Поиск решения проблемы эрозионно-коррозионного износа в котлах-утилизаторах

Родион Сергеевич Маслов; Константин Александрович Плешанов; Виктор Сергеевич Панков; Александр Владимирович Лукьянов

doi:10.34831/EP.2021.1074.1.002

Поиск решения проблемы эрозионно-коррозионного износа в котлах-утилизаторах

Родион Сергеевич Маслов, Константин Александрович Плешанов, Виктор Сергеевич Панков, Александр Владимирович Лукьянов

Аннотация

Проведены исследования конструкции и режима работы контура циркуляции низкого давления котла-утилизатора Еп-258/310/35-15.0/3.14/0.44-540/535/263 (П-132) ПГУ установленной мощностью 795 МВт, направленные на уменьшение износа его труб. Приводятся критерии надёжной и эффективной работы контура естественной циркуляции. Показана конструкция контура низкого давления котла П-132. Описываются режимные мероприятия, направленные на снижение скорости пароводяной смеси и, следовательно, на снижение эрозионно-коррозионного износа. В частности, приводится влияние изменения давления в барабане при постоянной и переменной температуре питательной воды на скорость пароводяной смеси. Были предложены способы и конструкции для устранения газовых шунтов для выравнивания тепловосприятия испарительных труб в котле-утилизаторе. Предложено несколько вариантов изменения конструкции контура, направленных на снижение эрозионно-коррозионного износа, а именно рассмотрены: новая конструкция испарителя с заменой выходных гибов элементов труб на прямые участки; конструкция отводящей системы, предполагающая более независимый отвод среды из испарителя; изменение продольного шага испарительных труб. Также приводится исследование совместного влияния технических и режимных решений на надёжность работы контура низкого давления. Сделан вывод, что оптимальным для снижения эрозионно-коррозионного износа является комплекс решений: повышение давления в барабане низкого давления, реконструкция выходной части испарителя низкого давления и отводящей системы контура низкого давления, установка антишунтирующих перегородок в поверхностях нагрева. Указанные меры позволят использовать сталь 20 для изготовления испарительных и отводящих труб контура низкого давления за счёт снижения скорости пароводяной смеси.

Ключевые слова

: котёл-утилизатор, испаритель низкого давления, эрозионно-коррозионный износ, газовые шунты.

Полный текст:

PDF

Литература

Плешанов, К.А. Исследование причин повреждений испарительных труб контура низкого давления котлов-утилизаторов большой мощности [Текст] / К.А. Плешанов, Р.С. Маслов, В.С. Панков, К.В. Стерхов, Д.А. Хохлов // Теплоэнергетика. -- 2020. -- № 8. -- С. 1 – 12. – (https://doi.org/10.1134/S0040363620080032).

Плешанов, К.А. Расчёт динамических характеристик котла-утилизатора Новогорьковской ТЭЦ [Текст] / К.А. Плешанов, К.В. Стерхов, М.Н. Зайченко // Электрические станции. -- 2015. -- № 4. -- С. 10 -- 15.

Плешанов, К.А. Устойчивость естественной циркуляции в контуре вертикального котла-утилизатора с горизонтальным расположением труб испарителя при пуске [Текст] / К.А. Плешанов, К.В. Стерхов, П.В. Росляков // Электрические станции. -- 2016. -- № 5. -- С. 21 -- 26.

Панков, В.С. Методы и способы борьбы с причинами повреждений пароотводящих труб контура низкого давления котлов-утилизаторов ПГУ [Текст] / В.С. Панков, Е.А. Смирнов // Электрические станции. -- 2018. -- № 9. -- С. 18 -- 23.

Никитин, В.И. Повреждения парообразующих труб контура низкого давления барабанного котла-утилизатора ПГУ-450 Северо-Западной ТЭЦ [Текст] / В.И. Никитин, И.И. Беляков, В.И. Бреус // Теплоэнергетика. -- 2009. -- № 2. -- С. 27 -- 34.

Pleshanov, K.A. Design of a natural circulation circuit for 85 MW steam boiler [Text] / K.A. Pleshanov, E.G. Khlyst, M.N. Zaichenko, K.V. Sterkhov // Therm. Sci. -- 2017. -- Vol. 21. – No. 3. -- Р. 1503 -- 1513. – (https://doi.org/10.2298/TSCI161005320P).

Галецкий, Н.С. Особенности эрозионно-коррозионного износа в испарителях низкого давления котлов-утилизаторов ПГУ при высоких паросодержаниях [Текст] / Н.С. Галецкий, А.Л. Шварц // Теплоэнергетика. -- 2013. -- № 12. -- С. 69 -- 72. – (https://doi.org/ 10.1134/S0040363613120084).

Методические указания. Тепловой и гидравлический расчёт теплообменного оборудования АЭС [Текст]: РД 24.035.05-89. – СПб.: Издательство НПО ЦКТИ, 1989.

Moelling, D. Design factors for avoiding FAC erosion in HRSG low pressure evaporators [Text] / D. Moelling, J. Malloy, M. Graham, M. Taylor, A. Fabricius // Proceedings of the ASME 2013 Power Conference POWER-2013 (July 29-August 1). -- Boston, Massachusetts, USA, 2013.

Локшин, В.А. Гидравлический расчёт котельных агрегатов (нормативный метод) [Текст] / В.А. Локшин, Д.Ф. Петерсон, А.Л. Шварц. – М.: Энергия, 1978.

Heat Recovery Steam Generator Technology [Text]: edited by V.L. Eriksen // Woodhead Publishing is an imprint of Elsevier. -- 2017. – (print ISBN: 978-0-08-101940-5, online ISBN: 978-0-08-101941-2).

Steam its generation and use [Text]: edited by J.B. Kitto and S.C. Stultz // The Babcock & Wilcox company. -- Barberton, Ohio, U.S.A., 2005.

Тепловой расчёт котлов (нормативный метод) [Текст]: изд. 3-е, перераб. и доп. – СПб.: Издательство НПО ЦКТИ, 1998.

Daublebsky von Eichhain, C. Verbesserung des Betriebes von Kraftwerken Durch Einsatz Eines Simulation Swerkzeugs [Текст]: пакет прикладных программ для расчёта теплоэнергетического оборудования // Труды Международной научно-практической конференции ‘‘Boiler Designer-2014’’ / C. Daublebsky von Eichhain. -- М.: ТОРУС ПРЕСС, 2014. С. -- 83 -- 96.

Pleshanov, K.A. Design recommendations development for vertical heat recovery steam generations with natural circulation [Text] / K.A. Pleshanov, K.V. Sterkhov, D.A. Khokhlov, M.N. Zaichenko // Euroheat and Power (English Ed.). -- 2019. -- Vol. 16. -- Is. 1. -- P. 12 -- 17.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.1074.1.002