Путилова Ирина Вячеславовна, доктор техн. наук, доцент, заведующий научно-образовательным Центром «Экология энергетики» (НОЦ «Экология энергетики» МЭИ); член Всемирной сети по побочным продуктам сжигания угля от России (WWCCPN), представитель России в Европейской ассоциации по побочным продуктам сжигания угля (ECOBA)
111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, стр. 1
+7(495)362-79-12
Putilova Irina Vyacheslavovna, Doctor of Engineering, Associate Professor, Head of the Centre for Science and Education “Ecology of Power Engineering” of MPEI; Member of the World wide Coal Combustion Products Network (WWCCPN) and the European Coal Combustion Products Association (ECOBA)
111250, Moscow, 14 Krasnokazarmennaya Street, Building 1
Ленёв Сергей Николаевич, кандидат техн. наук, заместитель генерального директора – главный инженер
119526, Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 3
Lenev Sergey Nikolaevich, Ph. D. in Engineering, Deputy General Director – Chief Engineer
119526, Moscow, Vernadsky Avenue, 101, Building 3
+7(495)362-79-12
Проблема защиты трубопроводов от абразивного износа остаётся крайне актуальной как в системах гидрозолоудаления (ГЗУ), так и в системах пневмотранспортирования золы на тепловых электростанциях (ТЭС). Интенсивное движение твёрдых частиц золы и шлака с высокой скоростью приводит к быстрому истиранию внутренних стенок труб, особенно это касается фасонных участков трубопроводов. Для обеспечения максимальной долговечности, надёжности и экологичности систем золошлакоудаления (ЗШУ) необходимо комплексно выполнять как режимные (оптимизация скоростей и концентраций), так и конструктивные мероприятия. Проанализированы нормативные документы в области абразивного износа, а также выбора оптимальных параметров и режимов транспортирования. Предложены критерии и рекомендации по выбору технологии защиты для действующих, реконструируемых и новых ТЭС. Обоснована комплексная технология защиты трубопроводов системы ЗШУ от абразивного износа, включающая оптимизацию формы фасонных элементов трубопроводов с выполнением участков стабилизации потока на входе в поворот и выходе из него с нанесением на отвод алюмокерамического покрытия. Представлены результаты успешного внедрения технологии комплексной защиты трубопроводов от абразивного износа на примере Хабаровской ТЭЦ-3. После усовершенствования формы колен поворотов трубопроводов срок их службы увеличивается в 3- 4 раза по сравнению с использованием стальных колен неоптимальной формы. Применение труб с алюмокерамическим покрытием для установки на наиболее изнашиваемых прямолинейных участках и изготовления фасонных участков трубопроводов позволяет снизить вероятность остановов систем золоудаления по причине абразивного износа в 11 раз и более по сравнению со стальными трубопроводами, что существенным образом позволяет снизить расходы на эксплуатацию системы ЗШУ ТЭС и повысить ее показатели надежности. Приведена укрупнённая оценка капитальных затрат для двух вариантов – замена изношенного участка на стандартное стальное колено и установка пилотного участка оптимальной формы с участками стабилизации потока и нанесением на отвод алюмокерамического покрытия. Статья предназначена для специалистов в области проектирования и эксплуатации систем ЗШУ ТЭС, а также для организаций, занимающихся гидро- и пневмотранспортом абразивных материалов.
A problem of protecting pipelines from erosive wear remains highly relevant at thermal power plants (TPPs) both in hydraulic ash removal systems and in pneumatic ones. The intense movement of solid ash particles at high velocity results in rapid erosion of the inner walls of pipes, especially affecting the shaped sections. To ensure maximum durability, reliability, and environmental safety of ash handling systems, it is necessary to comprehensively implement both operational measures (optimization of velocities and concentrations) and design solutions. The article covers the analyses of the regulatory documents on erosive wear as well as on selecting the optimal performance and transportation modes. Criteria and recommendations for selecting protection technology for existing, reconstructed, and new TPPs are proposed. A comprehensive technology for protecting ash conveying pipelines from erosion is substantiated, including optimization of configuration of the shaped pipeline elements with flow stabilization sections at the bend inlet and outlet, combined with the application of the alumoceramic coating to the bend. The results of successful implementation of the comprehensive pipeline protection technology from erosion are presented by the example of Khabarovsk TPP-3. After improving the shape of pipe bends, their service life increases by 3-4 times compared to the use of steel bends of non-optimal shape. Application of pipes with alumoceramic coating for the most wear-prone straight sections and for manufacturing shaped pipeline sections reduces the probability of ash removal system shutdowns due to erosive wear by a factor of 11 or more compared to steel pipelines, which significantly reduces the operating costs of the TPP ash removal systems and improves their reliability indicators. An approximate assessment of capital costs is presented for two options: replacing a worn section with a standard steel elbow and installing a pilot section of optimal shape with flow stabilization sections and application of an alumoceramic coating to the bend. The article is intended for specialists in the design and operation of TPP ash and slag removal systems, as well as for organizations involved in hydraulic and pneumatic transportation of erosive materials.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.