Спосіб визначення технічного ресурсу екранних поверхонь нагріву з труб

Способ определения технического ресурса экранных поверхностей нагрева из труб путем измерения текущих значений температур стенок последних, определения текущих концентраций сероводорода в продуктах неполного горения и последующего определения изменения толщины стенки труб как функции упомянутых текущих значений температур и концентраций сероводорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительно измеряют текущие значения концентрации водорода и/или окиси углерода в продуктах неполного горения, а упомянутые текущие концентрации сероводорода определяют косвенно путем вычисления по формулам С > CH2S=a3(CH2.Cco), где аі, аг, аз - константы, определяемые по экспериментальным данным для каждой поверхности нагрева. го ел Изобретение относится к теплоэнергетике, а более конкретно к способу контроля и диагностирования ресурса труб экранных поверхностей нагрева котла, находящихся в восстановительной среде. В настоящее время в эксплуатационных условиях непрерывный контроль за коррозионным утонением стенок труб из-за отсутствия датчиков не осуществляется. Известны способы диагностирования остаточного технического ресурса путем составления алгоритмов, где или используется расчетное утонение стенок, или вводится корректировка ча коррозию после обмера с толщины труб во время останова котла [3]. В обоих случаях не учитывается текущее реальное состояние поверхностей нагрева. Практически фактическое утонение стенок в эксплуатационных условиях всегда отличается от расчетного в сторону большего износа труб. Результаты экспериментальных исследований причин и условий протекания сульфидной коррозии показывают, что имеется возможность осуществления непрерывного контроля за износом труб. В качестве параметров диагностирования может быть ис О 12915 пользована известная зависимость утонения стенки трубы (S) в функции от температуры металла (т.м) и концентрации сероводородом (Сиге), т.е. зависимость S=f(tM,CH2s). В реальных условиях эксплуатационный непрерывный контроль температуры не представляет серьезных затруднений, а непрерывное измерение концентрации сероводорода из-за отсутствия датчиков практически невозможно. Целью настоящего изобретения является обеспечение непрерывного контроля за содержанием сероводорода, одного из основных факторов, влияющих на коррозию. Поставленная цель достигается тем, что концентрацию сероводорода определяют косвенно: путем измерения концентрации продуктов неполного сгорания, например, СО и/или Нг. Отбор продуктов неполного сгорания целесообразно осуществлять из зоны максимальной коррозии Существенным отличием предлагаемого способа является возможность оперативно оценить развитие коррозионных процессов в ходе эксплуатации и влиять на них путем изменения режима сгорания топлива. На чертеже показан пример реализации способа Предложенный способ практически может быть реализован на информационновычислительном комплексе (ИВК) следующим образом. В измерительный блок 1 поступают сигналы от температурных вставок 2, установленных на экранных трубах 3, и от датчиков 4, измеряющих концентрации окиси углерода СО и/или водорода Н2. В топке котла 5, особенно в местах максимальной коррозии, устанавливается газообразное устройство 6 и осуществляется подача газа к датчикам. Газозаборное устройство представляет, например, трубы с охлаждаемыми участками 7 в месте забора газов и отсосом их в газоход котла 8. Известно, что утонение стенки, в основном, зависит от температуры металла и концентрации сероводорода, т.е. является функциональной зависимостью S=f(tM,CH2s). Анализ литературных источников и экспериментальные данные показывают, что зависимость S=f(CH2s) при tM=Const линейна или достаточно близка к ней, что дает возможность при сравнительно небольшом числе экспериментальных данных получить 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 целый ряд зависимостей изменения величины коррозии от концентрации сероводорода при различных температурах металла труб. Последние могут быть использованы при составлении алгоритма диагностирования износа труб. Однако как уже упоминалось, из-за отсутствия датчиков по измерению концентрации сероводорода использование представленных выше зависимостей для оперативного диагностирования остаточного технического ресурса не представляется возможным. Известно также, что текущие концентрации окиси углерода Ссо. водорода Снг и/или их суммарные значения с концентрацией сероводорода связаны линейными зависимостями типа =a3( Ссо+Сн2) где - коэффициенты пропорциональности, полученные опытным путем. Указанные зависимости лучше определять экспериментально для каждого котла D отдельности. Однако они могут быть определены и на основании обобщения литературных источников. Исследованиями установлено, что концентрация сероводорода в пристенной зоне экранов пылеугольных котлов может достигать 0,13-0,14%, суммарная концентрация СО и Нг - примерно 20%. Коэффициент ai, например, для котлов ТП-100, сжигающих каменный уголь в прямоточных горелках находится на уровне 0,007, 32=0,3; аз-0.0065. Таким образом, измеряя температуру металла труб и составляющие продуктов неполного сгорания вполне возможно выполнить оперативное диагностирование ресурса работы труб экранных поверхностей нагрева котла. Конструкция зондов по отбору газов должна быть охлаждаемой, если отбор газа осуществляется из глубины топки, или неохлаждаемой, в случае отбора газов в плоскости расположения экранов. В заборном устройстве следует предусмотреть очистку газов от золы, а при шлакующихся топливах - и продувку зонда. Отбор газа лучше выполнить из нескольких мест, но обязательно из зон максимальной коррозии. Использование изобретения позволит решать задачу диагностирования остаточного технического ресурса экранных поверхностей, нагрева котла с учетом фактического утонения стенки труб и нестационарности температурных режимов. 12915 Упорядник Замовлення 4089 Техред М.Моргентал Коректор МЖуль Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Киї в-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101