газомазутові пальники

На могутніх парогенераторах встановлюють наступні два основні типи газомазутових пальників.

газомазутовий пальник ТКЗ коаксіального типу з центральною подачею газу показаний на мал. 7-14. З кільцевого коллек-

I

Яло —лучевоспринимающая поверхня

стельового "пароперегревателя, м2;

Ял.ш — лучевоспринимающая поверхня

ширм, м2;

Нл — повна лучевоспринимающая поверхня топки, м2; а — ширина топки, м; у — коефіцієнт розподілу відносних теплових потоків. Правильність розподілу тепла між зтоверхностями нагріву перевіряють по рівнянню балансу тепла

кдж/кг

нев'язність якого допускається в межах ±0,5% від тепла, що розташовується.

Далі виконують конструкторський тепловий розрахунок поверхонь нагріву відповідно до методики, висловленої в § 14-2.

РОЗДІЛ П'ЯТНАДЦЯТИЙ

МЕТАЛ ПАРОГЕНЕРАТОРА І КОНТРОЛЬ ЙОГО В ЕКСПЛУАТАЦІЇ

15-1. УМОВИ РОБОТИ МЕТАЛУ

Особливостями умов роботи елементів «сучасного парогенератора є високі тиск і температура.

В найвідповідальніших вузлах парогенератора метал піддається постійній дії напруги від внутрішнього тиску при високій температурі і дії на нього |силы тяжкість, іноді — додатковій дії змінних (циклічних) напруг, що викликаються порушенням протікання процесів генерації пари і топочных процесів.

Елементи парогенератора, що працюють під надмірним тиском, умовно можна розділити на дві групи:

1) елементи, що працюють при температурі нижче 350—400° З: барабан, колектори, що не обігріваються, випарні труби, труби економайзера і перехідної зони, трубопроводи і арматура водяна і насиченої пари;

2) елементи, що працюють при температурі вище 350—400° З: пароперегреватели і їх колектори, пароохладители, трубопроводи і арматура перегрітого пара.4

Під сумісною дією температури вище 450° З і перерахованих напруг *с перебігом часу в сталі розвивається небезпечне явище — повзучість (крип). Повзучість є повільним і безперервним накопиченням пластичної деформації, тобто поступове збільшення розмірів деталі. Це особливий вид пластичної деформації, що протікає при напрузі нижче за межу те-*кучести. Небезпечною особливістю процесу повзучості є те, що після досягнення певної величини залишкової пластичної

деформації метал руйнується. Тому розміри деталей, що працюють в умовах розвитку повзучості, необхідно безперервно контролювати.

Діаграма повзучості сталі показана на мал. 15-1, на якому зображена крива повзучість при постійній напрузі для трьох значень температури 1^</2<^з- Розглянемо хід процесу на прикладі повзучості при температурі iy. Крива складається з трьох ділянок Оа, ab і be. За часом ділянка Оа— період затухаючої повзучості — відповідає короткому початковому періоду 1, коли метал навіть дещо зміцнюється.

Далі наступає тривалий період II сталої повзучості — ділянка ab, в межах якої деталь може працювати надійно, не руйнуючись. Швидкість повзучості в цьому періоді постійна:

(15-1)

».}

Нарешті, слідує небезпечний III період наростаючої повзучості — ділянка be, коли наступає руйнування деталі — крапка з і якому передує сильна пластична деформація, наприклад роздуття труб поверхні нагріву. Надійна робота деталей можлива тільки в межах періоду II сталої повзучості. При більш високій температурі (/2 і t3) процес повзучості протікає аналогічно, але більш активно в часі: швидкість сталої повзучості підвищується, а руйнування наступає раніше. Напруга, при якій швидкість повзучості в II періоді не перевищує заданої, або напруга, що викликає за заданий термін служби сумарну деформацію не більш деякої безпечної, допустимої межі, називають умовною межею повзучості оп- Для більшості марок сталі допускається гранична сумарна деформація в 1 % за 100 тис. ч роботи. Цьому відповідає швидкість повзучості t»n=10~7 мм/мм-ч, або 10-5%/ч.

Характеристикою міцності металу при роботі в умовах повзучості служить межа тривалій міцності. При навантаженні металу в умовах повзучості тривалість роботи деталі до руйнування залежить від величини напруги. Напруга, що викликає руйнування металу в умовах повзучості за заданий період, називають межею тривалої міцності.

Залежність тривалості роботи металу до руйнування тр від напруги а показана на мал. 15-2. В логарифмічних координатах ця залежність виражається сімейством прямих для ряду значень температури, коли U<h<U.

Тривалість безпечної роботи деталі при даній напрузі (без руйнування) може бути встановлена по мал. 15-2. Отже, розрахунок на міцність деталей, що працюють в умовах повзучості, можна проводити не по межі повзучості, а по межі тривалої міцності. Задавшися часом

безпечної роботи і ввівши запас міцності можна розрахувати напругу, при якій деталь надійно працюватиме в течію за даного часу.

Фізична природа межі повзучості межі тривалої міцності неоднакова Межа повзучості характеризує сопротивле| ние металу малої пластичної деформація при підвищеній температурі, а межа дли-i тільної міцності — опір металу! руйнуванню в умовах повзучості. Тим не ме-1 її залежно від обставин кожна изД цих характеристик може фігурувати в рас-f четі на міцність в умовах повзучості, тем| більш, що для кожного матеріалу між эти-, мі характеристиками є визначена! взаємозв'язок.

В нормах розрахунку елементів парогенераторів на міцність (Л. 4] для розрахунку деталей, що працюють в умовах повзучості, передбачена підстановка в розрахункові формули межі тривалої міцності при даній температурі стінки за заданий період роботи (звичайні 100 тис. ч). Межа тривалої міцності позначається а'дп (t — температура стінки).

Робота металу при підвищеній температурі відрізняється також тією особливістю, що одержують розвиток дифузійні процеси, під впливом яких можуть істотно змінюватися структура, а отже, і властивості металу. Під тривалою дією підвищеної температури у вуглецевій і низколегированной сталі, особливо поблизу зварних швів, може відбуватися розкладання цементита з виділенням вільного вуглецю у формі графіту — графитизация сталі. При цьому сталь сильне разупрочняется, аж до аварійної втрати міцності.

В топочных газах завжди є вільний кисень, а перегріта пара, взаємодіючи з вуглецем сталі, утворює Метан з виділенням кисню. В результаті реакцій зовнішня і внутрішня