Расчет температуры точки росы

Низкотемпературной коррозией называется коррозия хвостовых поверхностей нагрева, газоходов и дымовых труб котлов, под действием конденсирующих на них из дымовых газов паров серной кислоты.

Конденсация паров серной кислоты, объемное содержание которых в дымовых газах при сжигании сернистых топлив составляет лишь несколько тысячных долей процента, происходит при температурах, значительно превышающих температуру конденсации водяных паров (на 50-1000С).

Максимальная температура стенки поверхности нагрева, при которой происходит конденсация паров серной кислоты, определяется как температура точки росы дымовых газов.

Для предупреждения коррозии поверхностей нагрева в процессе эксплуатации температура их стенок должна превышать температуру точки росы дымовых газов при всех нагрузках котла.

Для поверхностей нагрева, охлаждаемых средой с высоким коэффициентом теплоотдачи (экономайзеры и т.п.), температуры среды на входе в них должны превышать температуру точки росы примерно на 100С.

Для поверхностей нагрева водогрейных котлов условия полного исключения низкотемпературной коррозии не могут быть реализованы. Для ее уменьшения необходимо обеспечить температуру воды на входе в котел, равную 105-110 0С.

Для защиты от низкотемпературной коррозии всего газового тракта за котлом (газоходы, золоуловители, дымососы, дымовые трубы) и предупреждения коррозионно-опасных выбросов частичек золы и сажи с сернистой кислотой температура уходящих газов должна выбираться не ниже температуры точки росы дымовых газов.

Для твердых топлив с учетом значительной опасности коррозии золоуловителей температура уходящих газов должна выбираться выше точки росы дымовых газов на 15-20 0С.

Для сернистых мазутов температура уходящих газов должна превышать температуру точки росы при номинальной нагрузке котла примерно на 100С.

Температура точки росы дымовых газов зависит от температуры конденсации влаги при парциальном ее давлении в газах и приведенного содержания серы в рабочем топливе и равна величина в зависимости от приведенных содержаний золы и серы топлива определяется по формуле:

где  – доля золы топлива, уносимая газами.

ПРИМЕР: Рассчитать температуру точки росы при сжигании бурого угля Райчихинского месторождения марки 2БР. Исходные данные смотри в таблице 1 (ниже).

Определим приведенные значения содержаний золы и серы топлива :

Определим объемную доли водяных паров, равному парциальному давлению газов при общем давлении в :

где  – избыток воздуха в газовом тракте.

Следовательно температура конденсации влаги при парциальном ее давлении в газах при 0,13 составляет (определяем по таблице – удельные объемы и энтальпии сухого насыщенного пара и воды на кривой насыщения, см. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ (Нормативный метод)).

Теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг твердого топлива или жидкого, при избытке α=1 и нормальных условиях  

Объемы продуктов сгорания, получающиеся при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (α=1):

− азота

− трехатомных газов

− водяных паров

Действительный объем дымовых газов при избытке воздуха α˃1:

Определяем температуру точки росы для дымовых газов при избытке воздуха α=1,6 и  (для твердых топлив):

Температура точки росы с учетом рекомендации равна:

Исходя из выше указанного, температура уходящих газов при эксплуатации котла на данном топливе не должна быть ниже 

Таблица №1 – Расчетные характеристики топлива

---

Литература
1. Тепловой расчет котлов: (Нормативный метод). 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Издательство НПО ЦКТИ, 1998. -256с.
2. МУ 34-70-118-84 Методические указания по предупреждению низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева и газоходов котлов, 1986 -12с.