По каким причинам может произойти вспенивание воды в барабане котла

В котле происходят сложные физико-химические процессы, которые могут вызвать в условиях эксплуатации как отклонения основных параметров рабочих сред от их нормальных значений, так и изменить состояние отдельных элементов, следствием чего может быть отказ в работе агрегата.

Таким образом, неисправности могут привести к изменению давления и температуры пара, воды, воздуха, газов и топлива, а также нарушению нормального процесса горения и изменению уровня воды. Следствием отклонения условий работы от нормальных может явиться появление перегрева или пережога парообразующих труб, а также трещин, свищей и разъеданий металла в отдельных элементах котла.

Неуклонное выполнение правил и инструкций технической эксплуатации — лучшее средство для предотвращения неполадок и выхода котла из строя.

Рассмотрим кратко некоторые наиболее часто встречающиеся неполадки в работе котлов и меры их устранения.

Упуск воды является частой и весьма опасной аварией. Причиной упуска воды чаще всего бывают неполадки в работе автоматов питания и недостаточное наблюдение за уровнем воды в котле. Последняя причина является главной при работе котлов на стоянке, особенно в ночное время. В котлах типа «Ла-Монт» часто засоряются шламом отверстия шайб, установленных на входе воды в змеевики, что нарушает циркуляцию.

Если уровень воды еще виден в стеклах водоуказательного прибора, но быстро снижается, необходимо уменьшить горение (подачу топлива и воздуха) и усилить питание котла. При этом следует перейти на ручное управление питанием и при необходимости воспользоваться вторым питательным клапаном и дополнительными питательными средствами.

В этом случае, если удалось, усилив питание, удержать уровень воды в котле и избежать обнажения поверхностей нагрева, необходимо до восстановления нормального уровня регулировать питание вручную. Упуск воды, т.е. снижение уровня в барабане с оголением нагрева, приводит к тяжелой аварии любого котла и может стать причиной взрыва огнетрубного котла.

Поэтому, если принятые меры не помогли и уровень продолжает снижаться или в обоих водоуказательных стеклах после их продувания воды не видно, следует выключить форсунки быстрозапорным клапаном, остановить топливный насос, выключить вентиляторы и дымососы, прекратить питание и, отключив котел от паровой магистрали путем закрытия главного стопорного клапана, открыть с помощью ручного привода предохранительный клапан для снижения давления пара.

При упуске воды категорически запрещается включать питание, так как подача воды на раскаленные поверхности нагрева приведет к интенсивному парообразованию и может ускорить развитие аварии. Если перерыв в питании продолжался несколько минут и уровень воды затем был восстановлен без видимого ущерба для агрегата, котел необходимо немедленно вывести из действия и тщательно осмотреть, чтобы своевременно обнаружить возможные следы перегрева, деформации труб, камер и других элементов, находящихся под давлением.

Если произошел упуск воды, то после вывода котла из действия и охлаждения до температуры 60-70°С спускают воду, а котел подвергают внутреннему осмотру. Если при осмотре обнаружены следы перегрева, что видно по измененному цвету налета накипи, а иногда и металла, то агрегат нельзя вводить в действие без предъявления инспектору классификационного общества. Котел без признаков перегрева можно снова ввести в действие после испытаний на рабочее давление, убедившись в том, что течи в нем отсутствуют.

Перепитка котла водой (чрезмерно высокий уровень) может произойти при неисправности водоуказательных приборов или автоматов питания. Чаще всего такие случаи наблюдаются на стоянке.

При перепитке возможны гидравлические удары и повреждения паропровода.

Если обнаружено, что уровень воды в котле значительно выше нормального или ушел за верхнюю гайку водоуказательного прибора, следует немедленно открыть краны продувания коллекторов пароперегревателей и продуть водоуказательные приборы. Если при этом уровень понизится, но быстро уйдет вверх, нужно уменьшить питание, открыть верхнее продувание и уменьшить нагрузку котла.

Вскипание воды в котлах в настоящее время происходит редко, так как при правильном водном режиме и нормальной эксплуатации котла устраняются причины этого явления.

Вспенивание воды по всей поверхности зеркала испарения может произойти при содержании в воде масла, при большой плотности воды, или чрезмерном количестве вводимого антинакипина. При перепитке котла или резком увеличении расхода пара может произойти вскипание воды в котле, причем в пароперегреватель будет выброшена значительная масса воды. При вскипании уровень воды в водоуказательных стеклах сильно колеблется.

При вскипании или вспенивании воды принимают такие же меры, как и при перепитке котла. После ликвидации последствий вскипания следует установить и устранить его причину: снизить щелочность воды, установить строгий водный режим.

Перегрев испарительных труб чаще всего возникает в ближайших к топке рядах труб, работающих с наиболее высокими тепловыми напряжениями, в результате расстройства циркуляции и попадания в котел масла или при образовании накипи.

Первый признак перегрева — покраснение и провисание труб. При сильном перегреве в трубах могут появиться трещины. При этом сначала слышен короткий резкий хлопок и затем сильное шипение и свист пара, давление в котле падает, из дымовой трубы выходит пар. Уровень воды в водоуказательных приборах быстро падает.

При разрыве трубы следует считаться с опасностью выбрасывания пламени из топки и ожогов обслуживающего персонала.
При первых признаках перегрева труб необходимо немедленно с помощью быстрозапорного клапана на топливной магистрали закрыть клапан подачи топлива, прекратить горение в топке и прекратить питание котла. Затем следует закрыть главный стопорный клапан, создать условия медленного остывания котла вместе с водой.

После остывания котла воду выпускают, находят поврежденную трубку и в зависимости от обстоятельств, трубку заменяют либо заглушают ее изнутри коллекторов коническими пробками из мягкой стали. Затем котел заполняют водой и подвергают гидравлическому испытанию на рабочее давление и при отсутствии замечаний вводят в действие.

Вспенивание — котловая вода

Cтраница 3

В условиях эксплуатации электростанций иногда вместе с производственным конденсатом в котел попадают стоки с повышенным солесодержанием. Они вызывают большое вспенивание котловой воды, и при плохой продувке котлов в турбину поступает грязный пар-с большим содержанием солей. Некоторая часть этих солей откладывается на ( Направляющих и рабочих лопатках, в лабиринтовых уплотнениях и тем самым снижает надежность работы турбины.
 [31]

В условиях эксплуатации иногда вместе с производственным конденсатом в котел попадают стоки с повышенным содержанием солей. Они вызывают большое вспенивание котловой воды, и при плохой работе паросепарационных устройств в турбину поступает грязный пар с большим содержанием солей. Некоторая часть этих солей откладывается на направляющих и рабочих лопатках, в лабиринтных уплотнениях и тем самым снижает надежность работы турбины.
 [32]

Обнаружив признаки вспенивания котловой воды, машинист обязан остановить котел, произвести продувку котла и пароперегревателя.
 [33]

Первая группа докладов, помещенных в сборнике, посвящена вопросам загрязнения пара и методам борьбы с этим явлением. В ней рассматриваются физико-химические процессы вспенивания котловых вод, набухания уровня, капельного уноса и растворимости солей в водяном паре ( статьи М. А. Стыриковича, И.
 [34]

Обильное вспенивание в промышленном оборудовании не только снижает его производительность и способствует износу, но и бывает часто причиной аварий. Например, при так называемых водяных ударах, сопровождающих вспенивание котловой воды или ее выброс, лопаются части паровой машины паровоза, для разрыва которых потребовалось бы усилие в 150 тонн.
 [35]

Существенную роль в пенообразовании котловой воды играют общее содержание веществ в котловой воде ( солесодержание) и процент содержащихся в ней щелочных соединений. Едкий натр переводит грубодисперсные вещества в коллоидное состояние, наиболее благоприятствующее вспениванию котловой воды, поэтому котловая вода с повышенным содержанием NaOH склонна к интенсивному и устойчивому пенообразованию.
 [36]

Чтобы снизить концентрацию солей и щелочи в котловой воде, производят продувки котельных агрегатов. В конденсате должны полностью отсутствовать отравляющие и ядовитые вещества, окислители, механические примеси и органические вещества, вызывающие вспенивание котловой воды.
 [38]

В практике эксплуатации котлов зачастую наблюдалось, что при увеличении концентрации солей, растворенных в котловых водах, первоначально солесодержание пара изменяется незначительно, а затем по достижении некоторой концентрации дальнейшее увеличение ее приводит к резкому ухудшению качества генерируемого котлом пара. Обычно предельную концентрацию, после которой наблюдается резкое увеличение соле-содержания пара, называют критической концентрацией, а наблюдаемое при превышении данной концентрации резкое ухудшение качества пара связывают со вспениваемостью котловых вод. Хотя очевидно, что количество влаги, захватываемое паром как при докритических, так и в области закритических солесодержаний, зависит от нагрузки котла ( напряжения парового объема или зеркала испарения), давления в барабане, конструктивных и эксплуатационных факторов, — вспенивание зависит от состава котловых вод. Физико-химические процессы, приводящие к вспениванию котловых вод, изучены недостаточно. Однако в настоящее время можно считать [2], что вспенивание котловой воды происходит при взаимодействии электролитов с высокодисперсными осадками солей жесткости и продуктов коррозии железа.
 [39]

Щелочность котловой воды в известных пределах нейтрализует вредное корро1зионное воздействие на металл котельного агрегата растворенных в воде газов: кислорода и углекислоты. Однако большое количество щелочности вызывает вспенивание воды в парогенераторах и частичное ее выбрасывание вместе с паром. Вспенивание котловой воды затрудняет наблюдение за уровнем воды в барабане по водоуказлтельным стеклам, а выброс воды с паром в паропровод приводит к гидравлическим ударам в паропроводе, которые могут привести к его разрыву.
 [40]

Физико-химические процессы, приводящие к вспениванию, изучены недостаточно. Однако известно, что для вспенивания электролитов необходимо наличие в растворе взвешенных твердых веществ. Поэтому самой общей причиной вспенивания котловых вод является образование в них солями жесткости и продуктами коррозии высокодисперсных смесей. Так как стенки сосуда образуют коллоид непрерывно, а концентрация его зависит от концентрации электролитов, то значения sKp не зависят от содержания высокодиспергированного осадка окислов железа.
 [41]

Физико-химические процессы, приводящие к вспениванию, изучены недостаточно. Однако известно, что для вспенивания электролитов необходимо наличие в растворе взвешенных твердых веществ. Поэтому самой общей причиной вспенивания котловых вод является образование в них солями жесткости и продуктами коррозии высокодисперсных смесей.
 [42]

В практике эксплуатации котлов зачастую наблюдалось, что при увеличении концентрации солей, растворенных в котловых водах, первоначально солесодержание пара изменяется незначительно, а затем по достижении некоторой концентрации дальнейшее увеличение ее приводит к резкому ухудшению качества генерируемого котлом пара. Обычно предельную концентрацию, после которой наблюдается резкое увеличение соле-содержания пара, называют критической концентрацией, а наблюдаемое при превышении данной концентрации резкое ухудшение качества пара связывают со вспениваемостью котловых вод. Хотя очевидно, что количество влаги, захватываемое паром как при докритических, так и в области закритических солесодержаний, зависит от нагрузки котла ( напряжения парового объема или зеркала испарения), давления в барабане, конструктивных и эксплуатационных факторов, — вспенивание зависит от состава котловых вод. Физико-химические процессы, приводящие к вспениванию котловых вод, изучены недостаточно. Однако в настоящее время можно считать [2], что вспенивание котловой воды происходит при взаимодействии электролитов с высокодисперсными осадками солей жесткости и продуктов коррозии железа.
 [43]

С ростом содержания в котловой воде натриевых соединений, органических веществ и взвешенных твердых частиц возникает опасность пенообразования. Значительное накопление на поверхности слоя воды пены и вынос ее или продуктов разрушения пены также могут привести к сильному увлажнению и загрязнению пара. Таким образом, одним из факторов загрязнения насыщенного пара является механический унос капелек котловой воды, которые образуются в результате разбрызгивания ее в барабане парогенератора, а также при разрушении паровых пузырьков в процессе набухания и вспенивания котловой воды.
 [44]

Добавочная вода не должна иметь в своем составе примесей ни в растворенном, ни в коллоидном состоянии, ни в виде механически взвешенных частиц. Механические примеси, попадая с водой в котел, засоряют некоторые его участки и нарушают циркуляцию. Коллоиднораст-воренные частицы в воде представляют собой органические вещества. Они вызывают вспенивание котловой воды. В пене же скапливаются растворенные соли. Выдаваемый из барабана пар легко захватывает с собой пену с находящимися в ней солями.
 [45]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4