Dispositif pour le nettoyage pulsé des surfaces chauffantes des chaudières à tubes de fumée et à gaz. Expérience dans la mise en œuvre du nettoyage par impulsion de gaz sur des chaudières de technologie énergétique et des chaudières pour l'énergie industrielle et municipale

Pendant le fonctionnement de la chaudière, le soufflage de vapeur et de vapeur-eau, ainsi que le nettoyage par vibration, sont utilisés pour nettoyer les surfaces des écrans chauffants, et pour les surfaces de chauffage par convection, le soufflage de vapeur et de vapeur-eau, le nettoyage par vibration, par grenaille et acoustique ou l'auto-soufflage sont utilisés. utilisé.

Le jet de vapeur et le nettoyage par grenaille sont les plus courants. Pour les tamis et les surchauffeurs verticaux, le nettoyage par vibration est le plus efficace. Radical est l'utilisation de surfaces chauffantes auto-soufflées avec de petits diamètres et pas de tuyaux, dans lesquelles les surfaces chauffantes sont constamment maintenues propres.

Soufflage de vapeur. Le nettoyage des surfaces chauffantes des contaminants peut être effectué grâce à l'action dynamique de jets d'eau, de vapeur, de mélange vapeur-eau ou d'air. L'efficacité des jets est déterminée par leur portée.

Un jet d'eau a la plus grande portée et l'effet thermique favorisant la fissuration des scories. Cependant, le soufflage d'eau peut provoquer un refroidissement excessif des tuyaux du tamis et endommager leur métal. Le jet d'air a une forte diminution de vitesse, crée une faible pression dynamique et n'est efficace qu'à une pression d'au moins 4 MPa.

L'utilisation du soufflage d'air est compliquée par la nécessité d'installer des compresseurs à haute performance et à pression.

Le soufflage le plus courant consiste à utiliser des sources saturées et vapeur surchauffée. Le jet de vapeur a une courte portée, mais à une pression supérieure à 3 MPa, son action est assez efficace. A une pression de vapeur de 4 MPa devant la soufflante, la pression dynamique du jet à une distance d'environ 3 m de la buse est supérieure à 2000 Pa.

Pour éliminer les dépôts de la surface chauffante, la pression dynamique du jet doit être d'environ 200-250 Pa pour les dépôts de cendres en vrac, 400-500 Pa pour les dépôts de cendres compactées, 2000 Pa pour les dépôts de scories fondues.

Souffleurs. Schéma structurel le ventilateur est illustré à la Fig. 101.

Riz. 101. Souffleur :

1, 5 – moteurs électriques ; 2 – tuyau de soufflage ; 3, 6 – boîte de vitesses ;

4 – chariot ; 7 – monorail ; 8 – astérisque ; 9 – chaîne sans fin ;

10 – vanne d'arrêt ; 11 – poussée avec une cale ; 12 – levier;

13 – conduite de vapeur stationnaire ; 14 – tige

Le ventilateur comprend :

· moteur électrique 1 monté sur le chariot 4 ;

· boîte de vitesses 3, conçue pour faire tourner le tuyau de soufflage 2 ;

· moteur électrique 5 et réducteur 6, montés sur le monorail 7, conçus pour l'avancement du tube de soufflage 2 ;

· mécanisme de déplacement en translation du tuyau de soufflage, composé d'un chariot 4 qui se déplace le long des étagères du monorail 7, de pignons 8 et d'une chaîne sans fin 9 ;

· la vanne d'arrêt 10, qui ouvre automatiquement la vapeur dans le tuyau de soufflage une fois qu'elle atteint la position de soufflage ; un mécanisme qui commande la vanne d'arrêt 10 et se compose d'une tige avec une cale 11 et un levier 12.

Le tuyau de soufflage est relié au moyen d'un presse-étoupe à une conduite de vapeur fixe 13, fournissant de la vapeur depuis vanne d'arrêt. Le monorail à poutre en I 7 porte tous les mécanismes spécifiés et est fixé au châssis de la chaudière. Lors de la réception d'une impulsion du ventilateur précédent, qui a terminé son travail, le démarreur allume les moteurs électriques 1 et 5. En même temps, le voyant situé sur le panneau s'allume contrôle du programme souffler. Le chariot 4, se déplaçant le long du monorail, introduit le tuyau de soufflage 2 dans le conduit de gaz. Lorsque le tuyau de soufflage atteint la position de soufflage, la tige 14, agissant sur le levier, tire la cale 11 à l'aide d'une tige qui, à travers le poussoir, appuie sur la vanne d'arrêt de vapeur, qui ouvre l'accès de la vapeur à le tuyau de soufflage. La vapeur du tuyau de soufflage sort par les buses et souffle sur la surface chauffante.

Lors du mouvement de translation-rotation du conduit 2, le soufflage s'effectue selon une ligne hélicoïdale. Une fois le tuyau de soufflage complètement inséré dans le conduit de fumée, la goupille installée sur la chaîne d'entraînement 9, agissant sur les fins de course du moteur électrique 5, fait passer l'appareil en marche arrière. Dans ce cas, la surface chauffante est soufflée de la même manière que lorsque le tube de soufflage se déplace à l'intérieur du conduit de fumée.

Avant que la tête de buse ne soit retirée du conduit de gaz, la tige 14, agissant par l'intermédiaire du levier 12 sur la cale 11, va l'amener en position initiale, et la vanne d'arrêt de vapeur se fermera sous l'action du ressort, arrêtant l'accès de la vapeur au tuyau de soufflage.

Lorsque le tuyau de soufflage revient à sa position d'origine, la goupille installée sur la chaîne d'entraînement 9, agissant sur les fins de course, éteint les moteurs électriques 1 et 5, et l'appareil suivant du circuit reçoit une impulsion pour s'allumer.

La zone de fonctionnement du ventilateur peut atteindre 2,5 m et la profondeur d'entrée dans le four peut atteindre 8 m. Sur les parois du four, les ventilateurs sont placés de manière à ce que leur zone d'action couvre la totalité. surface des écrans.

Les ventilateurs pour surfaces chauffantes par convection ont un tube multi-buses, ne s'étendent pas du conduit de fumée et tournent uniquement. Le nombre de buses situées de part et d'autre du tube de soufflage correspond au nombre de tubes dans une rangée de la surface chauffante soufflée.

Pour les aérothermes régénératifs, des soufflantes à tuyau oscillant sont utilisées. De la vapeur ou de l'eau est fournie au tuyau de soufflage et le jet s'écoulant de la buse nettoie les plaques du réchauffeur d'air. Le tuyau de soufflage tourne selon un certain angle de sorte que le jet pénètre dans toutes les cellules du rotor rotatif de l'aérotherme. Pour nettoyer l'aérotherme régénératif des générateurs de vapeur fonctionnant au combustible solide, la vapeur est utilisée comme agent gonflant, et dans les générateurs de vapeur fonctionnant au fioul, de l'eau alcaline est utilisée. L'eau se rince bien et neutralise les composés d'acide sulfurique présents dans les dépôts.

Soufflage vapeur-eau. L'agent de travail du ventilateur est l'eau du générateur de vapeur ou l'eau d'alimentation.

Le dispositif est constitué de buses installées entre les tuyaux du tamis. L'eau est fournie aux buses sous pression et, en raison de la chute de pression lors du passage à travers les buses, un jet de vapeur-eau se forme à partir de celle-ci, dirigé vers les zones opposées des tamis, des festons et des tamis. Haute densité Le mélange vapeur-eau et la présence d'eau sous-évaporée dans le flux ont un effet destructeur efficace sur les dépôts de scories, qui sont évacués vers la partie inférieure du four.

Nettoyage par vibrations. Le nettoyage vibratoire repose sur le fait que lorsque les tuyaux vibrent à hautes fréquences, l'adhérence des dépôts au métal de la surface chauffante est perturbée. Le nettoyage par vibration des tuyaux verticaux, des grilles et des surchauffeurs à vapeur librement suspendus est le plus efficace. Pour le nettoyage par vibration, les vibrateurs électromagnétiques sont principalement utilisés (Fig. 102).

Les tuyaux des surchauffeurs et des tamis sont fixés à une tige qui dépasse du revêtement et est reliée au vibrateur. Le courant d'air est refroidi par l'eau et l'endroit où il traverse le revêtement est scellé. Un vibrateur électromagnétique se compose d'un corps avec une armature et d'un cadre avec un noyau, fixés par des ressorts. La vibration des tuyaux à nettoyer est réalisée en raison d'impacts sur la tige avec une fréquence de 3 000 battements par minute, l'amplitude de vibration est de 0,3 à 0,4 mm.

Nettoyage des tirs. Le nettoyage par grenaille est utilisé pour nettoyer les surfaces chauffantes par convection en présence de dépôts compactés et liés sur celles-ci. Le nettoyage résulte de l'utilisation de l'énergie cinétique de pellets de fonte d'un diamètre de 3 à 5 mm tombant sur les surfaces à nettoyer. Dans la partie supérieure de l'arbre convectif du générateur de vapeur, sont placés des épandeurs qui répartissent uniformément le tir sur la section transversale du conduit de gaz. En tombant, le tir est renversé

Riz. 102. Dispositif vibrant pour le nettoyage des canalisations verticales :

une - vue latérale ; b - couplage de la tige vibrante avec le chauffage

tuyaux, vue de dessus ; 1 - vibrateur ; 2 - assiette; 3 - câble ;

4 - contrepoids ; 5 - tige vibrante ; 6 - joint de passage

tiges à travers la doublure ; 7 - tuyau

les cendres se sont déposées sur les tuyaux, puis collectées avec elles dans des bunkers situés sous la mine. Depuis les bunkers, la grenaille avec les cendres pénètre dans la trémie de collecte, à partir de laquelle le chargeur les alimente dans le pipeline, où la masse de cendres et de grenaille est ramassée par voie aérienne et transportée jusqu'au collecteur de grenaille, d'où la grenaille est à nouveau acheminé par les tuyaux jusqu'aux épandeurs, et l'air ainsi que les particules de cendres sont envoyés au cyclone où se produit leur séparation. Du cyclone, l'air est évacué dans le conduit de fumée devant l'extracteur de fumée et les cendres déposées dans le cyclone sont évacuées dans le système d'élimination des cendres de la chaufferie.

La grenaille est transportée à l'aide d'un circuit d'aspiration ou de refoulement. Avec un circuit d'aspiration, le vide dans le système est créé par un éjecteur de vapeur ou une pompe à vide. Dans le circuit sous pression, l'air de transport est fourni à l'injecteur à partir du compresseur. Pour transporter la grenaille, une vitesse de l'air de 40 à 50 m/s est requise.

DANS Dernièrement Le nettoyage par grenaille n'est pratiquement pas utilisé. Cela est dû à la déformation des surfaces chauffantes et à un rendement relativement faible.

Classification des dépôts externes

Les cendres contiennent de petites quantités de composés à bas point de fusion avec un point de fusion de 700 à 850 o C. Il s'agit principalement de chlorures et de sulfates de métaux alcalins. Dans la zone hautes températures Au cœur de la torche, ils passent à l'état de vapeur puis se condensent à la surface des canalisations, puisque la température de la paroi propre est toujours inférieure à 700°C.

Composants à fusion moyenne les cendres avec un point de fusion de 900 à 1 100 °C peuvent former un primaire couche collante sur les tuyaux de tamis et les tamis, si, à la suite d'un régime de combustion non régulé, la torche touche les parois du four, et il y aura un environnement gazeux à haute température à proximité des tuyaux de tamis.

Composants réfractaires Les cendres sont généralement des oxydes purs. Leur température de fusion (1600 - 2800 o C) dépasse la température maximale du noyau de la flamme, ils traversent donc la zone de combustion sans changer d'état, restant solides. En raison de la petite taille des particules, ces composants sont principalement emportés par le flux de gaz et forment des cendres volantes.

Dans la zone de températures de gaz élevées (supérieures à 700 - 800 ° C) à la surface d'un tuyau propre, la condensation des composés à bas point de fusion se produit d'abord à partir du flux de gaz et une couche collante primaire se forme sur les tuyaux. En même temps, des particules de cendres solides s'y collent. Il durcit ensuite et devient une première couche dense de dépôts, fermement adhérée à la surface du tuyau. Température surface extérieure La couche monte et la condensation s'arrête.

Ensuite, de petites particules dures de cendres réfractaires sont projetées sur la surface rugueuse de cette couche, formant une couche externe lâche de dépôts. Ainsi, dans cette gamme de températures des gaz, deux couches de dépôts sont le plus souvent présentes à la surface des canalisations : dense Et lâche.

Dépôts en vrac sont courants dans la zone de températures d'écoulement de gaz relativement basses (inférieures à 600 – 700 o C), caractéristiques de la surface d'un puits convectif.

Les dépôts meubles se forment principalement à l'arrière du tuyau par rapport à la direction du flux de gaz, dans la zone vortex formée derrière le tuyau (Figure 3.32). Du côté frontal, les dépôts meubles ne se forment qu'à de faibles vitesses d'écoulement (inférieures à 5 - 6 m/s) ou lorsqu'il y a des cendres volantes très fines dans l'écoulement.

Les particules de cendres impliquées dans la formation de dépôts meubles sont divisées en trois groupes.

À premier groupe inclure les plus petites fractions, les particules dites sans inertie, qui sont si petites qu'elles se déplacent le long des conduites d'écoulement de gaz et que, par conséquent, la probabilité de leur dépôt sur les conduites est faible. La taille maximale des particules appartenant à ce groupe est d'environ 10 microns.

Co. deuxième groupe inclure de grandes fractions supérieures à 30 microns. Ces particules ont une énergie cinétique suffisamment élevée et, au contact de dépôts meubles, elles les détruisent.

Troisième groupe constituent des fractions de cendres dont la taille varie de 10 à 30 microns. Lorsqu’un flux gazeux circule autour d’une canalisation, ces particules se déposent préférentiellement à sa surface et forment une couche de dépôts. En conséquence, la taille de la couche de dépôts meubles est déterminée par l'équilibre dynamique des processus de sédimentation constante des fractions moyennes de cendres et de destruction de la couche déposée par des particules plus grosses.

Figure 3.32 – Contamination des canalisations par des dépôts meubles lors différentes directions et vitesses de déplacement des gaz

L'une des méthodes de nettoyage des surfaces chauffantes consiste à utiliser un impact dynamique sur la couche de dépôts avec un jet de vapeur, d'eau ou d'air. L'efficacité des jets est déterminée par leur portée, dans laquelle le jet maintient une pression dynamique suffisante pour détruire les dépôts. Un jet d'eau a la plus grande portée et l'effet thermique sur les dépôts denses.

Des appareils de ce type sont utilisés pour nettoyer les grilles des chambres de combustion. Cependant, le soufflage d'eau nécessite un calcul strict pour éviter une surfusion soudaine du métal après l'élimination des dépôts.

Pour nettoyer les surfaces chauffantes radiatives et les surchauffeurs convectifs, les appareils escamotables multibuses fonctionnant à la vapeur saturée ou surchauffée avec une pression de l'ordre de 4 MPa se sont généralisés.

Pour nettoyer les écrans et les paquets de tuyaux de couloir dans la zone d'un conduit de gaz horizontal, un nettoyage par vibration est utilisé. Son action repose sur le fait que lorsque les tuyaux vibrent à hautes fréquences, l'adhérence des dépôts au métal est perturbée. À ces fins, des vibrateurs à tiges refroidies à l'eau sont utilisés, transmettant l'impact à la surface à nettoyer.

La plupart façon efficace nettoyage des surfaces convectives dans le puits de descente chaudière à vapeurà partir de cendres en vrac est nettoyage des tirs. Dans ce cas, l'énergie cinétique de la chute de pellets de fonte d'un diamètre de 3 à 5 mm est utilisée. Le tir est propulsé vers le haut par un flux d'air et réparti sur toute la section du manche. La consommation de grenaille pour le nettoyage est déterminée en fonction de l'intensité optimale de «l'irrigation» avec grenaille - 150 - 200 kg/m 2 de la section transversale du puits convectif. Le temps de nettoyage est généralement de 20 à 60 s.

Une condition préalable au succès de l'utilisation du nettoyage par grenaille est la régularité de son utilisation immédiatement après la mise en service de la chaudière, alors qu'elle est encore pratiquement surfaces propres chauffage

Récemment, la méthode s'est généralisée nettoyage par ondes thermiques chauffer les surfaces de l'arbre convectif à l'aide d'ondes acoustiques basse fréquence générées dans une chambre de combustion explosive pulsée spéciale.

Le nettoyage des aérothermes régénératifs (RAH) situés à l'extérieur de la chaudière s'effectue en soufflant la garniture d'échange thermique du RAH avec de la vapeur surchauffée (170 - 200 o C au-dessus de la température de saturation), le lavage à l'eau est moins souvent utilisé (il élimine les substances collantes dépôts, mais augmente la corrosion), et également en utilisant la méthode de nettoyage par ondes de choc et méthode de nettoyage thermique. Cette dernière consiste à augmenter périodiquement la température de l'emballage à 250 - 300 ° C en coupant l'alimentation en air de l'appareil RAH. Cela sèche les dépôts collants et évapore l'acide sulfurique condensé.

Ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie

_________________

Budget de l'État fédéral établissement d'enseignement plus haut enseignement professionnel UNIVERSITÉ POLYTECHNIQUE D'ÉTAT DE SAINT-PÉTERSBOURG

INSTITUT DE L'ÉNERGIE ET ​​DES SYSTÈMES DE TRANSPORT

Département d'ingénierie énergétique

Département des Réacteurs et Chaudières

DISCIPLINE : INSTALLATIONS DE CHAUDIÈRES SUJET : NETTOYAGE DES SURFACES CHAUFFANTES DES CHAUDIÈRES

DÉPÔTS EXTERNES

"_____"___________2013

Saint-Pétersbourg

1 Mécanismes de formation des dépôts.

La contamination externe se produit pendant le fonctionnement sur les surfaces des écrans chauffants, sur les écrans des fours, dans un entonnoir froid et dans les premières rangées de tuyaux de surchauffeur d'une chaudière fonctionnant au combustible solide pulvérisé. Ces dépôts se forment à une température des gaz supérieure à la température de ramollissement des cendres à la sortie du four, ainsi que dans les zones à haute température du four avec une mauvaise organisation aérodynamique du processus de combustion. En règle générale, les scories commencent dans les espaces entre les tuyaux de tamis, ainsi que dans les zones stagnantes et les zones de four. Si la température de l'environnement de combustion dans la zone de formation des dépôts de scories est inférieure à la température à laquelle les cendres commencent à se déformer, alors la couche externe de scories est constituée de particules durcies. À des températures plus élevées, la couche externe du laitier peut fondre, ce qui favorise l'adhésion de nouvelles particules et une augmentation des scories.

La croissance des dépôts de scories peut se poursuivre indéfiniment. La forme caractéristique des dépôts de scories est une structure fondue, dure, parfois vitreuse. Ils contiennent également des inclusions métalliques qui se forment lors de la fusion de composants de cendres contenant des oxydes métalliques.

La vitesse du flux de gaz a un effet significatif sur les dépôts polluants – augmentant la vitesse gaz de combustion et la concentration des cendres et leur entraînement s'observent dans les couloirs de gaz, entre les parois du conduit de fumée et les canalisations, avec une grande distance entre les canalisations ou les serpentins, etc.

La contamination des surfaces chauffantes par des cendres et de la suie entraîne une augmentation de la température

La contamination des tuyaux de tamisage et des premières rangées de tuyaux de chaudière entraîne une augmentation de la température de la vapeur surchauffée, de la température des gaz et des scories. Les scories unilatérales et la contamination du conduit de fumée par les cendres peuvent provoquer des déséquilibres de température et de vitesse du gaz, ce qui altère les performances et réduit la fiabilité des surfaces de chauffage ultérieures.

Des dépôts denses peuvent se former sur les tuyaux de tamis dans la chambre de combustion et sur les surfaces chauffantes des conduits de convection, généralement lors de la combustion de fioul. De plus, les fiouls sulfureux, lorsqu'ils sont brûlés avec un excès d'air important, produisent des dépôts denses sur les tuyaux du surchauffeur et du réchauffeur air-vapeur.

Lors de la combustion de fioul à haute teneur en vanadium, des dépôts denses de vanadium se forment sur les tuyaux du surchauffeur avec une température de paroi de 600 à 650 ºC.

L'apparition de dépôts de suie et d'entraînement sur les surfaces chauffantes arrière peut être détecté par une augmentation de la résistance (la différence de vide après et devant le conduit de fumée).

La principale méthode de protection des surchauffeurs à écran et à convection contre les scories est bon choix températures des gaz devant les surfaces chauffantes. Ceci peut être réalisé en faisant chambre de combustion une telle hauteur à laquelle

assure le refroidissement des gaz pour température requise, nivelant le champ de température à la sortie du four, grâce à la recirculation des gaz dans la partie supérieure de la chambre de combustion.

Selon la nature de leur action, les moyens de protection des surfaces chauffantes contre les dépôts extérieurs peuvent être divisés en actifs et préventifs. Les moyens actifs assurent l'influence sur les caractéristiques qualitatives et quantitatives des dépôts de cendres et de scories, c'est-à-dire ces moyens visent à empêcher la formation de dépôts et à réduire leur résistance mécanique. Ceux-ci incluent divers additifs qui réduisent l'intensité de la formation de dépôts ou leur résistance, les méthodes de combustion des combustibles dans les chaudières, etc.

La formation de dépôts sur les surfaces chauffantes est le résultat d’un certain nombre de processus physiques et chimiques complexes.

En fonction de la zone de température de formation, les dépôts sont divisés en dépôts sur des surfaces chauffantes à basse température et à haute température. Les premiers se forment dans la zone de températures de fumées modérées et basses sur des surfaces chauffantes qui ont une température de paroi relativement basse (économiseurs et extrémité « froide » de l'aérotherme). Les seconds se forment dans la zone à haute température de la paroi de la chambre de combustion, sur les économiseurs des chaudières à paramètres de vapeur élevés, les surchauffeurs de vapeur et l'extrémité chaude de l'aérotherme.

En fonction de la nature de la connexion des particules et de la résistance mécanique de la couche, les dépôts sont divisés en lâches, liés lâches, liés forts et fondus (scories).

Selon les minéraux et compositions chimiques Il existe des gisements liés aux alcalis, aux phosphates, aux aluminosilicates, aux sulfites et aux gisements à haute teneur en fer. En fonction de l'emplacement le long du périmètre de la conduite lavée par le flux de gaz, les dépôts sont répartis en front, arrière et dépôts dans des zones d'épaisseur minimale de couche limite.

Les dépôts frittés sur les surfaces frontales des tuyaux forment généralement des crêtes dont la hauteur peut atteindre 200 à 250 mm.

Au verso, la hauteur des dépôts est moindre. Dans certaines conditions, des dépôts frittés peuvent obstruer les espaces intertubes.

La formation de dépôts peut être associée non seulement au dépôt de cendres, mais aussi à la condensation sur des canalisations relativement froides des surfaces chauffantes de composés alcalins ou d'oxyde de silicium, sublimés à partir de la partie minérale du combustible lors de sa combustion. Les limites de température et l'intensité de condensation des vapeurs de composés alcalins et d'oxyde de silicium sur les surfaces chauffantes dépendent principalement de leur pression partielle dans les produits de combustion.

Dans certains cas, la formation des dépôts est fortement influencée par les processus chimiques se produisant dans la couche de dépôt (formation de composés liés aux sulfates, etc.).

Figure 1. Dépendance du coefficient de contamination des surfaces chauffantes sur la vitesse du gaz :

a – des faisceaux de tuyaux décalés ; b – faisceaux de canalisations de couloir

La contamination des tuyaux est fortement influencée par leur diamètre, le pas entre les tuyaux, ainsi que l'ordre de disposition - en couloir ou en quinconce. La réduction du diamètre et du pas des tuyaux en faisceaux de tuyaux décalés réduit considérablement la contamination. Il y a plus de pollution dans les faisceaux de canalisations des couloirs que dans les faisceaux de canalisations échelonnés.

Figure 2. Contamination des canalisations avec un emplacement minier (selon les données VTI) :

a – flux ascendant ; b – flux descendant ; c – flux horizontal

2 Nettoyer les surfaces chauffantes des dépôts de cendres formés à l'aide de la méthode de soufflage.

Le soufflage est le moyen principal et le plus courant de protéger les surfaces chauffantes contre la contamination par les scories et les cendres. Bien que le soufflage doive être de nature préventive, pendant le fonctionnement, il est souvent nécessaire d'éliminer les dépôts formés, qui se produisent également sur chaudières modernes. Sur la base de ces considérations, il est nécessaire de déterminer deux types de fonctionnement du jet : le soufflage de cendres et le décrassage. Le premier concerne les dépôts libres, le second les dépôts durables.

L'énergie du jet devrait décomposer les dépôts en particules fines et les amener dans un état d'envol, après quoi le flux gaz de combustion les évacue à l’extérieur de l’unité.

Tous les types de soufflage connus dans la pratique énergétique sont réalisés par lavage tangentiel, frontal ou transversal.

Le lavage tangentiel peut se faire soit avec une buse rotative, comme c'est le cas dans le dispositif OPR-5, soit en soufflant les couloirs diagonaux de l'économiseur d'eau avec le dispositif OPE. Lors d'un lavage tangentiel, le jet semble projeter une couche de dépôts. Le lavage frontal se caractérise par deux caractéristiques : la circularité entre l'axe du jet et la couche

dépôts de cendres de scories et alignement des axes des jets et de la conduite dans un seul plan. Lors d'un impact frontal sur la canalisation, le jet semble couper la coquille de laitier le long de l'axe de la canalisation le long de sa génératrice et tend à la projeter. DANS forme pure Cette méthode n'est pas utilisée en raison de la complexité importante de sa mise en œuvre et du risque d'usure érosive des canalisations soufflées.

Lors du lavage transversal, le jet agit selon la normale à la canalisation. Contrairement au précédent, le jet traverse le corps du tuyau et les scories s'y déposent selon le schéma de coupe du bois à travers les fibres. Le lavage transversal, par exemple, se produit lors de la combinaison

mouvement de translation du jet soufflant avec sa rotation.

En raison de la configuration complexe des faisceaux de chaudières, aucun des types de lavage décrits n'existe isolément. Mais dans chaque cas particulier de soufflage, en règle générale, l'un ou l'autre type de lavage prévaut sur les autres.

Lorsque la vapeur se dilate, elle réduit la température (jusqu'à environ 100 °C). Dans le foyer et les conduits de fumée, la température est beaucoup plus élevée. En raison du refroidissement inégal local des scories par le jet, des champs de température y apparaissent et, par conséquent, des contraintes. Des fissures apparaissent dans les dépôts d'écoulement.

La décomposition des dépôts de scories par un jet soufflant se produit sous l'influence de trois facteurs : thermique, dynamique et abrasif.

Une particularité du jet de vapeur soufflé est la présence d'humidité dont la proportion peut aller de 8 à 18 %.

Lorsqu'elles sont déposées à la surface des scories, les gouttelettes d'humidité s'évaporent instantanément, car l'eau qu'elles contiennent est chauffée jusqu'à la température de saturation, leur taille est petite et la pression thermique des scories est élevée. En raison de l'évaporation des gouttelettes d'humidité, un refroidissement supplémentaire des scories se produit et les contraintes thermiques y augmentent encore plus.

Puisque le jet d'air à la sortie de la buse est toujours plus froid que le jet de vapeur d'au moins 200 °C, alors, dans le cadre du facteur thermique, le jet d'air soufflé, toutes choses égales par ailleurs, est plus efficace que le jet de vapeur. Même avec des scories liquides, lorsqu'elles sont fortement refroidies par un jet soufflant, la croûte de scories perd ses propriétés plastiques et devient plus cassante.

L'angle entre la direction du jet venant en sens inverse et la surface à laver est généralement appelé angle d'attaque. Un avion à réaction avec un angle d'attaque de 90° a la plus grande portée. La force d'impact du jet dépend du débit, de l'angle d'attaque et de la distance.

Figure 3. Dispositif de soufflage Ilmarine-TsKTI pour surfaces chauffantes à écran chauffant : 1 - moteur électrique ; 2 - entraînement manuel; 3 - mécanisme de soupape ;

4 - boîte de vitesses ; 5 - tête de buse.

Les dispositifs de soufflage sont placés de telle sorte que les zones d'action active des jets de soufflage couvrent toutes les zones de scories et de dérive de cendres. De plus, il ne faut pas oublier que la pression dynamique doit être suffisante pour détruire la formation de scories, mais pas pour détruire les canalisations. Selon diverses études et observations, la limite supérieure est comprise entre 1 000 et 1 100 kg/m2, la limite inférieure entre 25 et 200 kg/m2 à une distance de 1 mm de la surface chauffée à laver.

Généralement, les souffleurs sont alimentés par de la vapeur à une pression de 22 à 30 kg/cm2.

Le système de soufflage de vapeur peut être alimenté par un circuit autonome ou groupé. Dans un système autonome, le système de soufflage est alimenté par la vapeur provenant de la chaudière à souffler. Le schéma de groupe se caractérise par la présence d'une source d'énergie externe, par exemple une extraction par turbine, un compresseur central à jet de vapeur ou une chaudière à vapeur spéciale avec de faibles paramètres et une faible productivité. Le régime de groupe est plus rentable que le régime autonome.

3 Nettoyage vibrant des surfaces chauffantes.

Le nettoyage par vibration et l'agitation sont deux variantes de la même méthode de protection de la surface chauffante. Ils diffèrent par la fréquence et l'amplitude de l'oscillation de la bobine soufflée, ainsi que par l'ampleur de la force appliquée. Lors du nettoyage par vibration, la fréquence d'oscillation se compte en milliers et lors de l'agitation, elle est en unités ou en dizaines de périodes par minute.

Dignité cette méthode le fait qu'il ne nécessite pas l'introduction de substances étrangères (vapeur, air, eau) dans le conduit de gaz, et l'inconvénient est le champ d'application limité (ne peut être utilisé que pour nettoyer les boucles de tuyaux élastiques).

Il existe deux formes possibles de vibration de la bobine : coaxiale et transversale. Avec la vibration coaxiale, les mouvements coïncident avec le plan de la bobine au repos (par exemple, déplacer un écran vertical de haut en bas).

La vibration transversale consiste en une déviation alternée de la bobine dans les deux sens depuis position centrale paix. Ce type de nettoyage vibratoire est devenu plus répandu.

Figure 4. Dispositif de nettoyage vibratoire de la surface chauffante :

1 - vibrateur ; 2 - tractions ; 3 - sceau; 4 - surface chauffante.

La première expérience de nettoyage par vibration a été réalisée en URSS en 1949 ; la fréquence de vibration était estimée à environ 50 Hz. Au début, on craignait une détérioration de la structure du tuyau métallique à la suite du nettoyage par vibration, mais après 2 600 heures de travail avec nettoyage par vibration, il n'y a eu aucune détérioration des propriétés du métal, selon VTI. Des données similaires ont été obtenues en RDA.

Du fait que le tirage doit toujours être dans le conduit de fumée, il y a un problème de chauffage. Plusieurs conceptions de cannes sont connues :

1. Tige massive (solide). Facile à fabriquer, bon marché, mais utilisable uniquement jusqu'à 600 °C

2. Tige tubulaire creuse refroidie à l'eau. Peut être utilisé pour n'importe quel

températures. Fabriqué selon le principe « pipe-in-pipe ». Eau de refroidissement 120

°C, dans la tige, il chauffe jusqu'à 130…160 °C. Le débit d'eau de refroidissement à travers une tige est de 1,5 t/h.

3. Tige massive en acier résistant à la chaleur. Il est massif, encombrant et a un coût de fabrication élevé.

DANS En Russie, les barres refroidies à l'eau sont principalement utilisées.

Pour faire passer la tige à travers le revêtement, un insert en fonte de forme ovale est utilisé, tandis que le grand axe de l'arbre est installé verticalement pour assurer le libre mouvement de la tige vers le bas de 35..40 mm. Le manchon autour de la tige est rempli de peluches d'amiante et l'extérieur est recouvert d'un manchon élastique en tissu d'amiante.

L'entraînement mécanique du nettoyage vibratoire est :

Vibrateur avec moteur électrique;

Outil à percussion pneumatique tel qu'un marteau-piqueur ;

Cylindre de puissance pneumatique.

Des vibrateurs excentriques avec moteurs électriques triphasés à cage d'écureuil d'une puissance de 0,6 à 0,9 kW à 288 tr/min sont utilisés. Le nettoyage vibratoire est généralement réalisé avec une fréquence de l'ordre de 50 périodes par seconde avec une amplitude d'oscillation de 0,2 à 1 mm sur une chaudière froide et de 0,25 à 0,4 sur une chaudière en marche.

4 Shot nettoyage des surfaces chauffantes « queue ».

Le nettoyage par grenaille, par rapport au soufflage, présente deux avantages importants : une plage de débit de grenaille presque illimitée et l'élimination (avec un nettoyage par grenaille régulier) du risque de blocage des surfaces chauffantes avec les dépôts retirés des unités situées plus haut.

A.P. Pogrebnyak, chef du laboratoire, V.L. Kokorev, concepteur en chef du projet, A.L. Kokorev, ingénieur principal, I.O. Moiseenko, ingénieur de 1ère catégorie, A.V. Gultyaev, ingénieur principal, N.N. Efimova, designer leader, JSC NPO TsKTI, Saint-Pétersbourg

Le développement de moyens pulsés pour nettoyer les surfaces chauffantes a été lancé par des spécialistes de NPO TsKTI en 1976-1978. en raison du fait qu'une longue expérience dans l'exploitation de chaudières pour l'industrie et énergie municipale, les chaudières à chaleur résiduaire et les appareils technologiques énergétiques de diverses industries équipés de moyens de nettoyage traditionnels, ont montré leur efficacité et leur fiabilité insuffisantes, ce qui a considérablement réduit l'efficacité des unités (diminution de l'efficacité de 2 à 3 %).

Depuis la création des premiers appareils industriels de nettoyage par impulsions de gaz (GCP) chez NPO TsKTI, la coopération avec les principales chaudronneries (Belenergomash, BiKZ, DKM) a commencé. Par exemple, en 1986, GIO TsKTI était équipé de l'échantillon de tête de la chaudière à chaleur résiduaire RKZh-25/40 produite par la chaudière de Belgorod, installée derrière le four de fusion des concentrés de cuivre dans un bain liquide à l'exploitation minière de Balkhash et Combine métallurgique, qui a assuré nettoyage efficace ses surfaces chauffantes radiatives et convectives. L'utilisation du GIO TsKTI pour nettoyer les surfaces chauffantes des chaudières à chaleur résiduaire produites par BZEM derrière les fours à lit fluidisé pour la cuisson des pyrites dans la ligne de production d'acide sulfurique de l'Association de production d'Azot de la ville de Meleuz (KS-250 VTKU, KS-450VTKU ) a résolu le problème du refroidissement des gaz de combustion à un niveau permettant la création de conditions fonctionnement fiable précipitateurs électrostatiques.

Une expérience positive est devenue une condition préalable au choix des OGM comme agent de nettoyage lors du développement de projets NPO TsKTI pour une série unifiée de chaudières à chaleur résiduaire pour BZEM, dont il a été décidé de démarrer la production au début des années 90. .

Les OGM ont également été largement introduits pour remplacer les dispositifs de nettoyage par grenaille et de soufflage de vapeur sur les chaudières produites par la chaudière de Biysk (chaudières DE, KE, DKVR) et de Dorogobuzhkotlomash (chaudières KV-GM, PTVM). Il a été établi production industrielleéconomiseurs équipés de dispositifs OGM à l'usine de construction de machines de Kusinsky.

En 1986, GIO TsKTI a été mis en production industrielle à l'usine d'Ilmarine (Tallinn) et en 1990, les livraisons de systèmes GIO d'usine aux installations énergétiques industrielles et municipales de l'URSS ont commencé. Cependant, en 1991, ces approvisionnements ont été interrompus et de nombreuses chaufferies ont commencé à produire des appareils OGM de leur propre production pour compléter leurs équipements, qui présentaient généralement un certain nombre de défauts de conception.

Les spécialistes de NPO TsKTI ont continué à mettre en œuvre des OGM de leur propre conception sur les chaudières à des fins diverses, et depuis 1989 également sur les chambres de convection des fours à fioul. Dans le même temps, les OGM ont été améliorés dans le sens d'une augmentation de leur niveau technique, de leur fiabilité et de leur sécurité, ce qui a permis de créer des systèmes OGM entièrement automatisés.

Les premiers dispositifs OGM expérimentaux et industriels ont été conçus pour un système de contrôle presque entièrement manuel des actionneurs, ce qui compliquait considérablement le processus de leur fonctionnement, nécessitant des ajustements fréquents de l'équipement, nécessitant des compétences particulières et une formation supplémentaire du personnel de maintenance et d'exploitation. Pour éliminer ces facteurs, des développements ont commencé moyens techniques pour l'automatisation des systèmes OGM. Le premier système GIO entièrement automatisé a été mis en œuvre en 1998 dans le cadre d'un contrat avec l'entreprise de construction de chaudières AALBORG KEYSTONE (Danemark) sur une chaudière à chaleur résiduelle installée derrière des générateurs diesel de 30 MW à la centrale électrique de Zavodov. Mer Morte en Israël (photo 1).

Photo 1. OGM dans la chaudière de récupération de chaleur de la centrale électrique de Dead Sea Plants (Israël).

Le GMO a été installé pour remplacer les dispositifs de soufflage d'air peu fiables et inefficaces sur le surchauffeur de vapeur d'une chaudière à chaleur résiduelle fonctionnant sous une pression allant jusqu'à 3 000 Pa, ce qui, à son tour, a nécessité le développement de solutions de conception pour protéger les unités et les canalisations du GMO. gaz de combustion. Dans le même temps, le système GMO a fonctionné de manière stable à la fois en mode automatique (à partir du panneau de commande de la station) et en mode manuel, exécutant tous les programmes spécifiés dans tous les modes de fonctionnement de la chaudière dans toute la plage de pressions des fumées (de 0 à 3000 Pa) sans réajustement. Unités d'aspiration installées sur les buses d'échappement des chambres d'impulsion fournies protection fiable chambres et système de canalisations d'OGM provenant des gaz de combustion. GIO a assuré un nettoyage efficace des surfaces chauffantes du surchauffeur situé en dehors de la zone de scorification et un décrassage à froid des paquets de surchauffeurs situés dans la zone de scorification.

En 1999, une chaudière OL-20 de Rafako (Pologne) dotée d'un four pour brûler les coques de tournesol a été équipée d'un système automatisé d'OGM, qui a été mis en service commercial au Zaporozhye MZHK.

Dans le cadre du processus d'introduction du GIO sur l'équipement des entreprises de chaudronnerie nationales et étrangères au cours de la période 2000 à 2005, des systèmes avec des unités unifiées et des complexes de contrôle automatique ont été créés chez JSC NPO TsKTI (photo 2).

Photo 2. Unités unifiées du système OGM pour la chaudière.

En 2006, sur le four de chauffage au fioul VDM-1, conçu et fourni par Foster Wheeler pour l'usine LUKOIL-Neftokhim-Burgas AD (Bulgarie), le système OGM a été installé à la place du système de nettoyage prévu par la conception du four à l'aide de soufflantes à vapeur. (photo 3) et a assuré un nettoyage efficace des serpentins à ailettes de la chambre de convection avec une réduction significative de la consommation de métal, des dimensions et des coûts d'exploitation par rapport au soufflage de vapeur.

Photo 3. Éléments du système OGM sur le four VDM-1 de LUKOIL – Neftochim-Burgas AD (Bulgarie).

Le travail avec des entreprises étrangères de construction de chaudières a contribué à augmenter le niveau technique et la fiabilité des systèmes GIO, ce qui a contribué à la mise en œuvre du GIO TsKTI pour les installations en Russie.

Depuis 2006, un accord est en vigueur entre OJSC Dorogobuzhkotlomash et OJSC NPO TsKTI pour la fourniture d'unités technologiques pour les systèmes GIO de chaudières à eau chaude produits par l'usine. Actuellement, environ 40 unités technologiques ont été fournies. Dans ce cas, les chambres d'impulsions et les pipelines sont fabriqués en usine. Cette forme de coopération est bénéfique pour les deux parties.

Depuis le milieu des années 2000 les livraisons de systèmes automatisés GIO TsKTI aux principales chaudronneries de Russie et des pays de la CEI ont repris. Pour l'usine de construction de machines électriques de Belozersky (Biélorussie), des projets ont été développés pour une série de prototypes de chaudières E-30-3.9-440DF, E-20-3.9-440DF, E-10-3.9-440DF, brûlant de la tourbe et des déchets de bois. . Le GIO de la chaudière E-30-3.9-440DF a été mis en service à Belorusskaya GRES-1 en mars 2013. Dans un avenir proche, il est prévu de fournir le GIO pour les E-20-3.9-440DF et E-10. -3,9 chaudières -440DF. Un nouveau complexe de contrôle a été développé pour ces types de chaudières circuit collecteur avec commun bloc technologique Et électrovannes fournir un mélange gaz-air à plusieurs groupes de chambres d'impulsions. En mai 2013, la chaudière nouvellement construite KVGM-139.6-150, CHPP-2 de Novossibirsk, a été livrée à la chaufferie de Biysk. Actuellement, un projet a été développé et il est prévu de fournir à OJSC Sibenergomash deux GIO pour des chaudières E-100-1.6-535GMN fonctionnant sous une pressurisation de 4000 Pa, destinées à être installées dans la centrale thermique de l'usine pétrochimique d'Angarsk. L'alimentation en air pour l'aspiration est assurée par le ventilateur de la chaudière.

En 2008, le système automatisé GIO a été mis en œuvre sur deux chaudières à eau chaude KVGM-100 de la chaufferie n° 1 de l'entreprise unitaire d'État fédérale « Combiner les mines et les produits chimiques » (Zheleznogorsk, territoire de Krasnoïarsk), fonctionnant au fioul à haute teneur en soufre. .

L'unité de nettoyage de grenaille prévue par le projet n'a pas été utilisée en raison de sa faible efficacité et de sa faible fiabilité. Avant l'introduction des OGM, tous les deux mois les chaudières étaient arrêtées pour un nettoyage manuel, en utilisant un lavage à l'eau des surfaces chauffantes en raison d'une augmentation significative de la température des fumées (de plus de 60°C) et de la résistance du parcours des gaz, ce qui conduit à l'impossibilité de faire fonctionner des chaudières avec une charge supérieure à 50% de la valeur nominale Le lavage à l'eau dans des conditions de dépôts de soufre sur les éléments des colis convectifs a provoqué une corrosion du métal par l'acide sulfurique, ce qui a réduit la durée de vie des surfaces chauffantes d'environ la moitié. De plus, il y avait un problème de neutralisation des eaux de lavage acides.

Lors de la réalisation de ces travaux, six chambres d'impulsions d'un diamètre de 325 mm, reliées en trois groupes, ont été installées dans les sections des paquets convectifs de chaque chaudière. Le mélange gaz-air était fourni à chaque groupe de chambres à partir d'unités technologiques (3 pièces sur chaque chaudière), remplissant toutes les fonctions nécessaires conformément à l'algorithme de fonctionnement. Le système OGM est contrôlé à partir d'une unité de contrôle réalisée sur la base d'un contrôleur industriel et située dans la salle de contrôle. Le nettoyage des colis convectifs est réalisé par fonctionnement séquentiel de chambres d'impulsion le long du flux de fumées.

Grâce à l'introduction des systèmes GIO, l'efficacité de chaque chaudière a augmenté de 1 à 1,5 %, et la mise en marche régulière du GIO une fois par jour garantit que les surfaces de chauffage sont maintenues dans un état de propreté opérationnelle et maintiennent les températures des fumées au niveau niveau des valeurs réglementaires. La réduction de la résistance le long du trajet des gaz de combustion permet aux chaudières de fonctionner à la charge nominale. Le refus des lavages à l'eau augmente considérablement la durée de vie des surfaces chauffantes. La production d'énergie thermique a augmenté en raison de la suppression des arrêts de chaudières pour un nettoyage manuel fastidieux. Les coûts d'exploitation d'OGM sont insignifiants : une bouteille de propane d'une capacité de 50 litres assure le fonctionnement du système OGM pendant trois semaines, et la consommation électrique ne dépasse pas 2 kW avec une durée de cycle de nettoyage de 10 à 12 minutes.

La coopération avec les clients étrangers se poursuit. Ainsi, en août 2013, les travaux ont été achevés sur la conception du système GIO pour la chaudière à chaleur résiduaire K-35/2.0-130, destinée à être installée derrière l'unité de régénération du catalyseur dans la ligne de craquage catalytique de l'AD LUKOIL-Neftokhim-Burgas. usine (Bulgarie) . La chaudière à chaleur résiduaire doit fonctionner sous une pression allant jusqu'à 10 000 Pa, ce qui a nécessité, lors de l'élaboration du projet, de prévoir la protection des unités et des canalisations GIO contre la pénétration des fumées dans celles-ci en raison de l'apport constant d'air de le propre ventilateur du GIO aux unités d'aspiration situées entre les chambres d'impulsion et le conduit de fumée de la chaudière. Dans le cadre de cela, de nouvelles solutions de conception et de circuit ont été adoptées pour améliorer le complexe de contrôle pour une utilisation dans des conditions de fonctionnement spécifiques. Actuellement, des travaux sont en cours pour fabriquer et compléter le système OGM, en certifiant sa conformité aux exigences de la directive 97/23/CE de l'Union européenne afin d'obtenir un certificat international et le droit d'apposer le marquage CE. La mise en service est prévue pour avril 2014.

Parallèlement à l'amélioration et à la mise en œuvre des systèmes OGM, les spécialistes de NPO TsKTI ont poursuivi leurs travaux de recherche et de développement de systèmes de nettoyage pneumatique par impulsions (PCP), qui ont débuté il y a environ 35 ans. Les systèmes de nettoyage Pneumopulse ont été largement utilisés dans les pays Europe de l'Ouest et les États-Unis. DANS dernières années certaines entreprises sont entrées marché intérieur. Le début de la reprise des travaux russes dans ce domaine a été le développement par NPO TsKTI OJSC d'une conception technique pour le système PIO dans une version industrielle pilote pour les chaudières KV-R-8-115 de Kovrovkotlomash OJSC. Lors du développement de ce projet, un certain nombre de nouvelles solutions techniques ont été utilisées pour augmenter la fiabilité, l'efficacité et la facilité d'exploitation du système PIO, élargissant ainsi la portée de son application.

Littérature

1. Pogrebnyak A.P., Valdman A.M. Expérience dans la maîtrise des chaudières à chaleur résiduelle pour les fours de fusion de métaux non ferreux // Actes du TsKTI. 1989. Vol. 250.

2. Gdalevsky I.Ya., Grishin V.I., Pogrebnyak A.P., Valdman A.M. Expérience mise en œuvre industrielle nettoyage par impulsion de gaz sur le chauffage de l'eau, les chaudières à vapeur et les chaudières à chaleur résiduelle // Actes du Comité central des technologies techniques. 1989. Vol. 248.

3. Izotov Yu. P., Golubov E. A., Kocherov M. M. Augmentation de l'efficacité des surfaces chauffantes des chaudières à chaleur résiduelle pour les fours à pyrite en lit fluidisé.

4. Chaudières à récupération de chaleur et chaudières à technologie énergétique : catalogue sectoriel. M., 1990.

5. Romanov V.F., Pogrebnyak A.P., Voevodin S.I., Yakovlev V.I., Kokorev V.L. Résultats de la maîtrise des systèmes automatisés de nettoyage par impulsion de gaz (GCP) conçus par TsKTI sur les chaudières industrielles et municipales et sur les fours technologiques des raffineries de pétrole // Actes de TsKTI. 2002. Numéro. 287.

6. Appareils et dispositifs de nettoyage des surfaces chauffantes : Catalogue sectoriel. M., 1987.

7. Pogrebnyak A.P., Kokorev V.L., Voevodin S.I., Kokorev A.L., Gultyaev A.V. Efimova N.N. Résultats de la mise en œuvre de systèmes automatisés GIO TsKTI sur les fours de chauffage au fioul, les chaudières à chaleur résiduelle et les chaudières à eau chaude // Actes de TsKTI. 2009. Numéro 298.

8. A. s. N° 611101 URSS Dispositif de nettoyage pulsé des surfaces chauffantes des générateurs de vapeur des dépôts externes / Pogrebnyak et al., 1978.

9. Pogrebnyak A.P., Kokorev V.L., Voevodin S.I., Kokorev A.L., Semenova S.A. Appareils de nettoyage pulsé et acoustique des surfaces caloporteuses et technologiques. Création, développement et perspectives // Actes de TsKTI. 2009. Vol. 298.

10. Pat. 123509 Fédération de Russie. Dispositif de nettoyage pulsé des surfaces chauffantes des dépôts externes / Pogrebnyak A.P., Kokorev V.L., Kokorev A.L., Moiseenko I.O. Pub. 27/12/2012. Taureau. N° 36.

Pendant le fonctionnement de la chaudière, un soufflage de vapeur et de vapeur-eau est utilisé pour nettoyer les surfaces chauffantes, ainsi qu'un nettoyage par vibration des surfaces chauffantes extérieures des contaminants. Pour les surfaces chauffantes par convection, on utilise le soufflage de vapeur et de vapeur-eau, le nettoyage par vibration, par grenaille et acoustique ou l'auto-soufflage. Le jet de vapeur et le nettoyage par grenaille sont les plus courants. Pour les tamis et les surchauffeurs verticaux, le nettoyage par vibration est le plus efficace. Radical est l'utilisation de surfaces chauffantes auto-soufflées avec de petits diamètres et pas de tuyaux, dans lesquelles les surfaces chauffantes sont constamment maintenues propres. L'efficacité du nettoyage des surfaces chauffantes à l'aide des appareils spécifiés est déterminée par le coefficient de modification de la résistance aérodynamique du trajet du gaz de la chaudière e = ∆р к /∆т et la modification de sa puissance thermique ϕ = ∆Q/∆т, où ∆р к est l'augmentation de la résistance du trajet du gaz de la chaudière, Pa ; ∆Q - réduction de la puissance thermique de la chaudière, kW ; ∆t - période entre les nettoyages, heures. Une augmentation des coefficients e et ϕ indique la nécessité de réduire la période de temps entre les nettoyages.

Soufflage de vapeur. Le nettoyage des surfaces chauffantes externes des contaminants peut être effectué grâce à l'action dynamique de jets d'eau, de vapeur, de mélange vapeur-eau ou d'air. L'efficacité des jets est déterminée par leur portée. La dépendance de la vitesse relative du jet à une pression donnée sur sa distance relative par rapport à l'air, la vapeur, le mélange vapeur-eau est exprimée par la formule

où w 1 et w 2 sont les vitesses à une distance I de la buse et à la sortie de celle-ci ; d 2 est le diamètre de sortie de la buse.

Un jet d'eau a la plus grande portée et l'effet thermique favorisant la fissuration des scories. Cependant, le soufflage d'eau peut provoquer un refroidissement excessif des tuyaux du tamis et endommager leur métal. Le jet d'air a une forte diminution de vitesse, crée une faible pression dynamique et n'est efficace qu'à une pression d'au moins 4 MPa. L'utilisation du soufflage d'air est compliquée par la nécessité d'installer des compresseurs à haute performance et à pression. Le plus courant est le soufflage à la vapeur saturée et surchauffée. Le jet de vapeur a une courte portée, mais à une pression supérieure à 3 MPa, son action est assez efficace. La pression à la surface soufflée, Pa, est déterminée par la formule

où w 1, v 1 sont la vitesse axiale et le volume spécifique du fluide soufflé à une distance l de la buse. Avec une pression de vapeur de 4 MPa devant la soufflante, la pression du jet à une distance d'environ 3 m de la buse est supérieure à 2000 Pa.

Pour éliminer les dépôts de la surface chauffante, la pression du jet doit être d'environ 200 à 250 Pa pour les dépôts de cendres libres ; 400-500 Pa pour les dépôts de cendres compactés ; 2000 Pa pour les dépôts de scories fondues. Consommation d'agent gonflant pour vapeur surchauffée et saturée, kg/s,

où c=519 pour la vapeur surchauffée, c=493 pour la vapeur saturée ; µ = 0,95 ; d K - diamètre de la buse dans la section critique, m ; p 1 - pression initiale, MPa ; v" - volume spécifique initial de vapeur, m 3 /kg.

L'appareil de soufflage de vapeur des écrans de combustion est illustré à la Fig. 25.6. La vapeur peut être utilisée comme agent gonflant dans cet appareil et dans des appareils de conception similaire à des pressions allant jusqu'à 4 MPa et des températures allant jusqu'à 400 °C. L'appareil se compose d'un tuyau de soufflage pour fournir de la vapeur et d'un mécanisme d'entraînement. Tout d'abord, le tuyau de soufflage reçoit un mouvement vers l'avant. Lorsque la tête de buse entre dans la chambre de combustion, le tuyau commence à tourner. A ce moment, la vanne vapeur s'ouvre automatiquement et la vapeur s'écoule vers deux buses diamétralement situées. Une fois le soufflage terminé, le moteur électrique passe en marche arrière et la tête de buse revient à sa position d'origine, ce qui la protège d'un échauffement excessif. La zone de couverture du ventilateur peut atteindre 2,5 et la profondeur d'entrée dans le four peut atteindre 8 m. Les ventilateurs sont placés sur les parois du four de manière à ce que leur zone de couverture couvre toute la surface des écrans.

Les ventilateurs pour surfaces chauffantes par convection ont un tube multi-buses, ne s'étendent pas du conduit de fumée et tournent uniquement. Le nombre de buses situées de part et d'autre du tube de soufflage correspond au nombre de tubes dans une rangée de la surface chauffante soufflée. Pour les aérothermes régénératifs, des soufflantes à tuyau oscillant sont utilisées. De la vapeur ou de l'eau est fournie au tuyau de soufflage et le jet s'écoulant de la buse nettoie les plaques du réchauffeur d'air. Le tuyau de soufflage tourne selon un certain angle de sorte que le jet pénètre dans toutes les cellules du rotor rotatif de l'aérotherme. Pour nettoyer l'aérotherme régénératif des chaudières fonctionnant au combustible solide, la vapeur est utilisée comme agent gonflant et dans les chaudières fonctionnant au fioul, de l'eau alcaline est utilisée. L'eau se rince bien et neutralise les composés d'acide sulfurique présents dans les dépôts.

Soufflage vapeur-eau. L'agent de travail du ventilateur est l'eau de chaudière ou l'eau d'alimentation. Le dispositif est constitué de buses installées entre les tuyaux du tamis. L'eau est fournie aux buses sous pression et, en raison de la chute de pression lors du passage à travers les buses, un jet de vapeur-eau se forme à partir de celle-ci, dirigé vers les zones opposées des tamis, des festons et des tamis. La densité élevée du mélange vapeur-eau et la présence d'eau sous-évaporée dans le flux ont un effet destructeur efficace sur les dépôts de scories, qui sont évacués vers la partie inférieure du four.

Nettoyage par vibrations. Le nettoyage vibratoire des surfaces chauffantes externes des contaminants repose sur le fait que lorsque les tuyaux vibrent à haute fréquence, l'adhérence des dépôts au métal de la surface chauffante est perturbée. Le plus efficace est le nettoyage par vibration des surfaces chauffantes externes de la contamination des tuyaux verticaux librement suspendus - tamis et surchauffeurs à vapeur. Pour le nettoyage par vibration, les vibrateurs électromagnétiques sont principalement utilisés (Fig. 25.7).

Les tuyaux des surchauffeurs et des tamis sont fixés à une tige qui dépasse du revêtement et est reliée au vibrateur. Le courant d'air est refroidi par l'eau et l'endroit où il traverse le revêtement est scellé. Un vibrateur électromagnétique se compose d'un corps avec une armature et d'un cadre avec un noyau, fixés par des ressorts. La vibration des tuyaux à nettoyer est réalisée en raison d'impacts sur la tige avec une fréquence de 3 000 battements par minute, l'amplitude de vibration est de 0,3 à 0,4 mm. Nettoyage des tirs. Le nettoyage par grenaille est utilisé pour nettoyer les surfaces chauffantes par convection en présence de dépôts compactés et liés sur celles-ci. Le nettoyage des surfaces chauffantes externes des contaminants résulte de l'utilisation de l'énergie cinétique de pellets de fonte d'un diamètre de 3 à 5 mm tombant sur les surfaces à nettoyer. Le schéma du dispositif de nettoyage des grenailles est présenté sur la Fig. 25.8. Dans la partie supérieure du puits de convection de la chaudière, sont placés des épandeurs qui répartissent uniformément le tir sur la section transversale du conduit de gaz. En tombant, le tir fait tomber les cendres qui se sont déposées sur les tuyaux, puis les récupère avec elles dans des bunkers situés sous le puits. Depuis les bunkers, la grenaille avec les cendres pénètre dans la trémie de collecte, à partir de laquelle le chargeur les alimente dans le pipeline, où la masse de cendres et de grenaille est ramassée par voie aérienne et transportée jusqu'au collecteur de grenaille, d'où la grenaille est à nouveau acheminé par les tuyaux jusqu'aux épandeurs, et l'air ainsi que les particules de cendres sont envoyés au cyclone où se produit leur séparation. Du cyclone, l'air est évacué dans le conduit de fumée devant l'extracteur de fumée et les cendres déposées dans le cyclone sont évacuées dans le système d'élimination des cendres de la chaufferie.

Le transport du tir s'effectue selon un schéma d'aspiration (Fig. 25.8, a) ou de décharge (Fig. 25.8, b). Avec un circuit d'aspiration, le vide dans le système est créé par un éjecteur de vapeur ou une pompe à vide. Dans le circuit sous pression, l'air de transport est fourni à l'injecteur à partir du compresseur. Pour transporter la grenaille, une vitesse de l'air de 40 à 50 m/s est requise.

Le débit de grenaille à travers le système, en kg/s, est déterminé par la formule

où g dr = 100/200 kg/m 2 - consommation spécifique fractions pour 1 m2 de section de conduit de gaz ; F g - superficie de la section transversale du conduit de mine en plan, m 2 ; n - nombre de conduites pneumatiques ; on suppose qu'une conduite pneumatique dessert deux épandeurs, dont chacun dessert une section le long du conduit de gaz égale à 2,5X2,5 m ; t est la durée de la période de nettoyage, s. Habituellement t = 20/60 C.

Le nettoyage par impulsion des surfaces chauffantes externes des contaminants est basé sur l'impact d'une vague de gaz. Le nettoyage pulsé des surfaces chauffantes externes des contaminants est effectué dans une chambre dont la cavité interne communique avec les conduits de fumée de la chaudière dans lesquels surfaces convectives chauffage Un mélange de gaz combustibles et d'un comburant est périodiquement introduit dans la chambre de combustion, qui est enflammée par une étincelle. Lorsque le mélange explose dans la chambre, la pression augmente et lorsque des vagues de gaz se forment, les surfaces chauffantes extérieures sont nettoyées des contaminants.