Расслоение пароводяной смеси с раздельным течением воды и пара может происходить при небольшой скорости среды на горизонтальных или слабонаклонных участках труб. При этом разница температур металла трубы в ее паровой и водяной части составляет около 100- 120°С и практически не может привести к пережогу и разрушению металла. В кипящем экономайзере при малой скорости воды возможно расслоение пароводяной смеси . Защита от кислородной коррозии и расслоения достигается выбором соответствующей скорости воды. Массовая скорость воды на входе в экономайзер должна быть не менее 400 кг/сек. При этом внутренний коэффициент теплоотдачи достаточно велик , чем обеспечивается надежное охлаждение змеевиков.

Для защиты паровых котлов от пароводяной и щелочной коррозии необходимо предотвращать расслоение пароводяной смеси, а также снижать местные тепловые нагрузки. Кроме того, не допускать выноса продуктов коррозии из питательного тракта в котлоагрегат; своевременно удалять образующиеся отложения оксидов и накипи кислотными очистками; организовать циркуляцию воды в трубах котла, предотвращающую глубокое упаривание котловой воды, расслоение пароводяной смеси и застой пара в отдельных трубах; не допускать развертку температуры пара в трубах пароперегревателя и обеспечивать высокую чистоту пара.

Наличие наклонных кипятильных труб снижает величину допустимого сопротивления вследствие того, что в таких трубах возможно расслоение пароводяной смеси ,и ряд других нежелательных явлений. Для контуров с наклонными кипятильными трубами следует ограничивать значения допустимой величины сопротивления сепараторов.

Однако исследования показали, что при солесодержании котловой воды в трубах с прямыми участками и при приведенных скоростях пара в трубах расслоение пароводяной смеси практически отсутствует, что исключает возможность увеличения допустимой нагрузки циклонов (это было подтверждено соответствующими испытаниями промышленного циклона).

Скорость воды в экономайзере принимают, исходя из условий предотвращения в них расслоения пароводяной смеси и кислородной коррозии. При малой скорости воды остающийся в ней кислород задерживается в местах шероховатости верхней образующей трубок и вызывает язвенную коррозию, которая распространяется на большую толщину стенки трубки вплоть до образования свищей. Расслоение пароводяной смеси при малой скорости потока вызывает ухудшение условий их охлаждения и перегрев металла трубок.

Коррозионное поражение металла внутренней поверхности экономайзеров существенно усиливается в случаях накопления в их змеевиках как собственных, так и внесенных питательной водой продуктов коррозии. В периоды пусковых режимов и при низких нагрузках, когда появляются значительные гидравлические разверки, возможно запаривание отдельных змеевиков экономайзеров либо расслоение пароводяной смеси в их слабонаклонных и горизонтальных трубах с развитием пароводяной коррозии. В зонах повышенных напряжений коррозионное поражение металла экономайзеров происходит наиболее интенсивно. К этим зонам относятся зоны термического влияния сварки, защемленные места, изгибы малого радиуса, участки наклепа металла дробью {при нарушении соответствующей защиты и повреждениях дроберазбрасывателей дробеочистительных установок).

4. Мероприятия по контролю за работой экономайзера

Для предупреждения повреждений экономайзеров следует:

следить за исправным состоянием обратных клапанов на питательных линиях и устройств сигнализации предельно допустимой температуры воды, выходящей из экономайзера;

систематически проверять работу предохранительных клапанов, установленных на отключаемых экономайзерах, которые должны открываться при давлении, превышающем рабочее давление в котле на 25 % со стороны входа и на 10 % со стороны выхода воды из экономайзера;

регулярно производить очистку золовых бункеров и проверять отсутствие увлажненной золы под экономайзером;

следить за плотностью воздушного тракта, обмуровки, газовых перегородок, состоянием поверхностей нагрева;

обеспечить хорошую работу деаэраторов и водоподготовительных установок и высокое качество питательной воды котлов;

постоянно следить за равномерным питанием котла водой и надежной работой автоматов питания;

не отключать деаэраторы питательной воды во избежание снижения ее температуры перед экономайзером нижерасчетной;

вести топочный режим в соответствии с режимной картой по показаниям контрольно-измерительных приборов, не допуская избытков воздуха сверх расчетных и работы топки с химической неполнотой сгорания топлива;

не допускать эксплуатацию котлов с нагрузкой выше расчетной при сжигании многозольного топлива. Нагрузку необходимо ограничивать, если зольность и влажность топлива больше проектных значений, а также в периоды питания котла водой пониженной температуры;

проверять отсутствие в газоходах посторонних предметов (например, оставшихся после ремонта кирпичей, досок и т. п.);

при наличии обводных газоходов у экономайзера выключать их по газам во время растопки котла, открывая обводную газовую заслонку и плотно закрывая заслонки прямого хода (через газоход) подпитку котла производить равномерно через экономайзер;

при необходимости отключения экономайзера по воде при работе котла открыть обводные заслонки и закрыть заслонки прямого хода до и после него, питать котел по обводным линиям; при отсутствии обводного газохода чугунного экономайзера не допускать растопки и работы котла при отключении по воде экономайзера, питать котел только через экономайзер и следить, чтобы температура воды на выходе из экономайзера не превышала допустимую.

при необходимости использовать сгонные линии или другие устройства, позволяющие прокачивать воду через экономайзер, помимо котла либо питать котел и дренировать воду через нижние продувочные точки;

при останове котла на капитальный ремонт необходимо провести гидравлическое испытание и осмотр экономайзера. Особое внимание при осмотре обратить на места фланцевых соединений и сварки змеевиков;

после наружной очистки змеевиков определить степень коррозионного разрушения и износа поверхностей нагрева экономайзера, приняв меры к защите или замене наиболее изношенных мест;

при заготовке труб для ремонта экономайзеров проверять их качество по сертификатам;

сварку труб экономайзеров поручать только дипломированным специалистам прошедшим специальную теоретическую и практическую подготовку;

после капитального ремонта проверить, произведена ли замена дефектных опор, подвесок и связей змеевиков, прокладок фланцевых соединений, подводящих, отводящих, перепускных труб, а также демонтаж изношенной и монтаж новой золозащиты, выборочная замена труб поверхностей нагрева экономайзера и т. п.

На котлах, в которых наблюдается интенсивный общий износ экономайзеров, необходимо периодически производить переборку изнашиваемых пакетов, ибо при отбраковке змеевиков в газоходе зачастую не удается выявить все дефекты. Периодичность переборки определяется в зависимости от местных условий эксплуатации котла.

5. Требования к конструкции обеспечивающие надёжность работы экономайзера

1) Основное требование к конструкции, экономайзеров и их основных частей - обеспечение надежной, долговечной и безопасной эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы, принятого в технических условиях (техническом задании), а также возможность технического освидетельствования, очистки, промывки и ремонта.

2) За выбор конструкции и материалов экономайзеров и их элементов, расчет на прочность, качество изготовления, монтажа, наладки и ремонта, а также за соответствие их настоящим Правилам отвечает организация (предприятие), выполнявшая конкретные работы. Все изменения проекта, необходимость в которых возникла в процессе ремонта или наладки, должны быть согласованы с проектной организацией.

3) Конструкция водоподогревателя должна обеспечивать возможность равномерного прогрева их элементов при нормальном режиме работы, а также возможность свободного теплового расширения отдельных частей.