Автоматизированная система очистки котельных агрегатов

При использовании котельных агрегатов на тепловых электростанциях или производственных отопительных системах (печах) происходит формирование золовых отложений. Они образуются на пароперегревательных конструкциях рамного типа и ведут к перегреву металла, а также к коррозионным процессам.

Чем больше золы (ее толщина), тем меньше в системе тепловой отдачи. Коррозия только усугубляет негативные процессы. Она провоцирует утолщение зольного слоя и увеличивает его плотность. Кроме того, количество этой субстанции напрямую зависит от вида топлива, которое сжигают. Существует критический уровень накопления зольного остатка, который, в зависимости от факторов, накапливается за очень короткое время (от несколько часов до нескольких месяцев).

Естественно, что в подобных ситуациях необходима эффективная система встряхивания осадка в коллекторных устройствах. К сожалению, не все из них являются таковыми. Так, например, молотковая система, которая очищает рамы от зольных остатков, имеет ряд недостатков:

• сложности, возникающие при проведении всех видов ремонта;
• ухудшение динамических параметров оборудования при встряхивании;
• ограниченные возможности системы в части ее установки на разных уровнях;
• непропорциональное весовое соотношение рам и непосредственно самого молотка.

Чтобы процесс теплообмена в котлах был более действенным, владельцы используют специальное оборудование, которое позволяет содержать систему в чистоте. Оно бывает следующим:

• обдувочные аппараты;
• вибраторные механизмы;
• моечные устройства.

Для того, чтобы содержать в чистоте ширмы, расположенные на пароперегревателе, применяются специальные обдувочные механизмы, которые имеют глубоко выдвигающийся люфт, и обдувка пушечного типа. Но и здесь существуют проблемы. Использование подобного устройства под высоким давлением и температурным режимом приблизительно в 600 градусов по Цельсию, ведет к механическим деформационным процессам в системе параперегревательных труб.

В случаях, когда зольный осадок формируется достаточно быстро, то используетсяреагент, который под напором нагнетается в систему. Использование молоткового принципа очистки механизма котла, в том числе, с применением вспомогательных устройств, все равно недостаточно эффективно. 50% остается на месте и провоцирует дальнейшее ухудшение работы котельного агрегата. Специалисты стараются осторожно использовать пар под напором. Они опасаются за устойчивость трубопроводной системы, которая при определенных нагрузках серьезно деформируется, что может привести к серьезным авариям или несчастным случаям.

Существует также система дробевой очистки от шлаковых и золовых накоплений всей нагревательной поверхности котельного агрегата.

В основе этого метода заложен механизм кинетической энергии, на основании которого дробины падают совершенно свободно. Обычно используют дробь чугунную. Она имеет округлую форму приблизительно 4,0-6,0 мм. в диаметре. Металлические части больших размеров в процессе очистки стараются не применять, так как опасаются за целостность труб. Также стараются избегать дробины меньших объемов из-за их отсеивания.

Но основной проблемой обдувочных пушек является их слабая степень воздействия на центральную параперегревательную часть, где процессы образования золовых и шлаковых осадков происходят наиболее интенсивно. Этот процедура должна осуществляться с особой осторожностью. Силовое давление должно быть адекватно прочности металлических поверхностей. Предпочтительней других в этом смысле является применение магнитно-импульсного метода с использованием автоматизированной системой управления. Именно он и является базой для АСО (Автоматизированная система очистки, — ред.), при которой происходит мгновенный процесс использования силы давления, что предохраняет поверхность металлической рамы от деформации. Более того, этот процесс является регулируемым и позволяет экономить большое количество электроэнергии. Очищение происходит посредством внутренней энергии поверхности. Наибольшая эффективность этот метода достигается тогда, когда импульс силы направлен на широкую площадь. По сравнению с другими аналогичными системами очистки АСО имеет значительные преимущества.

Специалистами экспертных организаций была проведена тщательная проверка эффективности автоматизированной системы очистки. Она показала, что коэффициент полезного действия (КПД, — ред.) этого метода крайне высок. При испытаниях на стандартном котельном агрегате были достигнуты следующие результаты: полное очищение 2-х экономайзеров и удаление 80% шлаковых и золовых осадков на трубах парового нагревателя. Единственными отложениями, которые не подверглись очистке подобным способом, стали окаменелости, вызванные коррозионными процессами. В результате эксперимента было осуществлено 1,5 тыс. нагрузочных запусков на коллекторные механизмы экономайзера и паронагревателя. Энергия, созданная молоточным воздействием, была в 6 раз меньше, чем при испытании АСО. Более того, не было обнаружено ни одного факта механической деформации сварных соединений и других систем коллектора.

При использовании автоматизированной системы очистки необходимо соблюдать следующие правила:

• устройства встряхивания должны обладать высокой скоростью, для того чтобы соответствовать изменениям показателей технологического процесса;
• при эксплуатации котельного агрегата, где расположена рама с мачтовой системой, эффективней всего использовать механизм встряхивания посредством силового импульса.

Особенно серьезные проблемы с образованием шлаковых и золовых отложений происходят на соответствующих системах предприятий черной и цветной металлургии. Именно АСО и призвано решать эти вопросы. Система четко реагирует на сверхнормативное образование отложений осадков. Программное обеспечение автоматизированной системы очистки АСО позволяет регулировать силу встряхивания, а также его скорость. Более того, все профилактические и ремонтные работы АСО можно осуществлять непосредственно в процессе рабочего режима.