مقاله درباره دیگ بخار و تاسیسات رسوب و خوردگی در سمت آتش

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

دیگ بخار و تاسیسات ((رسوب و خوردگی در سمت آتش)) :

تمام سوخت های تجاری، بجز گازهای طبیعی، شامل موادی هستند که باعث رسوب و خوردگی بر روی سطوح داغ دیگ های بخار می شوند. پاک سازی رسوبات مستلزم خارج کردن مکرر دیگ از سرویس، جهت آماده سازی و بهره برداری موثر از آن است. خوردگی خود نیز منجر به تجمع رسوبات ناشی از خوردگی و بستن دیگ جهت تمیز کردن سطوح و صرف هزینه های سنگین تعمیرات می گردد.البته همه سوخت ها عامل خوردگی نیستند و نیز همه دیگ ها آسیب پذیر نیستند. با طراحی دقیق و انتخاب مناسب، وقوع این مسایل بطور قابل ملاحضه ای کاهش خواهد یافت و حتی منتفی خواهد شد.تنها هدف از ارائه این مقاله بررسی مکانیزم های در رابطه با این نوع خوردگی که کمتر از خوردگی آب مورد توجه است و بالاخره پیشنهاد هایی جهت کنترل آنهاست.روسوب ها در قسمت هایی از دیگ که دمای فلز بالایی دارند به ویژه در داغ کننده های بخار (Super heaters) و پایه های نگهدارنده آنها و در ورودی سطوح حرارتی منطقه کنوکسیون بعد از کوره، به وجود می آیند. ایجاد این رسوب چه در دیگ ها لوله آتشی و چه در دیگ های لوله آبی به قدری است که مستلزم خارج کردن دیگ از مدار طی هفته ها جهت رسوب زدایی است.زیرا این رسوب باعث گرفتگی لوله های کنوکسیون و معابر عبور گازهای خروجی و منجر به افت فشار شدید و ناتوانی دمنده دیگ از ادامه کار صحیح می گردد و عملا باعث بسته شدن دیگ می شود.همانطور که در شکل زیر دیده می شود کاهش سطح مقطع لوله باعث افزایش چشمگیر مقاومت در برابر جریان گازها شده است. در این نوع تجمع رسوب، پنج لایه رسوب تشکیل می شود که لایه دوم ذوب شده و باعث جذب ذرات پراکنده خاکستر می شود. بنابراین مکانیزم رسوب با عمل چسبندگی همراه است و در واقع لایه های چسبنده زیرین باعث این عامل بوده اند.

نمونه های عینی این نوع تجمع رسوب در شکل های زیر کاملا قابل روئت است. بطوریکه ابتدای لوله کاملا از وجود خاکستر سوخت انباشته و مسدود شده است، و بدیهی است جریان گازها از لوله ها کاهش خواهد یافت.

سوخت های سنگین خاکستری در حدود 0.1% دارد. اجزای اصلی تشکیل دهنده خاکستر، اکسید سیلیس و اکسید آلومینیوم هستند که به آسانی ذوب نمی شوند. البته اجزای تشکیل دهنده خاکستر مواد نفتی اکثرا نقطه ذوب پایین دارند و حاوی سدیم و گوگرد هستند. سایر مواد موجود در خاکستر عبارتند از آهن، کلسیم، سدیم و پتاسیم هستند. که دو عنصر اخیر نقش عمده ای در چسبندگی رسوب به سطوح داغ فلز  دارند. این دو از گروه فلزات قلیایی هستند و ممکن است در سوخت به عنوان کلرورها وجود داسته باشند. ماده دیگری که در سوخت بصورت معدنی یا غیر معدنی با سوخت یا خاکستر ترکیب می شوند، گوگرد است. گوگرد بیشتر بصورت اکسید گوگرد (SO2) و مقدار کمی حداکثر 5% به صورت اکسیذ بسیار فعال SO3 می باشد.عمل احتراق باعث تجزیه این مواد می گردد که همزمان باعث افت دما در معبرهای گاز، مجددا به صورت های دیگربنام سولفات ها (Na2SO4,K2SO4) یا پیرو سولفات ها (Na2S2O7 , K2S2O7) ترکیب می شوند. نقطه ذوب این نمک ها به قرار زیر است:

سولفات سدیم

880 درجه سانتیگراد

پیرو سولفات سدیم

410 درجه سانتیگراد

سولفات پتاسیم

1069 درجه سانتیگراد

پیرو سولفات  پتاسیم

300 درجه سانتیگراد

از نمک های فوق پیرو سولفات ها از همه مهمتر هستند. زیرا دمای بخش های خاصی از دیگ، بخصوص داغ کننده های بخار دیگ های لوله آتشی و لوله آبی همواره 300-400 درجه سانتیگراد می باشند. که در این نقاط لایه چسبنده و مذاب تشکیل شده بر سطح فلز، ذرات معلق خاکستر را بر روی خود جذب می کنند. با تلمبار شدن رسوبات دمای فلز بالا رفته و سایر مواد با نقطه ذوب بالاتر را نیز ذوب می کنند. با زیاد شدن ضخامت رسوبات واکنش ها بیشتری بین اکسید سیلیس، آهن، سدیم و پتاسیم صورت می گیرد و تشکیل گدازه مذاب و فشرده ای می نماید. بنابراین باید سعی کرد سوخت هایی که درصد سدیم و پتاسیم کمتری دارند را استفاده کرد. ولی متاسفانه همواره سوخت، قابلیت احتراق و قیمت، عواملی است که این موضوع را تحت شعاع قرار می دهد. جدول زیر تجزیه خاکستر دو نوع سوخت را نشان می دهد.