Рихтер Л.А. и др. Вспомогательное оборудование ТЭС (распознан)

Подождите немного. Документ загружается.

новке четырехпольный электрофильтр

ЭГА 1-30-12-6-4.

10. Определяем режим встряхивания.

Из табл. 10.4 поверхность осаждения А =

11,250

, одного поля

= 2560 м

Из табл. 10.1

^,,

9,9.

По формуле

(10.30)

/н

—

3 — 0,25-9,9=0,50;

вх

2Ог/м

;

—

(0,020)

1/4

==0,38.

По формуле (10.29)

2560-0,50

т=

16,7

=15мин.

222-20-0,38

Из табл. 10.6 определяем расчетные ин-

тервалы времени встряхивания по полям:

Tj=

-15=

15мин;

2,7-15=-40мин;

7,l-15=

105мин;

т,=

18,8-15=280

мин.

11.

Определяем мощность электроагре-

гата на каждое поле по выражению (10.17),

принимая

= 0,3

uA/yfi:

=0,3-2560=-770 мА.

Выбираем агрегат

АТПОМ-1000.

При-

нимая среднее напряжение 80 кВ, полу-

чаем мощность агрегата питания электро-

фильтра

=0,77-80 =

61,6

кВ-А

а всего на четыре поля электрофильтра

4»'

=4-61,6

—246кВ-А.

На 1 м

очищаемого газа потребляется

мощность

246

W/V=-

222

= 1,1 кВт/м*.

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ

ВНЕШНИЕ ГАЗОХОДЫ И ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ

11.1.

ТИПЫ

ДЫМОВЫХ

ТРУБ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ РАЗМЕРОВ

Внешние

газоходы

дымовые

трубы

являются за-

мыкающими элементами газовоздуш-

ного тракта и дымовые газы удаляют-

ся при сравнительно низких темпера-

турах (при

130—160

°С при сухих

золоуловителях или без них и при

80—110°С

при мокрых или комбини-

рованных золоуловителях). В этих

условиях агрессивные компоненты,

содержащиеся в удаляемых газах, —

окислы серы, влага, неуловленная зо-

ла — оказывают наибольшее влияние

на ограждающие конструкции и вы-

зывают их разрушение, что может

привести к выходу из строя ТЭС или

ее части. Поэтому основным требова-

нием к внешним газоходам и дымовым

трубам является высокая надежность

их работы в течение всего срока экс-

плуатации

ТЭС.

Назначением дымовой трубы явля-

ется рассеивание содержащихся в ды-

мовых газах токсичных веществ, с тем

чтобы их концентрация на уровне ды-

хания не превышала предел ьно

допустимых

концентра-

ций

(ПДК),

приведенных в табл.

11.1

Максимальная разовая концентра-

ция вредных веществ определяется по

190

Таблица

111.

Предельно допустимые

концентрации вредных веществ

в атмосферном воздухе населенных мест

Загрязняющее

вещество

Пыль нетоксичная

Сернистый ангидрид

Двуокись азота

Окись углерода

Предельно допус-

тимая концентра-

ция, мг/м

макси-

мальная

разовая

0,5

0,085

3,0

средне-

суточная

0,15

0,05

0,085

1,0

пробам, отобранным в течение 20 мин,

среднесуточная — за сутки.

До поступления газов в дымовую

трубу должны быть приняты все воз-

можные меры для очистки газов от

твердых

золовых

частиц и окислов

серы, а также подавления образования

окислов азота в процессе горения.

Выброс в атмосферу частиц золы

и недожога, г/с, находится по выра-

жению

Ха

ун

В(1-

(П-1)

где В — расход топлива на ТЭС, кг/с;

АР

— зольность топлива на рабочую

массу, %;

—потери

теплоты от

механического недожога, %;

—

теплота сгорания низшая на рабочую

массу топлива, МДж/кг;

ун

— доля

твердых частиц, уносимых из топки

(для топок с твердым шлакоудалением

— 0,95, с жидким шлакоудалением при

открытых и полуоткрытых топках —

0,7—0,85);

— степень улавливания

твердых частиц в золоуловителях.

Количество окислов серы в пере-

счете на

выбрасываемых с дымо-

выми газами парового или водогрей-

ного котла в атмосферу, при отсутст-

вии специальных сероочистных уст-

ройств, г/с, находится по выражению

(П.2)

Таблица

11.2.

Значения коэффициента

•X(1-T]SO

где

— содержание серы на рабо-

чую массу, % ;

r)so

—

доля окислов

серы, улавливаемых летучей золой в

газоходах парового котла (для углей

составляет в среднем 0,1);

riso

—

доля окислов серы, улавливаемых в

мокром золоуловителе

(0,015—0,025).

Секундный выброс

г/с, опре-

деляется по формуле

(11.3)

—^4/100),

где

— коэффициент, учитывающий

влияние на выход окислов азота ка-

чества сжигаемого топлива (содержа-

ние

)

и способа

шлакозолоудаления

(принимается по табл.

11.2);

к—

коэф-

фициент, характеризующий выход

окислов азота на одну тонну сожжен-

ного условного топлива, кг/т.

Для котлов производительностью

свыше 70 т/ч

12D

"~"200

где

и D — номинальная и фактиче-

ская паропроизводительность котла

или его корпуса, т/ч.

Для котлов паропроизводительно-

стью

менее 70 т/ч

Для водогрейных котлов

— 1, ко-

эффициент

определяется по формуле

Топливо

Природный

газ

Мазут

Угли

Содержа-

ние

азота

0,3—0,(5

1,0

— 1,4

,4—2,0

2,0

Коэффициент

0,7—0,8

при

твердом

шлако-

удалении

0,55

0,7

1,0

1,4

при

жидком

шлако-

удалении

0,8

1,0

1,4

2,0

где

— соответственно номи-

нальная и фактическая тепловая про-

изводительность котла, Гкал/ч.

В случае применения специальных

мер по подавлению окислов азота в

процессе сжигания их выброс может

быть снижен в

1,5—2,5

раза.

Минимально допустимая высота

дымовой трубы h, м, при которой

обеспечивается значение

равное

ПДК, для нескольких дымовых труб

одинаковой высоты при наличии фо-

новой загазованности

от других

источников вредности, рассчитывает-

ся по формуле

_____

AMFm

, /

JV_

ПДК—сф

VAT '

(11.4)

где А - коэффициент, зависящий от

температурной стратификации атмо-

сферы при неблагоприятных метеоро-

логических условиях и определяющий

условия вертикального и горизон-

тального рассеивания вредных ве-

ществ в атмосфере; принимаются сле-

дующие значения

А:

для субтропиче-

ской зоны Средней Азии 240; для ос-

тальных районов Средней Азии, Ка-

захстана, Нижнего Поволжья, Кав-

каза, Молдавии, Сибири, Дальнего

Востока 200; для Севера и Северо-За-

пада европейской территории СССР,

191

Среднего Поволжья, Урала и Украи-

ны 160; для европейской части Центра

СССР 120; М — суммарное количест-

во вредного вещества, выбрасываемо-

го в атмосферу, г/с; F — безразмерный

коэффициент, учитывающий ско-

рость оседания вредных веществ в ат-

мосферном воздухе; для газообразных

примесей F = 1, для пыли при сте-

пени улавливания более 90 % F = 2,

менее 90 % F = 2,5, V — объем ды-

мовых газов на ТЭС,

/с.

Безразмер-

ный коэффициент, учитывающий ус-

ловия выхода газовоздушной смеси из

устья источника выброса

(11.5)

т=

0,67

+ 0,

параметр

,34

10»

где N — число одинаковых дымовых

труб; AT — разность между темпера-

турой выбрасываемых газов Т и сред-

ней температурой воздуха

°С, под

которой понимается средняя темпера-

тура самого жаркого месяца в 14 ч.

При выбросе сернистого ангидри-

да и двуокиси азота учитывается их

совместное действие в атмосфере. В

этом случае выброс приводится к вы-

бросу по сернистому ангидриду по

выражению

M=M

+5,88Al

(11.6)

Диаметр устья дымовой трубы

определяется по выражению

-^.

(11.7)

Скорость в устье дымовой трубы

выбирается на основании технико-

экономических расчетов и зависит от

высоты трубы:

Высота трубы

Л, м .... 120 150 180 240 330

Скорость га-

зов на вы-

ходе («о. м/с 15—25 20—30 25—35 30—40 35—45

Дымовая труба, с одной стороны,

является строительным высотным со-

оружением, с другой стороны, — эле-

ментом технологического цикла ТЭС,

связанным с выбросом нагретых и,

192

как правило, агрессивных дымовых

газов, и состоит из

газоотводящего

ствола или футеровки, несущей кон-

струкции-оболочки и фундамента.

Дымовые трубы должны обеспе-

чить требуемую надежность работы

электростанции, разрежение в газо-

ходах и отсутствие избыточных давле-

ний в дымовой трубе, возможность

проведения осмотров, планового и ава-

рийного ремонтов, возможность при-

менения индустриальных методов

строительства и монтажа в минималь-

ные

сроки.

Газоотводящий ствол должен про-

тивостоять воздействию температур и

возникающих при этом напряжений,

а также коррозии от воздействия аг-

рессивных веществ, содержащихся в

дымовых

газах.

Оболочка дымовой трубы должна

обеспечить высокую ее прочность как

строительной высотной конструкции,

подверженной воздействию ветровой

нагрузки, собственного веса трубы,

сейсмическим и метеорологическим

воздействиям.

В качестве оболочки для дымовых

труб современных ТЭС получила ис-

ключительное применение конструк-

ция из монолитного железобетона,

как правило, конической формы с из-

меняющейся по высоте толщиной стен-

ки и степенью армирования. Угол

наклона образующих конуса к вер-

тикальной оси может изменяться —

минимальный вверху и наибольший

внизу. Верхняя часть трубы может

на определенной части высоты выпол-

няться цилиндрической формы. Вну-

тренняя часть оболочек может быть

либо гладкой, либо иметь уступы

для укладки футеровки из кирпича.

Оболочка опирается на железобе-

тонный фундамент, который может

иметь несколько вариантов выполне-

ния — сплошной, кольцевой и др.

Дымовые трубы по выполнению га-

зоотводящего ствола можно разделить

на две группы: без отдельных газоотво-

дящих стволов, у которых форма ство-

ла определяется формой оболочки (как

правило, конической); с отдельным от

оболочки газоотводящим

стволом

проходным зазором между ними.

Рис.

11.1.

Дымовые трубы

без отдельных

газоотводя-

щих

стволов.

а — с кирпичной прижимной

футеровкой; б

—

с монолитной

футеровкой из силикатполимер-

бетона или цементполимербето-

на (двухслойная),

—

покры-

тие слоем плотных эоловых

ог-

ложений на футеровку или же-

лезобетонный ствол (самофуте-

рующиеся), г — с противодав

лением в зазоре; /

—

железо-

бетон; 2 — кирпичная футе-

ровка; 3 — силикатполимербе-

тон; 4 — нанесенные

золовые

отложения; 5 — вентилируемый

зазор, б — кирпичная футеров-

ка

Дымовые трубы с отдельными га-

зоотводящими

стволами имеют в верх-

ней части минимальный уклон (в слу-

чае цилиндрической верхней части —

нулевой), который возрастает по мере

приближения к цоколю (рис.

11.1).

Трубы этой группы относятся к не-

обслуживаемым, так как осмотр

и ремонт их частей, соприкасаю-

щихся с газом, невозможны в про-

цессе эксплуатации без отключения

связанных с ними паровых котлов.

Наибольшее распространение имеют

трубы с кирпичной футеровкой

(рис.

11.1,

а). Внутренняя поверх-

ность железобетонного ствола покры-

вается изоляцией — эпоксидным ла-

ком и стеклотканью. Футеровка вы-

полняется из красного и кислотоупор-

ного кирпича на кислотостойкой (диа-

базовой или андезитовой) замазке и

опирается на железобетонные консо-

ли несущего ствола, выполняемые че-

рез

30—50

м. Сопряжения футеровоч-

вой кладки на консолях выполняются

путем укладки слезниковых кирпичей,

служащих для стекания влаги, обра-

зующейся на поверхности футеровки.

Для защиты верхнего обреза трубы

на нем устанавливается чугунный кол-

пак, собираемый из секций. Для уста-

новки на трубе светооградительных

огней предусматривают светофорные

площадки, располагаемые по высоте

трубы через каждые 15 или 30 м.

Для обслуживания площадок делает-

ся ходовая лестница с ограждением.

Предусматривается система грозо-

защиты. Трубу окрашивают полосами

красного цвета шириной

2—2,5

с интервалами по высоте 15 м.

Основными недостатками дымовых

труб с кирпичной футеровкой

являют-

ся высокие трудозатраты на укладку

кирпича и длительное время возведе-

ния

(2—3

года). Поэтому получили

применение трубы с монолитной футе-

ровкой из силикатполимербетона и

цементполимербетон

(двухслойные),

показанные на рис.

11.1,

б. При со-

оружении этих труб обеспечивается

возможность одновременного возведе-

ния железобетонной оболочки и футе-

ровки.

Определенные перспективы имеют

самофутерующиеся трубы (рис.

11.1,

в).

Защита газоотводящих стволов осу-

ществляется с помощью создания

плотных

золовых

отложений на вну-

тренней поверхности газоотводящего

ствола или футеровки методом самона-

пыления.

На рис. 11.1,

показана труба с

противодавлением в зазоре. В ней

между кирпичной футеровкой и желе-

зобетонной оболочкой имеется канал

шириной

100—200

мм, в который

подается нагретый воздух под давле-

нием, препятствующим поступлению

газов через футеровку, разрушитель-

но действующих на железобетонную

оболочку. Эти трубы более надежны,

чем предыдущие конструкции, по-

скольку в них нет проникновения ды-

мовых газов в железобетонную обо-

лочку при нормальной работе воздуш-

ного зазора.

Дымовые трубы с отдельным га-

зоотводящим стволом (рис. 11.2) име-

ют газоотводящий ствол цилиндриче-

ской формы, а между ним и железо-

бетонной оболочкой устраивается про-

193

Рис.

11.2.

Дымовые трубы с отдельными

газоотводящими

стволами цилиндрической

формы:

— из неметаллических материалов; б — со сталь-

ными стволами и наружной изоляцией газо-

отводящего

ствола; в — многоствольная с метал-

лическими стволами; / — железобетонный ствол;

2 — ствол из коррозионно-стойкого неметалличе-

ского материала; 3 — металлические тяги; 4 —

подвеска стволов; 5 — металлические стволы

ходное обслуживаемое пространство.

При этом исключается возможность

проникновения дымовых газов в же-

лезобетонную оболочку, обеспечива-

ется возможность контроля, осмотра

газоотводящего ствола и ремонта его

с наружной стороны в процессе экс-

плуатации. Газоотводящий ствол у

труб такого типа может выполняться

стальным или из кислотоупорных ма-

териалов. С наружной стороны ствол

покрывается тепловой изоляцией. При-

менение металлических газоотводя-

щих стволов позволяет проводить мон-

таж индустриальными методами, что

обеспечивает быстрые сроки возведе-

ния.

Дымовые трубы с отдельными га-

зоотводящими стволами могут выпол-

няться как одноствольными, так и

многоствольными.

Многоствольная дымовая труба

(рис. 11.2, б) представляет собой же-

лезобетонную оболочку, внутри ко-

торой расположены металлические га-

зоотводящие стволы с наружной теп-

лоизоляцией. Между стволами пре-

дусматриваются лестницы и площад-

ки для обслуживания.

194

11.2.

ВЫБОР ЧИСЛА И

ТИПА

ДЫМОВЫХ

ТРУБ

Для обеспечения наилучшего рас-

сеивания вредностей в атмосфере и

по экономическим соображениям же-

лательно иметь минимальное количе-

ство дымовых труб. Однако уменьше-

ние числа труб на ТЭС приводит к

увеличению длины газоходов и сни-

жению надежности работы ТЭС при

авариях и ремонтах газовых трак-

тов. Поэтому на ГРЭС и ТЭЦ необ-

ходимо иметь не менее двух независи-

мых газовых трактов. На конденса-

ционных электростанциях обычно ус-

танавливают две одноствольные тру-

бы, на ТЭЦ — одну (в некоторых слу-

чаях две многоствольные). На одну

трубу ГРЭС рекомендуется подсоеди-

нять количество блоков, приведенное

в табл. 11.3.

Таблица

11.3.

Рекомендации

по количеству блоков, подключаемых

на одну дымовую трубу на ГРЭС

Наименование

Количество блоков

при установке не-

обслуживаемых

труб

Количество блоков

при установке об-

служиваемых труб

Мощность

блока, МВт

200—300

3—4

4—6

500—800

2-3

3—4

1200

При выборе дымовых труб для ТЭЦ

должны быть учтены некоторые осо-

бенности по сравнению с конденсаци-

онными электростанциями: дымовые

трубы должны обладать более высо-

кой надежностью, так как отпуск теп-

лоты обычно не резервируется; ТЭЦ

размещаются в городах, где сущест-

вует большое количество источников

выбросов, создающих заметный об-

щий фон загрязнений: на ТЭЦ устанав-

ливается разнотипное котельное обо-

рудование (энергетические и пиковые

котлы), имеющие различную характе-

ристику отводимых газов; на выбор

труб накладываются ограничения

требованиями аэрофлота, архитек-

турными соображениями.

Этим особенностям в наибольшей

мере отвечает многоствольная дымо-

вая труба.

Для покрытия зимнего максиму-

ма тепловой нагрузки на ТЭЦ кроме

энергетических котлов устанавли-

ваются пиковые теплофикационные во-

догрейные котлы, отличающиеся рядом

особенностей в отношении эвакуации

дымовых газов. Некоторые дан-

ные о крупных пиковых теплофика-

ционных котлах приведены в § 2.2.

На схеме рис. 11.3 приведены не-

которые типичные случаи подсоеди-

нения энергетических и водогрейных

котлов

ТЭЦ к

одноствольным

многоствольным трубам.

К числу устаревших относится схе-

ма на рис.

11.3,

а, когда паровые кот-

лы подсоединяются к железобетонной

дымовой трубе, а на пиковых водо-

грейных котлах типа ПТВМ устанав-

ливаются индивидуальные низкие (с

отметкой верха

60—80

м) металличе-

ские дымовые трубы, которые из-за

малой высоты и маломощных газо-

вых потоков, как правило, не удовлет-

воряют нормам загазованности даже

при сжигании мазута умеренной сер-

нистости. Эта схема не применима к

котлам

КВ-ГМ

КВ-ТК.

Установка железобетонной трубы

для энергетических котлов и отдель-

ной для всех пиковых котлов любой

системы (рис.

11.3,

б) отличается боль-

шей надежностью отвода дымовых га-

зов от пиковых котлов и пониженной

концентрацией вредностей на уровне

дыхания вследствие более мощного

объединенного потока и возможности

сооружения более высокой дымовой

трубы (обычно применяется h = 120 м).

Схему на рис.

11.3,

б нельзя счи-

тать типичной, так как при неболь-

шом общем числе агрегатов ее можно

заменить схемой на рис. 11.3, в с

одной одноствольной трубой

высокой

• Газоходы котлов

Котел

ПТВМ-100

Газоходы котма ПТВМ

Котел

ПТВМ-180

Котлы

410+4*0

т/ч

Котлы

Д=350т/ч

Металлическая труба.

Железобетонная

тру

So.

Рис.

11.3.

Схемы присоединения энергетических и пиковых водогрейных котлов к ды-

мовым трубам ТЭЦ:

— подсоединение энергетических котлов на железобетонную трубу, а пиковых на индивидуаль-

ные металлические; б — подсоединение энергетических и пиковых котлов на самостоятельные же-

лезобетонные трубы; в — подсоединение энергетических и пиковых котлов на общую дымовую

трубу высокой надежности (с проходным зазором); г — подсоединение энергетических и пиковых

котлов к различным стволам многоствольной трубы; д — подсоединение энергетических и пико-

вых котлов к одним и тем же стволам многоствольной трубы

195

Надежности

либо при большем числе

агрегатов одной многоствольной тру-

бой.

Подсоединение энергетических и

пиковых водогрейных

котлов

можно

производить либо к одним и тем

же стволам многоствольной трубы

(рис.

11.3,

д), либо

пиковых

одним

стволам, а энергетических к другим

(рис. 11.3, г).

По условиям надежности энергети-

ческие и пиковые водогрейные котлы

целесообразно, как правило, подклю-

чать на один газоотводящий ствол,

т. е. не выделять отдельного газоотво-

дящего ствола для пиковых котлов.

В этом случае при выходе из строя од-

ного ствола не происходит полного

отключения пиковых водогрейных

котлов, так как оборудование, под-

ключенное к другим газоотводящим

стволам, остается в работе.

На раздельное подключение энер-

гетических и пиковых водогрейных

котлов следует идти в том случае, ес-

ли совместное подключение не про-

ходит по условиям обеспечения само-

тяги пиковых водогрейных котлов

ПТВМ. На пиковые водогрейные кот-

лы с дымососами (КВ-ГМ и КВ-ТК)

это ограничение не распространяет-

ся.

Рекомендации по

подключению

кот-

лов к многоствольной трубе даны в

табл. 11.4.

Таблица 114 Рекомендуемое

количество котлоагрегатов, подключаемых

к одному газоотводящему стволу

многоствольной дымовой трубы,

шт.

Паропроизводитель-

ность (теплопроизводи-

тельность котло-

агрегата)

£>

= 400-н500 т/ч

D=1000 т/ч

Q=100

Гкал/ч

Q=180

Гкал/ч

^ ^

2—3

1—2

3-6

2-4

Ills

1—3

1—2

ваться не менее двух одноствольных

труб.

Размеры дымовых труб унифици-

рованы. Шаг по высоте принят рав-

ным 30 м, при этом стандартизованы

следующие высоты дымовых труб: 180,

210, 240, 270, 300, 330, 360, 390, 420

и 450 м. Диаметры устья рекоменду-

ется при этом принимать следующими:

Щ=-

6,0;

7,2;

8,4;

9,6; 10,8;

12,0;

13,8.

Перечисленные диаметры следует

рассматривать как условные диамет-

ры устья, по которым выбираются ды-

мовые трубы. За основу для изготов-

ления дымовых труб принят внутрен-

ний диаметр оболочки и в зависи-

мости от принятой конструкции — с

противодавлением, двухслойной или

с кирпичной футеровкой — действи-

тельный диаметр прохода

получа-

ется несколько отличным от условно-

го

Dy,

как это следует из табл. 11.5.

Выбор конструкции дымовой тру-

бы зависит от агрессивности дымовых

газов, их точки росы, мощности элек-

тростанции и ее типа (ТЭЦ или ГРЭС),

режима работы, вида золоулавлива-

ния (мокрое или сухое), свойств золы

(химический состав, склонность к от-

ложениям и др.),

высоты

дымовой

трубы, возможности перевода стан-

ции на другой вид сжигаемого топли-

ва, технико-экономических соображе-

ний.

Агрессивность дымовых газов опре-

деляется сернистостью и влажностью

топлива, разностью между температу-

рой точки росы и температурой стен-

ки газоотводящего ствола. Основными

агрессивными компонентами дымовых

газов тепловых электростанций явля-

ются серный и сернистый ангидриды,

которые образуются из серы, содер-

жащейся в топливе.

В качестве критерия, определяю-

щего сернокислотную коррозию, при-

нимается показатель

(11.8)

При отсутствии возможностей

строительства многоствольной дымо-

вой трубы на ТЭЦ должно устанавли-

196

где

И А? — соответственно серо-

содержание

и зольность топлива, %,

1Щ

СаО

MgO

— сум-

марное содержание щелочных окис-

лов в золе топлива, %.

Таблица 115 Унифицированные диаметры стволов и оболочек

конических дымовых труб, м

Условный диаметр устья трубы D

Внутренний диаметр оболочки,

Диаметр

устья тру-

бы

С противодавлением

Двухслойные и самофу-

терующиеся

С кирпичной футеров-

кой (в полкирпича)

6,0

6,7

6,0

6,2

6,3

7,2

7,8

7,2

7,4

7.5

8,4

9,0

8,4

8.6

8,7

9,6

10,2

9,6

9,8

9,9

10,8

11,4

10,8

11.0

11,1

12,0

12,6

12,0

12,2

—

13,8

14,4

13,8

14,0

—

При сжигании на ТЭС сернистого

и высокосернистого мазутов, боль-

шинства донецких и подмосковных

углей образуются агрессивные дымо-

вые газы (рис.

114).

В этом случае

на электростанции рекомендуется ус-

тановка обслуживаемых дымовых труб

(см. рис.

2) с проходным зазором

газоотводящим

стволом

постоянно-

го сечения из стали или кислотоупор-

ного материала при высоте труб бо-

лее 240 м. Для дымовых труб высотой

240 м и ниже рекомендуется исполь-

зование труб с противодавлением в за-

зоре

При использовании на ТЭС топ-

лив, в результате сжигания которых

получаются слабоагрессивные и неаг-

рессивные газы, можно применять

конструкции дымовых труб как необ-

служиваемых (дымовые трубы с ко-

ническим газоотводящим стволом и

вентилируемым воздушным зазором

или без него), так и обслуживаемых

с газоотводящим

стволом

постоянно-

го сечения). В слабоагрессивных и не-

агрессивных газах концентрация сер-

нистого ангидрида не превышает

0,07 %, серного ангидрида —

0,0015

точка росы по сере лежит

,%/rc

uif

=125

;

155°

\ .

мм/год

j >

"С

,—

г"

•Ь

ик

=120°С

-V

30°

ПО"

60 80 100 120

160 180 t

°C

0 ВО 80 100 120

Рис

4 Зависимость скорости сульфатации раствора кладки и линейной скорости

коррозии от температуры стенки футеровки при удалении продуктов сжигания различ-

ных

топлив

/ — скорость

сульфации

раствора кладки

БОз,

°/о/г,

2 — линейная скорость коррозии 6 мм/год, а —

мазут с

inp_o,O5

% кг/МДж, б

—

подмосковный бурый уголь,

Snp

= 0,245

%-кг/МДж,

/?<!

сухая

очистка газов в — экибастузский

уготь

06 % кг/МДж

R<i

мокрая очистка

га

юв

197

на уровне 50—80° С. К этой груп-

пе углей относятся

экибастузский,

кузнецкий, канско-ачинский и неко-

торые другие угли.

11.3.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

ГАЗООТВОДЯШИХ

СТВОЛОВ

Обследования дымовых труб пока-

зали, что в них при определенных ус-

ловиях развиваются процессы кор-

розии.

Резкое возрастание коррозии име-

ет место при условии, когда давление

дымовых газов внутри трубы в неко-

торых сечениях выше, чем в окружаю-

щей атмосфере, т. е. имеются избыточ-

ные статические давления

Ар

ст

при этом агрессивные компоненты ды-

мовых газов могут проникать не толь-

ко через газоотводящий ствол, но и

через железобетонную оболочку, вы-

зывая соответствующие разрушения.

Рассмотрим условия возникновения

избыточных статических давлений и

методы их ликвидации.

В дымовой трубе, рассматриваемой

как тело вращения при произвольном

очертании образующей, в любом сече-

нии, отстоящим от верха трубы на

расстоянии /, разность статических

давлений в стволе и атмосфере, Па,

(рис.

11.5,

а), определится по выраже-

нию

(11.9)

0,0/3

i=B,017[

1=0,057]

8,00 250

Д.,

3,27

10,5k

11,80

13,5Z

Н,м

200

150

100

-tOO

-200 0

па.

200

0,5

0,3

0,1

•к

1,6

1,5

1,2

1,0

Рис.

М.5.

Статические

давления в коническом стволе:

—

расчетная

cxe\ta;

6 —эпюра статических давлений

дымовой трубе высотой 250 м и диамет-

ром устья 8 м. имеющей на большей части ствола постоянный уклон; / — четыре блока по

300 МВт при

100%-ной

нагрузке;

2 — то же при нагрузке 50%; в — зависимость комплекса

диаметра,

в котором имеет место максимум статических давлений, от числа

г — зависимость

критической

скорости

а'^Р

в устье от диаметра устья

О»

и температуры газов

при

Я.

= 0.05 и

1 = 0.015 для конических стволов и

—0.02

и 1 = 0 для цилиндрических:

—

конические стволы:

цилиндрические стволы

198

где

— статическое и динамиче-

ское давление газов в рассматривае-

мом сечении, Па, ;

яо

— динамиче-

ское давление газов на выходе, Па;

— давление атмосферы на соот-

ветствующем уровне, Па; р — плот-

ность газа при соответствующей тем-

пературе, кг/м

; Ар

— р;

Ар

тр

—

потери на трение при движении газа

на участке длиной /, Па;

— плот-

ность воздуха на уровне Земли при со-

ответствующей температуре, кг/м

При расчете по этому уравнению

трубу разделяют по высоте на ряд

участков от верха трубы вниз и оп-

ределяют все стоящие в правой части

величины. Разность статических дав-

лений в верхнем сечении трубы всег-

да равна нулю, поскольку

В уравнение

(11.9)

входят члены, ко-

торые увеличивают разность стати-

ческих давлений по сравнению с

устьем либо уменьшают. В конических

трубах

/з

до

—

0, что способст-

вует возрастанию статических давле-

ний. Этому способствуют также поте-

ри на трение. Наоборот, уменьшению

статических давлений способствует

самотяга — чем горячее газ, тем

больше разность плотностей между

воздухом и дымовыми газами Д(> и

тем меньше вероятность появления

избыточных статических давлений.

Пример эпюры разности статических

давлений для конической трубы по

выражению (11.9) представлен на

рис.

11.5,

б.

Наличие или отсутствие в трубе

избыточных статических давлений и

их максимальная величина могут быть

определены и без построения эпюры

статических давлений по всей ее вы-

соте. Для этого необходимо выразить

общее уравнение

(11.9)

через геоме-

трические и аэродинамические вели-

чины.

Потери на трение для конических

дымовых труб записываются по выра-

жению

ми типа, показанного на рис.

11.1,

а,

А,

— 0,05, для гладких —

= 0,015

-т-

-г-

0,020; i — уклон образующей ко-

нуса к вертикали.

С учетом выражения

(11.10)

фор-

мула (11.9) для

Арст

примет вид

(11.11)

Разделив на

по

обе части уравнения

и имея в виду, что

/р

£>*,

где

D =

D/D

получаем выражение для

расчета относительного статического

давления в следующем виде:

Рдо

\«

(11.12)

где

R — число Рихтера, определяю-

щее надежность работы трубы:

(11.13)

Вдо-Рд).

(П.Ю)

Здесь А, — коэффициент трения. Для

конических дымовых труб с выступа-

Для нахождения сечения, в кото-

ром статическое давление достигает

максимума, продифференцируем вы-

ражение (11.12)

по

D и приравняем

его нулю. После преобразований по-

лучим значение диаметра, при кото-

ром статическое давление максималь-

но:

=#°'\

(11.14)

Из соотношения

(11.14)

следует,

что максимум статических давлений в

пределах конического ствола трубы

будет иметь место, если

1, что

соответствует R > 1. Таким образом,

критерий R имеет решающее значе-

ние в вопросе о наличии или отсутст-

вии избыточных статических дав-

лений в трубе.

Если

R^\,

то вся труба нахо-

дится под разрежением и проникнове-

ние агрессивных газов наружу не-

возможно. Если

1, то на некото-

рых участках трубы имеется избыточ-

ное статическое давление и возникают

условия для проникновения

дымовых

газов через футеровку в железобе-

тонный ствол, что может привести к

разрушениям последнего.

199