Модернизация котла ТВГ-8М - дипломный проект

Введение

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды.

Котельные установки в зависимости от типа потребителя разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные. По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые (для выработки пара) и водогрейные (для выработки горячей воды).

Отопительные котельные установки (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции производственных и жилых помещений.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на местные (индивидуальные), групповые и районные.

Местные отопительные котельные обычно оборудуют водогрейными котлами с нагревом воды до температуры не более или паровыми котлами с рабочим давлением до . Такие котельные предназначены для снабжения теплотой одного или нескольких зданий.

Групповые отопительные котельные обеспечивают теплотой группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Такие котельные оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами, как правило, большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специальных зданиях.

Районные отопительные котельные предназначены для теплоснабжения крупных жилых массивов; их оборудуют сравнительно мощными водогрейными и паровыми котлами.

Техническое состояние источников теплоснабжения, тепловых сетей и других объектов коммунальной теплоэнергетики на сегодняшний день не отвечает современным требованиям. Необходима техническая реконструкция всей системы теплоснабжения и внедрение нового энергоэффективного и экологически чистого теплоэнергетического оборудования.

Промышленным и коммунальным теплоагрегатам присущи следующие недостатки:

большая часть промышленных и бытовых котлов морально и физически устарели;

многие котлы уже не выпускаются промышленностью;

водно-химическое оборудование отопительных котельных находится в запущенном состоянии;

большая часть котлов не снабжена системами автоматики безопасности и регулирования;

количество капитальных и текущих ремонтов превышает допустимые нормы.

На сегодня подавляющее большинство проектов по энергосбережению в жилищно – коммунальном хозяйстве Украины направлена на решение двух неотложных вопросов функционирования этой сферы: во-первых это постоянные перерасходы энергоносителей и невозможность бесконечно повышать тарифы для потребителей; вовторых, это отсутствие, неудовлетворительное качество или крайняя не надёжность основных видов жилищно – коммунальных услуг (особенно в централизованных сетях).

Перспективным направлением в техническом переоснащении источников теплоснабжения является модернизация и реконструкция существующих водогрейных котлов с установкой современных газогорелочных устройств обеспечивающих более эффективное и экономичное сжигание топлива с наименьшим количеством вредных выбросов в атмосферу; установка утилизаторов теплоты уходящих газов; замена существующих систем автоматики безопасности и регулирования; увеличение поверхности нагрева котлов.

Экономия топливно-энергетических ресурсов – сравнительное в сопоставлении с базовым, эталонным значением сокращения потребления ТЭР на производство продукции, выполнения работ и оказания услуг установленного качества без нарушения экологических и других ограничений в соответствии с требованиями общества.

Основными направлениями повышения энергоэффективности в комплексе теплоснабжения являются:

- вывод из эксплуатации котельных выработавших свой ресурс;

- применение возобновляемых источников низкопотенциального тепла (тепловых насосов);

- модернизация действующих котельных и строительство новых с использованием современных технологий и оборудования с коэффициентом полезного действия не менее 92%;

- строительство новых и замена действующих тепловых сетей с

использованием современных технологий;

- замена старых отопительных котлов в жилых и общественных зданиях с индивидуальными системами отопления на энергоэффективные котлы с КПД не менее 95%;

- внедрение и строительство децентрализованных источников теплоснабжения.

Общая часть

1.1 Характеристика котельной

Отопительная котельная расположена в жилом микрорайоне города Луганск. Котельная предназначена для выработки тепловой энергии в виде горячей воды для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Основным топливом для котельной является природный газ по составу приравненный к топливу из газопровода ЩебелинкаХарьков.

Газоснабжение котельной осуществляется из городского газопровода высокого давления. Для снижения давления газа до рабочего к котельной пристроена газорегуляторная установка.

Система теплоснабжения – закрытая двухтрубная со смешанной схемой присоединения подогревателей горячего водоснабжения и абонентов.

Теплоснабжения потребителей от котельной осуществляется по двум магистралям Ду 250 и Ду 80. К магистрали Ду 80 подключены только потребители системы отопления по безэлеваторной схеме с температурным графиком 95/70. Снижение температуры теплоносителя для данной группы потребителей осуществляется в центральном тепловом пункте, который расположен на территории микрорайона.

Для группы потребителей подключенных магистрали Ду 250 тепловая энергия отпускается по температурному графику 115/70. Регулирование – качественное по отопительной нагрузке. Расхода сетевой воды на горячее водоснабжение приняты, исходя из отопительного графика.

Основным оборудованием котельной являются водогрейные теплофикационные котлы типа ТВГ4р в количестве двух единиц.

Потребителями тепловой энергии от котельной являются группы жилых и общественных зданий различной этажности и площади.

Климатические данные района проектирования:

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления – t р.o = - 25 0C;

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период - tср.о = - 0,4 0C;

- температура наружного воздуха наиболее холодного месяца – tх.м = - 5,0 0C;

- продолжительность отопительного периода – no = 172 0C.

Вентиляция помещения котельной естественная, приточновытяжная.

Для притока воздуха оборудованы приточные жалюзийные решетки устроенные в стене котельной, а для удаления воздуха – вытяжные дефлектора встроенные в крышу котельной. Вентиляция помещения котельной обеспечивает трехкратный воздухообмен.

В качестве основного источника водоснабжения котельной используется вода из городского питьевого водопровода, имеющая следующие показатели качества:

- жесткость кальциевая – 0 мгэкв/л;

- жесткость магниевая – 4,3 мгэкв/л;

- щелочность общая – 2,5 мгэкв/л;

- солесодержание – 270 мг/л.

Экологическая оценка котельной

2.4.1 Анализ источника загрязнения

Уровень загрязнения атмосферного воздуха в промышленно развитых городах республики превышает предельно допустимые концентрации. Основным источником загрязнения являются топливоиспользующие установки, в том числе отопительные и производственные котельные. Котельные установки выбрасывают в атмосферу продукты сгорания, содержащие множество вредных примесей, а именно: полициклические ароматические углеводороды, в том числе бенз(а)пирен С20Н12 (1-й класс опасности); оксиды азота NOх (3-й класс опасности); диоксид серы SО2 (3-й класс опасности); оксид углерода СО (4-й класс опасности), а также взвешенные вещества (зола, сажа и коксовые остатки), токсичность которых зависит от содержащихся в них примесей.

Задачами исследований явилось определение концентраций вредных веществ, выделяющихся при работе котельной в режимах максимальной производительности, анализ необходимости проведения мероприятий по очистке выбросов котельной и оценка экологической безопасности котельной.

В соответствии с «Экологической доктриной Российской Федерации», законами «Об охране окружающей среды» и «Об охране атмосферного воздуха» для всех технологических установок, выбрасывающих вредные вещества, должны быть предусмотрены природоохранные мероприятия, сокращающие или устраняющие вредное воздействие на атмосферный воздух. В процессе экологической оценки котельной установки выполняются расчеты: количества выбросов котельной установки; массы загрязняющих веществ, удаляемых дымовой трубой; распределения загрязняющих в атмосфере, также разрабатываются нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ).

Автоматизация

3.1 Автоматизация котла ТВГ-4р

Автоматическое регулирование процесса горения обеспечивает подачу топлива в топку в зависимости от нагрузки котла, поддержание оптимального соотношения топливо-воздух и устойчивого разрежения в топке.

Температура воды за котлом (или до него) в заданных пределах поддерживается регулятором, изменяющим подачу топлива в топку. В качестве датчика температуры воды используется термометр сопротивления, устанавливаемый на трубопроводе при выходе воды из котла (на входе воды в котел).

Регулирование подачи воздуха обеспечивает оптимальное соотношение между подаваемыми в топку топливом и воздухом (оптимальный избыток воздуха), чем достигается максимальная экономичность сжигания топлива на всех режимах работы котла. Регулятор “топливовоздух” получает импульс по расходу газа к котлу, который непосредственно измеряется расходомером, и импульс по перепаду давления воздуха, который пропорционален расходу воздуха. Регулятор воздействует на направляющий аппарат дутьевого вентилятора.

Регулирование расхода воды через котел производится регулятором, управляющим регулирующим клапаном за насосом рециркуляции, установленным на линии прямая – обратная вода.

Необходимая температура воды на входе в тепловую сеть поддерживается регулятором, изменяющим расход холодной воды с помощью перепускного регулирующего клапана, установленного на перемычке. Входным сигналом регулятора служит сигнал от термометра сопротивления, установленного на трубопроводе прямой воды.

Регулирование тяги обеспечивает автоматическое поддержание устойчивого разрежения в топке котла в пределах от –20 до –30 Па. Регулятор разрежения получает импульс по разрежению в верхней части топочной камеры от дифференциального тягомера. Усилитель регулятора осуществляет управление исполнительным механизмом тяги, воздействующим на направляющий аппарат дымососа.

Давление газа перед горелкой регулируется регулятором. Перед регулирующим органом основной горелки (поворотной заслонкой) и запальником установлены два быстродействующих клапанаотсекателя, между которыми на свече безопасности имеются электромагнитные продувочные клапаны. Открытие клапановотсекателей перед основной горелкой производится автоматически за 45 с, а закрытие – практически мгновенно.

Контроль за наличием факелов запальника и основной горелки осуществляется запальнозащитным устройством (ионизационным датчиком для факела запальника и фотодатчиком для основного факела).

При аварийных отклонениях параметров в процессе работы котла обеспечивается автоматическая защита его в случаях:

отсутствия факела запальника (в пусковой период);

погасания факела основной горелки;

падения давления первичного и вторичного воздуха перед горелкой;

повышения давления газа перед регулирующим органом и понижения давления газа перед регулирующим органом и понижения давления его перед отсечным клапаном основной горелки;

уменьшения и увеличения давления в топке котла;

снижения расхода воды через котел и ее давления за котлом;

повышения давления и температуры воды за котлом;

падения напряжения в цепях защиты и сигнализации;

открытия форсунки и повышения тока ее электропривода (при работе на жидком топливе).

Оставаясь неизменной с точки зрения принципа действия основных регуляторов, система автоматического регулирования в целом представляет собой комплекс новейших достижений и разработок в области автоматизации.

САУ котла реализована с применением микропроцессорной техники, что выделяет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с системами управления традиционного исполнения. Применение ЭВМ позволяет вести полный мониторинг режима работы оборудования. Вся необходимая информация о состоянии объекта, значения рабочих параметров выводится на экран компьютера. Обслуживающий персонал в любой момент времени может обратиться к базе данных, находящихся в памяти ЭВМ, и проследить насколько эффективно использовалось оборудование в любой момент времени. На основании этих данных можно назначить мероприятия, направленные на повышение эффективности использования оборудования. Такого рода информация может быть также полезной при расследовании аварийных случаев.

САУ котла являясь целостной структурой, может рассматриваться как один из модулей глобальной системы управления объектом регулирования. Цифровая связь, посредством которой осуществляется взаимодействие между отдельными модулями системы, способна передавать значительные объемы информации за доли секунд, что делает систему управления малоинерционной, быстро адаптируемой к изменению внешних параметров.

Функциональная схема подсистемы управления котлоагрегатом представлена в графической части.

Для обеспечения автоматического режима функционирования котла на газовой линии принимаются следующие исполнительные механизмы и датчики:

- клапан электромагнитный ВН4Н0,5 (Ду = 100) – отсечной клапан;

- клапан электромагнитный с электромеханическим регулятором расхода ВН4М0,5 (Ду = 100) – регулирующий клапан;

- клапан трубопровода безопасности ВФ3/4Н4 (Ду = 20), расположенного между клапанами ВН4Н0,5 и ВН4М0,5;

- клапаны продувочных газопроводов 1, 2, 3, 4 горелок ВФ3/4Н4 (Ду = 20);

- клапаны на линии подачи газа к 1, 2, 3, 4 горелкам ВН1/2Н4 (Ду = 15);

- краны шаровые (входят в состав горелки) с электроприводами перед 1, 2, 3, 4 горелками;

- датчик давления газа установленный на основном газопроводе к котлу перед блоком газовым;

- датчик температуры газа;

- датчик расхода газа;

- датчик давления газа, установленный между клапанами ВН4Н0,5 и ВН4М0,5;

- датчики давления газа на 1, 2, 3 ,4 горелках.

На всех этапах функционирования котла операции включения/выключения исполнительных механизмов контролируются по датчикам положения с учетом временных характеристик (время включения/выключения). При обнаружении факта неисполнения команды (открыть/закрыть) в установленное время котел выключается, автоматически в протоколе событий регистрируется аварийное сообщение с указанием несправного исполнительного механизма, включается аварийная сигнализация, агрегаты устанавливаются в исходное положение, выполняется вентиляция топки котла.

При выключенном котле исполнительные механизмы газовой линии находятся в исходном положении:

- входная газовая задвижка (с ручным приводом) – закрыта;

- клапан электромагнитный ВН4Н0,5 (Ду = 100) - закрыт;

- клапан электромагнитный с электромеханическим регулятором расхода ВН4М0,5 (Ду = 100);- закрыт;

- клапаны продувочных газопроводов и газопровода безопасности ВФ3/4Н4 (Ду = 20) – открыты;

- клапаны ВН1/2Н4 (Ду = 15) установленные на газопроводах подачи газа к запальным горелкам 1, 2, 3, 4 горелки - закрыты;

- краны шаровые установленные на газопроводах подачи газа к основным горелкам - закрыты;

При включении котла система управления проверяет исправность всех измерительных каналов (датчиков и линий связи с ними). При положительном завершении проверки система управления приступает к проверке герметичности газовой линии, иначе процесс включения котла прекращается и включается аварийная сигнализация с указанием причины аварии.

Проверка герметичности газовой линии выполняется в два этапа:

проверка вытекания газа из линии;

проверка натекания газа в линию.

Проверка вытекания газа из линии:

- закрываются клапана продувочного трубопровода и трубопровода безопасности;

- открывается входная газовая задвижка;

- открывается регулирующий клапан;

- кратковременно открывается отсечной клапан для наполнения линии газом;

- включается таймер контроля времени;

- если по истечении заданного временного интервала давление газа по датчику давления после регулирующего клапана находится в допустимых пределах – проверка прошла успешно и система управления приступает к выполнению следующего этапа проверки герметичности, иначе процесс управления прекращается с установкой исполнительных механизмов в исходное положение.

Проверка натекания газа в линию:

- открываются клапана в трубопроводах продувки и безопасности, давление в газовой линии выравнивается с атмосферным;

- закрываются клапана в трубопроводах продувки и безопасности;

- включается таймер контроля времени;

- если по истечении установленного интервала времени давление газа в линии не превышает заданной уставки – проверка прошла успешно и система управления приступает к выполнению операции вентиляции, иначе процесс включения котла прекращается с установкой исполнительных механизмов в исходное положение.

После выполнения операции проверки герметичности газовой линии выполняется операция вентиляции топки котла. После выполнения операции вентиляции выполняется операция установки требуемого давления воздуха на горелках и разрежение в топке котла (на уставках розжига).

После выполнения вентиляции топки выполняется операция продувки газовой линии:

- входная газовая задвижка открыта;

- отсечной клапан открыт;

- регулирующий клапан открыт;

- клапана продувочных газопроводов 1, 2, 3, 4 горелок и газопровода безопасности открыты;

- шаровые краны на газовых горелках закрыты;

- по истечении времени продувки закрываются клапана:

- отсечной;

- регулирующий;

- продувочные и на газопроводе безопасности.

После выполнения операции продувки газовой линии начинается операция включения запальников при закрытых клапанах продувочных газопроводов и клапана на газопроводе безопасности открываются клапана установленные перед запальными горелками; включаются запальные устройства 1, 2, 3, 4 горелок; если в течении заданного интервала времени не появятся сигналы о наличии пламени на всех запальниках – процесс включения котла прекращается с установкой исполнительных механизмов в исходное положение.

Операция розжига горелок осуществляется после установки требуемого давления воздуха на горелках и разрежения в топке котла (на уставках розжига):

открываются шаровые краны на 1, 2, 3, 4 горелках;

открывается отсечной клапан;

с помощью регулирующего клапана устанавливается давление газа необходимое для розжига горелок;

включается таймер контроля времени;

если по истечении установленного интервала времени не появятся сигналы о наличии пламени на всех горелках – процесс включения котла прекращается с выполнением операции вентиляции топки котла и установкой исполнительных механизмов в исходное положение;

при включении горелок клапана на запальной линии закрываются;

в течении установленного интервала времени происходит процесс стабилизации малого пламени на уставках розжига (давление газа, воздуха и разрежение).

После завершения процесса стабилизации малого пламени и установки рабочего давления воздуха и разрежения в топке котла выполняется операция разогрева котла с медленным, пошаговым увеличением давления газа и воздуха на горелках.

После достижения заданной температуры теплоносителя на выходе котла (температура разогрева) включается автоматическая регулировка газа и воздуха в зависимости от нагрузки на котел.

При выключении котла все исполнительные механизмы газовой линии устанавливаются в исходное положение, и включается операция вентиляции топки котла.

С момента завершения операции розжига горелок включается программная система безопасности котла.

Контроль за состоянием наиболее ответственных параметров котла программная система безопасности осуществляет по показаниям дублированных (разрежение в топке, температура воды за котлом) и троированных Приборов (давление газа на горелках, давление воздуха на горелках). Все датчики в системе управления используются только аналоговые, допускающие непрерывный контроль их исправности. Дискретные датчики не используются – их исправность/неисправность может быть установлена в момент их срабатывания или несрабатывания.

Эксплуатация

4.1 Подготовка котельного агрегата к розжигу

Подготовка к растопке и растопка котла производятся только по распоряжению начальника котельной или лица, его заменяющего, записанного в вахтенном журнале. В распоряжении указывается продолжительность заполнения котла водой и ее температура.

Персонал котельной должен быть заранее предупрежден ответственным за смену лицом о времени начала растопки котла.

В процессе подготовки машинист (кочегар, оператор) обязан:

а) заготовить гаечные и газовые ключи, молотки, прокладки и набивки, водоуказательные стекла, лопаты, скребки и убедиться в том, что топливо и питательная вода имеются в достаточном количестве;

б) произвести осмотр котла и убедиться в отсутствии опасных повреждений, а также в хорошей очистке и отсутствии в котле людей и посторонних предметов. После осмотра закрыть лазы и люки;

в) осмотреть состояние обмуровки и футеровки, убедиться в отсутствии в них выпучин, трещин, непромазанных швов, а также удостовериться в надежности футеровки по огневой линии и защите барабанов от воздействия газов с высокой температурой. Убедиться в исправности гарнитуры котла (топочные дверцы, колосники, лазы в обмуровке, гляделки, шиберы и заслонки, обдувочные устройства, предохранительные взрывные клапаны), перегородок и сводов огневой линии, крышек люков, а также в хорошей очистке поверхности нагрева и газоходов. Проверить правильность открытия и закрытия заслонок и шиберов в газоходах, соответствие обозначений (стрелок) и надписей на них: открыто - «О», закрыто - «З»;

г) убедиться, что сняты заглушки перед и после предохранительных клапанов и заглушки, отсоединявшие котел от общих трубопроводов (паропроводы, газопроводы, мазутопроводы, питательные, спускные и продувочные линии);

д) проверить исправность оборудования для сжигания жидкого и газообразного топлива, запорных и регулирующих устройств у котлов, работающих на этих видах топлива;

е) заполнить экономайзер водой установленного водным режимом качества, при этом предварительно надо убедиться в исправности и правильном положении арматуры, заслонок (шиберов), открыть установленный на нем воздушный клапан (для удаления воздуха) и после появления из клапана воды закрыть его;

ж) заполнить (через экономайзер) котел питательной водой установленного водным режимом качества до отметки низшего уровня, при этом необходимо убедиться в исправности и правильном положении арматуры, открыть установленный на нем воздушный клапан (если он имеется) или один из предохранительных клапанов для выпуска воздуха;

з) проверить исправность контрольно-измерительных приборов и устройств автоматического регулирования, питательных устройств, дымососов и вентиляторов, а также наличие естественной тяги;

и) проверить набивку сальников вентилей, задвижек, насосов, водоуказательных колонок и т.п., наличие смазки в масленках насосов и тягодутьевых устройств, общий запас смазки.

Во избежание расстройства вальцовочных соединений и возникновения термических деформаций от неравномерного прогрева котла температура воды, применяемой для заполнения котла, не должна превышать 90 °С в зимнее время и 50 - 60 °С в летнее время. Не рекомендуется заполнять котел водой с температурой ниже 50 °С в особенности, если металл котла и его обмуровка недостаточно остыли. Нельзя заполнять котел водой при температуре обмуровки ниже 0 °С. Заполнять котел водой следует постепенно.

После заполнения котла водой необходимо закрыть питательный вентиль и наблюдать за уровнем воды в стекле: не падает ли он. Если падает, то найти место утечки и устранить.

Перед растопкой котла должна быть произведена вентиляция топки и газоходов котла в течение 1015 мин (в зависимости от конструкции котла) путем открытия дверец топки, поддувала, шиберов для регулирования подачи воздуха, заслонок естественной тяги, а при наличии дымососов и вентиляторов - путем их включения.

Необходимо обращать внимание на тщательность вентиляции топки, газоходов и воздухопроводов при работе на взрывоопасных (нефтяном, газовом и пылевидном) топливах.

Перед растопкой котла, работающего на жидком топливе, температура топлива должна быть доведена до величины, установленной в инструкции предприятия-изготовителя по монтажу и эксплуатации котла. Паровая линия к форсункам должна быть прогрета (освобождена от конденсата).

Непосредственно перед растопкой котла еще раз следует проверить правильность открытия и закрытия вентилей, задвижек, заслонок (шиберов).

Должны быть открыты: вентили и задвижки перед питательным насосом, вентили обводного питательного трубопровода экономайзера, вентиль между котлом и обратным клапаном, вентиль между котлом и пароперегревателем (если он имеется), спускной (дренажный) кран пароперегревателя. Один из предохранительных клапанов котла должен быть приподнят и подклинен для выпуска воздуха из котла во время заполнения его водой.

Должны быть закрыты: задвижка на выходном (напорном) патрубке питательного насоса, вентили на входе в экономайзер и на выходе из него, спускные и дренажные вентили (задвижки, краны) экономайзера и котла, главный парозапорный орган котла.

Если в котельной, работающей на газообразном топливе, не работали все котлы, то прежде чем пойти в нее необходимо включить приточновытяжную вентиляцию, электрооборудование которой выполнено во взрывозащищенном исполнении. При входе в котельную (через 5 - 10 мин) следует проверить отсутствие газа в помещении газоанализатором или другим надежным способом.

При обнаружении признаков загазованности помещения котельной включение и выключение электроосвещения и электрооборудования, выполненного не во взрывозащищенном исполнении, растопка котлов, а также пользование открытым огнем не допускаются.

При подготовке к растопке котла, работающего на газообразном топливе, необходимо:

а) убедиться в том, что закрыты шиберы на газоходах котлов, не включаемых в работу;

б) открыть задвижки на вводе газа в котельную и все последующие задвижки (краны) по ходу газа, кроме кранов перед горелками и запальником растапливаемого котла;

в) проверить исправность участка включенного газопровода. Убедиться в отсутствии утечек газа из газопроводов, газового оборудования и арматуры путем обмыливания их. Использовать открытый огонь (горящие спички, свечи и т.п.) при выполнении этой работы запрещается. Спустить возможно скопившийся конденсат из газопровода через дренаж, после чего плотно закрыть вентиль (кран) дренажа;

г) проверить по манометрам соответствие давления газа, а при двухпроводных горелках, кроме того, соответствие давления воздуха перед задвижками горелок при работающем дутьевом вентиляторе установленным давлениям (газа, воздуха);

д) провентилировать топку, газоходы и воздуховоды в течение 10 - 15 мин. Отрегулировать тягу растапливаемого котла, установив разрежение в верхней части топки 20 - 30 Па (2 - 3 мм вод. ст.), а на уровне газовых горелок не менее 40 - 50 Па (4 - 5 мм вод. ст.).

При подготовке вновь смонтированного котла к растопке необходимо произвести промывку водой питательных трубопроводов от загрязнений, накопившихся в процессе изготовления, транспортировки, хранения на складах предприятия-изготовителя и монтажной площадке, а также от загрязнений, попавших в трубопроводы во время производства монтажных работ (до первых предпусковых испытаний).

Тщательная промывка питательных трубопроводов является обязательной.

Производить промывку питательных трубопроводов можно только тогда, когда с них сняты все измерительные шайбы. Взамен шайб устанавливаются промежуточные кольца.

Для проведения промывки в конце промываемых трубопроводов должен быть смонтирован временный сбросной трубопровод. Сброс грязной воды при промывке производится в канализацию.

Обычно в начале промывки очень грязная вода идет из промываемых трубопроводов в течение первых 2-3 мин, после чего сбросная вода заметно осветляется. Тем не менее, длительность промывки питательных трубопроводов должна быть не менее 20 мин.

При подготовке к промывке все запорные органы (вентили, задвижки) питательного трубопровода должны быть полностью открыты, кроме пусковой задвижки на напорной стороне насоса.

После окончания промывки трубопроводов производится разборка всех времянок, и трубопроводы восстанавливаются по постоянной рабочей схеме. После промывки необходимо произвести вскрытие и ревизию всей арматуры для очистки ее от загрязнений, которые могут попасть во внутренние полости арматуры в процессе промывки.

Особенно тщательно проверяются вентили, имеющие более сложную конфигурацию, чем задвижки. Установленные временно промежуточные кольца снимаются, вместо них устанавливаются измерительные шайбы.

Должна также производиться аналогичная промывка питательных трубопроводов, прошедших ремонт с заменой отдельных участков труб.

Новые котлы, прибывшие с предприятия-изготовителя на монтажную площадку, а также котлы, бывшие в эксплуатации и переставленные с одного места на другое, после окончания монтажных работ (перед включением их в работу) подлежат обязательному щелочению, промывке и очистке от загрязнений (масло, ржавчина, шлам, накипь и др.), накопившихся в процессе изготовления, монтажа, эксплуатации, хранения на складах, транспортировки и т.п.

Щелочению, промывке и очистке подлежат котлы, прошедшие ремонт с применением сварки и вальцовки при частичной или полной замене труб поверхностей нагрева, а также котлы, находившиеся в консервации более двух лет.

Работа по проведению щелочения, промывки и очистки котла от загрязнений должна производиться в соответствии со специальной инструкцией, разработанной на основании требований инструкции предприятия-изготовителя по монтажу и эксплуатации котла, и с учетом местных условий работы установленного вспомогательного оборудования и трубопроводов. Эта инструкция должна быть утверждена главным инженером предприятия - владельца котла.

4.2 Розжиг котла работающего на газообразном топливе

При использовании газообразного топлива порядок розжига горелок выбирается в зависимости от их конструктивных особенностей.

Приступая к приему газа в газопровод, проверяют, закрыты ли задвижки газопровода к котлу и задвижки (вентили, краны) газовых горелок, после чего открывают свечу в конце газопровода. Затем открывают задвижку на газопроводе и пускают газ, наблюдая по манометру за его давлением. После того как из свечи пойдет газ, закрывают ее вентиль (кран), в течение 10 - 15 мин вентилируют топку и газоходы котла, регулируют тягу так, чтобы разрежение вверху топки было равно 20 - 30 Па (2 - 3 мм вод. ст.).

Розжиг смесительных горелок (с принудительной подачей воздуха) должен производиться следующим образом: проверяют закрытие кранов перед горелками, закрывают воздушную заслонку, открывают кран у переносного запальника и зажигают выходящий из него газ. Затем запальник вводят в топку и его пламя подносят к выходному отверстию горелки; медленно открывают газовый кран перед горелкой и после зажигания газа, выходящего из горелки, запальник вынимают из топки и вешают на место.

Если газ не загорелся или, будучи зажжен, погас, необходимо закрыть кран перед горелкой, прекратив подачу газа, провентилировать топку и газоходы в течение 10 - 15 мин, открыв воздушную заслонку. Только после этого можно снова приступить к розжигу горелки.

Если же зажигание горелки прошло успешно, несколько приоткрывают воздушную заслонку на воздухопроводе и регулируют пламя так, чтобы оно не было коптящим и чтобы излишний воздух не отрывал факел от горелки. Затем понемногу открывают газовый кран перед горелкой и постепенно воздушной заслонкой прибавляют воздух, добиваясь нормального горения газа: пламя должно быть устойчивым, некоптящим (прозрачным) и не отрывающимся от горелки.

При отрыве пламени следует уменьшить подачу воздуха, при длинном коптящем пламени надо убавить подачу газа. Во избежание отрыва пламени из-за чрезмерного избытка воздуха увеличивать нагрузку следует прибавлением вначале подачи газа, а затем подачи воздуха, а снижать нагрузку надо уменьшением вначале подачи воздуха, а затем подачи газа.

При наличии у котла нескольких горелок зажигание их производится последовательно, в таком же порядке.

Если при растопке погаснут все горелки, следует немедленно прекратить подачу газа к ним, убрать из топки запальник и провентилировать топку и газоходы в течение 10 - 15 мин. Только после этого можно повторно зажигать горелки.

Порядок розжига инжекционных горелок среднего давления с пластинчатым стабилизатором горения несколько отличается от порядка розжига смесительных горелок и заключается в следующем: после проверки закрытия кранов перед горелками открывают регуляторы первичного воздуха, проверяют давление газа перед кранами горелок, открывают газовый кран перед переносным запальником, который зажженным вводят в топку, подводя пламя к выходному отверстию горелки. Затем открывают кран перед горелкой (примерно наполовину) до появления ясно слышимого шума от истечения газа, который и должен загореться.

В процессе регулирования инжекционной горелки надо следить, чтобы пламя не проскакивало в горелку, особенно при снижении ее нагрузки. В этом случае горелку выключают и после остывания ее снова включают в работу. При появлении сильных пульсаций в топке уменьшают подачу газа.

Аналогичным образом зажигают остальные горелки, после чего закрывают кран переносного запальника, вынимают его из топки и вешают на место.

Зажигая газовые горелки, не следует стоять против отверстий-гляделок (растопочных люков), чтобы не пострадать от случайно выброшенного из топки пламени. Обслуживающий персонал должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты (защитные очки и др.).

Запрещается:

а) разжигать в топке погасшие горелки без предварительной вентиляции топки и газоходов котла;

б) зажигать газовый факел от соседней горелки или от раскаленной кладки топки.

Розжиг топок котлов, оборудованных автоматикой регулирования процесса горения и автоматикой безопасности или комплексной автоматикой, должен производиться в соответствии с требованиями производственных инструкций по их пуску, настройке и эксплуатации.

4.3 Обслуживание котельного агрегата

Во время дежурства весь персонал котельной должен следить за исправностью обслуживаемых им котельных агрегатов (котлы, пароперегреватели, водяные экономайзеры, воздухоподогреватели, топочные устройства), а также вспомогательного оборудования котельной установки (питательные насосы, вентиляторы, дымососы, воздушные компрессоры и т.п.) и строго соблюдать режим работы, установленный производственной инструкцией.

Выявляемые в процессе работы оборудования неисправности должны записываться в сменный (вахтенный) журнал. Персонал должен принимать немедленные меры к устранению неисправностей, угрожающих безопасной и безаварийной работе оборудования. Если неисправности устранить собственными силами невозможно, то необходимо сообщить об этом ответственному за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов (руководителю котельной), а в аварийных случаях немедленно приостановить работу агрегатов.

Особое внимание по соблюдению режима работы котельного агрегата следует обращать на:

а) режим работы топок;

б) поддержание нормального уровня воды в котле и равномерное питание его водой;

в) поддержание нормального давления пара и питательной воды;

г) поддержание температуры перегретого пара и питательной воды после водяного экономайзера. Обдувку поверхностей нагрева;

д) обслуживание пароперегревателя и главного парозапорного вентиля (задвижки) котла;

е) предохранительные клапаны и обслуживание их;

ж) продувку котла;

з) обслуживание водяного экономайзера и воздухоподогревателя;

и) тягодутьевые установки (дымососы, вентиляторы).

Машинист (оператор) котла должен:

а) внимательно следить за давлением газа и воздуха перед горелками, чтобы оно не выходило за пределы, установленные производственной инструкцией и режимной картой. В случае понижения давления газа ниже указанной в инструкции нормы - сократить потребление газа вплоть до полного выключения горелок;

б) постоянно следить за цветом пламени горелок, показаниями газоанализаторов и тягомеров, добиваясь полного сгорания газа при наименьших избытках воздуха. Объемная доля углекислого газа (СО2) в уходящих дымовых газах должна быть 9 - 10 %, что соответствует коэффициенту избытка воздуха за котлоагрегатом 1,3 - 1,4. При этом объемная доля продуктов химической неполноты сгорания СО+Н2 не должна превышать 0,2 %. Объемная доля СО2 устанавливается пусконаладочной организацией в зависимости от вида топлива, типа котла и топочного устройства;

в) наблюдать за разрежением в топке, не допуская при этом хотя бы незначительного давления, а также выбивания пламени или газообразных продуктов сгорания из топки или газоходов котлоагрегата. Тягу надо отрегулировать так, чтобы разрежение в верхней части топки составляло 520 Па (0,52 мм вод. ст.). Для регулирования тяги следует пользоваться дымовой заслонкой за котлоагрегатом, воздушным топочным регистром, поворотными лопатками направляющего аппарата вентилятора и дымососа, изменяя частоту их вращения;

г) воздух по работающим газовым горелкам распределять так, чтобы к каждой газовой горелке он поступал пропорционально расходу газа через горелку;

д) систематически наблюдать за процессом горения и добиваться, чтобы газовый факел равномерно заполнял всю топочную камеру и не залетал в трубный пучок, чтобы конец факела был чистым и не имел дымных языков; в факеле не должно быть «мушек», а цвет его должен быть светло-соломенно-желтым. Из дымовой трубы котлоагрегата или котельной установки должны выходить лишь совершенно прозрачные газообразные продукты сгорания. Не следует допускать даже легкого и кратковременного темного дыма.

При больших избытках воздуха объемная доля СО2 в дымовых газах снижается, факел укорачивается и приобретает ослепительно белую окраску. При недостатке воздуха содержание СО2 увеличивается, факел удлиняется, пламя приобретает темно-желтую окраску, а на конце его появляются дымные языки.

Регулировать подачу газа и воздуха следует медленным и плавным открытием кранов, задвижек и вентилей. Нужно добиваться бесшумной устойчивой работы горелок без отрыва пламени.

Нагрузку котлоагрегата с несколькими газовыми горелками следует регулировать изменением расхода газа по всем горелкам или изменением их количества; последнее регулирование нагрузки особенно целесообразно для инжекционных горелок неполного смешения небольшой производительности (до 15 - 20 м3/г). При повышении нагрузки отдельных горелок сначала увеличивают подачу газа, а затем подачу воздуха; при снижении нагрузки вначале, наоборот, уменьшают подачу воздуха, а затем подачу газа.

Необходимо помнить, что недопустима работа горелок с перегрузкой, приводящая к отрыву пламени от горелки, и работа горелок на малых нагрузках, вызывающая проскок пламени. Особенно неудовлетворительно работают на больших и малых нагрузках инжекционные горелки полного смешения.

Для увеличения длины и светимости факела пламени уменьшают подачу первичного воздуха в горелки и увеличивают подачу вторичного воздуха при одновременном увеличении разрежения в топке (во избежание неполного сгорания газа).

Во избежание выброса пламени из топки и неполного сгорания газа при повышении нагрузки котла увеличивают вначале разрежение в топке, а затем нагрузку горелок. При снижении нагрузки котла уменьшают вначале нагрузку горелок, а затем уменьшают разрежение.

Не следует допускать так называемого теплового перекоса котла - нагрева одной части котла значительно сильнее другой; работающие горелки следует равномерно распределять по ширине котла. Необходимо помнить, что тепловой перекос может привести к аварии котла в результате нарушения плотности вальцовок труб и сварных швов, нарушения правильной циркуляции воды в котле и изменения уровня воды.

Если во время работы погаснут все горелки (в результате повышения давления газа перед горелками или прекращения подачи воздуха вентилятором в горелки), надо немедленно прекратить подачу газа в горелки, убавить дутье и тягу, провентилировать топку, газоходы и воздухопроводы, выяснить и устранить причины нарушения нормального режима горения газа.

Во время работы топки необходимо вести наблюдение за отсутствием утечек газа из неработающих (выключенных) горелок, а также за отсутствием горения газа у выходных газовых щелей, что может угрожать пережогу деталей горелки.

4.4 Пуск тягодутьевых машин

При подготовке дымососа, вентилятора к пуску в работу необходимо:

а) проверить качество и количество (уровень) масла в подшипниках;

б) проверить правильное положение смазочных колец на валу, правильность их сборки и легкость вращения;

в) проверить проворачиванием вручную отсутствие заеданий (задеваний) между рабочим колесом и кожухом (особенно при работе котла на газе, мазуте и пылевидном топливе);

г) проверить систему водяного охлаждения подшипников (надежность подвода и отвода воды);

д) проверить электрическую часть и поставить реостат на пусковые контакты;

е) проверить правильность установки поворотных лопаток и заслонок (шиберов).

Кроме того, при подготовке дымососа, вентилятора к пуску в работу после продолжительного простоя следует:

а) проверить состояние фундамента, рамы и закрепление фундаментных болтов;

б) проверить отсутствие золового износа и коробления лопаток, диска, колец и кожуха (дымососа);

в) проверить минимальный зазор между рабочим колесом и кожухом (30 - 50 мм), зазор между кольцами рабочего колеса и боковыми сторонами кожуха (не более 10 мм);

г) проверить состояние, отсутствие трещин и других повреждений у валов, ступиц, тяг, диска, колец, подшипников и у муфт;

д) разобрать подшипники, промыть их керосином, собрать и вновь залить маслом;

е) проверить (по муфтам) правильность центровки дымососа, вентилятора с электродвигателем.

Пуск в работу дымососа и вентилятора:

а) проверить, открыты ли заслонки (шиберы) дымососов и вентиляторов и закрыты ли их люки;

б) включить электродвигатель и, следя за показаниями манометра, постепенно увеличивать число оборотов. Тут же проверить правильность направления вращения и вращение смазочных колец;

в) в случае неправильного направления вращения, заедания смазочных колец, сильных вибраций дымососов и вентиляторов, сильного ненормального шума внутри них или чрезмерного нагревания подшипников остановить и устранить неисправности и неполадки.

Уход за дымососами и вентиляторами во время работы:

а) следить за показаниями амперметра и не допускать перегрузки электродвигателя. Следить за нагревом подшипников и корпуса электродвигателя, если их температура превышает допустимую норму, - электродвигатель немедленно остановить, выяснить причину перегрева и устранить неисправности;

б) следить за действием водоохладительной системы, за свободным вращением смазочных колец, недопущением нагрева масла в подшипниках выше допустимой нормы (75 °С); периодически спускать из подшипников часть масла и заменять его свежим; не реже одного раза в два месяца (а в первое время чаще) полностью сменять масло и вскрывать подшипники для осмотра, очистки или ремонта. Наблюдать за состоянием шарикоподшипников.

Остановка дымососа, вентилятора:

а) выключить электродвигатель;

б) закрыть заслонки (шиберы) дымососа и вентилятора;

в) прекратить подачу воды для охлаждения подшипников (в зимнее время выпустить воду из системы охлаждения);

г) при остановке на длительное время выпустить масло из камер подшипников и смазать солидолом трущиеся части для предохранения их от ржавления.

Остановка дымососа, вентилятора должна происходить постепенно и медленно; в случае быстрой остановки выявить причины этого и устранить неисправности.