической стенки примерно равна температуре воды, т.е. в рассматриваемом случае равна 43 – 47^°С. Отсюда понятно, что температура воды, поступающей в котел, является  решающим режимным параметром, оказывающим влияние на возникновение конденсации.

     Но основная неприятность состоит не в появлении воды в топке, а в сернокислотной и азотнокислотной коррозии металлических элементов котла. Коррозия вызывает преждевременный износ экранов и, как следствие, выход котла из строя. Cлабые растворы  кислот образуются в результате взаимодействия оксидов серы и азота с конденсатом. Для того, чтобы избежать конденсации, а, следовательно, и коррозионного износа металлических экранов котла, необходимо, чтобы температура воды, поступающей в котел, не превышала 50^°С.

     Таким образом, для повышения длительности рабочей кампании котла, для сокращения объема ремонтных работ необходимо эксплуатировать котел в режиме без конденсации паров, что достигается подачей в котел воды с температурой не менее 50^°С. 

     Если же все-таки встал вопрос о необходимости ремонта такого котла с помощью сварочных электродов, рекомендуем воспользоваться электродами марок ОЗС-12 и СЭОК-46 производства «СпецЭлектрод».

Марка электродов для сварки малоуглеродистых сталей СЭОК-46.