Оптимальна температура води на вході в котел
Однією з найбільш частих проблем при експлуатації парових та водогрійних котлів є зовнішня низькотемпературна корозія. Цьому виду корозії підлягають металеві поверхні нагрівання, які знаходяться в зоні низьких температур. Наприклад, водяні економайзери, підігрівачі повітря. Найчастіше корозією уражаються місця поверхонь нагріву, де вода або повітря входять в котельний агрегат.
Зовнішня низькотемпературна корозія виникає в результаті утворення на поверхнях нагріву крапель або плівки вологи вступає в реакцію з металевою поверхнею.
Волога з’являється на поверхнях нагріву в процесі конденсації водяної пари з димових газів внаслідок низької температури води (повітря) і відповідно низьку температуру стінки.
Температура точки роси, при якій проходить конденсація водяної пари, залежить від виду палива, що спалюється, його вологості, коефіцієнта надлишку повітря, від величини парціального тиску водяної пари в продуктах згорання.
Виключити появу низькотемпературної корозії на поверхнях нагріву можливо в тому випадку, коли температура поверхні з боку газового середовища буде на 5 ° С вище температури точки роси. Така величина температури точки роси відповідає температурі конденсації чистої водяної пари і з’являється при спалюванні палива.
При спалюванні палива (мазуту), який містить сірку, в продуктах згорання утворюється сірчаний ангідрид. Частина цього газу, окислюючись, утворює агресивний сірчаний ангідрид, який, розчиняючись у воді, утворює на поверхнях нагріву плівку розчину сірчаної кислоти, в результаті різко посилюється корозійний процес. Присутність в продуктах згорання парів сірчаної кислоти підвищує температуру точки роси і викликає корозію на тих ділянках поверхні нагріву, температура яких значно вища за температуру точки роси і при спалюванні природного газу становить 55 ° С, при спалюванні мазуту – 125 … 150 ° С.
У парових котелень, для більшості випадків, температура води, що надходить в економайзер, перевищує необхідну температуру тому, що вода надходить з деаераторів атмосферного типу з температурою 102 ° С.
Складніше це питання вирішується для водогрійних котелень, так як температура теплоносія в зовнішньому трубопроводі системи теплопостачання, що надходить в котли, залежить від температури зовнішнього повітря.
Підвищити температуру вхідної води в котел можна способом рециркуляції гарячої води з котла.
Економічність і надійність роботи системи підігріву води водогрійного котла, залежить від витрати теплоносія через рециркуляцию. При збільшенні подачі насосом збільшується температура води, що надходить в котел, також збільшується температура газів, що відходять, а значить, знижується ККД котла. Витрата електроенергії на привід рециркуляционного насоса в цьому випадку зростає.
Інструкціями з експлуатації водогрійних котлів пропонується регулювати роботу системи нагріву теплофікаційної води таким чином, щоб температура води на вході в котли при спалюванні природного газу не опускалася нижче 60 ° С. Ця вимога знижує економічність їх роботи, оскільки протикорозійні заходи підтримки температури стінок поверхонь нагріву можна забезпечити , якщо температура буде і нижче 60 ° С. Але при цьому необхідно враховувати в розрахунках температуру стінок поверхні нагрівання.
Аналіз проведення такого роду розрахунків показує, що, наприклад для водогрійних котлів, що працюють на природному газі, при температурі газів 140 ° С температуру води на вході в котел потрібно підтримувати не менше 40 ° С, тобто нижче 60 ° С, яку пропонують інструкції.
Таким чином, змінивши режим роботи водогрійних котлів можна економити теплову та електричну енергію в умовах відсутності низькотемпературної корозії металевих поверхонь водогрійних котлів.
