TES режими. Парни котли на топлоелектрически централи (ТЕЦ)
Руско акционерно дружество за енергетика и електрификация
"ЕЕС на РУСИЯ"
МЕТОДИЧЕСКИ УКАЗАНИЯ ЗА ОРГАНИЗАЦИЯТА НА ПОДДРЪЖКАТА НА ОТОПЛИТЕЛНИТЕ ПОВЪРХНОСТИ НА КОТЛИ НА ТЕПЛОКЛЕКТРИЧЕСКИ ЦЕНТРАЛИ
РД 34.26.609-97
Зададена дата на изтичане
от 01.06.98г
РАЗРАБОТЕН от отдела на Главния инспекторат по експлоатацията на електроцентралите и мрежите на РАО "ЕЕС на Русия"
ИЗПЪЛНИТЕЛ В.К. паули
СЪГЛАСОВАНО с катедра „Наука и технологии“, катедра „Експлоатация на енергийни системи и централи“, катедра „Техническо преоборудване, ремонт и инженеринг „Енергореновация“
ОДОБРЕНО от РАО "ЕЕС на Русия" 26.02.97
Вицепрезидент О.В. Бритвин
Тези методически указания установяват процедурата за организиране на поддръжката на нагревателните повърхности на котлите на топлоелектрическите централи, за да се въведе в оперативната практика ефективен евтин механизъм за осигуряване на надеждността на нагревателните повърхности на котлите.
I. Общи положения
Ефективен евтин механизъм за осигуряване на надеждността на нагревателните повърхности на котлите включва преди всичко изключване на отклонения от изискванията на PTE и други NTD и RD по време на тяхната работа, тоест значително повишаване на нивото на работа. Друга ефективна посока е въвеждането в практиката на работа на котела на система за превантивна поддръжка на нагревателни повърхности. Необходимостта от въвеждане на такава система се дължи на редица причини:
1. След планов ремонт остават в експлоатация тръби или участъци от тях, които поради незадоволителни физико-химични свойства или възможно развитиеметални дефекти попадат в групата "риск", което води до последващото им увреждане и спиране на котела. В допълнение, това може да са прояви на недостатъци в производството, монтажа и ремонта.
2. По време на работа "рисковата" група се попълва поради недостатъци в работата, изразяващи се в нарушения на температурния и водно-химичния режим, както и недостатъци в организацията на защитата на метала на нагревателните повърхности на котлите по време на дълъг престойпоради неспазване на изискванията за консервация на оборудването.
3. Съгласно установената практика в повечето електроцентрали, по време на аварийно спиране на котли или енергийни агрегати поради повреда на нагревателните повърхности, само възстановяване (или заглушаване) на повредената зона и отстраняване на свързаните с нея дефекти, както и дефекти в други части на оборудването, които предотвратяват стартирането или нормалната по-нататъшна работа, се извършват. Такъв подход, като правило, води до факта, че щетите се повтарят и възникват аварийни или непланирани спирания на котли (енергоблокове). В същото време, за да се поддържа надеждността на нагревателните повърхности на приемливо ниво, се предприемат специални мерки по време на планови ремонти на котли, включително: подмяна на отделни нагревателни повърхности като цяло, подмяна на техните блокове (секции), подмяна отделни елементи(тръби или секции от тръби).
В същото време те използват различни методиизчисляване на металния ресурс на тръбите, за които се планира да бъдат заменени, но в повечето случаи основният критерий за подмяна не е състоянието на метала, а честотата на повреда на повърхността. Този подход води до факта, че в редица случаи има неразумна подмяна на метал, който по своите физикохимични свойства отговаря на изискванията за дълготрайна якост и все още може да остане в експлоатация. И тъй като причината за ранната повреда в повечето случаи остава неидентифицирана, тя отново се появява след приблизително същия период на работа и отново поставя задачата за подмяна на същите нагревателни повърхности.
Това може да се избегне, ако се прилага цялостна методика за поддръжка на нагревните повърхности на котлите, която да включва следните постоянно използвани компоненти:
1. Отчитане и натрупване на статистика на щетите.
2. Анализ на причините и тяхната класификация.
3. Прогноза за очакваните щети на базата на статистически и аналитичен подход.
4. Откриване чрез инструментални диагностични методи.
5. Съставяне на протоколи за обема на работата за очаквано аварийно, непланирано или планирано краткосрочно спиране на котела (енергийния блок) за текущи ремонти от втора категория.
6. Организация на подготвителна работа и входящ контрол на основни и спомагателни материали.
7. Организация и провеждане на планираната работа по възстановителни ремонти, превантивна диагностика и откриване на неизправности чрез визуални и инструментални методи и превантивна подмяна на нагревателните повърхности.
8. Контрол върху провеждането и приемането на нагревни повърхности след ремонтни работи.
9. Контрол (мониторинг) на оперативни нарушения, разработване и приемане на мерки за предотвратяването им, подобряване на организацията на работа.
В една или друга степен, елемент по елемент, се използват всички компоненти на методиката за поддръжка на електроцентралите, но все още няма цялостно приложение в достатъчна степен. AT най-добрият случайсериозно унищожаване се извършва по време на планови ремонти. Практиката обаче показва необходимостта и целесъобразността от въвеждането на система за превантивна поддръжка на нагревателните повърхности на котлите по време на периода на основен ремонт. Това ще позволи в най-кратки срокове значително да повиши тяхната надеждност минимални разходисредства, труд и метал.
Съгласно основните разпоредби на "Правилата за организация на поддръжката и ремонта на оборудване, сгради и конструкции на електрически централи и мрежи" (RDPr 34-38-030-92), поддръжката и ремонтът предвиждат изпълнението на набор от работи, насочени към осигуряване на доброто състояние на оборудването, неговата надеждна и икономична работа, извършвани с определена честота и последователност, при оптимални разходи за труд и материали. В същото време поддръжката работно оборудванеелектроцентрали се счита за изпълнение на набор от мерки (проверка, контрол, смазване, настройка и др.), Които не изискват изтеглянето му за текущи ремонти. В същото време ремонтният цикъл предвижда Т2 - текущи ремонти от втора категория с краткосрочно планирано спиране на котела или захранващия блок. Броят, времето и продължителността на спиранията за Т2 се планират от електроцентралите в рамките на нормата за Т2, която е 8-12 допълнителни дни (на части) годишно, в зависимост от вида на оборудването.
По принцип Т2 е времето, предоставено на електроцентралата през периода на основен ремонт за отстраняване на незначителни повреди, които се натрупват по време на работа. Но в същото време, разбира се, трябва да се извършва поддръжка на редица критични или "проблемни" единици с намалена надеждност. Въпреки това, на практика, поради желанието да се осигури изпълнението на задачите за работна мощност, в преобладаващата част от случаите лимитът T2 се изчерпва чрез непланирани спирания, по време на които на първо място се ремонтира повредения елемент и дефектите, които предотвратяват стартирането и по-нататъшната нормална работа се елиминират. Не остава време за целенасочена поддръжка, а подготовката и ресурсите не винаги са налични.
Настоящата ситуация може да бъде коригирана, ако следните изводи се приемат за аксиома и се използват на практика:
Нагревателните повърхности, като важен елемент, който определя надеждността на котела (мощния блок), изискват превантивна поддръжка;
Планирането на работата трябва да се извършва не само за датата, определена в годишния график, но и за факта на непланирано (аварийно) спиране на котела или захранващия блок;
Графикът за поддръжка на отоплителните повърхности и обхватът на предстоящата работа трябва да бъдат предварително определени и съобщени на всички изпълнители не само преди датата на очакваното спиране по план, но и преди всяка възможна най-близка авария ( непланирано) изключване;
Независимо от формата на спиране, трябва предварително да се определи сценарий за комбиниране на ремонт, поддръжка, профилактика и диагностика.
II. Система за статистическо управление на надеждността на нагряващите повърхности на котлите на ТЕЦ
В Управление на надеждността енергийно оборудване(в този случай котли) статистиката за щетите играе важна роля, тъй като ви позволява да получите изчерпателно описание на надеждността на обекта.
Използването на статистическия подход се проявява още на първия етап от планирането на дейности, насочени към подобряване на надеждността на отоплителните повърхности. Тук статистиката за щетите изпълнява задачата да предвиди критичния момент като един от признаците, които определят необходимостта от вземане на решение за подмяна на нагревателната повърхност. Анализът обаче показва, че опростеният подход за определяне на критичния момент на статистиката на повредата често води до неразумна подмяна на тръби на нагревателни повърхности, които все още не са изчерпали своя ресурс.
Следователно, важна част от целия комплекс от задачи, включени в системата за превантивна поддръжка, е съставянето на оптималния обхват на специфична работа, насочена към отстраняване на повреда на нагревателните повърхности при нормална планирана работа. Стойност технически средствадиагностиката е несъмнена, но на първия етап е по-подходящ статистическо-аналитичен подход, който ви позволява да определите (очертаете) границите и зоните на повреда и по този начин да минимизирате разходите за средства и ресурси на следващите етапи на откриване на неизправност и превантивна превантивна подмяна на тръби на нагревателни повърхности.
За да се увеличи икономическата ефективност на планирането на обема на подмяната на отоплителните повърхности, е необходимо да се вземе предвид основната цел на статистическия метод - повишаване на валидността на заключенията чрез използване на вероятностна логика и факторен анализ, които на базата на комбинацията от пространствени и времеви данни позволяват да се изгради методология за повишаване на обективността на определяне на критичния момент въз основа на статистически свързани признаци и скрити от прякото наблюдение фактори. С помощта на факторния анализ трябва не само да се установи връзката между събитията (щетите) и факторите (причините), но и да се определи мярката на тази връзка и да се идентифицират основните фактори, които са в основата на промените в надеждността.
За отоплителните повърхности важността на това заключение се дължи на факта, че причините за повредата наистина са от многофакторен характер и голям брой класификационни характеристики. Следователно нивото на прилаганата статистическа методология следва да се определя от многофакторността, обхващането на количествени и качествени показатели и поставянето на задачи за желаните (очаквани) резултати.
На първо място, надеждността трябва да бъде представена под формата на два компонента:
конструктивна надеждност, определяща се от качеството на проектиране и производство, и експлоатационна надеждност, определяща се от условията на работа на котела като цяло. Съответно статистиката за щетите също трябва да идва от два компонента:
Статистика от първи вид - изследване на експлоатационния опит (повредимост) на същия тип котли на други електроцентрали за представяне на фокусните зони на подобни котли, което ще позволи ясно да се идентифицират недостатъците в дизайна. И в същото време това ще даде възможност да видите и очертаете за вашите собствени котли вероятностни фокусни зони на повреда, които след това е препоръчително да "ходите", заедно с визуално откриване на неизправности, чрез техническа диагностика;
Статистика от втори вид - осигуряване на отчитане на щетите по собствени котли. В този случай е препоръчително да поддържате фиксиран запис на повреди на новомонтирани участъци от тръби или участъци от нагревателни повърхности, което ще помогне за идентифициране скрити причиникоето води до повторна поява на увреждане след относително кратко време.
Поддържането на статистика от първи и втори вид ще осигури намирането на зони на целесъобразност за използване на техническа диагностика и превантивна подмяна на секциите на нагревателната повърхност. В същото време е необходимо да се води целенасочена статистика - отчитане на местата с визуални дефекти и чрез инструментална и техническа диагностика.
Методологията за използване на статистически методи включва следните области:
Описателна статистика, включително групиране, графично представяне, качествено и количествено описание на данни;
Теорията на статистическите изводи, използвани в изследванията за прогнозиране на резултатите от данните от проучването;
Теорията за планиране на експеримента, която служи за откриване на причинно-следствени връзки между променливите на състоянието на обекта, който се изследва, въз основа на факторен анализ.
Във всяка електроцентрала трябва да се извършват статистически наблюдения по специална програма, която е система за контрол на статистическата надеждност - SSRS. Програмата трябва да съдържа конкретни въпроси, на които трябва да се отговори в статистическата форма, както и да обоснове вида и метода на наблюдение.
Програмата, която характеризира основната цел на статистическото изследване, трябва да бъде изчерпателна.
Системата за контрол на статистическата надеждност трябва да включва процеса на натрупване на информация за повреди, тяхното систематизиране и прилагане към дневниците на нагревателните повърхности, които се въвеждат независимо от дневниците за ремонт на повърхности с повреди. В приложения 1 и 2 например са дадени формите на конвективни и екранни паропрегреватели. Формулярът е изглед на разгънатата част на нагревателната повърхност, върху която се отбелязва мястото на повреда (x) и се поставя индекс, например 4-1, където първата цифра означава сериен номерсъбития, втората цифра за конвективен паропрегревател е номерът на тръбата в редовете, когато се брои отгоре, за екранен паропрегревател - номерът на екрана според системата за номериране, установена за този котел. Формулярът съдържа колона за идентифициране на причините, където се вписват резултатите от изследването (анализа) и колона за мерките, насочени към предотвратяване на щетите.
Използването на компютърни технологии ( персонални компютри, обединени в локална мрежа) значително повишава ефективността на системата за статистически контрол на надеждността на нагревателните повърхности. При разработването на алгоритми и компютърни програми за SSCS е препоръчително да се съсредоточите върху последващото създаване във всяка електроцентрала на интегрирана информационна и експертна система "Надеждност на нагревателните повърхности на котлите".
Положителните резултати от статистическо-аналитичния подход за откриване на дефекти и определяне на местата на предполагаема повреда на нагревателните повърхности са, че статистическият контрол ви позволява да определите огнищата на повреда, а факторният анализ ви позволява да ги свържете с причините.
В същото време трябва да се има предвид, че методът на факторния анализ има определени слабости, по-специално, няма еднозначно математическо решение на проблема с факторните натоварвания, т.е. влиянието на отделни фактори върху промените в различните променливи на състоянието на обекта.
Това може да се представи като пример: да кажем, че сме определили остатъчния ресурс на метала, т.е. имаме данни за математическото очакване на щетите, които могат да бъдат изразени като времева стойност T. Въпреки това, поради настъпилите или постоянно протичащите нарушения на експлоатационните условия, т.е. създавайки "рискови" условия (например нарушаване на водно-химичния или температурния режим и т.н.), увреждането започва след известно време T, което е значително по-малко от очакваното (изчислено).
Следователно основната цел на статистическо-аналитичния подход е преди всичко да се осигури изпълнението на програма за превантивна поддръжка на нагревателните повърхности на котлите въз основа на разумна информация и икономически осъществима основа за вземане на решения, като се има предвид, че текущо ниво на повреда при условията на съществуваща експлоатационна и ремонтна поддръжка.
III. Организиране на разследване на причините за повреда (повреда) на нагревателни повърхности на котли в ТЕЦ
Важна част от организацията на системата за превантивна поддръжка на нагревателните повърхности на котлите е разследването на причините за повредата, което трябва да се извърши от специална професионална комисия, одобрена със заповед на електроцентралата и председателствана от главния инженер. По принцип комисията следва да подхожда към всеки случай на повреда на нагревната повърхност като към аварийно събитие, сигнализиращо за пропуски в провежданата техническа политика в централата, пропуски в управлението на надеждността на енергийния обект и оборудването му.
Комисията включва: заместници на главния инженер по ремонта и експлоатацията, началник котелно-турбинен (бойлерен) цех, началник химически цех, началник метална лаборатория, началник ремонтно звено, ръководител планиране и подготовка на ремонта. отдел, началник на цеха (групата) за настройка и изпитване, ръководител на работилници за термична автоматизация и измерване и инспектор по експлоатацията (в отсъствието на първите лица, техните заместници участват в работата на комисията).
В своята работа комисията се ръководи от натрупания статистически материал, заключенията от факторния анализ, резултатите от идентификацията на щетите, заключенията на експертите по метали, данните, получени при визуална проверка и резултатите от откриването на неизправности с помощта на техническа диагностика.
Основната задача на назначената комисия е да разследва всеки случай на повреда на нагревателните повърхности на котела, да съставя и организира изпълнението на обхвата предпазни меркиза всеки конкретен случайи разработване на мерки за предотвратяване на щети (съгласно раздел 7 от формата на акта за разследване), както и организацията и контрола върху тяхното изпълнение. За да се подобри качеството на разследването на причините за повредите на нагревателните повърхности на котлите и тяхното отчитане в съответствие с изменение № 4 на Инструкцията за разследване и отчитане на технологични нарушения при експлоатацията на електрически централи, мрежи и енергийни системи (RD 34.20.101-93), разкъсвания и фистули на нагревателни повърхности подлежат на изследване, възникнали или открити по време на работа, престой, ремонт, тестване, рутинни проверки и тестове, независимо от времето и метода на тяхното откриване.
Същевременно тази комисия е експертен съвет на централата по проблема „Надеждност на нагревните повърхности на котлите”. Членовете на комисията са длъжни да изучават и популяризират публикации, нормативна и техническа и административна документация, научни и технически разработки и най-добри практики, насочени към подобряване на надеждността на котлите сред подчинените им инженерни и технически работници. Задачата на комисията включва и осигуряване на съответствие с изискванията на „Експертна система за наблюдение и оценка на условията на работа на котли в ТЕЦ“ и отстраняване на установените забележки, както и изготвяне на дългосрочни програми за подобряване на надеждността, организиране на тяхното изпълнение и контрол.
IV. Планиране на превантивни мерки
Съществена роля в системата за превантивна поддръжка играят:
1. Планиране на оптималния (за краткосрочно спиране) обхват на превантивни мерки във фокусни зони (рискови зони), определени от системата за контрол на статистическата надеждност, което може да включва: подмяна на прави тръбни секции, презаваряване или укрепване на контактни и композитни съединения , презаваряване или укрепване на ъглови фуги , подмяна на завои, подмяна на секции в местата на твърди закрепвания (крекери), подмяна на цели секции, възстановяване на предварително заглушени тръби и бобини и др.
2. Отстраняване на повреда, която е причинила аварийно (непланирано) спиране, или повреда, открита по време и след спирането на котела.
3. Детекция (визуална и техническа диагностика), която разкрива редица дефекти и образува определен допълнителен обем, който трябва да бъде разделен на три компонента:
а) дефекти за отстраняване при предстоящо (очаквано), планово или аварийно спиране;
б) дефекти, които изискват допълнителна подготовка, ако не причиняват непосредствена опасност от повреда (доста условна оценка, необходимо е да се оцени, като се вземат предвид професионалната интуиция и известните методи за оценка на скоростта на развитие на дефект), са включени в обхвата на работата за следващо следващо спиране;
в) дефекти, които няма да доведат до повреда през периода на основния ремонт, но трябва да бъдат отстранени в следващата ремонтна кампания, са включени в обема на работата за предстоящия текущ или основен ремонт.
Най-разпространеният инструмент за откриване на неизправности на тръби или нагревателни повърхности се превръща в диагностичен метод, базиран на използването на метална магнитна памет, която вече се е показала като ефективно и просто средство за идентифициране (отхвърляне) на тръби и бобини, които са изложени на риск . Тъй като този вид диагностика не изисква специална подготовка на нагревателните повърхности, тя започна да привлича оператори и широко да навлиза в практиката.
Наличието на пукнатини в метала на тръбата, които възникват в местата на увреждане на котления камък, също се открива с помощта на ултразвук. Ултразвуковите дебеломери позволяват своевременно откриване на опасно изтъняване на металната стена на тръбата. При определяне на степента на въздействие върху външната стена на метала на тръбата (корозия, ерозия, абразивно износване, работно втвърдяване, образуване на мащаб и т.н.), визуалното откриване на дефекти играе важна роля.
Най-важната част от тази стъпка е да определите количествените показатели, върху които трябва да се съсредоточите, когато съставяте обема за всяко конкретно спиране: време на престой и разходи за работа. Тук е необходимо на първо място да се преодолеят редица ограничаващи причини, които в една или друга степен се срещат в реалната практика:
Психологическа бариера за ръководители на електроцентрали и ръководители на цехове, възпитани в духа на необходимостта от спешно връщане на котела или захранващия блок в работа, вместо да се използва това аварийно или непланирано спиране в степен, достатъчна за осигуряване на надеждността на нагревателните повърхности;
Психологическата бариера на техническите ръководители, която не позволява разгръщането на голяма програма за кратък период от време;
Невъзможност за мотивиране както на собствения персонал, така и на персонала на изпълнителите;
Недостатъци в организацията на подготвителната работа;
Лоши комуникационни умения на ръководителите на свързани отдели;
Липса на доверие във възможността за преодоляване на проблема с увреждането на отоплителните повърхности чрез превантивни мерки;
Липса на организационни умения и волеви качества или квалификация на техническите ръководители (главни инженери, техните заместници и ръководители на отдели).
Това дава възможност да се планира физическият обхват на работа за котли с повишено увреждане на нагревателните повърхности за максимална възможност за тяхното изпълнение, като се вземе предвид продължителността на спирането, смените и осигуряването на условия за безопасно комбиниране на работата.
Включването в системата за профилактика на нагревателните повърхности на котлите на входния, текущия контрол и контрола на качеството на извършените ремонтни работи значително ще подобри качеството на извършваните превантивни и аварийни ремонтни работи. Анализът на причините за повредите показва редица съществени нарушения, често срещани по време на ремонтни дейности, най-значимите от които по отношение на последствията са:
Входящият контрол на основните и заваръчните материали се извършва с отклонения от изискванията на точки 3.3 и 3.4 от Ръководния документ за заваряване, термична обработка и контрол на тръбопроводни системи на котли и тръбопроводи по време на монтаж и ремонт на оборудване за електроцентрали (RTM-1s). -93);
В нарушение на изискванията на клауза 16.7 от RTM-1s-93 не се извършва контрол на въртенето на топката, за да се провери дали определеното сечение на потока е осигурено в заварени съединения на тръби на нагревателни повърхности;
В нарушение на изискванията на клауза 3.1 RTM-1s-93, заварчици, които не са сертифицирани за този вид работа, имат право да работят върху нагревателни повърхности;
В нарушение на изискванията на клауза 6.1 RTM-1s-93 по време на аварийно-възстановителни работи кореновият слой на заваръчния шев се извършва чрез ръчно дъгово заваряване с електроди с покритие вместо заваряване с аргонова дъга. Такива нарушения се откриват в редица електроцентрали и по време на планови ремонти;
В нарушение на изискванията на точка 5.1 от Ръководството за ремонт на котелно оборудване на електроцентрали (технология и технически условия за ремонт на нагревателни повърхности на котелни агрегати), изрязването на дефектни тръби или техните секции се извършва чрез огнево рязане, а не механично.
Всички тези изисквания трябва да бъдат ясно посочени в местните разпоредби за ремонт и поддръжка на нагревателни повърхности.
В програмата за превантивни мерки при подмяна на участъци от тръби или участъци от нагревателни повърхности в "рискови зони" трябва да се предвиди използването на по-високи класове стомана в сравнение с установените, тъй като това значително ще увеличи експлоатационния живот на метала в зоната на повишено увреждане и изравняване на ресурса на нагревателната повърхност като цяло. Например, използването на топлоустойчиви аустенитни хром-манганови стомани (DI-59), които са по-устойчиви на образуване на котлен камък, заедно с повишаване на надеждността на прегревателите, ще направи възможно отслабването на процеса абразивно износванеелементи на пътя на потока на турбините.
V. Превантивни и предпазни мерки
Сила на звука превантивна работа, извършвани в краткосрочен план за Т2 или аварийно спиране, не трябва да се затварят само върху нагревателната повърхност на самия котел. В същото време трябва да се идентифицират и отстранят дефекти, които пряко или косвено влияят върху надеждността на нагревателните повърхности.
По това време е необходимо, като се използва възможно най-много възможността, да се извършат набор от мерки за проверка и специфични мерки, насочени към премахване на отрицателни технологични прояви, които намаляват надеждността на отоплителните повърхности. Въз основа на състоянието на оборудването, нивото на работа, технологичните и конструктивните характеристики, за всяка електроцентрала списъкът на тези действия може да бъде различен, но следните работи трябва да бъдат задължителни:
1. Определяне на плътността на тръбната система на кондензатора и мрежовите нагреватели, за да се открият и елиминират местата, където сурова вода навлиза в пътя на конденза. Проверка на херметичността на вакуумните уплътнения.
2. Проверка на херметичността на фитингите на байпаса на блоковата инсталация за обезсоляване. Проверка на изправността на устройства, които предотвратяват отстраняването на филтърни материали в тракта. Контрол на филтърните материали за омасляване. Проверете за маслен филм по повърхността на водата в резервоара за ниска точка.
3. Осигуряване на готовността на нагревателите за високо налягане за своевременно включване при пускане на захранващия блок (котела).
4. Отстраняване на дефекти по устройства за вземане на проби и устройства за подготовка на проби от кондензат, захранваща вода и пара.
5. Отстраняване на дефекти в контрола на температурата на метала на нагревателните повърхности, средата по пътя и газовете във ротационната камера на котела.
6. Отстраняване на дефекти в автоматичните системи за управление на горивния процес и температурния режим. Ако е необходимо, подобрете характеристиките на регулаторите на впръскване, захранването на котела и горивото.
7. Проверка и отстраняване на дефекти по системите за подготовка на прах и подаване на прах. Проверка и отстраняване на изгаряния на дюзи на газови горелки. Подготовка за предстоящо запалване на дюзи за мазут, калибрирани на щанда.
8. Извършване на работа, насочена към намаляване на загубите на пара и вода, намаляване на всмукването на въздух във вакуумната система, намаляване на всмукването на въздух в пещта и газовия път на котли, работещи под вакуум.
9. Проверка и отстраняване на дефекти в облицовката и обшивката на котела, закрепванията на нагревателните повърхности. Изправяне на нагревателни повърхности и премахване на задръстването. Проверка и отстраняване на дефекти по елементите на продухвателни и дробопочистващи системи за нагревни повърхности.
10. Освен това за барабанни котли трябва да се извърши следното:
Отстраняване на нарушения в работата на устройствата за вътрешно барабанно разделяне, които могат да доведат до увличане на капки от котелна вода с пара;
Отстраняване на течове в кондензаторите на собствен кондензат;
Подготовка на условия, които гарантират, че котлите се захранват само с деминерализирана вода (затягане на изискванията на точка 1.5 от Указанията за коригираща обработка на барабанни котли с налягане 3,9-13,8 MPa: RD 34.37.522-88);
Организация на доставката на фосфати по индивидуална схема, за да се гарантира качеството на коригиращата обработка на котелната вода (затягане на изискванията на точка 3.3.2 в RD 34.37.522-88 поради факта, че основният режим на котлите на същият тип, като правило, не се предоставя);
Осигуряване на правилната работа на продухващите устройства.
11. Подготовка на условия за осигуряване на пълнене на котли за изпитване под налягане и последващо разпалване само с деминерализирана вода или турбинен кондензат. Преди разпалване на барабанни котли и еднопроходни котли, работещи на режими хидразин и хидразин-амоняк, трябва да се пълнят само с обезвъздушена вода. За да се отстранят некондензиращите газове, които допринасят за образуването на корозивни примеси, еднократните котли, работещи в режим на неутрален кислород и кислород-амоняк, трябва да се напълнят преди запалване в режим на обезвъздушаване (по-строги изисквания на точка 4.3.5 от PTE) .
12. При външно почистване с вода на нагревателни повърхности, използвани за подготовката им за ремонт, е необходимо да се извърши последващо изсушаване на котела, за да се предотврати корозията на метала на външната повърхност на тръбите. Ако в електроцентралата има газ, сушенето се извършва чрез запалване на котела на газ (за 1-2 часа), при липса на газ - чрез механизми за издухване, когато нагревателите на котела са включени.
13. Важна роля в осигуряването на надеждността на нагревателните повърхности на котлите играе метрологичната поддръжка - калибриране на измервателните уреди за температурата на средата по пътя, метала на нагревателните повърхности и газовете във ротационната камера. Калибрирането на изброените измервателни уреди (термодвойки, измервателни канали и вторични устройства, включително тези, включени в системата APCS) трябва да се извърши съгласно графика за калибриране в съответствие с параграфи. 1.9.11. и 1.9.14 PTE. Ако тези изисквания не са били изпълнени преди това, тогава е необходимо да се извърши поетапно калибриране на измервателните уреди на изброените параметри по време на спиране на котли (мощни блокове), тъй като дори незначителни грешки в посока на подценяване на показанията значително влияят върху намаляването на металния ресурс и съответно намаляват надеждността на нагревателните повърхности.
VI. заключения
1. Сериозните финансови затруднения на всички електроцентрали в индустрията не позволяват адекватно да се решат проблемите на навременното възпроизводство на дълготрайните активи, важна задача за операторите е целенасоченото търсене на възможности и методи за спестяване на ресурси и осигуряване на надеждна работаенергийно оборудване. Реалната оценка на ситуацията в електроцентралите на индустрията показва, че далеч не всички резерви и възможности в тази насока са изчерпани. И въвеждането на интегрирана система за превантивна поддръжка в оперативната практика, без съмнение, ще намали значително ремонтните и експлоатационните разходи за производство на електрическа и топлинна енергия и ще гарантира надеждността на нагревателните повърхности на котлите на ТЕЦ.
2. Наред с идентифицирането и отстраняването на повреди на тръбите на нагревателните повърхности и превантивната превантивна подмяна на "рискови" зони, идентифицирани въз основа на статистическо-аналитичен подход и откриване на неизправности (визуално и инструментално), значителна роля в превантивната поддръжка система трябва да се насочи към елиминиране (смекчаване) на негативните прояви от недостатъци в организацията на експлоатацията. Следователно програмата за превантивна поддръжка на нагревателните повърхности на котлите трябва да бъде изградена в две паралелни посоки (Приложение 3):
Осигуряване на текуща (непосредствена) надеждност на нагревателните повърхности на котела;
Създаване на условия, които осигуряват дългосрочна (перспективна) надеждност (увеличаване на ресурса) на нагревателните повърхности на котлите.
3. При организирането на цялостна система за превантивна поддръжка на отоплителните повърхности, знанията в тази област на мениджъри, главни специалисти и инженерно-технически работници са от първостепенно значение. За да се разширят хоризонтите и да се вземе предвид на практика опитът на индустрията в осигуряването на надеждността на нагревателните повърхности на котлите, препоръчително е във всяка електроцентрала да се състави селекция от материали по проблема и да се организира тяхното проучване от съответния персонал.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
| Ориз. 1. Форма на повреда на котел № 1 на КПП на HP, резба - A | Резултати от разследването(идентификация) щети
1. Дата. Позиция #1-2. Бездеформационно разкъсване на прав участък от тръба от стомана 12Х18Н12Т, отваряща се по горната образуваща по тръбата. Проучване на проба, изрязана близо до точката на повреда, показа, че структурата на стоманата отговаря на изискванията на спецификациите, но по вътрешната повърхност ясно се вижда увреждане на мащаба с образуване на надлъжни пукнатини, които се превръщат в метал. 2. Дата. Позиция #2-1. Бездеформационно разкъсване на прав участък от тръба от стомана 12Х18Н12Т, отваряща се по горната образуваща на тръбата. В областта на повредата и по съседните тръби ясно се виждат следи от втвърдяване и износване от изстрел. Металографският анализ показа, че причината за разкъсването на тръбата от аустенитна стомана е интензивно закаляване поради отделянето на сплитера на горното леярско устройство. 3. Дата. Позиция #3-6. Разкъсване без деформация на долната образуваща на тръбата от стомана 12Kh1MF. Изследването на повредената зона показа значителна точкова корозия по долната образуваща на вътрешната повърхност на тръбата поради незадоволително сухо консервиране по време на спиране на котелния агрегат, утежнено от провисване на намотката поради износване на "петлите" на системата за окачване . |
1. При всяко спиране извършвайте поетапна магнитна проверка на тръбите на изходните секции на намотките. Включете дефектните тръби в списъка за поддръжка при всяко спиране на котела. Разработете програма за подобряване на качеството на оксидния защитен филм: подобряване на качеството на водата и температурните режими, овладяване на обработката с пара-вода-кислород и др. 2. За да се предотврати повреда на аустенитни тръби поради интензивно работно закаляване чрез изстрел, когато разделителят на горния ограничител на отливката е откъснат, задължете персонала да провери изправността на дробеструйните машини преди почистване на дроб (инструкциите в инструкциите са направени в зависимост от дизайн, ако не позволява, тогава ремонтният персонал проверява по време на спирания). 3. По време на спиране на котелните агрегати проверете и възстановете закрепването на намотките на паропрегревателя върху системата за окачване, като замените участъци от тръбите на системата за окачване с "петли" (фугите се правят над и под паропрегревателя). Подобрете качеството" вакуумно сушене". Помислете за осъществимостта на въвеждането на PVKO. |
| 4. Дата. Позиция #4-4. Разкъсване на тръба от стомана 12Kh1MF в точката на преминаване през облицовката между конвективната част и "топлата кутия". Значителна външна корозия на метала на мястото на разкъсване. Причина за повреда: излагане на паркинг корозия от сярна киселина, която се образува при промиване с вода на конвективната шахта преди изнасянето на котела за планов ремонт. | 4. За да се изключи външната корозия на тръбите в местата на преминаване през облицовката със сярна киселина, която се образува по време на външно измиване на отоплителните повърхности, въведете практиката за изсушаване на котела след всяко такова измиване чрез запалване на газ или горещо въздух от теглещи вентилатори с включени нагреватели. | |
| 5. Дата. Позиция #5-2. Надлъжно разкъсване по външната генераторна на завоя ("калача"). Металографският анализ показа, че по време на ремонта (дата) е монтиран завой, който не е претърпял аустенизация след производство от ремонтния персонал (подобни нарушения могат да се дължат и на производителите).6. Датата. Позиция #6-1. Деформационно (пластично) разкъсване в областта на контактната става. Металографският анализ на метала на дефектната зона показа изчерпването на дълготрайния якостен ресурс в зоната на топлинно въздействие. Металографският анализ на метала на дефектната зона показа изчерпването на дълготрайния якостен ресурс в зоната на топлинно въздействие. Металографският анализ на метала на тръбата на разстояние един метър от мястото на повредата показа, че металната конструкция също не отговаря на изискванията за дълготрайна здравина по спецификация. Тази намотка е разположена в разредена част от повърхността на прегряване, поради дефекти в дизайна в областта на съединението на колектора. | 5. Подобряване на качеството на входящата проверка на продуктите, доставени от фабриката. Не позволявайте инсталирането на завои, които не са претърпели аустенизация. Проверете документацията за ремонт, идентифицирайте цялата партида неаустенизирани завои и ги сменете при следващите спирания (или по време на ремонт). 6. Извършете магнитна проверка на тръбите, разположени в разредената част, въз основа на резултатите от откриването на неизправност, на първо място, заменете тръбите, които са подложени на максимално влияние на температури, надвишаващи допустимото ниво. Останалите тръби от зоната "газов коридор" ще бъдат сменени най-близко планови ремонти. Да се проучи опитът на съответните електроцентрали и да се поиска от производителя информация за възможността за реконструкция на разредената част в зоните на фуги на колекторите. |
|
| 7. Дата. Позиция #7-3. Повреда на композитния заваръчен шев. Изследването показа, че тръбата е била прищипана на мястото на преминаване през преградата между конвективната шахта и „топлата кутия“, причинено от „напливи“ на бетон. | 7. Проверете всички места, където тръбите на паропрегревателя минават през облицовката, почистете откритите притиснати места. Да се подобри качеството на зидарските работи, да се осигури необходимия контрол при приемане. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
 |
Резултати от разследване на щети (идентификация) 1. Дата. Позиция #1-2. Деформационно (пластично) разкъсване на прав тръбен участък. Металографският анализ показа, че металът не отговаря на изискванията на спецификациите поради краткотрайно прегряване. Намотката, отрязана от колекторите, беше проверена чрез пускане на топката, която беше заседнала в кръстовището на поз.-а). Проучването на съединението показа, че съединението е заварено по време на авариен ремонт (дата) с нарушения на изискванията на RTM-1s-93s - кореновият слой на съединението вместо аргонно-дъгово заваряване с неконсумативен електрод е извършен от електродъгово заваряване с обмазани електроди, което е довело до наличие на провисвания и провисвания, застъпващи сечението и водещи до прегряване на метала. | Мерки за предотвратяване на щети 1. Установете процедура за стриктно спазване на ремонта на нагревателни повърхности на параграф 6.1 RTM-1s-93, който изисква кореновият слой на заварения шев на тръбите на нагревателните повърхности да се извършва само чрез аргоново-дъгово заваряване с не- консумативен електрод. Само заварчици, обучени в този вид заваряване, и сертифицирани заварчици трябва да имат право да ремонтират нагревателни повърхности. Задължете заварчиците да инспектират кореновия слой, преди да заварят напълно съединението. Лабораторията по метали и котелно-турбинната (котелната) работилница извършват избирателен контрол по време на всички ремонти. |
| Ориз. 2. Формуляр за щети на SPP. котелни агрегати на топлоелектрически централи котел № 2, резба - А | 2. Дата. Позиция #2-6. Фистула в ъглова ставав мястото на заваряване на намотката към колектора. визуална инспекцияпоказа лошо качество на заваряването (увисване, липса на проникване, подрязвания), извършено по време на ремонт (дата). Проверката на заваръчната документация показа, че работата е извършена от заварчик, който не е имал достъп до този вид работа. При проверката не са установени ясно видими заваръчни дефекти. | 2. Съгласно документацията за ремонтно заваряване, идентифицирайте всички съединения, направени от този заварчик. Извършете случаен контрол на качеството на други стави, в случай на незадоволителни резултати, смилайте всички стави. За заваряване на нагряващи повърхности се допускат само заварчици, сертифицирани за този вид работа. |
| 3. Дата. Позиция номер 3-4. Разкъсване на прав тръбен участък на разстояние един метър от тавана (в зоната на максимално прегряване) на изходната част на намотката. Бобината, отрязана от колектора, се проверява чрез пускане на топката, която е заседнала в чупката поз.-b). При вътрешен преглед се установява наличие на метални напливи и заваръчни перли по изпъкналата образуваща на вътрешната стена на чупката. Анализът на ремонтната документация показа, че при предходния планов ремонт на тази бобина е изрязана проба за металографско изследване. Разрязването на образеца е извършено в нарушение на технологията - вместо механичен метод е използвано пламъчно рязане, което е довело до частично застъпване на тръбния участък и последващото му прегряване. | 3. Инструктирайте и обучете заварчиците, извършващи работа по нагревателните повърхности на котелни агрегати, в процедурата за изрязване на дефектни тръби или техните участъци само чрез механично рязане. Огневото рязане може да бъде разрешено по изключение само в тесни и неудобни места, както и в случаите, когато участъците от тръбата или намотката, разположени отдолу, са отстранени. Според документацията за ремонт и проучване на участниците в работата, идентифицирайте всички места, където е извършена работа с подобни нарушения. Извършете магнитна проверка на тези тръби, за да откриете наличието на прегряване. Ако се намерят "рискови" тръби, сменете ги. | |
| 4. Дата. Позиция #4-2. Деформационно (пластично) разкъсване в права тръбна секция на изходната част на намотката на разстояние един метър от тавана. При установяване на причината за разкъсването се разкри надлъжна пукнатина (фистула) на мястото на заваряване на "бисквитата" поз. - c), което поради намаляването на консумацията на пара в намотката след зоната на фистулата доведе до прегряване и повреда на метала на изходната секция в зоната на максимални температури. | 4. Като се има предвид, че появата на пукнатини в местата на заваряване на "крекери" на екраните на този котел е зачестила, а металът на намотките отговаря на изискванията за дълготрайна здравина, препоръчително е да се замени тръбните секции в местата на твърдо закрепване с "крекери" по време на следващия планиран ремонт. За да се увеличи надеждността на устройството, помислете за осъществимостта на неговата реконструкция. | |
| 5. Дата. Позиция #5-3. Надлъжна пукнатина на завоя в зоната на максимално топлопоглъщане на стената на тръбата. Визуалната проверка и металографският анализ на метала показват признаци на високотемпературна газова корозия. Проверката на съседните екрани показа наличие на газова корозия по тях, което е характерен признак за незадоволителен режим на пещта в условията на недостатъчно оборудване с автоматизиран контрол на температурата. | 5. За да се намали ефекта от високотемпературната газова корозия върху челните участъци на екраните, анализирайте състоянието на режима на пещта в преходни и стационарни режими, засилете контрола върху спазването от персонала на изискванията на режимните карти. Систематичен (ежедневен) контрол по диаграми реални температуриметал. Преоборудвайте термичния контрол на екраните. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРОГРАМА ЗА ПРЕВАНТИВНА ПОДДРЪЖКА НА НАГРЕВНИ ПОВЪРХНОСТИ НА КОТЛИ НА ТЕЦ
| АЛГОРИТЪМ ЗА ОРГАНИЗАЦИЯ НА ПРЕВАНТИВНА ПОДДРЪЖКА НА ОТОПЛИТЕЛНИ ПОВЪРХНОСТИ НА КОТЕЛ | |||||||
| СТАТИСТИЧЕСКИ И АНАЛИТИЧЕН ПРОЦЕС Отчитане и поставяне във формулярите на местата на повреда и зоните на "риск" | |||||||
| ФАКТОРЕН АНАЛИЗ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ НА МЕТАЛНИ ПОВРЕДИ НА ТРЪБИ Анализ на метални повреди и определяне на причините за тях | |||||||
| ТАКТИЧЕСКА НАСОКА ЗА ОСИГУРЯВАНЕ НА ТЕКУЩА НАДЕЖДНОСТ (НЕЗАБАВНО) | СТРАТЕГИЧЕСКА НАСОКА ЗА ОСИГУРЯВАНЕ НА ДЪЛГОСРОЧНА НАДЕЖДНОСТ (ДЪЛГОСРОЧНА) | ||||||
| Изготвяне на протоколи за обема на работата за очаквано аварийно, непланирано спиране или планово спиране-Т2 на котела или захранващия блок, като се вземе предвид прогнозата за очакваните щети на базата на статистическо-аналитичен подход | Контрол върху оперативните нарушения, разработване и приемане на мерки за предотвратяването им. Подобряване на организацията на работа | ||||||
| Организиране на подготвителна работа и входящ контрол на основни и заваръчни материали | Редовно (на всеки шест месеца) изпълнение на изискванията на програма "Експертна система за мониторинг и оценка на условията на работа на котли" | ||||||
| Изчакване на аварийно (непланирано) изключване или планирано изключване на котела (мощния блок) на Т2 | Разработване и утвърждаване на дейности по направленията на "Експертна система...", които са с оценка под 0,8. Организация на изпълнението им | ||||||
| Спиране на котела (енергоблок) В случай на спиране поради откриване на повреда на нагревателната повърхност или ако повреда е открита след спирането, се организира работата на комисията за разследване на причината | Формиране и внедряване на единна идеология за необходимостта от намаляване на общия брой спирания на котли (енергоблокове), за да се премахнат „рисковите“ фактори за метала в преходни условия | ||||||
| Организация и провеждане на планираната работа по възстановителни ремонти, превантивна подмяна на участъци от нагревателни повърхности, превантивна диагностика и откриване на неизправности чрез визуални и инструментални методи | Формиране на концепцията за „щадяща“ работа на котли (мощни агрегати): - изключване от правилата за пускане на практиката на „пикапи“, Минимизиране на броя на тестовете за хидравлично налягане на пътя пара-вода, |
||||||
| - изключване от практиката на принуд | |||||||
| Контрол върху работата, приемане на нагревателни повърхности след работа. Регистриране на ремонтна документация и резултати от метална диагностика в "рискови" зони. Изготвяне на списък с обхвата на превантивната подмяна и откриване на неизправности за следващо изключване на котела | (с цел ускоряване на допускането) на охлаждане на котелния тракт с вода, - пълна автоматизация на поддържане на температурния режим, Въвеждане на химико-технологичен мониторинг |
||||||
| Идентифициране и елиминиране на фактори, които пряко и косвено влияят върху намаляването на текущата надеждност | Усъвършенстване на програмата за бъдеща подмяна на нагревателни повърхности, като се вземе предвид определянето на възможен ресурс | ||||||
| нагревателни повърхности | метал чрез инструментални методи за техническа диагностика и физични и химичнианализ на пробите | ||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
1. Заповед на РАО "ЕЕС на Русия" от 14 януари 1997 г. № 11 "За някои резултати от работата за подобряване на надеждността на котлите в Рязанската ТЕЦ".
2. ТУ 34-38-20230-94. Парните котли са стационарни. Общи технически условия за основен ремонт.
3. ТУ 34-38-20220-94. Гладкотръбни решетки за стационарни парни котли с естествена циркулация. Спецификации за основен ремонт.
4. ТУ 34-38-20221-94. Гладкотръбни решетки за прямоточни стационарни парни котли. Спецификации за основен ремонт.
5. ТУ 34-38-20222-94. Парни прегреватели на стационарни парни котли. Спецификации за основен ремонт.
6. ТУ 34-38-20223-94. Прегреватели междинни парни стационарни котли. Спецификации за основен ремонт.
7. ТУ 34-38-20219-94. Гладкотръбни економайзери за стационарни парни котли. Спецификации за основен ремонт.
8. ТУ 34-38-20218-94. Мембранни економайзери за стационарни парни котли. Спецификации за основен ремонт.
9. РД 34.30.507-92. Насоки за предотвратяване на корозионно увреждане на дискове и лопатки на парни турбини в зоната на фазовия преход. Москва: VTI im. F.E. Дзержински, 1993
10. РД 34.37.306-87. Указания за наблюдение на състоянието на основното оборудване на топлоелектрическите централи; определение за качество и химичен съставдепозити. Москва: VTI im. F.E. Дзержински, 1993
11. Shitsman M.E., Midler L.S., Tishchenko N.D. Образуване на котлен камък върху неръждаема стомана в прегрята пара. Топлоенергетика N 8. 1982г.
12. Груздев Н.И., Деева З.В., Школникова Б.Е., Сайчук Л.Е., Иванов Е.В., Мисюк А.В. За възможността за развитие на крехки счупвания на нагревателните повърхности на котела в неутрално-окислителен режим. Топлоенергетика N 7. 1983г.
13. Земзин В.Н., Шрон Р.З. Начини за подобряване на експлоатационната надеждност и увеличаване на експлоатационния живот на заварените съединения в топлоенергийното оборудване. Топлоенергетика N 7. 1988г.
14. R. E. Bazar, A. A. Malygina и E. I. Getsfrid, Предотвратяване на повреда на заварени съединения в тръби на плочни прегреватели. Топлоенергетика N 7. 1988г.
15. Чекмарев Б.А. Преносима машина за заваряване на коренов шев на тръби на нагревателни повърхности. Енергетик N 10. 1988г.
16. Сисоев И.Е. Подготовка на котли за ремонт. Енергетик N 8. 1989г.
17. Кострикин Ю.М., Вайман А.Б., Данкина М.И., Крилова Е.П. Изчислителна и експериментална характеристика на фосфатния режим. Електрически станции N 10. 1991г.
18. Сутоцки Г.П., Верич В.Ф., Межевич Н.Е. Относно причините за повреда на екранните тръби на солните отделения на котли BKZ-420-140 PT-2. Електрически станции N 11. 1991г.
19. Хофман Ю.М. Диагностика на изправността на нагревателни повърхности. Електроцентрали N 5. 1992г.
20. Наумов В.П., Ременски М.А., Смирнов А.Н. Влияние на заваръчните дефекти върху експлоатационната надеждност на котлите. Енергетик N 6. 1992г.
21. Белов С.Ю., Чернов В.В. Температурата на металните екрани на котела BKZ-500-140-1 в началния период на работа. Енергетик N 8. 1992г.
22. Ходирев B.N., Панченко V.V., Калашников A.I., Ямгуров F.F., Новоселова I.V., Fathieva R.T.
23. Белоусов Н.П., Булавко А.Ю., Старцев В.И. Начини за подобряване на водно-химичните режими на барабанните котли. Енергетик N 4. 1993г.
24. Воронов В.Н., Назаренко П.Н., Шмелев А.Г. Моделиране на динамиката на развитие на нарушения на водно-химичния режим. Топлоенергетика N 11. 1993г.
25. Холшчев В.В. Термохимични проблеми на работа екрани за пещибарабанен котел с високо налягане. Електроцентрали N 4. 1994г.
26. Богачев А.Ф. Особености на корозията на аустенитни тръби на паропрегреватели. Топлоенергетика N 1. 1995г.
27. Богачев В.А., Злепко В.Ф. Приложение на магнитния метод за контрол на метала на тръбите на нагревателните повърхности на парните котли. Топлоенергетика N 4. 1995г.
28. Манкина Н.Н., Паули В.К., Журавлев Л.С. Обобщаване на индустриалния опит във въвеждането на парокислородно пречистване и пасивиране. Топлоенергетика, № 10. 1996 г
29. Паули В.К. Относно оценката на надеждността на енергийното оборудване. Топлоенергетика N 12. 1996г.
30. Паули В.К. Някои проблеми на организацията на неутрален кислороден воден режим. Електрически станции N 12. 1996г.
31. Щромберг Ю.Ю. Контрол на метали в ТЕЦ. Топлоенергетика N 12. 1996г.
32. Дубов А.А. Диагностика на котелни тръби с метална магнитна памет. Москва: Енергоатомиздат, 1995 г.
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
Хоствано на http://www.allbest.ru/
1. Статистическа характеристикакотел, когато температурата на захранващата вода се промени
барабанен котел турбина акумулатор
По време на работа на котела неговата мощност може да варира в границите, определени от режима на работа на потребителите. Температурата на захранващата вода и въздушният режим на пещта също могат да се променят. Всеки режим на работа на котела съответства на определени стойности на параметрите на топлоносителите в пътищата вода-пара и газ, топлинни загуби и ефективност. Една от задачите на персонала е да поддържа оптимален режим на котела при дадените условия на неговата работа, който съответства на максимално възможната стойност на нетния коефициент на полезно действие на котела. В тази връзка става необходимо да се определи влиянието на статичните характеристики на котела - натоварване, температура на захранващата вода, въздушен режим на пещта и характеристики на горивото - върху неговата работа при промяна на стойностите на изброените параметри. При кратки периоди на преход на работата на котела от един режим в друг, промяната в количеството топлина, както и забавянето на системата за нейното регулиране, причиняват нарушаване на материалния и енергийния баланс на котела и промяна в параметрите, характеризиращи неговата работа. Нарушаването на стационарния режим на работа на котела през преходните периоди може да бъде причинено от вътрешни (за котела) смущения, а именно намаляване на относителното отделяне на топлина в пещта и неговата промяна. въздушен режим и режим на водоснабдяване и външни смущения - промени в разхода на пара и температурата на захранващата вода. Зависимостите на параметрите от времето, характеризиращи работата на котела през преходния период, се наричат негови динамични характеристики.
Зависимост на параметрите от температурата на захранващата вода. Температурата на захранващата вода значително влияе върху работата на котела, която може да се променя по време на работа в зависимост от режима на работа на турбините. Намаляването на температурата на захранващата вода при даден товар и други непроменени условия определя необходимостта от увеличаване на отделянето на топлина в пещта, т.е. разход на гориво, и в резултат на това преразпределение на топлообмена към нагревателните повърхности на котела. Температурата на прегрятата пара в конвективния прегревател се повишава поради повишаване на температурата на продуктите от горенето и тяхната скорост, а температурата на нагряващата вода и въздуха се повишава. Температурата на отработените газове и обемът им се повишават. Съответно се увеличават загубите с изходящите газове.
2 . Стартиране на барабанен котел
По време на пускане в резултат на неравномерно нагряване на метала възникват допълнителни топлинни напрежения в повърхностите: у t = e t E t ?t
e t - коефициент на линейно разширение.
E t е модулът на еластичност на стоманата.
t расте с u. Затова разпалването се извършва бавно и внимателно, така че скоростта и топлинното напрежение да не надвишават допустимите. , . Стартова схема.
RKNP - контролен клапан за непрекъснато продухване.
V-въздух.
rec. - рециркулационна линия.
Дренажи.
PP - продухване на прегревателя.
GPZ е главният парен клапан.
SP - свързващ паропровод.
PP - разширител за разпалване.
RROU - редукторно-охладителен агрегат за запалване.
К.С.Н. - колектор за собствени нужди.
K.O.P. - колектор на жива пара.
RPK - регулиращ захранващ клапан.
RU - запалителна единица.
PM - хранителна линия.
Стартова последователност
1. Външен преглед (нагревателни повърхности, облицовка, горелки, предпазни клапани, водопоказатели, регулатори, вентилатор и димоотвод).
2. Затворете дренажите. Отворете вентилационния отвор и прочистете прегревателя.
3. През долните точки котелът се пълни с деаерирана вода с температура, съответстваща на условието: (vу t).
4. Време за пълнене 1-1,5 часа Пълненето приключва, когато водата затвори водосточните тръби. При попълване се уверете< 40єC.
5. Включете димоотвода и вентилатора и проветрете пещта и газоходите за 10-15 минути.
6. Задайте вакуума на изхода на пещта kg / m 2, задайте дебита.
7. Топлината, отделена при изгарянето на горивото, се изразходва за нагряване на нагревателните повърхности, облицовка, вода и изпаряване. С увеличаване на продължителността на разпалване ^Q пара. и vQ натоварване.
8. Когато се появи пара от вентилационните отвори, те се затварят. Прегревателят се охлажда чрез стартиране на пара, освобождавайки я през PP. Съпротивление на продухваща линия ~ > ^P b.
9. При P = 0,3 MPa се продухват долните точки на екраните и въздушните индикатори. При P = 0,5 MPa PP се затваря, GPZ-1 се отваря и съвместното предприятие се нагрява, освобождавайки пара през разширителя за запалване.
10. Периодично захранвайте барабана с вода и контролирайте нивото на водата.
11. Увеличете разхода на гориво. ºC/мин.
12. При P = 1,1 MPa се включва непрекъснато продухване и се използва рециркулационна линия (за да се предпази ECO от прегаряне).
13. При P = 1,4 MPa разширителят за запалване се затваря и модулите за намаляване на запалването-охлаждане се отварят. Увеличете разхода на гориво.
14. При P \u003d P nom - 0,1 MPa и t p \u003d t nom - 5 ° C, качеството на парата се проверява, натоварването се увеличава до 40%, GPZ-2 се отваря и котелът се включва към колектора на жива пара.
15. Включете основното захранване с гориво и увеличете натоварването до номиналното.
16. Превключете на захранване на котела през регулиращия захранващ вентил и заредете напълно пароохладителя.
17. Включете автоматизацията.
3. Характеристики на пускане на отоплителни турбини
Започнететурбини с извличане на пара се извършват по принцип по същия начин като пускането на чиста кондензациятурбини. Регулаторен клапаничасти ниско налягане(контрол на екстракцията) трябва да е напълно отворен, регулаторът на налягането да е изключен и вентилът в линията за екстракция да е затворен. Очевидно при тези условия всяка турбина с извличане на пара работи като чисто кондензационна и може да бъде пусната в действие по описания по-горе начин. Въпреки това трябва да се обърне специално внимание на тези дренажни линии, които кондензационната турбина няма, по-специално на дренажа на екстракционната линия и предпазен клапан. Докато налягането в камерата за вземане на проби е под атмосферното налягане, тези дренажни линии трябва да са отворени към кондензатора. След като екстракционната турбина се завърти на пълна скорост, генераторът е синхронизиран, свързан към мрежата и е приет някакъв товар, регулаторът на налягането може да се активира и шибърът на екстракционната линия може бавно да се отвори. От този момент нататък регулаторът на налягането влиза в действие и трябва да поддържа желаното налягане на изтегляне. За турбини със съчетано управление на скоростта и извличането, преходът от чисто кондензация режимработата с извличане на пара обикновено се придружава само от малки колебания в натоварването. Въпреки това, при включване на регулатора на налягането трябва да се внимава байпасните клапани да не се затворят веднага напълно, тъй като това ще създаде рязко повишаване (шок) на налягането в селекционната камера, което може да причини повреда на турбината. При турбини с несвързано регулиране всеки от регулаторите получава импулс под въздействието на действието на другия регулатор. Следователно, колебанията в натоварването при преминаване към работа с извличане на пара могат да бъдат по-значителни. Стартирането на турбина с противоналягане обикновено се извършва за изпускане в атмосферата, за което изпускателният клапан първо се отваря на ръка при затворен клапан. Иначе се ръководят от горните правила за пускане на кондензни турбини. Превключването от работа на изгорели газове към работа с обратно налягане (към производствена линия) обикновено се извършва, когато турбината достигне нормални обороти. За да превключите, изпускателният клапан първо постепенно се затваря, за да се създаде обратно налягане зад турбината, което е малко по-високо от обратното налягане в производствената линия, на която ще работи турбината, и след това вентилът на тази линия бавно се отваря. Вентилът трябва да бъде напълно затворен до момента, в който вентилът на производствената линия е напълно отворен. Регулаторът на налягането се включва, след като турбината поеме малък термичен товар и генераторът е свързан към мрежата; обикновено е по-удобно да се включи в момент, когато обратното налягане е малко по-ниско от нормалното. От момента, в който се установи желаното обратно налягане в изпускателната тръба, регулаторът на скоростта се изключва и турбината започва да работи според термичен графикконтролиран от регулатор на налягането.
4. НОкапацитет на съхранение на котела
В работещ котелен агрегат топлината се акумулира в нагревателните повърхности, във вода и пара, разположени в обема на нагревателната повърхност на котела. При същата производителност и параметри на парата, в барабанните котли се натрупва повече топлина, което се дължи главно на големия обем вода. При барабанните котли 60-65% от топлината се натрупва във вода, 25-30% - в метал, 10-15% - в пара. При еднократните котли до 65% топлина се акумулира в метала, останалите 35% - в пара и вода.
С намаляване на налягането на парите, част от натрупаната топлина се освобождава поради намаляване на температурата на насищане на средата. В този случай почти моментално се произвежда допълнително количество пара. Количеството допълнителна пара, получена при намаляване на налягането с 1 MPa, се нарича капацитет на съхранение на котела:
където Q ak е топлината, отделена в котела; q - консумация на топлина за получаване на 1 kg пара.
За барабанни котли с налягане на парата над 3 MPa капацитетът за съхранение може да се намери от израза
където r е латентната топлина на изпарение; G m - масата на метала на изпарителните нагревателни повърхности; C m, C in - топлинен капацитет на метал и вода; Dt n - промяна в температурата на насищане с промяна на налягането с 1 MPa; V in, V p - обеми вода и пара на котелния агрегат; - промяна в плътността на парите с намаляване на налягането с 1 MPa; - плътност на водата. Водният обем на котелния агрегат включва водния обем на барабана и циркулационните кръгове, обемът на парата включва обема на барабана, обема на прегревателя и обема на парата в тръбите на изпарителя.
От практическо значение е и допустимата стойност на скоростта на намаляване на налягането, която определя степента на увеличаване на паропроизводителността на котелния агрегат.
Еднопроходният бойлер позволява много високи скоростинамаляване на налягането. При скорост от 4,5 MPa/min може да се постигне увеличение на производството на пара с 30-35%, но в рамките на 15-25 s. Барабанният котел позволява по-ниска скорост на намаляване на налягането, което е свързано с надуване на нивото в барабана и риск от изпаряване във водосточните тръби. При скорост на намаляване на налягането от 0,5 MPa / min, барабанните котли могат да работят с увеличаване на производството на пара с 10-12% за 2-3 минути.
Хостван на Allbest.ru
...Подобни документи
Класификации на парни котли. Основни схеми на котли и видове пещи. Поставяне на котела със системи в основната сграда. Поставяне на нагревателни повърхности в барабанен котел. Топлинно, аеродинамично изчисление на котела. Излишен въздух в пътя на котела.
презентация, добавена на 02/08/2014
Изход на пара от барабанен котел с естествена циркулация. Температура и налягане на прегрята пара. Разположение на кулата и полукулата на котела. Изгаряне на гориво в суспензия. Избор на температура на въздуха и термична схема на котела.
курсова работа, добавена на 16.04.2012 г
Предназначение и основни видове котли. Устройството и принципът на работа на най-простия парен спомагателен водотръбен котел. Подготовка и пускане на котела, поддръжката му по време на работа. Извеждане от експлоатация на парния котел. Основните неизправности на парните котли.
резюме, добавено на 03.07.2015 г
Подготовка на парния котел за разпалване, проверка на основното и спомагателното оборудване. Стартиране на операции и включване на инжекторите. Поддръжка на работещ котел, контрол на налягането и температурата на живата и междинната пара, захранващата вода.
резюме, добавено на 16.10.2011 г
Получаване на енергия под формата на нейните електрически и топлинни форми. Преглед на съществуващите електродни котли. Изследване на топлинната механична енергия в проточната част на котела. Изчисляване на коефициента на полезно действие на електродния котел. Компютърна симулация на процеса.
дисертация, добавена на 20.03.2017 г
Характеристики на корабните парни котли. Определяне на обема и енталпията на димните газове. Изчисляване на пещта на котела, топлинен баланс, конвективна нагревателна повърхност и топлообмен в економайзера. Работа на корабен спомагателен парен котел КВВА 6,5/7.
курсова работа, добавена на 31.03.2012 г
Начини за контрол на температурата на водата в електрически бойлери. Методи за интензификация на топло- и масообмена. Изчисляване на проточната част на котела, максимална мощносттоплинна мощност на конвектора. Разработване на икономичен режим на работа на електроден котел в Matlab.
магистърска работа, добавена на 20.03.2017 г
Видове пещи за парни котли, изчислени характеристики на механични пещи с верижна решетка. Изчисляване на необходимия обем въздух и обема на продуктите от изгарянето на горивото, съставяне на топлинния баланс на котела. Определяне на температурата на газа в зоната на изгаряне на горивото.
ръководство за обучение, добавено на 16.11.2011 г
Генериране на наситена или прегрята пара. Принципът на работа на парния котел CHP. Определение ефективност на отоплениетокотел. Използването на газови тръбни котли. Секционен чугунен отоплителен котел. Подаване на гориво и въздух. Цилиндричен парен барабан.
резюме, добавено на 12/01/2010
Водоснабдяване на котелното помещение, принцип на работа. Режимна карта на парния котел DKVr-10, процес на изгаряне на гориво. Характеристики на реконструирани двубарабанни водотръбни котли. Устройства, включени в системата за автоматизация. Описание на съществуващите защити.
РУСКО АКЦИОНЕРНО ДРУЖЕСТВО ЕНЕРГИЯ
И ЕЛЕКТРИФИКАЦИЯ "ЕЕС НА РУСИЯ"
ОТДЕЛ ЗА СТРАТЕГИЯ ЗА РАЗВИТИЕ И НАСОКИ ЗА НАУЧНА И ТЕХНОЛОГИЧНА ПОЛИТИКА
ЗА ПРОВЕЖДАНЕ НА ОПЕР
ИЗПИТВАНЕ НА КОТЕЛНИ ИНСТАЛАЦИИ
ЗА ОЦЕНКА НА КАЧЕСТВОТО НА РЕМОНТ
РД 153-34.1-26.303-98
ОРГРЕС
Москва 2000 г
Разработено от Отворено акционерно дружество "Фирма за настройка, усъвършенстване на технологията и експлоатацията на електроцентрали и мрежи ORGRES" Извършено от G.T. LEVIT Одобрено от отдела за стратегия за развитие и научна и техническа политика на RAO "UES of Russia" 01.10.98 Първи заместник-началник A.P. БЕРСЕНЕВ Ръководният документ е разработен от фирма ОРГРЕС АД от името на отдела за стратегия за развитие и научно-техническа политика и е собственост на РАО "ЕЕС на Русия".
| РЪКОВОДСТВО ЗА ИЗПИТВАНЕ НА ЕКСПЛОАТАЦИОННИ ИЗПИТВАНИЯ НА КОТЛИЗА ОЦЕНКА НА КАЧЕСТВОТО НА РЕМОНТ |
РД 153-34.1-26.303-98 |
от 03.04.2000г
1. ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Задачите на експлоатационните изпитвания (изпитванията за приемане) се определят от "Методиката за оценка на техническото състояние на котелни инсталации преди и след ремонт" [1], според която по време на изпитвания след основен ремонтстойностите на показателите, посочени в табл. 1 от настоящите Указания. Посочената Методика определя като желателни и тестове преди ремонт за изясняване обхвата на предстоящия ремонт. 1.2. Съгласно правилата [2] оценката на техническото състояние на котелната централа се извършва въз основа на резултатите от приемните изпитвания (по време на пускане и под товар) и контролирана работа. Продължителността на контролираната работа при работа на режимна карта при натоварвания, съответстващи на графика на диспечера, е определена на 30 дни, а тестовете за приемане при номинално натоварване също при работа на режимна карта - 48 часа.маса 1
Отчет за показателите за техническото състояние на котелната инсталация
|
Индекс |
Стойност на индикатора |
след последния основен ремонт |
след реален ремонт |
преди настоящия ремонт |
1. Гориво, неговите характеристики | 2. Брой системи за пулверизиране в експлоатация* | 3. Финост на праха Р 90 (R 1000)*, % | 4. Брой работещи горелки* | 5. Излишен въздух след прегревател * | 6. Паропроизводителност, намалена до номиналните параметри, t/h | 7. Температура на прегрята пара, °C | 8. Температура на парата за подгряване, °С | 9. Температура на захранващата вода, °С | 10. Температура в контролните точки на пароводния път на х.д. и междинен прегревател, °С | 11. Максимално температурно сканиране на стените на намотките на нагревателните повърхности на характерни места | 12. Всмукване на студен въздух в пещта | 13. Всмукване на студен въздух в системи за подготовка на прах | 14. Вендузи в конвективните димоотводи на котела | 15. Вендузи в газопроводи от въздухонагревателя до димоотводи | 16. Вакуум пред направляващите лопатки на димососите, kg / m 2 | 17. Степента на отваряне на направляващите лопатки на димососите,% | 18. Степента на отваряне на направляващите лопатки на вентилаторите,% | 19. Температура на димните газове, °С | 20. Топлинни загуби с димни газове, % | 21. Топлинни загуби при механично непълно изгаряне, % | 22. Ефективност котел "бруто", % | 23. Специфичен разход на електроенергия за пулверизация, kWh/t гориво | 24. Специфичен разход на електроенергия за тяга и дупка, kWh/t пара | 25. Съдържание в димните газове N O x (при α = 1,4), mg/nm 3 | * Приема се с карта за сигурност |
2. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ИЗЛИШЕН ВЪЗДУХ И СМУКАТЕЛИТЕ ЗА СТУДЕН ВЪЗДУХ
2.1. Определяне на излишния въздух
Излишният въздух α се определя с достатъчна точност за практически цели съгласно уравнениетоГрешката в изчислението за това уравнение не надвишава 1%, ако α е по-малко от 2,0 за твърди горива, 1,25 за мазут и 1,1 за природен газ. По-точно определяне на излишния въздух α точност може да се извърши с помощта на уравнението
Където K α- корекционен коефициент, определен от фиг. 1. Въвеждане на изменението K αможе да се изисква за практически цели само при големи излишъци на въздух (например в димни газове) и при изгаряне на природен газ. Ефектът на продуктите от непълно изгаряне в тези уравнения е много малък. Тъй като анализът на газовете обикновено се извършва с помощта на химически газови анализатори Orsa, препоръчително е да проверите съответствието между стойностите О 2 и РО 2 защото О 2 се определя от разликата [( RO 2 + О 2) - О 2 ] и стойността ( RO 2 + О 2) до голяма степен зависи от абсорбционния капацитет на пирогалола. Такава проверка при липса на химическа непълнота на изгаряне може да се извърши чрез сравняване на излишния въздух, определен по формулата за кислород (1) с излишъка, определен по формулата за въглероден диоксид:
При извършване на експлоатационни тестове стойността за твърди и кафяви въглища може да се приеме равна на 19%, за AS 20,2%, за мазут 16,5%, за природен газ 11,8% [5]. Очевидно, когато се изгаря смес от горива с различни стойности, уравнение (3) не може да се използва.
Ориз. 1. Зависимост на коефициента на корекция Да сеα от коефициента на излишък на въздух α :
1 - твърди горива; 2 - мазут; 3 - природни газове
Проверката на коректността на извършения газов анализ може да се извърши и по уравнението
(4)
Или като използвате графиката на фиг. 2.
Ориз. 2. Съдържателна зависимост CO 2 иО 2 в продуктите на горенето различни видовегориво от коефициент на излишък на въздух α:
1, 2 и 3 - градски газ (съответно е 10,6; 12,6 и 11,2%); 4 - природен газ; 5 - коксов газ; 6 - нефтен газ; 7 - воден газ; 8 и 9 - мазут (от 16,1 до 16,7%); 10 и 11 - група твърдо гориво (от 18,3 до 20,3%)
Когато се използва за откриване на устройства за излишен въздух като " Testo термин„Въз основа на определението за съдържание О 2 , тъй като в тези устройства стойността RO 2 се определя не чрез директно измерване, а чрез изчисление въз основа на уравнение, подобно на (4). Няма забележима химическа непълнота на изгаряне ( CO) обикновено се определя с помощта на индикаторни тръби или инструменти от типа " Testo термин". Строго погледнато, за да се определи излишъкът на въздух в определена секция на котелната инсталация, е необходимо да се намерят такива точки на напречното сечение, анализът на газовете, в които в повечето режими ще отразява средните стойности за съответна част от секцията.Въпреки това, за експлоатационни тестове е достатъчно като контрол, най-близо до пещта на секцията, вземете газовия канал зад първата конвективна повърхност в газопровода на спускащия канал (условно - зад прегревателя), и точката за вземане на проби за U-образния котел в центъра на всяка (дясна и лява) половина на секцията.За Т-образен котел броят на точките за вземане на газ трябва да бъде двоен.
2.2. Определяне на всмукване на въздух в пещта
За да се определи всмукването на въздух в пещта, както и в газопроводите до контролната секция, в допълнение към метода YuzhORGRES с настройка на пещта под налягане [4], се препоръчва да се използва методът, предложен от E.N. Толчински [6]. За да се определят вендузите, трябва да се извършат два експеримента с различни скорости на потока организиран въздух при едно и също натоварване, при същия вакуум в горната част на пещта и с непроменени амортисьори във въздушния път след въздушния нагревател. желателно е натоварването да се поеме възможно най-близо до запасите при изпълнението на димоотводите и подаването на вентилатори) промяна на излишния въздух в широк диапазон. Например, за котел с въглищен прах, имайте α" = 1,7 зад прегревателя в първия експеримент и α" = 1,3 във втория. Вакуумът в горната част на пещта се поддържа на обичайното ниво за този котел. При тези условия общото засмукване на въздух (Δα t), засмукване в пещта (Δα отгоре) и газовия канал на прегревателя (Δα pp) се определят от уравнението
(5)
(6)
Тук и са излишъците от въздух, подаден в пещта по организиран начин в първия и втория експеримент; - разлика в налягането между въздуховода на изхода на въздухонагревателя и разреждането в пещта на нивото на горелките.При извършване на опити се изисква измерване на: паропроизводителност на котела - Dk; температура и налягане на жива пара и пара за повторно нагряване; съдържание в димните газове О 2 и, ако е необходимо, продукти от непълно изгаряне ( CO, з 2); разреждане в горната част на пещта и на нивото на горелките; налягане зад въздушния нагревател. В случай, че натоварването D на котела се различава от номиналното D nom, намалението се извършва съгласно уравнението
(7)
Въпреки това, уравнение (7) е валидно, ако във втория експеримент излишъкът на въздух съответства на оптималния при номинално натоварване. В противен случай редукцията трябва да се извърши съгласно уравнението
(8)
Оценката на промяната на потока организиран въздух в пещта по стойност е възможна при постоянно положение на портите по пътя след въздушния нагревател. Това обаче не винаги е осъществимо. Например, при котел с въглищен прах, оборудван със схема за пулверизиране с директно впръскване с инсталиране на отделни вентилатори пред мелниците, стойността характеризира въздушния поток само през пътя на вторичния въздух. От своя страна скоростта на потока на първичния въздух при постоянно положение на портите по пътя му ще се промени по време на прехода от един експеримент към втори в много по-малка степен, тъй като голяма част от съпротивлението се преодолява от IOP. Същото се случва и при котел, оборудван със схема за прахоподготовка с промишлен бункер с транспортиране на праха с горещ въздух. В описаните ситуации е възможно да се прецени промяната в организирания въздушен поток чрез спада на налягането през въздушния нагревател, като се замени индикаторът в уравнение (6) със стойността или спада на измервателното устройство на всмукателната кутия на вентилатора. Това обаче е възможно, ако рециркулацията на въздуха през въздухонагревателя е затворена по време на експериментите и в нея няма значителни течове. По-лесно е да се реши проблемът с определянето на всмукването на въздух в пещта на котли на газ-нафта: за това е необходимо да се спре подаването на рециркулационни газове към въздушния път (ако се използва такава схема); Котлите на въглищен прах по време на експериментите, ако е възможно, трябва да бъдат преобразувани на газ или мазут. И във всички случаи е по-лесно и по-точно да се определят вендузите, ако има директни измервания на въздушния поток след въздухонагревателя (общо или чрез добавяне на разходите за отделни потоци), определяйки параметъра ОТв уравнение (5) съгласно формулата
(9)
Наличие на директни измервания Q c ви позволява да определите засмукването и като сравните стойността му със стойностите, определени от топлинния баланс на котела:
;
(10)
(11)
В уравнение (10): и - дебит на активна пара и пара за повторно нагряване, t/h; и - увеличаване на абсорбцията на топлина в котела по главния път и пътя на парата за повторно нагряване, kcal / kg; - КПД, котел бруто, %; - намалена консумация на въздух (m 3) при нормални условияна 1000 kcal за конкретно гориво (Таблица 2); - излишен въздух зад прегревателя.
таблица 2
Теоретично необходимите обеми въздух, дадени за изгаряне на различни горива
|
Басейн, вид гориво |
Характеристика на горивото |
Намален въздушен обем на 1000 kcal (при α = 1), 10 3 m 3 / kcal |
Донецк | Кузнецки | Караганда | Екибастуз |
ss |
Подмосковни | Райчихийски | Ирша-Бородински | Березовски | Плочи | смлян торф | мазут | Газ Ставропол-Москва |
(12)
.
(13)
2.3. Определяне на засмукване на въздух в газопроводите на котелната централа
При умерено засмукване е препоръчително да се организира определянето на излишния въздух в контролната секция (зад прегревателя), зад въздушния нагревател и зад димоотводите. Ако вендузите значително (два пъти или повече) надвишават нормативните стойности, препоръчително е да се организират измервания в голям брой секции, например преди и след въздушен нагревател, особено регенеративен, преди и след електростатичен филтър . В тези участъци е препоръчително, както и в контролния, да се организират измервания от дясната и лявата страна на котела (и двата газохода на Т-образния котел), като се имат предвид посочените в разд. 2.1 съображения за представителността на мястото за вземане на проби за анализ. Тъй като е трудно да се организира едновременен анализ на газовете в много секции, измерванията обикновено се извършват първо от едната страна на котела (в контролната секция, зад въздухонагревателя, зад димоотвода), след това от другата. Очевидно по време на целия експеримент е необходимо да се осигури стабилна работа на котела. Стойността на вендузите се определя като разликата между стойностите на излишния въздух в сравняваните секции,2.4. Определяне на засмукване на въздух в системи за подготовка на прах
Вендузите трябва да се определят съгласно [7] в инсталации с индустриален бункер, както и с директно продухване при сушене с димни газове. При сушене на газ и в двата случая вендузите се определят, както при котела, на базата на газов анализ в началото и в края на инсталацията. Изчисляването на вендузите по отношение на обема на газовете в началото на инсталацията се извършва по формулата
(14)
При сушене с въздух в пулверизиращи системи с промишлен бункер за определяне на засмукването е необходимо да се организира измерване на въздушния поток на входа на пулверизиращата система и на мокрия сушилен агент от страната на засмукване или изпускане на вентилатора на мелницата. При определяне на входа на вентилатора на мелницата, рециркулацията на сушилния агент във входящата тръба на мелницата трябва да бъде затворена по време на определянето на вендузите. Дебитите на въздуха и влажния сушилен агент се определят с помощта на стандартни измервателни устройства или с помощта на умножители, калибрирани с Prandtl тръби [4]. Калибрирането на множителите трябва да се извършва при условия, възможно най-близки до работните, тъй като показанията на тези устройства не са строго подчинени на законите, присъщи на стандартните дроселни устройства. За привеждане на обемите в нормални условия се измерват температурата и налягането на въздуха на входа на инсталацията и мокрия сушилен агент на вентилатора на мелницата. Плътност на въздуха (kg / m 3) в участъка пред мелницата (при обичайно прието съдържание на водни пари (0,01 kg / kg сух въздух):
(15)
Къде е абсолютното налягане на въздуха пред мелницата на мястото, където се измерва дебитът, mm Hg. Изкуство. Плътността на сушилния агент пред вентилатора на мелницата (kg / m 3) се определя по формулата
(16)
Къде е увеличението на съдържанието на водна пара, дължащо се на изпарената влага на горивото, kg / kg сух въздух, определено по формулата
(17)
Тук AT m е производителността на мелницата, t/h; μ е концентрацията на гориво във въздуха, kg/kg; - въздушен поток пред мелницата при нормални условия, m 3 /h; - делът на изпарената влага в 1 kg изходно гориво, определен по формулата
(18)
В което е работната влага на горивото,%; - влага на прах,%, Изчисленията при определяне на вендузи се извършват по формулите:
(20)
(21)
Стойността на вендузите по отношение на въздушния поток, теоретично необходим за изгаряне на гориво, се определя по формулата
(22)
Където - средната стойност на всмукателните чаши за всички системи за подготовка на прах, m 3 / h; н- среден брой работещи системи за прахоподготовка при номиналния товар на котела; AT k - разход на гориво за котела, t / h; V 0 - теоретично необходим въздушен поток за изгаряне на 1 kg гориво, m 3 / kg. За да се определи стойността въз основа на стойността на коефициента, определена по формула (14), е необходимо да се определи количеството изсушаващ агент на входа на инсталацията и след това да се извършат изчисления въз основа на формули (21) и (22). Ако определянето на стойността е трудно (например при пулверизиращи системи с вентилаторни мелници поради високи температури на газа), тогава това може да се направи въз основа на газовия поток в края на инсталацията - [запазете обозначението на формулата (21 )]. За да направите това, той се определя по отношение на напречното сечение зад инсталацията по формулата
(23)
В такъв случай
Освен това се определя по формула (24). При определяне на потреблението на сушилно-вентилиращ агент по време на сушене на газ е препоръчително да се определи плътността съгласно формула (16), замествайки стойността в знаменателя вместо . Последното може, съгласно [5], да се определи по формулите:
(25)
Къде е плътността на газовете при α = 1; - намалено съдържание на влага в горивото, % на 1000 kcal (1000 kg % / kcal); и - коефициенти със следните стойности:
3. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ТОПЛИННАТА ЗАГУБА И КПД КОТЕЛ
3.1. Изчисленията за определяне на компонентите на топлинния баланс се извършват според дадените характеристики на горивото [5] по същия начин, както е направено в [8]. Коефициентът на полезно действие (%) на котела се определя от обратния баланс по формулатаКъдето р 2 - загуба на топлина с изходящи газове,%; р 3 - загуба на топлина с химическа непълнота на изгаряне,%; р 4 - топлинни загуби с механична непълнота на изгаряне,%; р 5 - загуба на топлина в околната среда, %; р 6 - загуба на топлина с физическата топлина на шлаката, %. 3.2. Поради факта, че задачата на тези насоки е да оцени качеството на ремонтите и сравнителните тестове се извършват при приблизително същите условия, топлинните загуби с отработените газове могат да бъдат определени с достатъчна точност, като се използва донякъде опростена формула (в сравнение с тази приет в [8]):
Къде е коефициентът на излишък на въздух в отработените газове; - температура на димните газове, °С; - температура на студения въздух, °С; р 4 - топлинни загуби с механична непълнота на изгаряне,%; Да сеQ- корекционен коефициент, който отчита топлината, въведена в котела с нагрят въздух и гориво; Да се , ОТ, b- коефициенти в зависимост от класа и намаленото съдържание на влага в горивото, средните стойности на които са дадени в табл. 3.
Таблица 3
Средни стойности на коефициентите K, C и d за изчисляване на топлинните загуби q 2
гориво |
ОТ | антрацити, |
3,5 + 0,02 W p ≈ 3,53 |
0,32 + 0,04 W p ≈ 0,38 |
полуантрацит, | постни въглища | твърди въглища | кафяви въглища |
3,46 + 0,021 W p |
0,51 +0,042 W p |
0,16 + 0,011 W p |
Плочи |
3,45 + 0,021 W p |
0,65 +0,043 W p |
0,19 + 0,012 W p |
Торф |
3,42 + 0,021 W p |
0,76 + 0,044 W p |
0,25 + 0,01W p |
Дърва за горене |
3,33 + 0,02 W p |
0,8 + 0,044 W p |
0,25 + 0,01W p |
Мазут, масло | природни газове | Свързани газове | *В У n ≥ 2 b = 0,12 + 0,014 УП. |
(29)
Има смисъл да се вземе предвид физическата топлина на горивото само когато се използва нагрят мазут. Тази стойност се изчислява в kJ / kg (kcal / kg) по формулата
(30)
където е специфичният топлинен капацитет на мазута при температурата на влизане в пещта, kJ/(kg °C) [kcal/(kg °C)]; - температура на постъпващия в котела мазут, подгрят извън него, °С; - Делът на мазута по топлина в сместа от горива. Специфичният разход на топлина за 1 kg гориво, въведено в котела с въздух (kJ / kg) [(kcal / kg)] по време на предварителното му загряване в нагреватели, се изчислява по формулата
Къде - излишък на въздух, влизащ в котела във въздушния път преди въздухонагревателя; - повишаване на температурата на въздуха в нагревателите, °С; - намалена влажност на горивото, (kg % 10 3) / kJ [(kg % 10 3) / kcal]; - физическа константа, равна на 4,187 kJ (1 kcal); - долна калоричност, kJ (kcal/kg). Намаленото съдържание на влага в твърдото гориво и мазута се изчислява въз основа на текущите средни данни в централата по формулата
(32)
Къде е съдържанието на влага в горивото за работната маса,%, при съвместно изгаряне на гориво от различни видове и степени, ако коеф. К, Си bза различните марки твърди горива, които се различават една от друга, дадените стойности на тези коефициенти във формула (28) се определят по формулата
Където a 1 a 2 ... a n са топлинните фракции на всяко от горивата в сместа; Да се 1 Да се 2 ...Да се n - стойности на коефициента Да се (ОТ,b) за всяко от горивата. 3.3. Топлинните загуби с химическа непълнота на изгаряне на горивото се определят по формулите: за твърдо гориво
За мазут
За природен газ
Коефициентът се приема равен на 0,11 или 0,026, в зависимост от единиците, в които се определя - в kcal / m 3 или kJ / m 3. Стойността се определя по формулата
При изчисляване в kJ / m 3 числените коефициенти в тази формула се умножават по коефициента K \u003d 4,187 kJ / kcal. Във формула (37) CO, з 2 и CH 4 - обемно съдържание на продукти от непълно изгаряне на горива в проценти по отношение на сухите газове. Тези стойности се определят с помощта на хроматографи върху предварително избрани газови проби [4]. За практически цели, когато режимът на работа на котела се извършва с излишък на въздух, осигуряване минимална стойност р 3 е напълно достатъчно във формула (37) да се замени само стойността CO. В този случай можете да се справите с по-прости газови анализатори от типа " Testo термин". 3.4. За разлика от други загуби, за определяне на топлинните загуби при механично непълно изгаряне е необходимо познаване на характеристиките на твърдото гориво, използвано в конкретни експерименти - неговата калоричност и работно съдържание на пепел НОР. При изгаряне на въглища от несигурни доставчици или класове е полезно да се знае добивът на летливи вещества, тъй като тази стойност може да повлияе на степента на изгаряне на горивото - съдържанието на горими вещества в увличането на пистолет и шлака Gsl , Изчисленията се извършват по формулите :
(38)
Къде и е делът на горивната пепел, която попада в студена фуния и се отвежда от димните газове; - калоричност на 1 kg горива, равна на 7800 kcal/kg или 32660 kJ/kg. Препоръчително е отделно да се изчисляват топлинните загуби с увличане и шлака, особено при големи разлики в Ж un и Жлиния В последния случай е много важно да се прецизира стойността на , тъй като препоръките [9] по този въпрос са много приблизителни. На практика и Ж shl зависят от фиността на праха и степента на замърсяване на пещта с отлагания от шлака. За да се изясни стойността, се препоръчва провеждането на специални тестове [4]. При изгаряне на твърдо гориво, смесено с газ или мазут, стойността (%) се определя от израза
Къде е делът на твърдото гориво по отношение на топлината в общия разход на гориво. При едновременното изгаряне на няколко вида твърдо гориво, изчисленията по формула (39) се извършват според среднопретеглените стойности и НОР. 3.5. Топлинните загуби в околната среда се изчисляват въз основа на препоръките [9]. При провеждане на експерименти при натоварване D до по-малко от номиналното, преизчисляването се извършва по формулата
3.6. Топлинните загуби с физическата топлина на шлаката са значителни само при течно отстраняване на шлаката. Те се определят по формулата
(42)
Къде е енталпията на пепелта, kJ/kg (kcal/kg). Определя се съгласно [9]. Температурата на пепелта по време на отстраняване на твърда пепел се приема за 600 ° C, за течност - равна на температурата на нормално отстраняване на течна пепел Tнж или T zl + 100°C, които се определят съгласно [9] и [10]. 3.7. Когато провеждате експерименти преди и след ремонт, е необходимо да се стремите да поддържате същия максимален брой параметри (вижте точка 1.4 от тези указания), за да сведете до минимум броя на корекциите, които трябва да бъдат въведени. Само корекцията към р 2 за температура на студения въздух T x.v, ако температурата на входа на въздухонагревателя се поддържа на постоянно ниво. Това може да стане на базата на формула (28) чрез дефиниране р 2 при различни стойности T x.c. Отчитането на влиянието на отклонението на други параметри изисква експериментална проверка или машинно изчисление за проверка на котела.
4. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ВРЕДНИ ЕМИСИИ
4.1. Необходимостта от определяне на концентрациите на азотни оксиди ( НЕ x) и също ТАКА 2 и COе продиктувано от актуалността на проблема за намаляване на вредните емисии от електроцентралите, на който през годините се обръща все по-голямо внимание [11, 12]. В [13] този раздел липсва. 4.2. За анализ на димните газове за съдържание на вредни емисии, преносими газови анализаторимного фирми. Най-често срещаните в електроцентралите в Русия са електрохимичните устройства на немската компания " тесто". Компанията произвежда устройства от различни класове. Използвайки най-простото устройство " тестоМоже да се определи съдържание на 300M" в сухи димни газове О 2 в % и обемни фракции ( ppt)* COи НЕ x и автоматично преобразува обемните фракции в mg/nm 3 при α = 1,4. С по-сложен инструмент тесто- 350" е възможно, в допълнение към горното, да се определи температурата и скоростта на газа в точката на вкарване на сондата, да се определи ефективността на котела чрез изчисление (ако сондата е вкарана в димоотвода зад котела), да се определи отделно с помощта на допълнителен блокирай (" Testo- 339") съдържание НЕи НЕ 2 и при използване на нагреваеми маркучи (до 4 м дължина) ТАКА 2 . ___________ *1 ppt= 1/10 6 обем. 4.3. В пещите на котлите по време на изгарянето на горивото се образува предимно азотен оксид (с 95 - 99%). НЕ, и съдържанието на по-токсичен диоксид НЕ 2 е 1 - 5%. В димоотводите на котела и по-нататък в атмосферата се получава частично неконтролирано последващо окисление НЕв НЕ 2 Следователно, конвенционално, при преобразуване на обемната фракция ( ppt) НЕ x в стандартна стойност на масата (mg / nm 3) при α \u003d 1,4, се прилага коефициент на преобразуване 2,05 (а не 1,34, както за НЕ). Същият коефициент е приет в устройствата " тесто" при превод на стойности от pptв mg/nm 3 . 4.4. Съдържанието на азотни оксиди обикновено се определя в сухи газове, така че водните пари, съдържащи се в димните газове, трябва да се кондензират и отстранят колкото е възможно повече. За да направите това, в допълнение към уловителя за кондензат, който е оборудван с устройства " тесто", препоръчително е за къси линии да инсталирате колба на Drexler пред устройството, за да организирате газ, който мехурче през вода. 4.5. Представителна газова проба за определяне НЕ x и С O 2 и COможе да се вземе само в секцията зад димоотвода, където се смесват газовете, в секциите по-близо до пещта можете да получите изкривени резултати, свързани с вземането на проби от струята димни газовехарактеризиращи се с високо или ниско съдържание НЕХ, ТАКА 2 или CO. В същото време, при подробно проучване на причините за повишени стойности НЕ x полезно е да се вземат проби от няколко точки по ширината на канала. Това ви позволява да свързвате стойности НЕ x с организацията на режима на пещта, намерете режими, характеризиращи се с по-малко разпространение на стойностите НЕ x и съответно по-малка средна стойност. 4.6. Определение НЕ x преди и след ремонт, както и определянето на други показатели на котела трябва да се извършват при номинално натоварване и в режимите, препоръчани от режимната карта. Последните от своя страна трябва да бъдат насочени към използването на технологични методи за потискане на азотните оксиди - организиране на поетапно изгаряне, въвеждане на рециркулационни газове в горелките или във въздуховодите пред горелките, различно подаване на гориво и въздух към различни нива на горелки и т.н. 4.7. Провеждане на експерименти за максимално намаляване НЕ x , което често се постига чрез намаляване на излишния въздух в контролната секция (зад прегревателя), трябва да се избягва увеличение CO. Граничните стойности за новопроектирани или реконструирани котли, съгласно [12], са: за газ и мазут - 300 mg/nm 3, за котли на въглищен прах с твърдо и течно отстраняване на шлаката - 400 и 300 mg/nm 3 , съответно. Преизчисляване COи ТАКА 2 от pptв mg / nm 3 се получава чрез умножаване по специфичното тегло от 1,25 и 2,86. 4.8. За отстраняване на грешки при определяне на съдържанието в димните газове ТАКА 2 е необходимо да се извлекат газовете зад димоотвода и освен това да се предотврати кондензацията на водните пари, съдържащи се в димните газове, тъй като ТАКА 2 се разтваря добре във вода, за да се образува з 2 ТАКА 3 За да направите това, при висока температура на димните газове, която изключва кондензацията на водни пари в тръбата за вземане на газови проби и маркуча, направете ги възможно най-къси. От своя страна, в случай на възможна кондензация на влага, трябва да се използват нагрети (до температура 150 ° C) маркучи и приставка за изсушаване на димните газове. 4.9. Вземането на проби зад димоотвода е свързано за достатъчно дълъг период с температури на околната среда под нулата, а инструментите " тесто"са проектирани за работа в температурен диапазон +4 ÷ + 50 ° С, следователно за измервания зад димоотвода през зимата е необходимо да се монтират изолирани кабини. За котли, оборудвани с колектори за мокра пепел, определението ТАКА 2 зад димоотвода позволява да се вземе предвид частичното усвояване ТАКА 2 в скрубери. 4.10. Да се премахнат систематичните грешки в дефиницията НЕ x и ТАКА 2 и сравнявайки ги с обобщени материали, препоръчително е да сравните експерименталните данни с изчислените стойности. Последното може да се определи съгласно [13] и [14] 4.11. Качеството на ремонта на котелна инсталация, наред с други показатели, се характеризира с емисии на твърди частици в атмосферата. Ако е необходимо да се определят тези отклонения, трябва да се използват [15] и [16].5. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА НИВОТО НА ТЕМПЕРАТУРАТА НА ПАРАТА И ОБХВАТА НА НЕЙНОТО РЕГУЛИРАНЕ
5.1. При извършване на оперативни тестове е необходимо да се идентифицира възможният диапазон на контрол на температурата на парата с помощта на паропрегреватели и, ако този диапазон е недостатъчен, да се определи необходимостта от намеса в режима на горене, за да се осигури необходимото ниво на прегряване, тъй като тези параметри определят техническото състояние на котела и характеризира качеството на ремонта. 5.2. Оценката на нивото на температурата на парата се извършва според стойността на условната температура (температура на парата в случай на изключване на пароохладителите). Тази температура се определя от таблиците на водните пари въз основа на условната енталпия:
(43)
Къде е енталпията на прегрята пара, kcal/kg; - намаляване на енталпията на парата в пароохладителя, kcal/kg; Да се- коефициент, отчитащ увеличаването на топлинната абсорбция на паропрегревателя поради увеличаване на температурната разлика при включване на паропрегревателя. Стойността на този коефициент зависи от местоположението на паропрегревателя: колкото по-близо е разположен паропрегревателят до изхода на прегревателя, толкова по-близо до единица е коефициентът. При инсталиране на наситен повърхностен паропрегревател Да севзети равни на 0,75 - 0,8. Когато се използва повърхностен пароохладител за контролиране на температурата на парата, в който парата се охлажда чрез преминаване на част от захранващата вода през нея,
(44)
Къде и са енталпията на захранващата вода и водата на входа на економайзера; - енталпия на парата преди и след пароохладителя. В случаите, когато котелът има няколко впръсквания, разходът на вода за последното впръскване по пътя на парата се определя по формула (46). За предишното впръскване, вместо във формула (46), трябва да се замени ( - ) и стойностите на енталпията на пара и кондензат, съответстващи на това впръскване. Формула (46) се записва по подобен начин за случая, когато броят на инжекциите е повече от две, т.е. заместен ( - - ) и т.н. 5.3. Диапазонът на натоварване на котела, в който номиналната температура на активната пара се осигурява от предназначени за тази цел устройства, без да се намесва в режима на работа на пещта, се определя експериментално. Ограничението за барабанен котел, когато товарът е намален, често се свързва с пропускащи регулиращи клапани, а когато товарът се увеличи, това може да бъде следствие от по-ниска температура на захранващата вода поради относително по-ниския поток на пара през прегревателя при постоянно гориво консумация. За да вземете предвид ефекта от температурата на захранващата вода, използвайте графика, подобна на тази, показана на фиг. 3, а за преизчисляване на натоварването върху номиналната температура на захранващата вода - на фиг. 4. 5.4. При извършване на сравнителни изпитвания на котела преди и след ремонт трябва да се определи експериментално и диапазонът на натоварване, при който се поддържа номиналната температура на парата за повторно нагряване. Това се отнася до използването на конструктивни средства за контролиране на тази температура - топлообменник пара-пара, рециркулация на газ, газов байпас в допълнение към промишлен прегревател (котли TP-108, TP-208 с разделена опашка), инжекция. Оценката трябва да се извърши при включени нагреватели за високо налягане (проектна температура на захранващата вода) и като се вземе предвид температурата на парата на входа на подгревателя, а за двукорпусни котли - при еднакво натоварване на двата корпуса.
Ориз. 3. Пример за определяне на необходимото допълнително понижаване на температурата на прегрята пара в паропрегреватели с понижаване на температурата на захранващата вода и поддържане на постоянен поток на пара
Забележка.Графиката се основава на факта, че когато температурата на захранващата вода се понижи, например от 230 на 150 ° C, а мощността на парата на котела и разходът на гориво останат непроменени, енталпията на парата в прегревателя се увеличава (при Р p.p = 100 kgf / cm 2) a 1,15 пъти (от 165 до 190 kcal / kg), а температурата на парата от 510 до 550 ° C
Ориз. 4. Пример за определяне на натоварването на котела, намалено до номинална температура на захранващата вода от 230 °C (приT променлив ток= 170 °С и DT= 600 t/h Dnom = 660 t/h)
Забележка . Графиката се изгражда при следните условия: T p.e = 545/545°С; Р p.p = 140 kgf / cm 2; Р"пром \u003d 28 kgf / cm 2; Р"пром \u003d 26 kgf / cm 2; T"пром \u003d 320 ° C; D пром / D pp \u003d 0,8Списък на използваната литература
1. Методика за оценка на техническото състояние на котелни инсталации преди и след ремонт: RD 34.26.617-97.- M .: SPO ORGRES, 1998. 2. Правила за организация на поддръжката и ремонта на оборудване, сгради и конструкции на мощността инсталации и мрежи: РД 34.38.030 -92. - М.: ЦКБ Енергоремонт, 1994. 3. Указания за съставяне на режимни карти на котелни инсталации и оптимизиране на тяхното управление: РД 34.25.514-96. - М .: SPO ORGRES, 1998. 4. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. Топлотехнически изпитания на котелни инсталации. - М.: Енергоатомиздат, 1991. 5. Пекер Я.Л. Топлотехнически изчисления по зададени характеристики на горивото. - М.: Енергия, 1977. 6. Толчински E.N., Dunsky V.D., Гачкова L.V. Определяне на засмукване на въздух в горивните камери на котелни инсталации. - М.: Електрически станции, № 12, 1987 г. 7. Правила за техническа експлоатация на електрически станции и мрежи на Руската федерация: РД 34.20.501-95. - М .: SPO ORGRES, 1996. 8. Указания за съставяне и поддържане на енергийните характеристики на оборудване за топлоелектрически централи: RD 34.09.155-93. - М.: СПО ОРГРЕС, 1993. 9. Топлинно изчисляване на котелни агрегати (Нормативен метод). - М.: Енергетика, 1973. 10. Енергийно гориво на СССР: Наръчник. - М.: Енергоатомиздат, 1991. 11. Kotler V.R. Азотни оксиди в димни газове на котли. - М.: Енергоатомиздат, 1987. 12. ГОСТ Р 50831-95. Котелни инсталации. Термично оборудване. Общи технически изисквания. 13. Методика за определяне на брутните и специфичните емисии на вредни вещества в атмосферата от котли на топлоелектрически централи: RD 34.02.305-90. - М .: Rotaprint VTI, 1991. 14. Указания за изчисляване на емисиите на азотен оксид от димните газове на котли на топлоелектрически централи: RD 34.02.304-95. - М.: Rotaprint VTI, 1996. 15. Метод за определяне на степента на пречистване на димните газове в пепелоуловителни инсталации (експресен метод): РД 34.02.308-89. - М .: SPO Soyuztekhenergo, 1989. RD 153-34.0-02.308-98 16. Метод за изпитване на пепелоуловителни инсталации на топлоелектрически централи и котелни: RD 34.27.301-91. - М.: СПО ОРГРЕС, 1991.Главна информация. Котелната централа се състои от котел и спомагателно оборудване
ОСНОВНО ОБОРУДВАНЕ НА ТОПЛ
ЕЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ
Глава 7
КОТЛИ НА ТЕЦ
Главна информация
Котелната централа се състои от котел и спомагателно оборудване. Устройства за производство на пара или топла водаповишено налягане, дължащо се на топлината, отделена по време на изгарянето на горивото, или топлина, доставена от външни източници (обикновено с горещи газове), се наричат котелни агрегати. Те се подразделят съответно на парни котли и водогрейни котли. Котелни агрегати, които използват (т.е. оползотворяват) топлината на отработените газове от пещи или други основни и странични продукти от различни технологични процеси, се наричат котли за отпадна топлина.
Съставът на котела включва: пещ, прегревател, економайзер, въздушен нагревател, рамка, облицовка, топлоизолация и облицовка.
Спомагателното оборудване включва: въздуходувки, устройства за почистване на нагряващи повърхности, оборудване за подготовка на гориво и подаване на гориво, оборудване за отстраняване на пепел и пепел, събиране на пепел и други устройства за почистване на газ, тръбопроводи за газ и въздух, тръбопроводи за вода, пара и гориво, фитинги, слушалки, автоматизация , инструменти и устройства за управление и защита, оборудване за пречистване на вода и комин.
Вентилите включват управление и заключващи устройства, предпазни и водоизмервателни клапани, манометри, водопоказателни уреди.
Слушалките включват шахти, люкове, люкове, порти, амортисьори.
Сградата, в която се намират котлите се нарича котелно помещение.
Комплексът от устройства, който включва котелна единица и спомагателно оборудване, се нарича котелна инсталация. В зависимост от вида на изгореното гориво и други условия, някои от посочените елементи на спомагателното оборудване може да не са налични.
Котелни централи, доставящи пара към турбините на топлоелектрическите централи, се наричат електроцентрали. В някои случаи се създават специални промишлени и отоплителни котелни инсталации за захранване на промишлени потребители с парни и топлинни сгради.
Като източници на топлина за котелни се използват естествени и изкуствени горива (въглища, течни и газообразни продукти от нефтохимическата преработка, природни и доменни газове и др.), Отработени газове от промишлени пещи и други устройства.
Технологичната схема на котелна инсталация с барабанен парен котел, работещ с въглищен прах, е показана на фиг. 7.1. Горивото от въглищния склад след раздробяване се подава от конвейер към горивния бункер 3, от който се изпраща към пулверизиращата система с мелница за пулверизиране на въглища 1 . Прахообразно гориво със специален вентилатор 2 се транспортира през тръби във въздушния поток към горелките 3 на пещта на котела 5, разположени в котелното помещение 10. Вторичният въздух също се подава към горелките от нагнетателен вентилатор. 15 (обикновено чрез въздушен нагревател 17 котел). Водата за захранване на котела се подава към неговия барабан 7 от захранваща помпа 16 резервоар за захранваща вода 11, с устройство за обезвъздушаване. Преди да се подаде вода към барабана, тя се нагрява във воден економайзер. 9 котел. Изпарението на водата става в тръбопроводната система 6. Сухата наситена пара от барабана постъпва в паропрегревателя 8 , след което се изпраща на потребителя.
Ориз. 7.1. Технологична схема на котелната централа:
1 - мелница за въглища; 2 - вентилатор за мелница; 3 - бункер за гориво; 7 - горелка; 5 - контур на пещта и газопроводите на котелния агрегат; 6 - тръбна система - решетки за пещи; 7 - барабан; 8 - прегревател; 9 - воден йономайзер; 10 - контур на сградата на котелното помещение (котелно помещение); 11 - резервоар за съхранение на вода с устройство за обезвъздушаване; 12 - комин; 13 - помпа; 14- устройство за събиране на пепел; 15- вентилатор; 16- хранителен cicoc; 17 - въздушен нагревател; 18 - помпа за изпомпване на целулоза от пепел и шлака; / - водна пътека; b- прегрята пара; в- път на гориво; G -път на движение на въздуха; д -път на продуктите от горенето; д -път от пепел и шлака
Горивно-въздушната смес, подадена от горелките към горивната камера (пещ) на парния котел, изгаря, образувайки високотемпературен (1500 ° C) факел, който излъчва топлина към тръбите 6, разположени по вътрешната повърхност на стените на пещта. Това са изпарителни нагревателни повърхности, наречени екрани. Отдавайки част от топлината на екраните, димните газове с температура около 1000 ° C преминават през горната част на задния екран, чиито тръби са разположени тук на големи интервали (тази част се нарича фестон) и измийте прегревателя. След това продуктите от горенето преминават през водния економайзер, въздушния нагревател и напускат котела с температура малко по-висока от 100 °C. Излизащите от котела газове се почистват от пепелта в пепелоуловителя 14 и димоотвод 13 изхвърлен в атмосферата през комин 12. Прахообразната пепел, уловена от димните газове, и шлаката, попаднала в долната част на пещта, се отстраняват, като правило, във водния поток през канали и след това получената целулоза се изпомпва от специални помпи за багери 18 и се отстраняват чрез тръбопроводи.
Барабанният котел се състои от горивна камера и; газопроводи; барабан; нагревателни повърхности под налягане на работната среда (вода, пароводна смес, пара); въздушен нагревател; свързващи тръбопроводи и въздуховоди. Нагревателните повърхности под налягане включват водния економайзер, изпарителните елементи, образувани главно от екраните и фестона на горивната камера, и паропрегревателя. Всички нагревателни повърхности на котела, включително въздухонагревателя, обикновено са тръбни. Само някои мощни парни котли имат въздухонагреватели с различен дизайн. Изпарителните повърхности са свързани към барабана и заедно с изпускателните тръби, свързващи барабана с долните колектори на решетките, образуват циркулационен кръг. В барабана парата и водата се разделят, освен това голямото количество вода в него повишава надеждността на котела.
Долната трапецовидна част на пещта на котелния агрегат (виж фиг. 7.1) се нарича студена фуния - тя охлажда частично изпечения остатък от пепел, падащ от факела, който попада в специално приемно устройство под формата на шлака. Нафтовите котли нямат студена фуния. Газовият канал, в който са разположени водният економайзер и въздушният нагревател, се нарича конвективен (конвективен вал), в който топлината се предава на вода и въздух главно чрез конвекция. Нагревателните повърхности, вградени в този газоотвод и наречени опашни, позволяват да се намали температурата на продуктите от горенето от 500...700 °C след прегревателя до почти 100 °C, т.е. по-пълно използване на топлината на изгореното гориво.
Цялата тръбопроводна система и барабанът на котела се поддържат от рамка, състояща се от колони и напречни греди. Пещта и газоходите са защитени от външни топлинни загуби чрез облицовка - слой от огнеупорни и изолационни материали. ОТ външна странаобшивките на стените на котела са газонепропускливи, обвити със стоманена ламарина, за да се предотврати засмукването на излишния въздух в пещта и изхвърлянето на прашни горещи продукти от горенето, съдържащи токсични компоненти.
7.2. Предназначение и класификация на котелни агрегати
Котелен агрегат се нарича енергийно устройство с капацитет д(t/h) за производство на пара при дадено налягане Р(MPa) и температура T(°C). Често това устройство се нарича парогенератор, защото в него се генерира пара или просто парен котел.Ако крайният продукт е гореща вода с определени параметри (налягане и температура), използвана в промишлеността технологични процесии за отопление на промишлени, обществени и жилищни сгради, устройството се нарича бойлер за топла вода.По този начин всички котли могат да бъдат разделени на два основни класа: пара и гореща вода.
Според характера на движението на вода, пароводна смес и пара, парните котли се разделят, както следва:
Барабан с естествена циркулация (фиг. 7.2, а);
барабан с многократна принудителна циркулация (фиг. 7.2, b);
директен поток (фиг. 7.2, в).
В барабанни котли с естествена циркулация(Фиг. 7.3) поради разликата в плътността на сместа пара-вода в левите тръби 2 и течности в правилните тръби 4 ще има движение на пароводната смес в левия ред - нагоре, а водата в десния ред - надолу. Тръбите от десния ред се наричат спускащи, а левият - повдигащ (екран).
Съотношението на количеството вода, преминаващо през веригата, към капацитета на парата на веригата дза същия период от време се нарича коефициент на циркулация К° С . За котли с естествена циркулация К c варира от 10 до 60.
Ориз. 7.2. Схеми за генериране на пара в парни котли:
а- естествена циркулация; b- многократна принудителна циркулация; в- еднократна схема; B - барабан; ISP - изпарителни повърхности; PE - прегревател; ЕК - воден економайзер; PN - захранваща помпа; TsN - циркулационна помпа; NK - долен колектор; Q-топлоснабдяване; OP - downpipes; POD - подемни тръби; д p - консумация на пара; д pv - консумация на фуражна вода
Разликата в теглата на две колони от течности (вода в спускащата тръба и смес пара-вода в щранг тръбите) създава задвижващо налягане D R, N / m 2, циркулация на водата в тръбите на котела
където ч- височина на контура, m; r in и r cm - плътност (обемна маса) на вода и пароводна смес, kg / m 3.
В котли с принудителна циркулация, движението на вода и пароводна смес (виж фиг. 7.2, b) се извършва принудително с помощта на циркулационна помпа TsN, чието задвижващо налягане е предназначено да преодолее съпротивлението на цялата система.
Ориз. 7.3. Естествена циркулация на водата в котела:
1 - долен колектор; 2 - лява тръба; 3 - котелен барабан; 4 - дясна тръба
В еднопроходни котли (вижте фиг. 7.2, в) няма циркулационна верига, няма многократна циркулация на вода, няма барабан, водата се изпомпва от захранващата помпа PN през економайзера EK, изпарителните повърхности на ISP и парообменника PE, свързани последователно. Трябва да се отбележи, че еднократните котли използват вода с по-високо качество, цялата вода, която влиза в пътя на изпаряване, се превръща напълно в пара на изхода от него, т.е. в този случай коефициентът на циркулация К° С = 1.
Парният котел (парогенератор) се характеризира с капацитет на пара (t/h или kg/s), налягане (MPa или kPa), температура на произведената пара и температура на захранващата вода. Тези параметри са изброени в таблица. 7.1.
Таблица 7.1. осева таблицакотелни агрегати, произведени от местната индустрия, като се посочва обхватът
| Налягане, MPa(at) | Паропроизводителност на котела, t/h | Температура на парата, °С | Температура на захранващата вода, °C | Област на приложение |
| 0,88 (9) | 0,2; 0,4; 0,7; 1,0 | Наситен | Задоволяване на технологичните и топлинни нужди на малки промишлени предприятия | |
| 1,37 (14) | 2,5 | Наситен | Задоволяване на технологични и топлинни нужди на по-големите промишлени предприятия | |
| 4; 6,5; 10; 15; 20 | Наситен или прегрят, 250 | Котелни за тримесечно отопление | ||
| 2,35 (24) | 4; 6,5; 10; 15; 20 | Наситен или прегрят, 370 и 425 | Задоволяване на технологичните нужди на някои индустриални предприятия | |
| 3,92 (40) | 6,5; 10; 15; 20; 25; 35; 50; 75 | Доставка на пара за турбини с мощност от 0,75 до 12,0 MW в малки електроцентрали | ||
| 9,80 (100) | 60; 90; 120; 160; 220 | Подаване на пара за турбини от 12 до 50 MW в електроцентрали | ||
| 13,70 (140) | 160; 210; 320; 420; 480 | Доставка на пара за турбини с мощност от 50 до 200 MW в големи електроцентрали | ||
| 320; 500; 640 | ||||
| 25,00 (255) | 950; 1600; 2500 | 570/570 (с вторично прегряване) | Подаване на пара за 300, 500 и 800 MW турбини в най-големите електроцентрали |
Според капацитета на парата се разграничават котли с нисък капацитет на пара (до 25 t/h), среден капацитет на пара (от 35 до 220 t/h) и висок капацитет на пара (от 220 t/h или повече).
Според налягането на произведената пара котлите се разграничават: ниско налягане (до 1,37 MPa), средно налягане (2,35 и 3,92 MPa), високо налягане (9,81 и 13,7 MPa) и свръхкритично налягане (25,1 MPa). Границата, разделяща котлите с ниско налягане от котлите със средно налягане, е условна.
Котелните агрегати произвеждат или наситена пара, или пара, прегрята до различни температури, чиято стойност зависи от нейното налягане. Понастоящем в котлите с високо налягане температурата на парата не надвишава 570 °C. Температурата на захранващата вода, в зависимост от налягането на парата в котела, варира от 50 до 260 °C.
Водогрейните котли се характеризират с тяхната топлинна мощност (kW или MW, в системата MKGSS - Gcal/h), температурата и налягането на нагрятата вода, както и с вида на метала, от който е изработен котелът.
7.3. Основните видове котелни агрегати
Силови котелни агрегати. Котелни агрегати с капацитет на пара от 50 до 220 t / h при налягане от 3,92 ... 13,7 MPa се изработват само под формата на барабанни агрегати, работещи с естествена циркулация на водата. Агрегати с капацитет на пара от 250 до 640 t/h при налягане 13,7 MPa се изработват както във формата на барабан, така и с директен поток, а котелни агрегати с капацитет на пара от 950 t/h или повече при налягане 25 MPa - само под формата на директен поток, тъй като при свръхкритично налягане не може да се извърши естествена циркулация.
Типична котелна единица с капацитет на пара от 50 ... 220 t / h за налягане на парата от 3,97 ... 13,7 MPa при температура на прегряване от 440 ... 570 ° C (фиг. 7.4) се характеризира с оформлението от неговите елементи под формата на буквата P, в резултат на което се получават два прохода на димните газове. Първият ход е екранирана пещ, която определя името на типа котелно устройство. Екранирането на пещта е толкова значително, че цялата топлина, необходима за превръщането на водата, влизаща в барабана на котела, в пара се прехвърля напълно към повърхностите на екрана. Излизане от горивната камера 2, димните газове влизат в къс хоризонтален свързващ димоотвод, където се намира паропрегревателят 4, отделена от горивната камера само с малък фестон 3. След това димните газове се насочват към втория - низходящ газопровод, в който са разположени водни економайзери 5 и въздушни нагреватели. 6. Горелки 1 могат да бъдат както въртящи се, разположени на предната стена или на противоположните странични стени, така и ъглови (както е показано на фиг. 7.4). С U-образно оформление на котелния агрегат, работещ с естествена циркулация на водата (фиг. 7.5), барабанът 4 котелът обикновено се поставя сравнително високо над горивната камера; разделянето на пара в тези котли обикновено се извършва в отдалечени устройства - циклони 5.
Ориз. 7.4. Котелен агрегат с паропроизводителност 220 t/h, налягане на парата 9,8 MPa и температура на прегрята пара 540 °C:
1 - горелки; 2 - горивна камера; 3 - гирлянда; 4 - прегревател; 5 - водни економайзери; 6 - нагреватели за въздух
При изгаряне на антрацит се използва полуотворена, напълно екранирана пещ. 2 с противоположни горелки 1 на предната и задната стени и огнище, предназначено за отстраняване на течна шлака. По стените на горивната камера се поставят шипове, изолирани с огнеупорна маса, а по стените на охладителната камера - отворени екрани. Често използван комбиниран паропрегревател 3, състоящ се от таванна радиационна част, полурадиационни екрани и конвективна част. В низходящата част на агрегата, в разрез, т.е. редувайки се, е поставен воден економайзер 6 втора степен (по посока на водата) и тръбен въздухонагревател 7 на втора степен (по посока на въздуха), последван от воден економайзер 8 wнагревател за въздух 9 първа стъпка.
Ориз. 7.5. Котелен агрегат с паропроизводителност 420 t/h, налягане на парата 13,7 MPa и температура на прегрята пара 570 °C:
1 - горелки; 2 - екранирана пещ; 3 ~- прегреватели; 4 - барабан;
5 - циклон; 6, 8 - економайзери; 7, 9 - въздухонагреватели
Котелни агрегати с паропроизводителност 950, 1600 и 2500 t/h при налягане на парата 25 MPa са предназначени за работа в агрегат с турбини с мощност 300, 500 и 800 MW. Разположението на котелните агрегати с посочения паров капацитет е U-образно с въздухонагревател, разположен извън основната част на агрегата. Двойно прегряване на парата. Налягането му след първичния паропрегревател е 25 MPa, температурата е 565 °C, след вторичния - съответно 4 MPa и 570 °C.
Всички конвективни нагревателни повърхности са направени под формата на пакети от хоризонтални намотки. Външният диаметър на тръбите на нагревателните повърхности е 32 мм.
парни котлипромишлени котли.Промишлените котелни, доставящи промишлени предприятия с пара с ниско налягане (до 1,4 MPa), са оборудвани с парни котли, произведени от местната промишленост с капацитет до 50 t / h. Котлите се произвеждат за изгаряне на твърди, течни и газообразни гориваа.
В редица промишлени предприятия, когато е технологично необходимо, се използват котли със средно налягане. Еднобарабанният вертикален водотръбен котел BK-35 (фиг. 7.6) с капацитет 35 t / h при свръхналягане в барабана 4,3 MPa (налягането на парата на изхода на прегревателя е 3,8 MPa) и прегряване температура 440°C се състои от два вертикални газохода - повдигащ и долен, свързани в горната част с малък хоризонтален димоотвод. Това разположение на котела се нарича U-образно.
Котелът има силно развита екранна повърхност и сравнително малък конвективен лъч. Тръбите на екрана 60 х 3 mm са изработени от стомана клас 20. Тръбите на задния екран в горната част са разделени, образувайки миди. Долни краищаСитовите тръби се разширяват в колектори, а горните се разширяват в барабан.
Основният тип парни котли с малък капацитет, широко използвани в различни индустрии, транспорт, комунални услуги и селско стопанство(парата се използва за технологични и отоплителни и вентилационни нужди), както и при електроцентрали с малка мощност са вертикални водотръбни котли ДКВР. Основните характеристики на котлите ДКВР са дадени в табл. 7.2.
Водогрейни котли.По-рано беше споменато, че при ТЕЦ с голям топлинен товар, вместо пикови мрежови бойлери, водогрейни котливисока мощност за централизирано топлоснабдяване на големи промишлени предприятия, градове и отделни райони.
Ориз. 7.6. Парен еднобарабанен котел BK-35 с пещ на нафта-газ:
1 - мазутно-газова горелка; 2 - страничен екран; 3 - преден екран; 4 - газоснабдяване; 5 - въздуховод; 6 - капка тръби; 7 - рамка; 8 - циклон; 9 - котелен барабан; 10 - водоснабдяване; 11 - колектор на прегревател; 12 - изход за пара; 13 - повърхностен пароохладител; 14 - прегревател; 15 - серпентинен економайзер; 16 - изход за димни газове; 17 - тръбен нагревател за въздух; 18 - заден екран; 19 - горивна камера
Таблица 7.2. Основни характеристики на котли DKVR, производство
Уралкотломаш (течно и газообразно гориво)
| Марка | Капацитет на пара, t/h | Налягане на парата, MPa | Температура, °С | Ефективност, % (газ/мазут) | Размери, мм | Тегло, кг | ||
| Дължина | ширина | Височина | ||||||
| ДКВР-2,5-13 | 2,5 | 1,3 | 90,0/883 | |||||
| ДКВР-4-13 | 4,0 | 1,3 | 90,0/888 | |||||
| ДКВР-6; 5~13 | 6,5 | 1,3 | 91,0/895 | |||||
| ДКВР-10-13 | 10,0 | 1,3 | 91,0/895 | |||||
| ДКВР-10-13 | 10,0 | 1,3 | 90,0/880 | |||||
| ДКВР-Ю-23 | 10,0 | 2,3 | 91,0/890 | |||||
| ДКВР-10-23 | 10,0 | 2,3 | 90,0/890 | |||||
| ДКВР-10-39 | 10,0 | 3,9 | 89,0 | |||||
| ДКВР-10-39 | 10,0 | 3,9 | 89,0 | |||||
| ДКВР-20-13 | 20,0 | 1,3 | 92,0/900 | 43 700 | ||||
| ДКВР-20-13 | 20,0 | 1,3 | 91,0/890 | |||||
| ДКВР-20-23 | 20,0 | 2,3 | 91,0/890 | 44 4001 |
Водогрейните котли са предназначени за производство на топла вода с определени параметри, предимно за отопление. Те работят по верига с директен поток с постоянен воден поток. Крайната температура на нагряване се определя от условията за поддържане на стабилна температура в жилищни и работни помещения, отоплявани с отоплителни уреди, през които циркулира загрятата в котела вода. Следователно, при постоянна повърхност на отоплителните уреди, температурата на подаваната към тях вода се повишава с намаляване на температурата на околната среда. Обикновено водата от отоплителната мрежа в котлите се загрява от 70 ... 104 до 150 ... 170 ° C. Напоследък се наблюдава тенденция за повишаване на температурата на нагряване на водата до 180 ... 200 ° C.
За да се избегне кондензацията на водни пари от димните газове и произтичащата от това външна корозия на нагревателните повърхности, температурата на водата на входа на модула трябва да бъде над точката на оросяване за продуктите от горенето. В този случай температурата на стените на тръбата в точката на входа на водата също няма да бъде по-ниска от точката на оросяване. Следователно температурата на входящата вода не трябва да бъде по-ниска от 60°C за работа на природен газ, 70°C за мазут с ниско съдържание на сяра и 110°C за мазут с високо съдържание на сяра. Тъй като водата може да се охлади в отоплителната система до температура под 60°C, известно количество (директна) вода, вече загрята в котела, се смесва с нея, преди да влезе в уреда.
Ориз. 7.7. Котел на газ нафта тип ПТВМ-50-1
Водогрейният котел тип PTVM-50-1 (фиг. 7.7) с топлинна мощност 50 Gcal / h се е доказал добре в експлоатация.
7.4. Основните елементи на котелния агрегат
Основните елементи на котела са: изпарителни нагревателни повърхности (стенни тръби и котелен сноп), паропрегревател с контролер за прегряване на парата, воден економайзер, въздухонагревател и тяга.
Изпарителни повърхности на котела.Парогенериращите (изпарителни) нагревателни повърхности се различават една от друга в котлите на различни системи, но като правило се намират главно в горивна камераи възприемат топлина чрез излъчване - радиация. Това са екранни тръби, както и конвективен (бойлерен) сноп, монтиран на изхода на пещта на малки котли (фиг. 7.8, а).
Ориз. 7.8. Разположение на изпарителя (а)и прегреватели б)повърхности на барабанния котелен блок:
/ - контурът на облицовката на пещта; 2, 3, 4 - странични панели на екрана; 5 - преден екран; 6, 10, 12 - колектори на екрани и конвективен лъч; 7 - барабан; 8 - гирлянда; 9 - котелен сноп; 11 - заден екран; 13 - стенен радиационен прегревател; 14 - екранен полурадиационен прегревател; 15 ~~ таван лъчист прегревател; 16 ~ регулатор на прегряване; 17 - отстраняване на прегрята пара; 18 - конвективен прегревател
Екраните на котли с естествена циркулация, работещи под вакуум в пещта, са изработени от гладки тръби (екрани с гладка тръба) с вътрешен диаметър 40 ... 60 mm. Екраните са поредица от вертикални повдигащи тръби, свързани паралелно една с друга чрез колектори (виж фиг. 7.8, а). Разстоянието между тръбите обикновено е 4...6 mm. Някои ситови тръби се вкарват директно в барабана и нямат горни колектори. Всеки панел от екрани, заедно с изпускателните тръби, разположени извън облицовката на пещта, образува независима циркулационна верига.
Тръбите на задния екран в точката на излизане на продуктите от горенето от пещта се отглеждат на 2-3 реда. Това изхвърляне на тръби се нарича гирлянда. Позволява ви да увеличите напречното сечение за преминаване на газовете, да намалите скоростта им и да предотвратите запушването на пролуките между тръбите, които се втвърдяват по време на охлаждане от частици разтопена пепел, изнесени от газове от пещта.
В парогенераторите с висока мощност, в допълнение към монтираните на стената, са монтирани допълнителни екрани, които разделят пещта на отделни отделения. Тези екрани се осветяват с факли от двете страни и се наричат двойни. Те възприемат два пъти повече топлина от стенните. Двусветлинните екрани, увеличаващи общата абсорбция на топлина в пещта, позволяват намаляване на нейния размер.
Прегреватели.Паропрегревателят е предназначен да повишава температурата на парата, идваща от изпарителната система на котела. Това е един от най-критичните елементи на котелния агрегат. С увеличаване на параметрите на парата, топлинната абсорбция на прегревателите се увеличава до 60% от общата топлинна абсорбция на котелния агрегат. Желанието да се получи високо прегряване на парата налага поставянето на част от паропрегревателя в зоната на високи температури на продуктите от горенето, което естествено намалява якостта на метала на тръбата. В зависимост от определящия метод за пренос на топлина от газове, прегреватели или техните отделни етапи (фиг. 7.8, b) се делят на конвективни, радиационни и полурадационни.
Радиационните прегреватели обикновено се изработват от тръби с диаметър 22 ... 54 mm. При високи параметри на парата те се поставят в горивната камера и получават по-голямата част от топлината чрез излъчване от факела.
Конвективните прегреватели са разположени в хоризонтален комин или в началото на конвективна шахта под формата на плътни пакети, образувани от намотки със стъпка по ширината на димоотвода, равна на 2,5...3 диаметъра на тръбата.
Конвективните паропрегреватели в зависимост от посоката на движение на парата в намотките и потока на димните газове могат да бъдат противоточни, правоточни и със смесена посока на потока.
Температурата на прегрятата пара трябва винаги да се поддържа постоянна, независимо от режима на работа и натоварването на котела, тъй като при нейното намаляване съдържанието на влага в парата се увеличава в последни стъпкитурбини, а при повишаване на температурата над изчислената съществува опасност от прекомерни топлинни деформации и намаляване на якостта на отделни елементи на турбината. Поддържайте температурата на парата на постоянно ниво с помощта на контролни устройства - пароохладители. Най-широко използваните пароохладители са инжекционен тип, при които регулирането се осъществява чрез впръскване на деминерализирана вода (кондензат) в парния поток. По време на изпаряването водата отнема част от топлината на парата и намалява нейната температура (фиг. 7.9, а).
Обикновено инжекционният пароохладител е инсталиран между отделни частипрегревател. Водата се впръсква през серия от отвори по обиколката на дюзата и се впръсква вътре в кожух, състоящ се от дифузьор и цилиндрична част, която предпазва тялото, което има по-висока температура, от пръскане на вода от него, за да се избегне напукване металът на тялото поради рязка промяна на температурата.
Ориз. 7.9. Паропрегреватели: а -инжектиране; б -повърхност с парно охлаждане от захранваща вода; 1 – люк за измервателни уреди; 2 – цилиндрична част на ризата; 3 - тяло на пароохладител; 4 - дифузьор; 5 - отвори за пръскане на вода в пара; 6 - глава на пароохладител; 7- тръбна дъска; 8 - колектор; 9 - риза, която не позволява парата да измие тръбната плоча; 10, 14 - тръби за подаване и извеждане на пара от пароохладителя; 11 - дистанционни прегради; 12 - водна намотка; 13 - надлъжна преграда, която подобрява парното измиване на намотките; 15, 16 - тръби за захранване и отвеждане на питателна вода
В котли със средна мощност на пара се използват повърхностни паропрегреватели (фиг. 7.9, b), които обикновено се поставят на входа на парата към паропрегревателя или между отделните му части.
Парата се подава към колектора и се изпуска през намотки. Вътре в колектора има намотки, през които тече захранваща вода. Температурата на парата се контролира от количеството вода, постъпващо в пароохладителя.
Икономайзери за вода.Тези устройства са предназначени да загряват захранващата вода преди да влезе в изпарителната част на котела, като използват топлината на отработените газове. Те са разположени в конвективен димоотвод и работят при относително ниски температури на продуктите от горенето (димните газове).
Ориз. 7.10. Икономайзер със стоманена намотка:
1 - долен колектор; 2 - горен колектор; 3 - опорна стойка; 4 - бобини; 5 -- опорни греди (охлаждани); 6 - спускане на вода
Най-често економайзерите (фиг. 7.10) са направени от стоманени тръбис диаметър 28 ... 38 mm, огънати в хоризонтални намотки и подредени в опаковки. Тръбите в пакетите са подредени в шахматна дъска доста плътно: разстоянието между осите на съседните тръби през потока на димните газове е 2,0 ... 2,5 диаметъра на тръбата, по протежение на потока - 1,0 ... 1,5. Закрепването на тръбите на намотката и тяхното разстояние се извършват чрез опорни стълбове, фиксирани в повечето случаи върху кухи (за въздушно охлаждане), рамкови греди, изолирани от страната на горещи газове.
В зависимост от степента на загряване на водата економайзерите се делят на некипящи и кипящи. В кипящ економайзер до 20% от водата може да се превърне в пара.
Общият брой паралелно работещи тръби се избира въз основа на скорост на водата най-малко 0,5 m/s за некипящи и 1 m/s за кипящи економайзери. Тези скорости се дължат на необходимостта от промиване на въздушни мехурчета от стените на тръбата, които допринасят за корозия и предотвратяват отделянето на сместа пара-вода, което може да доведе до прегряване на горната стена на тръбата, която е слабо охладена от пара , и неговото разкъсване. Движението на водата в економайзера е задължително нагоре. Броят на тръбите в пакета в хоризонталната равнина се избира въз основа на скоростта на продуктите от горенето 6 ... 9 m / s. Тази скорост се определя от желанието, от една страна, да се защитят намотките от занасяне с пепел, а от друга страна, да се предотврати прекомерното износване на пепелта. Коефициентите на топлопреминаване при тези условия обикновено са 50 ... 80 W / (m 2 - K). За удобство при ремонт и почистване на тръби от външни замърсители, економайзерът е разделен на пакети с височина 1,0 ... 1,5 m с празнини между тях до 800 mm.
Външните замърсители се отстраняват от повърхността на намотките чрез периодично включване на системата за почистване на сачми, когато металните сачми преминават (падат) отгоре надолу през конвективните нагревателни повърхности, събаряйки отлаганията, полепнали по тръбите. Полепването на пепел може да бъде резултат от роса от димните газове върху относително студената повърхност на тръбите. Това е една от причините за предварителното загряване на захранващата вода на економайзера до температура над точката на оросяване на водните пари или парите на сярната киселина в димните газове.
Горните редове на тръбите на економайзера по време на работа на котела на твърдо гориво, дори при относително ниски скорости на газа, са подложени на забележимо износване на пепел. За да се предотврати износването на пепелта, към тези тръби са прикрепени различни защитни облицовки.
Въздушни нагреватели. Те са инсталирани за предварително загряване на въздуха, изпратен към пещта, за да се увеличи ефективността на изгаряне на горивото, както и към устройствата за смилане на въглища.
Оптимална стойностотоплението на въздуха във въздушния нагревател зависи от пода на горивото, което се изгаря, неговата влажност, вида на горивното устройство и е 200 ° C за въглища, изгорени върху верижна решетка (за да се избегне прегряване на решетката), 250 ° C за изгорен торф на същите решетки, 350. ..450 °C за течни или прахообразни горива, изгаряни в камерни пещи.
За постигане на висока температура на нагряване на въздуха се използва двустепенно отопление. За да направите това, нагревателят за въздух е разделен на две части, между които („в разрез“) е монтирана част от водния економайзер.
Температурата на въздуха, влизащ във въздухонагревателя, трябва да бъде 10 ... 15 °C над точката на оросяване на димните газове, за да се избегне корозия на студения край на въздухонагревателя в резултат на кондензация на водни пари, съдържащи се в димни газове (когато влизат в контакт с относително студените стени на въздухонагревателя), както и запушване на проходните канали за газове с пепел, полепнала по мокрите стени. Тези условия могат да бъдат изпълнени по два начина: или чрез повишаване на температурата на димните газове и загуба на топлина, което е икономически неизгодно, или чрез инсталиране на специални устройства за нагряване на въздуха, преди да влезе във въздухонагревателя. За това се използват специални нагреватели, в които въздухът се нагрява от селективна пара от турбини. В някои случаи отоплението на въздуха се извършва чрез рециркулация, т.е. част от въздуха, загрят във въздухонагревателя, се връща през смукателната тръба към вентилатора и се смесва със студен въздух.
Според принципа на действие въздухонагревателите се делят на рекуперативни и регенеративни. При рекуперативните въздухоотоплители топлината от газове към въздух се пренася през неподвижна метална тръбна стена, която ги разделя. Като правило това са стоманени тръбни нагреватели за въздух (фиг. 7.11) с диаметър на тръбата 25 ... 40 mm. Тръбите в него обикновено са разположени вертикално, продуктите от горенето се движат вътре в тях; въздухът ги измива с напречен поток в няколко прохода, организирани от байпасни въздуховоди (канали) и междинни прегради.
Газът в тръбите се движи със скорост 8 ... 15 m / s, въздухът между тръбите е два пъти по-бавен. Това позволява да има приблизително еднакви коефициенти на топлопреминаване от двете страни на стената на тръбата.
Топлинното разширение на въздушния нагревател се възприема от компенсатора на лещите 6 (виж фиг. 7.11), който е монтиран над въздушния нагревател. С помощта на фланци се завинтва отдолу към въздухонагревателя, а отгоре - към преходната рамка на предишния димоотвод на котелния агрегат.
Ориз. 7.11. Тръбен въздушен нагревател:
1 - Колона; 2 - опорна рамка; 3, 7 - въздуховоди; 4 – стомана
тръби 40´1,5 мм; 5, 9 – горна и долна тръбна пластина с дебелина 20...25 mm;
6 – компенсатор на топлинно разширение; 8 – междинна тръбна плоча
В регенеративен въздухонагревател топлината се пренася от метална дюза, която периодично се нагрява от газообразни продукти от горенето, след което се прехвърля на въздушния поток и му отдава акумулираната топлина. Регенеративният въздухонагревател на котела е бавно въртящ се (3 ... 5 оборота в минута) барабан (ротор) с набивка (дюза), изработена от гофрирани тънки стоманени листове, затворени в неподвижен корпус. Корпусът е разделен със секторни пластини на две части – въздушна и газова. Когато роторът се върти, набивката последователно пресича газа въздушно течение. Въпреки факта, че опаковката работи в нестационарен режим, нагряването на непрекъснатия въздушен поток се извършва непрекъснато без температурни колебания. Движението на газовете и въздуха е противоточно.
Регенеративният въздухонагревател е компактен (до 250 m2 повърхност на 1 m3 опаковка). Намира широко приложение в мощни енергийни котли. Недостатъкът му е големият (до 10%) въздушен поток в газовия тракт, което води до претоварване на вентилаторите и димоотводите и увеличаване на загубите с отработени газове.
Въздушни устройства на котелния агрегат.За да гори горивото в пещта на котелния агрегат, към него трябва да се подава въздух. За да се отстранят газообразните продукти от горенето от пещта и да се осигури преминаването им през цялата система от нагревателни повърхности на котелния агрегат, трябва да се създаде тяга.
В момента има четири схеми за подаване на въздух и отстраняване на продукти от горенето в котелни инсталации:
с естествена тяга, създадена от комина, и естествено засмукване на въздух в пещта в резултат на разреждане в нея, създадено от тягата на тръбата;
·изкуствена тяга, създавана от ексустера, и всмукване на въздух в пещта, в резултат на разреждането, създадено от ексустера;
· изкуствена тяга, създадена от димоотвод и принудително подаване на въздух към пещта от вентилатор;
наддувка, при която цялата котелна инсталация е херметизирана и поставена под известно свръхналягане, създавано от вентилатора, което е достатъчно да преодолее всички съпротивления на въздушните и газовите пътища, което елиминира необходимостта от инсталиране на димоотвод.
Коминът се запазва при всички случаи на изкуствена тяга или работа под налягане, но основното предназначение на комина е да отвежда димните газове в по-високите слоеве на атмосферата, за да подобри условията за тяхното разпръскване в пространството.
В котелни инсталации с висок капацитет на пара широко се използва изкуствена тяга с изкуствено взривяване.
Комините са тухлени, стоманобетонни и железни. Тръбите с височина до 80 м обикновено се изграждат от тухли, а по-високите тръби са от стоманобетон. Железните тръби се монтират само на вертикално цилиндрични котли, както и на мощни водогрейни котли тип стоманена кула. За да се намалят разходите, обикновено се изгражда един общ комин за цялата котелна централа или за група котелни инсталации.
Принципът на работа на комина остава един и същ при инсталации, работещи с естествена и изкуствена тяга, с тази особеност, че при естествената тяга коминът трябва да преодолее съпротивлението на цялата котелна инсталация, а при изкуствената тя създава допълнителна тяга към основната създадена. от димоотвода.
На фиг. 7.12 показва диаграма на котел с естествена тяга, създадена от комин 2 . Напълва се с димни газове (продукти от горенето) с плътност r g, kg / m 3 и се комуникира през димните канали на котела 1 с атмосферен въздух, чиято плътност е r in, kg / m 3. Очевидно е, че r in > r r.
С височина на комина зразлика в налягането на въздушния стълб gH r в и газове gH r g на нивото на основата на тръбата, т.е. стойността на тягата D С, N/m 2 има формата
където p и Rg са плътностите на въздуха и газа при нормални условия, kg/m; AT- барометрично налягане, mm Hg. Изкуство. Замествайки стойностите на r в 0 и r g 0, получаваме
От уравнение (7.2) следва, че естествената тяга е толкова по-голяма, колкото по-висока е височината на тръбата и температурата на димните газове и колкото по-ниска е температурата на околния въздух.
Минималната допустима височина на тръбата се регулира по санитарни причини. Диаметърът на тръбата се определя от дебита на димните газове, изтичащи от нея при максималната паропроизводителност на всички котелни агрегати, свързани към тръбата. При естествено течение тази скорост трябва да бъде в рамките на 6 ... 10 m / s, не по-малко от 4 m / s, за да се избегне нарушаване на тягата от вятъра (издухване на тръба). При изкуствена тяга скоростта на изтичане на димните газове от тръбата обикновено се приема за 20 ... 25 m / s.
Ориз. 7.12. Схема на котел с естествена тяга, създадена от комин:
1 - котел; 2 - комин
За котелни агрегати са монтирани центробежни димоотводи и вентилатори, а за парогенератори с капацитет от 950 t / h и повече - аксиални многостепенни димоотводи.
Димососите се поставят зад котелния агрегат, а в котелни инсталации, предназначени за изгаряне на твърди горива, димососите се монтират след отстраняване на пепелта, за да се намали количеството летлива пепел, преминаваща през изпускателния вентилатор, и по този начин да се намали абразията на пепелта от изпускателния вентилатор работно колело. н
Вакуумът, който трябва да се създаде от димоотвода, се определя от общия аеродинамично съпротивлениегазовия път на котелната инсталация, който трябва да бъде преодолян, при условие че разреждането на димните газове в горната част на пещта е 20 ... 30 Pa и необходимото скоростно налягане се създава на изхода на димните газове от комин. В малките котелни инсталации вакуумът, създаден от димоотвода, обикновено е 1000 ... 2000 Pa, а в големите инсталации 2500 ... 3000 Pa.
Вентилаторите за издухване, монтирани пред въздушния нагревател, са предназначени да доставят незагрят въздух в него. Налягането, създавано от вентилатора, се определя от аеродинамичното съпротивление на въздушния път, което трябва да се преодолее. Обикновено се състои от съпротивленията на смукателния канал, въздухонагревателя, въздуховодите между въздухонагревателя и пещта, както и съпротивлението на решетката и слоя гориво или горелки. Общо тези съпротивления са 1000 ... 1500 Pa за котелни инсталации с малък капацитет и се увеличават до 2000 ... 2500 Pa за големи котелни инсталации.
7.5. Топлинен баланс на котелния агрегат
Топлинен баланс на парния котел.Този баланс се състои в установяване на равенство между количеството топлина, подадено към устройството по време на изгарянето на горивото, наречено налична топлина Q p p , и количеството използвана топлина Q 1 и топлинни загуби. Въз основа на топлинния баланс се намира ефективността и разходът на гориво.
При постоянна работа на уреда топлинният баланс за 1 kg или 1 m 3 изгорено гориво е както следва:
където Q p p - налична топлина на 1 kg твърдо или течно гориво или 1 m 3 газообразно гориво, kJ / kg или kJ / m 3; Q 1 - използвана топлина; Q 2 - загуба на топлина с газове, напускащи устройството; Q 3 - загуба на топлина от химическа непълнота на изгаряне на гориво (недогаряне); Q 4 - загуба на топлина от механична непълнота на изгаряне; Q 5 - загуба на топлина в околната среда през външния корпус на котела; Q 6 - загуба на топлина с шлака (фиг. 7.13).
Обикновено изчисленията използват уравнението на топлинния баланс, изразено като процент по отношение на наличната топлина, взета за 100% ( Q p p = 100):
където р 1 = Q 1 × 100/Q p p; q2= Q 2 × 100/Qп п и т.н.
Налична топлинавключва всички видове топлина, въведена в пещта заедно с горивото:
където Qбр – по-ниска работна калоричност на изгаряне на гориво; Q ft е физическата топлина на горивото, включително получената при сушене и нагряване; Qв.вн - топлината на въздуха, получен от него при нагряване извън котела; Q f е топлината, въведена в пещта с пара от пулверизираща дюза.
Топлинният баланс на котелния агрегат е относителен към някои температурно нивоили, с други думи, спрямо някаква референтна температура. Ако вземем за тази температура температурата на въздуха, влизащ в котелния агрегат без отопление извън котела, не вземаме предвид топлината на парния удар в дюзите и изключваме стойността Q ft, тъй като е незначителен в сравнение с калоричността на горивото, можем да вземем
Изразът (7.5) не отчита топлината, внесена в пещта от горещия въздух на собствения й котел. Факт е, че същото количество топлина се отделя от продуктите на изгаряне на въздуха във въздухонагревателя в котелния агрегат, т.е. се извършва един вид рециркулация (връщане) на топлина.
Ориз. 7.13. Основните топлинни загуби на котелния агрегат
Използвана топлина Q 1 се възприема от нагревателните повърхности в горивната камера на котела и неговите конвективни газопроводи, прехвърля се в работния флуид и се изразходва за нагряване на вода до температура на фазов преход, изпаряване и прегряване на пара. Количеството топлина, използвано за 1 kg или 1 m 3 изгорено гориво,
където д 1 , Дн, д pr, - съответно производителността на парния котел (консумация на прегрята пара), консумация наситена пара, разход на котелна вода за продухване, kg/s; AT- разход на гориво, kg / s или m 3 / s; азстр., аз", аз", аз pv - съответно енталпиите на прегрята пара, наситена пара, вода на линията на насищане, захранваща вода, kJ / kg. Със скорост на прочистване 
и липсата на поток от наситена пара, формулата (7.6) приема формата
За котелни агрегати, които се използват за производство на топла вода (бойлери за гореща вода),
където Ж c - консумация на топла вода, kg / s; аз 1 и аз 2 - съответно специфичните енталпии на водата, влизаща в котела и излизаща от него, kJ / kg.
Топлинни загуби на парен котел.Ефективността на използването на горивото се определя главно от пълнотата на изгаряне на горивото и дълбочината на охлаждане на продуктите от горенето в парния котел.
Топлинни загуби с димни газове Q 2 са най-големите и се определят по формулата
където аз ux - енталпия на димните газове при температура на димните газове q ux и излишък на въздух в димните газове α ux, kJ/kg или kJ/m 3 ; аз hv - енталпия на студен въздух при температура на студен въздух T xv и излишък на въздух α xv; (100- р 4) е делът на изгореното гориво.
За съвременните котли стойността р 2 е в рамките на 5...8% от наличната топлина, р 2 нараства с увеличаване на q ux, α ux и обема на отработените газове. Намаляването на q ux с около 14 ... 15 ° C води до намаляване р 2 до 1%.
В съвременните енергийни котли q uh е 100 ... 120 ° С, в промишлените отоплителни агрегати - 140 ... 180 ° С.
Топлинни загуби от химическо непълно изгаряне на гориво Q 3 е топлината, останала химически свързана в продуктите от непълното изгаряне. Определя се по формулата
където CO, H 2, CH 4 - обемно съдържание на продукти от непълно изгаряне по отношение на сухи газове,%; числата пред CO, H 2, CH 4 - 100 пъти намалена калоричност на 1 m 3 от съответния газ, kJ / m 3.
Топлинните загуби от химическо непълно изгаряне обикновено зависят от качеството на образуване на сместа и местните недостатъчни количества кислород за пълно изгаряне. Следователно, р 3 зависи от α т. Най-малките стойности на α т , под който р 3 практически липсват в зависимост от вида на горивото и организацията на горивния режим.
Химическата непълнота на изгаряне винаги е придружена от образуване на сажди, което е неприемливо при работата на котела.
Топлинни загуби от механично непълно изгаряне на гориво Q 4 - това е топлината на горивото, която по време на камерно изгаряне се отвежда заедно с продуктите от горенето (увличане) в газоходите на котела или остава в шлаката, а по време на изгаряне на слоеве - в продукти, които попадат през решетката (натопи):
където а shl+pr, а un - съответно делът на пепелта в шлаката, потапянето и увличането се определя чрез претегляне от баланса на пепелта а sl+pr + а un = 1 във фракции от единица; Ж shl+pr, Ж un - съдържанието на горими вещества, съответно в шлаката, потапяне и увличане, се определя чрез претегляне и изгаряне в лабораторни условия проби от шлака, потапяне, увличане,%; 32,7 kJ/kg - калоричност на горимите вещества в шлака, потапяне и увличане, по данни на VTI; A r -съдържание на пепел от работната маса на горивото,%. Стойност р 4 зависи от метода на изгаряне и метода за отстраняване на шлаката, както и от свойствата на горивото. С утвърден процес на изгаряне на твърдо гориво в камерни пещи р 4 » 0,3 ... 0,6 за горива с високо съдържание на летливи вещества, за антрацитни частици (ASh) р 4 > 2%. При стратифицирано горене за битуминозни въглища р 4 = 3,5 (от които 1% се дължи на загуби с шлака и 2,5% - с увличане), за кафяво - р 4 = 4%.
Топлинни загуби в околната среда Q 5 зависят от външната повърхност на уреда и температурната разлика между повърхността и околния въздух (q 5» 0,5... 1,5 %).
Топлинни загуби с шлака Q 6 възникват в резултат на отстраняването на шлаката от пещта, чиято температура може да бъде доста висока. В пещите с въглищен прах с отстраняване на твърда шлака температурата на шлаката е 600...700°C, а с течна шлака - 1500...1600°C.
Тези загуби се изчисляват по формулата
където с shl е топлинният капацитет на шлаката в зависимост от температурата на шлаката Tлиния И така, при 600°C с wl = 0,930 kJ/(kg×K), а при 1600°С с wl = 1,172 kJ/(kg×K).
Ефективност на котела и разход на гориво.Съвършенството на топлинната работа на парния котел се оценява чрез коефициента на брутен КПД h до br,%. Да, в пряк баланс.
където Qда се - топлина, полезно отдадена на котела и изразена чрез топлинната абсорбция на нагряващите повърхности, kJ / s:
където Qул - топлинно съдържание на вода или въздух, загряти в котела и отдадени настрани, kJ / s (топлината на издухване се взема предвид само за д pr > 2% от д).
Ефективността на котела може да се изчисли и от обратния баланс:
Методът на директния баланс е по-малко точен, главно поради трудностите при определяне на големи маси на изразходваното гориво при работа. Топлинните загуби се определят с по-голяма точност, така че методът обратен баланснамират преобладаващо разпространение при определяне на ефективността.
В допълнение към брутния коефициент на полезно действие се използва нетният коефициент на полезно действие, показващ оперативните постижения на уреда:
където р s.n - общата консумация на топлина за собствени нужди на котела, т.е. консумацията на електрическа енергия за задвижване на спомагателни механизми (вентилатори, помпи и др.), консумацията на пара за продухване и разпръскване на мазут, изчислена като процент от наличната топлина.
От израз (7.13) се определя разходът на гориво, подадено в пещта б kg/s,
Тъй като част от горивото се губи поради механично недоизгаряне, прогнозният разход на гориво се използва за всички изчисления на въздушните обеми и продуктите на горенето, както и на енталпиите. бР , kg/s, като се вземе предвид механичната непълнота на изгаряне:
При изгаряне на течни и газообразни горива в котли Q 4 = 0
тестови въпроси
1. Как се класифицират котелните агрегати и какво е тяхното предназначение?
2. Назовете основните видове котелни агрегати и избройте основните им елементи.
3. Опишете изпарителните повърхности на котела, избройте видовете прегреватели и методите за контролиране на температурата на прегрятата пара.
4. Какви видове водни економайзери и въздухонагреватели се използват в котлите? Разкажете ни за принципите на тяхното устройство.
5. Как се подава въздух и отвеждат димните газове в котелните агрегати?
6. Разкажете ни за предназначението на комина и определянето на неговата тяга; посочете видовете димоотводи, използвани в котелните инсталации.
7. Какъв е топлинният баланс на котелния агрегат? Избройте топлинните загуби в котела и посочете причините за тях.
8. Как се определя ефективността на котелния агрегат?