TES modovi. Parni kotlovi termoelektrana (TE)
Rusko akcionarsko društvo za energetiku i elektrifikaciju
"UES of RUSSIA"
SMJERNICE ZA ORGANIZACIJU ODRŽAVANJA GREJNIH POVRŠINA KOTLOVA TERMOELEKTRANA
RD 34.26.609-97
Datum isteka je postavljen
od 01.06.98
RAZVIJENO od strane Odeljenja Generalnog inspektorata za rad elektrana i mreža RAO "UES Rusije"
IZVOĐAČ V.K. pauli
DOGOVOREN sa Odjeljenjem za nauku i tehnologiju, Odjeljenjem za pogon energetskih sistema i elektrana, Odjeljenjem za tehničku preopremu, remont i mašinstvo "Energorenovacija"
ODOBRIO RAO "UES of Russia" 26.02.97
Potpredsjednik O.V. Britvin
Ovim Smjernicama se utvrđuje postupak organizacije održavanja grijnih površina kotlova termoelektrana kako bi se u radnu praksu uveo efikasan niskobudžetni mehanizam za osiguranje pouzdanosti grijnih površina kotlova.
I. Opće odredbe
Efikasan jeftin mehanizam za osiguranje pouzdanosti grijaćih površina kotlova prvenstveno uključuje isključivanje odstupanja od zahtjeva PTE i drugih NTD i RD tokom njihovog rada, odnosno značajno povećanje nivoa rada. Još jedan efikasan pravac je uvođenje u praksu rada kotlova sistema preventivnog održavanja grejnih površina. Potreba za uvođenjem ovakvog sistema je iz više razloga:
1. Nakon planiranih popravki ostaju u pogonu cijevi ili njihovi dijelovi koji zbog nezadovoljavajućih fizičko-hemijskih svojstava ili mogući razvoj metalni defekti spadaju u grupu "rizičnih", što dovodi do njihovog naknadnog oštećenja i gašenja kotlova. Osim toga, to mogu biti manifestacije nedostataka u proizvodnji, instalaciji i popravci.
2. Tokom rada, grupa "rizika" se popunjava zbog nedostataka u radu, izraženih kršenjem temperaturnog i vodohemijskog režima, kao i nedostataka u organizaciji zaštite metala grejnih površina kotlova tokom rada. dugo zastoje zbog neispunjavanja zahtjeva za konzervaciju opreme.
3. Prema ustaljenoj praksi u većini elektrana, prilikom hitnih isključenja kotlova ili agregata zbog oštećenja grejnih površina, vrši se samo sanacija (ili slepljivanje) oštećenog područja i otklanjanje pratećih nedostataka, kao i kvarova. u ostalim dijelovima opreme koji onemogućuju puštanje u rad ili normalan dalji rad, izvode se. Takav pristup, u pravilu, dovodi do toga da se oštećenja ponavljaju i dolazi do hitnih ili neplaniranih isključenja kotlova (agregata). Istovremeno, kako bi se održala pouzdanost grejnih površina na prihvatljivom nivou, tokom planiranih popravki kotlova preduzimaju se posebne mere, uključujući: zamenu pojedinačnih grejnih površina u celini, zamenu njihovih blokova (sekcija), zamenu pojedinačni elementi(cijevi ili dijelovi cijevi).
U isto vrijeme koriste razne metode proračun metalnog resursa cijevi za koje se planira zamjena, međutim, u većini slučajeva glavni kriterij zamjene nije stanje metala, već učestalost oštećenja po površini. Ovakav pristup dovodi do toga da u nizu slučajeva dolazi do nerazumne zamjene metala, koji po svojim fizičko-hemijskim svojstvima ispunjava zahtjeve za dugotrajnu čvrstoću i može i dalje ostati u funkciji. A kako uzrok ranog oštećenja u većini slučajeva ostaje neutvrđen, on se ponovo javlja nakon otprilike istog perioda rada i ponovo postavlja zadatak zamjene istih grijaćih površina.
To se može izbjeći primjenom sveobuhvatne metodologije za održavanje grijnih površina kotlova, koja bi trebala uključivati sljedeće komponente koje se stalno koriste:
1. Računovodstvo i akumulacija statistike štete.
2. Analiza uzroka i njihova klasifikacija.
3. Predviđanje očekivane štete na osnovu statističkog i analitičkog pristupa.
4. Detekcija instrumentalnim dijagnostičkim metodama.
5. Sastavljanje iskaza o obimu radova za očekivano hitno, vanredno ili planirano kratkotrajno isključenje kotla (agregata) za tekuće remonte druge kategorije.
6. Organizacija pripremnih radova i ulazne kontrole osnovnog i pomoćnog materijala.
7. Organizovanje i izvođenje planiranih radova na restauratorskim popravkama, preventivnoj dijagnostici i otkrivanju kvarova vizuelnim i instrumentalnim metodama i preventivnoj zameni grejnih površina.
8. Kontrola provođenja i prihvatanja grejnih površina nakon popravke.
9. Kontrola (praćenje) operativnih povreda, izrada i donošenje mjera za njihovo sprječavanje, unapređenje organizacije rada.
U jednom ili drugom stepenu, element po element, koriste se sve komponente metodologije održavanja u elektranama, ali još uvijek nema sveobuhvatne primjene u dovoljnoj mjeri. AT najbolji slucaj ozbiljno uništavanje se vrši tokom planiranih popravki. Međutim, praksa pokazuje neophodnost i svrsishodnost uvođenja sistema preventivnog održavanja grejnih površina kotlova tokom remontnog perioda. To će omogućiti da se u najkraćem mogućem roku značajno poveća njihova pouzdanost minimalni trošak sredstva, radna snaga i metal.
Prema glavnim odredbama "Pravila za organizaciju održavanja i popravke opreme, zgrada i objekata elektrana i mreža" (RDPr 34-38-030-92), održavanje i popravke predviđaju implementaciju seta radovi u cilju obezbeđivanja dobrog stanja opreme, njenog pouzdanog i ekonomičnog rada odvijaju se određenom učestalošću i redosledom, uz optimalne troškove rada i materijala. Istovremeno, održavanje operativne opreme elektrane se smatra provođenjem skupa mjera (pregled, kontrola, podmazivanje, podešavanje i sl.) koje ne zahtijevaju njegovo povlačenje radi tekućih popravki. Istovremeno, ciklus popravka predviđa T2 - tekuće popravke druge kategorije s kratkoročnim planiranim isključenjem kotla ili agregata. Broj, vrijeme i trajanje isključenja za T2 planiraju elektrane u granicama za T2, što je 8-12 dodatnih dana (u dijelovima) godišnje, ovisno o vrsti opreme.
U principu, T2 je vrijeme koje se elektrani daje tokom perioda remonta za otklanjanje manjih kvarova koji se akumuliraju tokom rada. Ali u isto vrijeme, naravno, također treba provoditi održavanje niza kritičnih ili "problematičnih" jedinica smanjene pouzdanosti. Međutim, u praksi, zbog želje da se osigura ispunjenje zadataka za pogonsku snagu, u ogromnoj većini slučajeva, granica T2 se iscrpljuje neplaniranim isključenjima, tokom kojih se, prije svega, popravlja oštećeni element i kvarovi koji sprečavaju pokretanje i dalji normalan rad se eliminišu. Ne ostaje vremena za ciljano održavanje, a pripreme i resursi nisu uvijek dostupni.
Trenutna situacija se može ispraviti ako se sljedeći zaključci prihvate kao aksiom i koriste u praksi:
Površine grijanja, kao važan element koji određuje pouzdanost kotla (agregata), zahtijevaju preventivno održavanje;
Planiranje rada treba izvršiti ne samo za datum fiksiran u godišnjem rasporedu, već i za činjenicu neplaniranog (hitnog) gašenja kotla ili agregata;
Raspored održavanja grejnih površina i obim predstojećih radova moraju biti unapred određeni i dostavljeni svim izvođačima, ne samo pre datuma planiranog isključenja, već i pre svake moguće najbliže vanredne situacije ( neplanirano) gašenje;
Bez obzira na oblik gašenja, potrebno je unaprijed odrediti scenarij za kombiniranje popravke, održavanja, preventivnog i dijagnostičkog rada.
II. Sistem statističke kontrole pouzdanosti grejnih površina kotlova TE
U upravljanju pouzdanošću energetska oprema(u ovom slučaju, kotlovi) statistika oštećenja igra značajnu ulogu, jer vam omogućava da dobijete sveobuhvatan opis pouzdanosti objekta.
Upotreba statističkog pristupa se manifestuje već u prvoj fazi planiranja aktivnosti u cilju poboljšanja pouzdanosti grejnih površina. Ovdje statistika oštećenja obavlja zadatak predviđanja kritičnog trenutka kao jednog od znakova koji određuju potrebu donošenja odluke o zamjeni grijaće površine. Međutim, analiza pokazuje da pojednostavljeni pristup određivanju statistike kritičnog momenta oštećenja često dovodi do nerazumne zamjene cijevi grijaćih površina koje još nisu iscrpile svoj resurs.
Stoga je važan dio cjelokupnog kompleksa zadataka uključenih u sistem preventivnog održavanja kompilacija optimalnog obima specifičnog posla usmjerenog na otklanjanje oštećenja grijaćih površina pri normalnom planiranom radu. Vrijednost tehnička sredstva dijagnostika je nesumnjiva, međutim, u prvoj fazi je prikladniji statističko-analitički pristup koji vam omogućava da odredite (ocrtate) granice i zone oštećenja i na taj način minimizirate troškove sredstava i resursa u sljedećim fazama otkrivanja kvara i preventivna preventivna zamena cevi grejnih površina.
Da bi se povećala ekonomska efikasnost planiranja obima zamjene grijaćih površina, potrebno je uzeti u obzir glavni cilj statističke metode - povećanje valjanosti zaključaka korištenjem vjerovatnoće logike i faktorska analiza, koji na osnovu kombinacije prostornih i vremenskih podataka omogućavaju izgradnju metodologije za povećanje objektivnosti određivanja kritičnog trenutka na osnovu statistički povezanih karakteristika i faktora skrivenih od direktnog posmatranja. Uz pomoć faktorske analize treba ne samo utvrditi odnos između događaja (šteta) i faktora (uzroka), već i odrediti mjeru tog odnosa i identifikovati glavne faktore koji su u osnovi promjena u pouzdanosti.
Za grijaće površine, važnost ovog zaključka proizlazi iz činjenice da su uzroci oštećenja zaista višefaktorske prirode i velikog broja klasifikacijskih obilježja. Stoga nivo primijenjene statističke metodologije treba odrediti multifaktorskom prirodom, obuhvatom kvantitativnih i kvalitativnih indikatora, te postavljanjem zadataka za željene (očekivane) rezultate.
Prije svega, pouzdanost treba predstaviti u obliku dvije komponente:
pouzdanost konstrukcije, određena kvalitetom projektovanja i izrade, i pogonska pouzdanost, određena radnim uslovima kotla u celini. U skladu s tim, statistika štete bi također trebala proizlaziti iz dvije komponente:
Statistika prve vrste - proučavanje radnog iskustva (oštećenja) kotlova istog tipa drugih elektrana za predstavljanje žarišnih zona na sličnim kotlovima, što će omogućiti da se jasno identifikuju projektni nedostaci. A ujedno, to će omogućiti da se za sopstvene kotlove sagledaju i ocrtaju vjerovatnoća žarišne zone oštećenja, koje je onda preporučljivo "prošetati", uz vizuelnu detekciju kvara, pomoću tehničke dijagnostike;
Statistika druge vrste - osiguranje knjiženja šteta na vlastitim kotlovima. U tom slučaju preporučljivo je voditi fiksnu evidenciju oštećenja na novougrađenim dijelovima cijevi ili dijelovima grijaćih površina, što će pomoći u identifikaciji skrivenih razlogašto dovodi do ponovnog pojavljivanja oštećenja nakon relativno kratkog vremena.
Vođenje statistike prve i druge vrste obezbediće pronalaženje zona svrsishodnosti za korišćenje tehničke dijagnostike i preventivne zamene delova grejne površine. Istovremeno, potrebno je voditi i ciljanu statistiku – računajući mjesta vizualno defektnih i instrumentalnom i tehničkom dijagnostikom.
Metodologija upotrebe statističkih metoda obuhvata sljedeća područja:
Deskriptivna statistika, uključujući grupisanje, grafički prikaz, kvalitativni i kvantitativni opis podataka;
Teorija statističkog zaključivanja koja se koristi u istraživanju za predviđanje ishoda iz podataka ankete;
Teorija planiranja eksperimenta, koja služi za otkrivanje uzročno-posledičnih veza između varijabli stanja objekta koji se proučava na osnovu faktorske analize.
U svakoj elektrani treba vršiti statistička posmatranja prema posebnom programu, a to je sistem kontrole statističke pouzdanosti – SSRS. Program treba da sadrži konkretna pitanja na koja treba odgovoriti u statističkom obliku, kao i opravdati vrstu i način posmatranja.
Program koji karakteriše glavni cilj statističkog istraživanja treba da bude sveobuhvatan.
Sistem statističke kontrole pouzdanosti treba da obuhvati proces akumulacije informacija o oštećenjima, njihovu sistematizaciju i primenu na dnevnike grejne površine, koji se unose nezavisno od dnevnika popravki za oštećene površine. U dodacima 1 i 2, na primjer, dati su oblici konvektivnih i sitastih pregrijača. Obrazac je pogled na prošireni dio grijaće površine, na kojem se označava mjesto oštećenja (x) i stavlja indeks, na primjer 4-1, gdje prva cifra označava serijski broj događaja, druga cifra za konvektivni pregrejač je broj cevi u redovima kada se računa odozgo, za ekranski pregrijač - broj ekrana prema sistemu numeracije koji je uspostavljen za ovaj kotao. Obrazac sadrži kolonu za identifikaciju uzroka u koju se upisuju rezultati istraživanja (analize) i kolonu za mjere za sprječavanje štete.
Upotreba kompjuterske tehnologije ( personalni računari, ujedinjeni u lokalna mreža) značajno povećava efikasnost sistema statističke kontrole pouzdanosti grejnih površina. Prilikom razvoja algoritama i kompjuterskih programa za SSCS, preporučljivo je fokusirati se na naknadno stvaranje u svakoj elektrani integrisanog informacionog i ekspertskog sistema „Pouzdanost grejnih površina kotlova“.
Pozitivni rezultati statističko-analitičkog pristupa otkrivanju nedostataka i određivanju mjesta navodnih oštećenja grijaćih površina su da statistička kontrola omogućava određivanje centara oštećenja, a faktorska analiza omogućava njihovo povezivanje sa uzrocima.
Istovremeno, treba imati u vidu da metoda faktorske analize ima određene slabosti, a posebno ne postoji jednoznačno matematičko rješenje problema faktorskih opterećenja, tj. uticaj pojedinačnih faktora na promene različitih varijabli stanja objekta.
Ovo se može predstaviti kao primjer: recimo da smo odredili preostali resurs metala, tj. imamo podatke o matematičkom očekivanju štete, koji se može izraziti kao vremenska vrijednost T. Međutim, zbog narušavanja uslova rada koji su se desili ili se stalno dešavaju, tj. stvarajući "rizične" uvjete (na primjer, kršenje vodeno-hemijskog ili temperaturnog režima, itd.), oštećenje počinje nakon nekog vremena t, što je znatno manje od očekivanog (izračunatog).
Stoga je osnovni cilj statističko-analitičkog pristupa, prije svega, osigurati implementaciju programa preventivnog održavanja ogrjevnih površina kotlova na osnovu razumnih informacija i ekonomski izvodljive osnove za donošenje odluka, s obzirom na trenutni nivo oštećenja u uslovima postojećeg operativnog i remontnog održavanja.
III. Organizacija istraživanja uzroka oštećenja (oštećenja) grejnih površina kotlova u TE
Važan deo organizacije sistema preventivnog održavanja grejnih površina kotlova je istraživanje uzroka oštećenja koje treba da sprovede posebna stručna komisija odobrena nalogom elektrane i kojom predsedava glavni inženjer. U principu, komisija treba da pristupi svakom slučaju oštećenja grejne površine kao hitnom događaju, signalizirajući nedostatke u tehničkoj politici koja se vodi u elektrani, nedostatke u upravljanju pouzdanošću energetskog objekta i njegove opreme.
Komisiju čine: zamenici glavnog inženjera za remont i pogon, šef kotlovsko-turbinske (kotlovske) radionice, šef hemijske radionice, šef metalske laboratorije, šef remontne jedinice, rukovodilac odeljenja za planiranje i pripremu popravke, rukovodilac radionice (grupe) podešavanja i ispitivanja, rukovodilac radionice termoautomatizacije i merenja i inspektor rada (u odsustvu prvih lica u radu komisije učestvuju njihovi zamenici).
Komisija se u svom radu rukovodi prikupljenim statističkim materijalom, zaključcima faktorske analize, rezultatima identifikacije oštećenja, zaključcima metalskih stručnjaka, podacima dobijenim vizuelnim pregledom i rezultatima detekcije kvarova pomoću tehničke dijagnostike.
Glavni zadatak imenovane komisije je da ispita svaki slučaj oštećenja grejnih površina kotla, da izradi i organizuje sprovođenje delokruga. preventivne mjere za svaki konkretan slučaj i izradu mera za sprečavanje štete (prema tački 7. obrasca akta o uviđaju), kao i organizaciju i kontrolu njihovog sprovođenja. U cilju poboljšanja kvaliteta istraživanja uzroka oštećenja grejnih površina kotlova i njihovog obračuna u skladu sa izmenom i dopunom br. elektroenergetskih sistema (RD 34.20.101-93), rupture i fistule grejnih površina podležu ispitivanju, nastale ili otkrivene tokom rada, zastoja, popravke, ispitivanja, rutinskih pregleda i ispitivanja, bez obzira na vreme i način njihovog otkrivanja.
Istovremeno, ova komisija je i stručni savjet elektrane za problem "Pouzdanost grijnih površina kotlova". Članovi komisije dužni su da proučavaju i promovišu publikacije, regulatornu i tehničku i administrativnu dokumentaciju, naučno-tehnička dostignuća i najbolju praksu u cilju poboljšanja pouzdanosti kotlova među svojim podređenim inženjerskim i tehničkim radnicima. Zadatak komisije uključuje i osiguranje usklađenosti sa zahtjevima „Stručnog sistema za praćenje i vrednovanje uslova rada kotlova TE“ i otklanjanje uočenih komentara, kao i izradu dugoročnih programa poboljšanja pouzdanosti, organizaciju njihove implementacije i kontrolu.
IV. Planiranje preventivnih mjera
Bitnu ulogu u sistemu preventivnog održavanja imaju:
1. Planiranje optimalnog (za kratkoročno gašenje) obima preventivnih mjera u žarišnim zonama (zonama rizika) utvrđenim sistemom statističke kontrole pouzdanosti, a koje može uključivati: zamjenu ravnih dijelova cijevi, ponovno zavarivanje ili ojačavanje kontaktnih i kompozitnih spojeva , ponovno zavarivanje ili ojačavanje ugaonih spojeva, zamena krivina, zamena delova na mestima čvrstih pričvršćivanja (krekeri), zamena celih delova, restauracija prethodno prigušenih cevi i namotaja itd.
2. Otklanjanje štete koja je izazvala hitno (neplanirano) gašenje, odnosno oštećenja otkrivena tokom i nakon gašenja kotla.
3. Detekcija (vizuelna i tehnička dijagnostika), koja otkriva niz nedostataka i formira određeni dodatni volumen, koji treba podijeliti u tri komponente:
a) nedostatke koje treba otkloniti u predstojećem (očekivanom), planiranom ili hitnom isključenju;
b) uključeni su nedostaci koji zahtijevaju dodatnu pripremu, ako ne uzrokuju neposrednu opasnost od oštećenja (prilično uslovna procjena, potrebno je procijeniti uzimajući u obzir stručnu intuiciju i poznate metode za procjenu brzine razvoja kvara). u obimu radova za naredno gašenje;
c) nedostaci koji neće dovesti do oštećenja tokom remontnog perioda, ali moraju biti otklonjeni u narednoj kampanji popravke, uključeni su u obim posla za predstojeće tekuće ili veće popravke.
Dijagnostička metoda zasnovana na korištenju metalne magnetne memorije, koja se već pokazala kao učinkovito i jednostavno sredstvo za identifikaciju (odbacivanje) cijevi i zavojnica uključenih u „rizičnu grupu“, postaje najčešći alat za detekciju kvarova na cijevima. grijaćih površina. Budući da ova vrsta dijagnostike ne zahtijeva posebnu pripremu grijaćih površina, počela je privlačiti operatere i naširoko ulaziti u praksu.
Ultrazvučnim ispitivanjem detektuje se i prisustvo pukotina u metalu cevi koje nastaju na mestima oštećenja kamenca. Ultrazvučni mjerači debljine omogućavaju pravovremeno otkrivanje opasnog stanjivanja metalnog zida cijevi. U određivanju stupnja utjecaja na vanjski zid metala cijevi (korozija, erozija, abrazivno habanje, stvrdnjavanje radom, stvaranje kamenca, itd.), vizualna detekcija kvara igra značajnu ulogu.
Najvažniji dio ovog koraka je određivanje kvantitativnih pokazatelja na koje se trebate fokusirati prilikom sastavljanja obima za svako određeno gašenje: vrijeme zastoja i troškovi rada. Ovdje je, prije svega, potrebno prevazići niz ograničavajućih razloga koji se, u ovoj ili drugoj mjeri, javljaju u stvarnoj praksi:
Psihološka barijera za rukovodioce elektrana i nadzornike radnji, odgojena u duhu potrebe da se kotao ili agregat hitno vrati u rad, umjesto da se ovo hitno ili neplanirano isključenje iskoristi u dovoljnoj mjeri da se osigura pouzdanost grijnih površina;
Psihološka barijera tehničkih menadžera, koja ne dozvoljava implementaciju velikog programa u kratkom vremenskom periodu;
Nemogućnost da motivišu i svoje osoblje i osoblje izvođača;
Nedostaci u organizaciji pripremnih radova;
Niske komunikacijske vještine šefova srodnih odjela;
Nedostatak povjerenja u mogućnost prevladavanja problema oštećenja grijaćih površina preventivnim mjerama;
Nedostatak organizacionih sposobnosti i voljnih kvaliteta ili kvalifikacija tehničkih rukovodilaca (glavnih inženjera, njihovih zamjenika i šefova odjeljenja).
To omogućava planiranje fizičkog obima posla za kotlove sa povećanim oštećenjima grijaćih površina za maksimalnu mogućnost njihove realizacije, uzimajući u obzir trajanje isključenja, smjene i obezbjeđivanje uslova za sigurnu kombinaciju rada.
Uključivanjem u sistem preventivnog održavanja grejnih površina ulaznih kotlova, strujne kontrole i kontrole kvaliteta izvedenih remontnih radova značajno će se unaprediti kvalitet izvedenih preventivnih i hitnih remontnih radova. Analiza uzroka oštećenja pokazuje niz značajnih povreda uobičajenih prilikom sanacijskih radova, od kojih su najznačajniji po svojim posljedicama:
Ulazna kontrola glavnog i zavarenog materijala vrši se uz odstupanja od zahtjeva stavova 3.3 i 3.4 Vodiča o zavarivanju, toplotnoj obradi i kontroli cijevnih sistema kotlova i cjevovoda tokom ugradnje i popravke opreme elektrana (RTM- 1s-93);
U suprotnosti sa zahtjevima iz tačke 16.7 RTM-1s-93, kontrola zamaha kuglice se ne vrši kako bi se provjerilo da je predviđena površina protoka osigurana u zavarenim spojevima cijevi grijaćih površina;
U suprotnosti sa zahtjevima klauzule 3.1 RTM-1s-93, zavarivačima koji nisu certificirani za ovu vrstu posla dozvoljen je rad na grijaćim površinama;
U suprotnosti sa zahtjevima klauzule 6.1 RTM-1s-93 tokom hitnih sanacionih radova, korijenski sloj vara izvodi se ručnim lučnim zavarivanjem sa obloženim elektrodama umjesto argon-lučnim zavarivanjem. Ovakvi prekršaji se otkrivaju u velikom broju elektrana i tokom planiranih popravki;
U suprotnosti sa zahtjevima tačke 5.1. Priručnika za popravak kotlovske opreme elektrana (tehnologija i tehnički uvjeti za popravak grijnih površina kotlovskih agregata), sečenje neispravnih cijevi ili njihovih dijelova vrši se vatrogasnim rezanjem, a ne mehanički.
Svi ovi zahtjevi moraju biti jasno navedeni u lokalnim propisima za popravku i održavanje grijaćih površina.
U programu preventivnih mera, prilikom zamene delova cevi ili grejnih površina u „zonama rizika“, upotreba čelika više klase u odnosu na utvrđene, jer će to značajno produžiti vek trajanja metala u zonu povećanog oštećenja i izjednačavanje resursa grejne površine uopšte. Na primjer, upotreba austenitnih hrom-mangan čelika otpornih na toplinu (DI-59), koji su otporniji na stvaranje kamenca, uz povećanje pouzdanosti pregrijača, omogućit će slabljenje procesa. abrazivno habanje elementi putanje strujanja turbina.
V. Preventivne mjere i mjere opreza
Volume preventivni rad, izveden u kratkoročnom predviđenom za T2 ili hitnom zaustavljanju, ne treba zatvarati samo na grejnoj površini samog kotla. Istovremeno, treba identifikovati i otkloniti nedostatke koji direktno ili indirektno utiču na pouzdanost grejnih površina.
U ovom trenutku potrebno je, maksimalno koristeći priliku, provesti niz mjera verifikacije i specifičnih mjera usmjerenih na otklanjanje negativnih tehnoloških manifestacija koje smanjuju pouzdanost grijaćih površina. Na osnovu stanja opreme, nivoa rada, tehnoloških i dizajnerskih karakteristika, za svaku elektranu lista ovih radnji može biti različita, međutim, sljedeći radovi bi trebali biti obavezni:
1. Određivanje gustine kondenzatorskog cijevnog sistema i mrežnih grijača u cilju otkrivanja i eliminacije mjesta gdje sirova voda ulazi na put kondenzata. Provjera nepropusnosti vakuumskih zaptivki.
2. Provjera nepropusnosti spojnica na obilaznici blok desalinizacije. Provjera ispravnosti uređaja koji sprječavaju uklanjanje filterskog materijala u trakt. Kontrola filter materijala za podmazivanje. Provjerite ima li uljnog filma na površini vode u rezervoaru za donju tačku.
3. Osigurati spremnost visokotlačnih grijača za pravovremeno uključivanje pri puštanju pogonskog agregata (kotla).
4. Otklanjanje nedostataka na uređajima za uzorkovanje i uređajima za pripremu uzoraka kondenzata, napojne vode i pare.
5. Otklanjanje nedostataka u kontroli temperature metala grejnih površina, medijuma duž puta i gasova u okretnoj komori kotla.
6. Otklanjanje kvarova u sistemima automatskog upravljanja procesom sagorevanja i temperaturnim uslovima. Ako je potrebno, poboljšati karakteristike regulatora ubrizgavanja, napajanja kotla i goriva.
7. Inspekcija i otklanjanje kvarova na sistemima za pripremu prašine i dovod prašine. Pregled i otklanjanje izgaranja na mlaznicama plinskih gorionika. Priprema za predstojeće paljenje mlaznica lož ulja baždarena na štandu.
8. Izvođenje radova u cilju smanjenja gubitaka pare i vode, smanjenja usisavanja vazduha u vakuumski sistem, smanjenja usisnog vazduha u peći i gasnog puta kotlova koji rade pod vakuumom.
9. Pregled i otklanjanje nedostataka na oblogi i plaštu kotla, pričvršćivanja grejnih površina. Ispravljanje grejnih površina i otklanjanje zaglavljivanja. Inspekcija i otklanjanje kvarova na elementima sistema za duvanje i čišćenje sačma za grejne površine.
10. Za bubanj kotlove, osim toga, mora se izvršiti sljedeće:
Otklanjanje poremećaja u radu uređaja za odvajanje unutar bubnja, koji mogu dovesti do uvlačenja kapljica kotlovske vode parom;
Otklanjanje curenja u kondenzatorima vlastitog kondenzata;
Priprema uslova koji obezbeđuju da se kotlovi napajaju samo demineralizovanom vodom (pooštravanje zahteva tačke 1.5 Smernica za korektivni tretman bubnjastih kotlova sa pritiskom od 3,9-13,8 MPa: RD 34.37.522-88);
Organizacija snabdijevanja fosfatima prema individualnoj šemi kako bi se osigurao kvalitet korektivnog tretmana kotlovske vode (pooštravanje zahtjeva klauzule 3.3.2 u RD 34.37.522-88 zbog činjenice da je osnovni način rada kotlova od isti tip, po pravilu, nije predviđen);
Osiguravanje ispravnog rada uređaja za pročišćavanje.
11. Priprema uslova za punjenje kotlova za ispitivanje pod pritiskom i naknadno potpaljivanje samo demineralizovanom vodom ili turbinskim kondenzatom. Prije paljenja bubanj kotlova i jednokratni kotlovi, koji radi na režimima hidrazin i hidrazin-amonijak, treba puniti samo deaeriranom vodom. Kako bi se uklonili gasovi koji se ne kondenzuju i koji doprinose stvaranju korozivnih nečistoća, jednokratne kotlove koji rade u režimima neutralnog kiseonika i kiseonika-amonijaka treba napuniti pre paljenja u režimu odzračivanja (stroži zahtevi tačke 4.3.5 PTE). .
12. Prilikom eksternog pranja vodom grejnih površina koje se koriste za pripremu za popravku, potrebno je izvršiti naknadno sušenje kotla kako bi se sprečila korozija metala spoljne površine cevi. Ako u elektrani ima plina, sušenje se vrši paljenjem kotla na plin (1-2 sata), u nedostatku plina - promajnim mehanizmima kada su grijači kotla uključeni.
13. Važnu ulogu u obezbeđivanju pouzdanosti grejnih površina kotlova igra metrološka podrška – kalibracija mernih instrumenata za temperaturu medijuma duž puta, metala grejnih površina i gasova u rotacionoj komori. Kalibracija navedenih mjernih instrumenata (termoparova, mjernih kanala i sekundarnih uređaja, uključujući i one uključene u ACS sistem) mora se izvršiti prema planu etaloniranja u skladu sa st. 1.9.11. i 1.9.14 PTE. Ako ovi zahtjevi ranije nisu ispunjeni, potrebno je izvršiti postupnu kalibraciju mjernih instrumenata navedenih parametara prilikom isključivanja kotlova (agregata), jer i manje greške u smjeru potcjenjivanja očitanja značajno utječu na smanjenje metalnog resursa i, shodno tome, smanjuju pouzdanost grijaćih površina.
VI. nalazi
1. Ozbiljne finansijske poteškoće svih elektrana u industriji ne dozvoljavaju adekvatno rješavanje pitanja pravovremene reprodukcije osnovnih sredstava, važan zadatak operatera je da namjerno traže mogućnosti i metode za uštedu resursa i osiguranje pouzdan rad energetska oprema. Prava procjena stanja u elektranama industrije pokazuje da su daleko od svih rezervi i mogućnosti u ovom pravcu iscrpljene. A uvođenje integrisanog sistema preventivnog održavanja u radnu praksu, nesumnjivo će značajno smanjiti troškove popravke i pogona za proizvodnju električne i toplotne energije i obezbediti pouzdanost grejnih površina kotlova u TE.
2. Uz identifikaciju i otklanjanje oštećenja cevi grejnih površina i preventivnu zamenu „rizičnih“ zona identifikovanih na osnovu statističko-analitičkog pristupa i detekcije kvarova (vizuelnih i instrumentalnih), značajnu ulogu u preventivnom održavanju sistem treba dati na otklanjanje (ublažavanje) negativnih manifestacija nedostataka u organizaciji rada. Dakle, program preventivnog održavanja grejnih površina kotlova treba graditi u dva paralelna pravca (Prilog 3):
Osiguravanje trenutne (trenutne) pouzdanosti grijaćih površina kotla;
Stvaranje uslova koji obezbeđuju dugoročnu (perspektivnu) pouzdanost (povećanje resursa) grejnih površina kotlova.
3. U organizaciji sveobuhvatnog sistema preventivnog održavanja grejnih površina od najveće važnosti su znanja iz ove oblasti rukovodilaca, glavnih specijalista i inženjersko-tehničkih radnika. Kako bi se proširili horizonti i u praktičnim aktivnostima uzela u obzir iskustvo industrije u osiguranju pouzdanosti grijnih površina kotlova, preporučljivo je u svakoj elektrani sastaviti izbor materijala o problemu i organizirati njihovo proučavanje od strane relevantnog osoblja.
DODATAK 1
| Rice. 1. Oblik oštećenja kotla HP kontrolne tačke br. 1, navoj - A | Rezultati istrage(identifikacija) šteta
1. Datum. Pozicija #1-2. Punjenje ravnog presjeka cijevi od čelika 12X18H12T bez deformacija, otvaranje duž gornje generatrikse duž cijevi. Proučavanje uzorka reza blizu mjesta oštećenja pokazalo je da je struktura čelika u skladu sa zahtjevima specifikacije, ali su oštećenja od ljuske jasno vidljiva na unutarnjoj površini uz stvaranje uzdužnih pukotina koje se pretvaraju u metal. 2. Datum. Pozicija #2-1. Punjenje ravnog presjeka cijevi od čelika 12X18H12T bez deformacija, otvor duž gornje generatrikse cijevi. U zoni oštećenja i na susjednim cijevima jasno su vidljivi tragovi stvrdnjavanja i habanja udarcem. Metalografska analiza je pokazala da je razlog lomljenja austenitne čelične cijevi intenzivno kaljenje uslijed odvajanja razdjelnika gornje naprave za livenje sačmice. 3. Datum. Pozicija #3-6. Punjenje bez deformacija na donjoj generatrisi cijevi od čelika 12Kh1MF. Pregledom oštećenog područja utvrđena je značajna pitting korozija duž donjeg generatriksa unutrašnje površine cijevi zbog nezadovoljavajuće suhoće pri gašenju kotlovskog agregata, pogoršana progibom zavojnice zbog habanja "petlova" sistema ovjesa. . |
1. Prilikom svakog isključivanja, izvršite fazni magnetni pregled cijevi izlaznih dijelova zavojnica. Uključite neispravne cijevi u listu održavanja za svako gašenje kotla. Izraditi program za poboljšanje kvaliteta oksidnog zaštitnog filma: poboljšanje kvaliteta vode i temperaturnih režima, savladavanje tretmana para-voda-kiseonik itd. 2. Kako bi se spriječilo oštećenje austenitnih cijevi uslijed intenzivnog rada očvršćavanja sačmom kada se otkine gornji razdjelnik graničnika odljevka, obavezati osoblje da prije čišćenja sačme provjeri ispravnost sačmarica (uputstva u uputstvu se izrađuju u zavisnosti od dizajn, ako to ne dozvoljava, onda osoblje za popravku provjerava prilikom isključivanja). 3. Prilikom gašenja kotlovskih agregata pregledati i obnoviti pričvršćivanje kalemova pregrijača na ovjesnom sistemu zamjenom dijelova cijevi ovjesnog sistema sa "petlama" (spojevi se rade iznad i ispod pregrijača). Poboljšajte kvalitet" vakuumsko sušenje Razmotrite izvodljivost uvođenja PVKO. |
| 4. Datum. Pozicija #4-4. Puknuće cijevi od čelika 12Kh1MF na mjestu prolaska kroz oblogu između konvektivnog dijela i "tople kutije". Značajna vanjska korozija metala na mjestu rupture. Uzrok oštećenja: izloženost parking koroziji sumpornom kiselinom, koja nastaje tokom vodenog pranja konvektivnog okna prije nego što se kotao iznese na planirane popravke. | 4. Kako bi se isključila vanjska korozija cijevi na mjestima prolaska kroz oblogu sumpornom kiselinom, koja nastaje pri vanjskom čišćenju grijaćih površina, uvesti praksu sušenja kotla nakon svakog takvog čišćenja paljenjem na plin ili vrelo vazduh iz duvaljki sa uključenim grejačima. | |
| 5. Datum. Pozicija #5-2. Uzdužna ruptura duž vanjske generatrikse krivine ("kalača"). Metalografska analiza je pokazala da je prilikom popravke (datum) ugrađena krivina koja nije podvrgnuta austenizaciji nakon izrade od strane servisera (slični prekršaji mogu biti i krivicom proizvođača).6. Datum. Pozicija #6-1. Deformacija (plastična) ruptura u području kontaktnog zgloba. Metalografska analiza metala defektnog područja pokazala je iscrpljenost dugotrajnog resursa čvrstoće u zoni toplotnog uticaja. Metalografska analiza metala defektnog područja pokazala je iscrpljenost dugotrajnog resursa čvrstoće u zoni toplotnog uticaja. Metalografska analiza metala cijevi na udaljenosti od jednog metra od mjesta oštećenja pokazala je da struktura metala također ne ispunjava zahtjeve za dugotrajnu čvrstoću prema specifikacijama. Ovaj namotaj se nalazi u razrijeđenom dijelu površine pregrijavanja, zbog nedostataka u dizajnu u području spoja na kolektoru. | 5. Poboljšati kvalitet ulazne inspekcije proizvoda isporučenih iz fabrike. Ne dozvolite ugradnju krivina koje nisu podvrgnute austenitizaciji. Provjerite dokumentaciju za popravak, identificirajte cijelu seriju neausteniziranih krivina i zamijenite ih pri sljedećim isključenjima (ili tijekom popravka). 6. Izvršiti magnetno ispitivanje cijevi koje se nalaze u razrijeđenom dijelu, na osnovu rezultata detekcije kvara, prije svega zamijeniti cijevi koje su podložne maksimalnom uticaju temperatura koje prelaze dozvoljeni nivo. Preostale cijevi zone "gasnog koridora" će se zamijeniti u najbližoj zakazane popravke. Proučiti iskustva srodnih elektrana i zatražiti od proizvođača informacije o mogućnosti rekonstrukcije razrijeđenog dijela u spojevima na kolektorima. |
|
| 7. Datum. Pozicija #7-3. Oštećenje kompozitnog zavara. Istraga je pokazala da je cijev na mjestu prolaska kroz pregradu između konvektivnog okna i "toplog sanduka" bila priklještena zbog "ulivanja" betona. | 7. Pregledajte sva mjesta gdje cijevi pregrijača prolaze kroz oblogu, očistite pronađena uklještena mjesta. Poboljšati kvalitet zidarskih radova, obezbijediti neophodnu kontrolu prilikom prijema. |
DODATAK 2
 |
Rezultati istrage štete (identifikacija) 1. Datum. Pozicija #1-2. Deformacijsko (plastično) pucanje pravog dijela cijevi. Metalografska analiza je pokazala da metal ne ispunjava zahtjeve specifikacija zbog kratkotrajnog pregrijavanja. Zavojnica odsječena od kolektora provjerava se puštanjem lopte, koja je zaglavljena u spoju poz.-a). Proučavanje spoja je pokazalo da je spoj zavaren tokom hitnih popravki (datum) uz kršenje zahtjeva RTM-1s-93s - korijenski sloj spoja umjesto argon-lučnog zavarivanja sa nepotrošnom elektrodom izveo je elektrolučno zavarivanje sa obloženim elektrodama, što je dovelo do prisustva progiba i progiba koji su blokirali presjek i doveli do pregrijavanja metala. | Mjere za sprječavanje oštećenja 1. Uspostaviti proceduru za striktno poštovanje popravke grejnih površina iz stava 6.1 RTM-1s-93, koja zahteva da se sloj korena zavarenog šava cevi grejnih površina izvodi samo argon-lučnim zavarivanjem sa ne- potrošna elektroda. Samo zavarivačima koji su obučeni za ovu vrstu zavarivanja i certificiranim zavarivačima treba biti dozvoljeno da popravljaju grijaće površine. Obavezati zavarivače da pregledaju korijenski sloj prije potpunog zavarivanja spoja. Metalni laboratorij i kotlovsko-turbinska (kotlovska) radionica vrše selektivnu kontrolu tokom svih popravki. |
| Rice. 2. Obrazac oštećenja ShPP. kotlovske jedinice termoelektrana kotao br.2, niz - A | 2. Datum. Pozicija #2-6. Fistula u ugaoni spoj na mjestu zavarivanja zavojnice na kolektor. vizuelni pregled pokazao loš kvalitet zavarivanja (savijanje, nedostatak prodora, podrezivanja) izvedenog tokom popravke (datum). Provjerom dokumentacije o zavarivanju utvrđeno je da je radove izveo zavarivač koji nije imao pristup ovoj vrsti posla. Prilikom pregleda nisu utvrđeni jasno vidljivi nedostaci zavarivanja. | 2. Prema dokumentaciji za popravak zavarivanja, identifikujte sve spojeve koje je napravio ovaj zavarivač. Provesti nasumične kontrole kvaliteta ostalih zglobova, u slučaju nezadovoljavajućih rezultata, probaviti sve zglobove. Za radove zavarivanja na grijaćim površinama dozvoljeni su samo zavarivači certificirani za ovu vrstu radova. |
| 3. Datum. Pozicija broj 3-4. Puknuće u ravnom dijelu cijevi na udaljenosti od jednog metra od stropa (u zoni maksimalnog pregrijavanja) izlaznog dijela zavojnice. Zavojnica odsječena od kolektora se provjerava pokretanjem kuglice koja je zaglavljena u zavoju poz.-b). Internim pregledom utvrđeno je prisustvo metalnih uliva i zrna zavarivanja na konveksnoj tvornici unutrašnjeg zida krivine. Analizom remontne dokumentacije utvrđeno je da je prilikom prethodnog planiranog popravka na ovom koturu izrezan uzorak za metalografsko ispitivanje. Rezanje uzorka izvedeno je uz kršenje tehnologije - umjesto mehaničke metode korišteno je plamensko rezanje, što je dovelo do djelomičnog preklapanja dijela cijevi i njegovog naknadnog pregrijavanja. | 3. Zavarivače koji obavljaju radove na grejnim površinama kotlovskih agregata uputiti i osposobiti u postupku sečenja neispravnih cevi ili njihovih delova samo mehaničkim sečenjem. Rezanje vatre može biti dopušteno kao izuzetak samo na skučenim i nezgodnim mjestima, kao iu slučajevima kada se uklone dijelovi cijevi ili zavojnice koji se nalaze ispod. Prema dokumentaciji o popravci i anketi učesnika u radu, identifikovati sva mjesta na kojima su se radili sa sličnim prekršajima. Izvršite magnetsku inspekciju ovih cijevi kako biste otkrili prisustvo pregrijavanja. Ako se pronađu "rizične" cijevi, zamijenite ih. | |
| 4. Datum. Pozicija #4-2. Deformacija (plastična) puknuća u ravnom dijelu cijevi izlaznog dijela zavojnice na udaljenosti od jednog metra od stropa. Prilikom utvrđivanja uzroka rupture otkrivena je uzdužna pukotina (fistula) na mjestu zavarivanja "keksa" poz. - c), što je zbog smanjenja potrošnje pare u zavojnici nakon zone fistule dovelo do pregrijavanja i oštećenja metala izlaznog dijela u zoni maksimalnih temperatura. | 4. S obzirom da je pojava pukotina na mjestima zavarivanja "krekera" na ekranima ovog kotla sve učestalija, a metal zavojnica ispunjava zahtjeve za dugotrajnu čvrstoću, preporučljivo je zamijeniti dijelove cijevi. na mjestima krutog pričvršćivanja sa "krekerima" tokom sljedeće planirane popravke. Kako bi se poboljšala pouzdanost jedinice, razmotrite izvodljivost njene rekonstrukcije. | |
| 5. Datum. Pozicija #5-3. Uzdužna pukotina na krivini u zoni maksimalne apsorpcije topline zida cijevi. Vizuelnim pregledom i metalografskom analizom metala uočeni su znakovi visokotemperaturne plinske korozije. Pregledom susjednih sita utvrđeno je prisustvo plinske korozije na njima, što je karakterističan znak nezadovoljavajućeg režima peći u uslovima nedovoljne opreme sa automatizovanom regulacijom temperature. | 5. Da bi se smanjio uticaj visokotemperaturne gasne korozije na prednje delove sita, analizirati stanje peći u prolaznom i stacionarnom režimu rada, pojačati kontrolu nad poštovanjem osoblja prema zahtevima režimskih kartica. Sistematska (dnevna) kontrola prema dijagramima stvarne temperature metal. Nadogradite termičku kontrolu ekrana. |
DODATAK 3
PROGRAM PREVENTIVNOG ODRŽAVANJA GREJNIH POVRŠINA KOTLOVA TE
| ALGORITAM ZA ORGANIZACIJU PREVENTIVNOG ODRŽAVANJA GREJNIH POVRŠINA KOTLOVA | |||||||
| STATISTIČKI I ANALITIČKI PROCES Obračun i stavljanje na formulare mesta oštećenja i zona „rizika“ | |||||||
| FAKTORSKA ANALIZA, IDENTIFIKACIJA OŠTEĆENJA METALA CIJEVI Analiza oštećenja metala i utvrđivanje uzroka koji su ih izazvali | |||||||
| TAKTIČKI PRAVAC OBEZBEĐIVANJA TRENUTNE POUZDANOSTI (OTKAZ) | STRATEŠKI PRAVAC OBEZBEĐIVANJA DUGOROČNE POUZDANOSTI (DUGOROČNO) | ||||||
| Izrada izvještaja o obimu radova za očekivano vanredno, neplanirano gašenje ili za planirano gašenje-T2 kotla ili agregata, uzimajući u obzir predviđanje očekivane štete na osnovu statističko-analitičkog pristupa | Kontrola operativnih povreda, izrada i donošenje mjera za njihovo sprječavanje. Unapređenje organizacije rada | ||||||
| Organizacija pripremnih radova i ulazne kontrole osnovnih i zavarivačkih materijala | Redovno (svakih šest meseci) ispunjavanje uslova iz programa "Stručni sistem za praćenje i ocenjivanje uslova rada kotlova" | ||||||
| Čeka se hitno (neplanirano) isključenje ili planirano gašenje kotla (agregata) na T2 | Izrada i odobravanje aktivnosti u oblastima „Stručnog sistema...“ koje su ocijenjene ispod 0,8. Organizacija njihove implementacije | ||||||
| Gašenje kotla (energetske jedinice) U slučaju gašenja zbog uočenog oštećenja na ogrjevnoj površini ili ako je oštećenje uočeno nakon gašenja, organizuje se rad komisije za utvrđivanje uzroka. | Formiranje i usađivanje jedinstvene ideologije o potrebi smanjenja ukupnog broja isključenja kotlova (agregata) kako bi se eliminisali faktori rizika za metal u prolaznim uslovima | ||||||
| Organizacija i izvođenje planiranih radova na restauratorskim popravkama, preventivnoj zamjeni dijelova grijnih površina, preventivnoj dijagnostici i otkrivanju kvarova vizuelnim i instrumentalnim metodama | Formiranje koncepta “štedljivog” rada kotlova (agregata): - isključenje iz početne regulative prakse “preuzimanja”, Minimiziranje broja hidrauličkih ispitivanja pritiska na putu para-voda, |
||||||
| - isključenje iz prakse prinude | |||||||
| Kontrola rada, prihvatanje grejnih površina nakon rada. Registracija remontne dokumentacije i rezultata dijagnostike metala u zonama rizika. Izrada liste obima preventivne zamjene i detekcije kvara za naredno gašenje kotla | (radi bržeg prijema) hlađenja kotlovske staze vodom, - potpuna automatizacija održavanja temperaturnog režima, Uvođenje hemijsko-tehnološkog monitoringa |
||||||
| Identifikacija i eliminacija faktora koji direktno i indirektno utiču na smanjenje trenutne pouzdanosti | Dorada programa za buduće zamjene grijaćih površina, uzimajući u obzir određivanje mogućeg resursa | ||||||
| grejne površine | metala instrumentalnim metodama tehničke dijagnostike i fizičko i hemijsko analiza uzorka | ||||||
DODATAK 4
1. Naredba RAO "UES Rusije" od 14. januara 1997. br. 11 "O nekim rezultatima rada na poboljšanju pouzdanosti kotlova u Rjazanskoj TE".
2. TU 34-38-20230-94. Parni kotlovi su stacionarni. Opšti tehnički uslovi za remont.
3. TU 34-38-20220-94. Glatkocijevna sita za stacionarne parne kotlove sa prirodna cirkulacija. Specifikacije za remont.
4. TU 34-38-20221-94. Provodni parni stacionarni kotlovi sa glatkim cijevima. Specifikacije za remont.
5. TU 34-38-20222-94. Pregrijači parnih stacionarnih kotlova. Specifikacije za remont.
6. TU 34-38-20223-94. Pregrijači međuparnih stacionarnih kotlova. Specifikacije za remont.
7. TU 34-38-20219-94. Ekonomajzeri sa glatkim cijevima za stacionarne parne kotlove. Specifikacije za remont.
8. TU 34-38-20218-94. Membranski ekonomajzeri za stacionarne parne kotlove. Specifikacije za remont.
9. RD 34.30.507-92. Smjernice za prevenciju korozijskih oštećenja diskova i lopatica parnih turbina u zoni faznog prijelaza. Moskva: VTI im. F.E. Džeržinski, 1993
10. RD 34.37.306-87. Smjernice za praćenje stanja glavne opreme termoelektrana; definicija kvaliteta i hemijski sastav depoziti. Moskva: VTI im. F.E. Džeržinski, 1993
11. Shitsman M.E., Midler L.S., Tishchenko N.D. Formiranje kamenca na nehrđajućem čeliku u pregrijanoj pari. Termoenergetika N 8. 1982.
12. Gruzdev N.I., Deeva Z.V., Shkolnikova B.E., Saychuk L.E., Ivanov E.V., Misyuk A.V. O mogućnosti nastanka krhkih lomova grijnih površina kotla u neutralno-oksidativnom režimu. Termoenergetika N 7. 1983.
13. Zemzin V.N., Shron R.Z. Načini poboljšanja operativne pouzdanosti i produženja vijeka trajanja zavarenih spojeva u opremi za grijanje i energiju. Termoenergetika N 7. 1988.
14. R.E. Bazar, A.A. Termoenergetika N 7. 1988.
15. Chekmarev B.A. Prijenosna mašina za zavarivanje korijenskog šava cijevi grijaćih površina. Energetik N 10. 1988.
16. Sysoev I.E. Priprema kotlova za popravku. Energetik N 8. 1989.
17. Kostrikin Yu.M., Vaiman A.B., Dankina M.I., Krylova E.P. Proračun i eksperimentalne karakteristike fosfatnog režima. Električne stanice N 10. 1991.
18. Sutotsky G.P., Verich V.F., Mezhevich N.E. O uzrocima oštećenja zaslonskih cijevi odjeljka za sol kotlova BKZ-420-140 PT-2. Električne stanice N 11. 1991.
19. Hoffman Yu.M. Dijagnostika zdravlja grijaćih površina. Elektrane N 5. 1992.
20. Naumov V.P., Remensky M.A., Smirnov A.N. Utjecaj defekta zavarivanja na pouzdanost rada kotlova. Energetik N 6. 1992.
21. Belov S.Yu., Chernov V.V. Temperatura metalnih ekrana kotla BKZ-500-140-1 u početnom periodu rada. Energetik N 8. 1992.
22. Khodyrev B.N., Panchenko V.V., Kalashnikov A.I., Yamgurov F.F., Novoselova I.V., Fathieva R.T. Ponašanje organskih supstanci u različitim fazama tretmana vode Energetik N 3. 1993.
23. Belousov N.P., Bulavko A.Yu., Startsev V.I. Načini poboljšanja vodeno-hemijskih režima kotlova na bubanj. Energetik N 4. 1993.
24. Voronov V.N., Nazarenko P.N., Shmelev A.G. Modeliranje dinamike razvoja kršenja vodohemijskog režima. Termoenergetika N 11. 1993.
25. Kholshchev V.V. Termohemijski problemi rada rešetke za peći bojler visokog pritiska. Elektrane N 4. 1994.
26. Bogačev A.F. Osobenosti korozije austenitnih cijevi pregrijača. Termoenergetika N 1. 1995.
27. Bogačev V.A., Zlepko V.F. Primena magnetne metode za praćenje metala cevi grejnih površina parnih kotlova. Termoenergetika N 4. 1995.
28. Mankina N.N., Pauli V.K., Zhuravlev L.S. Generalizacija industrijskog iskustva u implementaciji parno-kiseoničkog prečišćavanja i pasivizacije. Termoenergetika, br. 10. 1996
29. Pauli V.K. O ocjeni pouzdanosti elektroenergetske opreme. Termoenergetika N 12. 1996.
30. Pauli V.K. Neki problemi organizacije neutralno-kiseoničkog vodnog režima. Električne stanice N 12. 1996.
31. Shtromberg Yu.Yu. Kontrola metala u termoelektranama. Termoenergetika N 12. 1996.
32. Dubov A.A. Dijagnostika kotlovskih cijevi pomoću metalne magnetne memorije. Moskva: Energoatomizdat, 1995.
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod
Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.
Hostirano na http://www.allbest.ru/
1. Statistička karakteristikakotla kada se promijeni temperatura napojne vode
turbinski akumulator kotla bubanj
Tokom rada kotla, njegove performanse mogu varirati u granicama određenim načinom rada potrošača. Temperatura napojne vode i režim vazduha peći se takođe mogu promeniti. Svaki način rada kotla odgovara određenim vrijednostima parametara nosača topline u vodeno-parnim i plinskim putevima, gubicima topline i efikasnosti. Jedan od zadataka osoblja je održavanje optimalnog režima rada kotla u datim uslovima njegovog rada, koji odgovara maksimalnoj mogućoj vrednosti neto efikasnosti kotla. S tim u vezi, postaje neophodno utvrditi uticaj statičkih karakteristika kotla - opterećenja, temperature napojne vode, režima vazduha u peći i karakteristika goriva - na performanse njegovog rada kada se promene vrednosti navedenih parametara. . U kratkim periodima prelaska rada kotla iz jednog režima rada u drugi, promena količine toplote, kao i kašnjenje u sistemu njene regulacije, dovode do narušavanja materijalnog i energetskog bilansa kotla i promene u parametrima koji karakterišu njegov rad. Kršenje stacionarnog načina rada kotla u prijelaznim periodima može biti uzrokovano unutrašnjim (za kotao) smetnjama, odnosno smanjenjem relativnog oslobađanja topline u peći i njegovom promjenom. način rada zraka i način snabdijevanja vodom, te vanjske smetnje - promjene u potrošnji pare i temperature napojne vode. Zavisnosti parametara o vremenu, koji karakterišu rad kotla tokom prelaznog perioda, nazivaju se njegovim dinamičkim karakteristikama.
Ovisnost parametara o temperaturi napojne vode. Temperatura napojne vode značajno utiče na rad kotla, koji se može menjati tokom rada u zavisnosti od režima rada turbina. Smanjenje temperature napojne vode pri datom opterećenju i ostalim nepromijenjenim uvjetima određuje potrebu za povećanjem oslobađanja topline u peći, tj. potrošnja goriva, a kao rezultat ove preraspodjele prijenosa topline na grijaće površine kotla. Temperatura pregrijane pare u konvektivnom pregrijaču raste zbog povećanja temperature produkata izgaranja i njihove brzine, a temperatura vode i zraka za zagrijavanje raste. Temperatura izduvnih gasova i njihova zapremina se povećavaju. Shodno tome, povećava se gubitak sa izlaznim gasovima.
2 . Pokretanje kotla na bubanj
Prilikom puštanja u rad, kao rezultat neravnomjernog zagrijavanja metala, dodatno nastaju toplinska naprezanja na površinama: u t = e t E t ?t
e t - koeficijent linearne ekspanzije.
E t je modul elastičnosti čelika.
t raste s u. Stoga se potpaljivanje vrši polako i pažljivo, tako da brzina i toplinski napon ne prelaze dozvoljeno. , . Startna šema.
RKNP - ventil za kontinuirano pročišćavanje.
V-air.
rec. - recirkulacijski vod.
Drenaže.
PP - pročišćavanje pregrijača.
GPZ je glavni parni ventil.
SP - priključni parni cjevovod.
PP - ekspander za paljenje.
RROU - rashladna jedinica za redukciju paljenja.
K.S.N. - sakupljač sopstvenih potreba.
K.O.P. - kolektor žive pare.
RPK - regulacioni dovodni ventil.
RU - jedinica za raspaljivanje.
PM - linija nutrijenata.
Pokreni sekvencu
1. Vanjski pregled (grijne površine, obloge, gorionici, sigurnosni ventili, uređaji za indikaciju vode, regulatori, ventilator i dimovod).
2. Zatvorite odvode. Otvorite otvor za ventilaciju i pročišćavanje pregrijača.
3. Kroz donje tačke kotao se puni deaerisanom vodom temperature koja odgovara uslovu: (vu t).
4. Vrijeme punjenja 1-1,5 sati Punjenje se završava kada voda zatvori odvodne cijevi. Prilikom popunjavanja uvjerite se< 40єC.
5. Uključite dimovod i ventilator i ventilirajte peć i plinske kanale 10-15 minuta.
6. Podesite vakuum na izlazu iz peći kg/m 2, podesite brzinu protoka.
7. Toplota koja se oslobađa pri sagorevanju goriva troši se na zagrevanje grejnih površina, obloga, vode i na isparavanje. Sa povećanjem trajanja paljenja ^Q para. i vQ opterećenje.
8. Kada se para pojavi iz ventilacionih otvora, oni su zatvoreni. Pregrijač se hladi pokretanjem pare, puštajući je kroz PP. Otpor linije za čišćenje ~ > ^P b.
9. Pri P = 0,3 MPa, donje tačke sita i indikatora zraka su duvane. Pri P = 0,5 MPa, PP se zatvara, GPZ-1 se otvara i zajedničko ulaganje se zagrijava, ispuštajući paru kroz ekspander za paljenje.
10. Povremeno punite bubanj vodom i kontrolirajte nivo vode.
11. Povećajte potrošnju goriva. ºC/min.
12. Pri P = 1,1 MPa, uključuje se kontinuirano pročišćavanje i koristi se recirkulacijski vod (za zaštitu ECO od prekomjernog sagorijevanja).
13. Pri P = 1,4 MPa, ekspander za paljenje se zatvara i otvaraju se jedinice za redukciju i hlađenje paljenja. Povećajte potrošnju goriva.
14. Pri P = P nom - 0,1 MPa i t p = t nom - 5 ° C, provjerava se kvalitet pare, opterećenje se povećava na 40%, otvara se GPZ-2 i kotao se uključuje do kolektora žive pare.
15. Uključite glavni dovod goriva i povećajte opterećenje na nominalno.
16. Prebacite se na napajanje kotla kroz regulacioni dovodni ventil i do kraja napunite odoparivač.
17. Uključite automatizaciju.
3. Karakteristike pokretanja grejnih turbina
Počni turbine sa ekstrakcijom pare izvode se u osnovi na isti način kao i puštanje u rad čiste kondenzacije turbine. Regulatorno ventili dijelovi nizak pritisak(kontrola ekstrakcije) mora biti potpuno otvorena, regulator tlaka isključen i ventil u vodu za ekstrakciju zatvoren. Očigledno je da u ovim uslovima svaka turbina sa ekstrakcijom pare radi kao čisto kondenzaciona i može se staviti u rad na gore opisani način. Međutim, posebnu pažnju treba obratiti na one odvodne vodove koje kondenzaciona turbina nema, posebno na odvod vode za ekstrakciju i sigurnosni ventil. Sve dok je pritisak u komori za uzorkovanje ispod atmosferskog pritiska, ovi odvodni vodovi moraju biti otvoreni prema kondenzatoru. Nakon što se turbina za ekstrakciju okrene na punu brzinu, generator je sinkroniziran, priključen na mrežu i određeno opterećenje je prihvaćeno, regulator tlaka se može aktivirati i zasun na liniji za ekstrakciju se može polako otvoriti. Od ovog trenutka, regulator pritiska stupa u akciju i mora održavati željeni pritisak povlačenja. Za turbine sa spregnutom kontrolom brzine i ekstrakcije, prelazak sa čisto kondenzacije režim do rada sa ekstrakcijom pare obično prati samo neznatna fluktuacija opterećenja. Međutim, prilikom uključivanja regulatora tlaka potrebno je paziti da se obilazni ventili ne zatvore odmah potpuno, jer će to stvoriti naglo povećanje (udar) tlaka u komori za odabir, što može uzrokovati kvar turbine. Za turbine sa nepovezanom regulacijom, svaki od regulatora prima impuls pod utjecajem djelovanja drugog regulatora. Stoga fluktuacije opterećenja u trenutku prelaska na rad sa izvlačenjem pare mogu biti značajnije. Pokretanje turbine s protutlakom obično se izvodi radi ispuštanja u atmosferu, pri čemu se ispušni ventil prvo otvara rukom sa zatvorenim ventilom. Inače se rukovode gore navedenim pravilima za pokretanje kondenzacijskih turbina. Prebacivanje sa izduvnog na rad protiv pritiska (na proizvodnu liniju) se obično vrši kada turbina dostigne normalan broj obrtaja u minuti. Za prebacivanje se prvo postepeno zatvara ispušni ventil kako bi se iza turbine stvorio protupritisak koji je nešto veći od protutlaka u proizvodnoj liniji na kojoj će turbina raditi, a zatim se ventil ove linije polako otvara. Ventil mora biti potpuno zatvoren do trenutka kada je ventil proizvodne linije potpuno otvoren. Regulator tlaka se uključuje nakon što turbina preuzme malo toplinsko opterećenje, a generator je priključen na mrežu; obično je zgodnije uključiti se u trenutku kada je protivpritisak nešto niži od normalnog. Od trenutka kada se u izduvnoj cevi uspostavi željeni protivpritisak, regulator brzine se isključuje, a turbina počinje da radi prema termalni raspored kontrolisan regulatorom pritiska.
4. ALIskladišni kapacitet kotla
U radnoj kotlovskoj jedinici toplina se akumulira u grijaćim površinama, u vodi i pari koji se nalaze u volumenu grijne površine kotla. Uz iste performanse i parametre pare, više topline se akumulira u doboš kotlovima, što je prvenstveno zbog velike zapremine vode. Za bubanj kotlove, 60-65% topline se akumulira u vodi, 25-30% - u metalu, 10-15% - u pari. Kod protočnih kotlova, do 65% topline se akumulira u metalu, a preostalih 35% - u pari i vodi.
Sa smanjenjem tlaka pare, dio akumulirane topline se oslobađa zbog smanjenja temperature zasićenja medija. U tom slučaju se gotovo trenutno proizvodi dodatna količina pare. Količina dodatne pare koja se dobije kada se pritisak smanji za 1 MPa naziva se skladišni kapacitet kotla:
gdje je Q ak toplina koja se oslobađa u kotlu; q - potrošnja toplote za dobijanje 1 kg pare.
Za bubanj kotlove sa pritiskom pare preko 3 MPa, kapacitet skladištenja može se naći iz izraza
gdje je r latentna toplina isparavanja; G m - masa metala evaporativnih grejnih površina; C m, C in - toplotni kapacitet metala i vode; Dt n - promjena temperature zasićenja s promjenom pritiska za 1 MPa; V in, V p - zapremine vode i pare kotlovske jedinice; - promjena gustine pare sa smanjenjem pritiska za 1 MPa; - gustina vode. Zapremina vode kotlovske jedinice uključuje zapreminu vode u bubnju i cirkulacionim krugovima, zapremina pare uključuje zapreminu bubnja, zapreminu pregrejača i zapreminu pare u cevima isparivača.
Od praktične važnosti je i dozvoljena vrijednost brzine smanjenja pritiska, koja određuje stepen povećanja izlazne pare kotlovske jedinice.
Jednokratni kotao omogućava vrlo velike brzine smanjenje pritiska. Pri brzini od 4,5 MPa/min može se postići povećanje proizvodnje pare za 30-35%, ali u roku od 15-25 s. Kotao sa bubnjem omogućava nižu stopu smanjenja pritiska, što je povezano sa bubrenjem nivoa u bubnju i rizikom od isparavanja u odvodnim cevima. Pri brzini smanjenja pritiska od 0,5 MPa/min, kotlovi na bubanj mogu raditi s povećanjem proizvodnje pare za 10-12% u trajanju od 2-3 minute.
Hostirano na Allbest.ru
...Slični dokumenti
Klasifikacije parnih kotlova. Osnovni rasporedi kotlova i vrste peći. Postavljanje kotla sa sistemima u glavnoj zgradi. Postavljanje grejnih površina u kotao bubnja. Toplotni, aerodinamički proračun kotla. Višak vazduha na putu kotla.
prezentacija, dodano 08.02.2014
Izlaz pare bubnjastog kotla sa prirodnom cirkulacijom. Temperatura i pritisak pregrijane pare. Toranj i polutoranj raspored kotla. Sagorevanje goriva u suspenziji. Izbor temperature zraka i termičkog kruga kotla.
seminarski rad, dodan 16.04.2012
Namjena i glavne vrste kotlova. Uređaj i princip rada najjednostavnijeg parnog pomoćnog vodenog kotla. Priprema i puštanje u rad kotla, njegovo održavanje u toku rada. Stavljanje parnog kotla iz upotrebe. Glavni kvarovi parnih kotlova.
sažetak, dodan 03.07.2015
Priprema parnog kotla za potpalu, pregled glavne i pomoćne opreme. Pokretanje operacija i uključivanje injektora. Održavanje radnog kotla, kontrola pritiska i temperature žive i međupare, napojne vode.
sažetak, dodan 16.10.2011
Dobivanje energije u obliku njenih električnih i termičkih oblika. Pregled postojećih elektrodnih kotlova. Studija termomehaničke energije u protočnom dijelu kotla. Proračun faktora efikasnosti elektrodnog kotla. Kompjuterska simulacija procesa.
teze, dodato 20.03.2017
Karakteristike brodskih parnih kotlova. Određivanje zapremine i entalpije dimnih gasova. Proračun kotlovske peći, toplotni bilans, konvektivna grijna površina i izmjena topline u ekonomajzeru. Rad brodskog pomoćnog parnog kotla KVVA 6.5/7.
seminarski rad, dodan 31.03.2012
Načini kontrole temperature vode u električnim bojlerima. Metode intenziviranja prijenosa topline i mase. Proračun protočnog dijela kotla, maksimalna snaga toplotni učinak konvektora. Razvoj ekonomičnog načina rada elektrodnog kotla u Matlabu.
magistarski rad, dodan 20.03.2017
Vrste peći za parne kotlove, proračunske karakteristike mehaničkih peći sa lančanom rešetkom. Proračun potrebne zapremine vazduha i zapremine proizvoda sagorevanja goriva, sastavljanje toplotnog bilansa kotla. Određivanje temperature gasa u zoni sagorevanja goriva.
priručnik za obuku, dodan 16.11.2011
Stvaranje zasićene ili pregrijane pare. Princip rada parnog kotla CHP. Definicija efikasnost grejanja kotao. Upotreba plinskih cijevnih kotlova. Kotao za grijanje od lijevanog željeza. Opskrba gorivom i zrakom. Cilindrični parni bubanj.
sažetak, dodan 01.12.2010
Vodovod kotlarnice, princip rada. Karta režima parnog kotla DKVr-10, proces sagorevanja goriva. Karakteristike rekonstruisanih dvobubnih vodocevnih kotlova. Uređaji uključeni u sistem automatizacije. Opis postojećih zaštita.
RUSKO AKCIONARSKO DRUŠTVO ENERGIJA
I ELEKTRIFIKACIJA "UES OF RUSSIA"
ODELJENJE ZA STRATEGIJU RAZVOJA I SMJERNICE NAUČNO-TEHNOLOŠKE POLITIKE
ZA VOĐENJE OPERATIVNE
ISPITIVANJE KOTLOVSKIH INSTALACIJA
DA PROCENI KVALITET POPRAVKE
RD 153-34.1-26.303-98
ORGRES
Moskva 2000
Izradio Otvoreno akcionarsko društvo "Firma za prilagođavanje, unapređenje tehnologije i rada elektrana i mreža ORGRES" Izvođač G.T. LEVIT Odobren od strane Odeljenja za razvojnu strategiju i naučnu i tehničku politiku RAO "UES Rusije" 01.10.98 Prvi zamenik šefa A.P. BERSENEV Vodič je razvijen od strane ORGRES Firm JSC u ime Odeljenja za strategiju razvoja i naučne i tehnološke politike i vlasništvo je RAO "UES of Russia".
| SMJERNICE ZA ISPITIVANJE PERFORMANSE KOTLOVSKIH POSTROJENJADA PROCENI KVALITET POPRAVKE |
RD 153-34.1-26.303-98 |
od 03.04.2000
1. OPĆE
1.1. Zadaci pogonskih ispitivanja (prihvatnih ispitivanja) definisani su "Metodologijom za ocjenu tehničkog stanja kotlovskih postrojenja prije i poslije popravke" [1], prema kojoj se tokom ispitivanja nakon remont vrijednosti indikatora navedenih u tabeli 1 ovih Smjernica. Navedena Metodologija definira kao poželjna i testira prije popravke kako bi se razjasnio obim predstojeće popravke. 1.2. Prema pravilima [2], procjena tehničkog stanja kotlovnice vrši se na osnovu rezultata prijemnih ispitivanja (prilikom puštanja u rad i pod opterećenjem) i kontroliranog rada. Trajanje kontrolisanog rada pri radu na režimskoj kartici na opterećenjima koja odgovaraju rasporedu dispečera je 30 dana, a prijemni testovi pod nazivnim opterećenjem i pri radu na režimskoj kartici - 48 sati.Tabela 1
Izjava o pokazateljima tehničkog stanja kotlovnice
|
Indikator |
Vrijednost indikatora |
nakon zadnjeg remonta |
nakon pravog renoviranja |
prije sadašnje renovacije |
1. Gorivo, njegove karakteristike | 2. Broj sistema za usitnjavanje u radu* | 3. Finoća prašine R 90 (R 1000)*, % | 4. Broj gorionika u radu* | 5. Višak zraka nakon pregrijača * | 6. Izlaz pare smanjen na nominalne parametre, t/h | 7. Temperatura pregrijane pare, °S | 8. Temperatura pare za ponovno zagrijavanje, °C | 9. Temperatura napojne vode, °S | 10. Temperatura na kontrolnim tačkama parovodnog puta h.d. i međupregrijač, °S | 11. Skeniranje maksimalne temperature zidova namotaja grijaćih površina na karakterističnim mjestima | 12. Usis hladnog vazduha u peć | 13. Usis hladnog vazduha u sisteme za pripremu prašine | 14. Usisne čepove u konvektivnim dimnjacima kotla | 15. Usisne čašice u kanalima za plin od grijača zraka do dimnjaka | 16. Usisavanje ispred lopatica za usmjeravanje dima, kg/m 2 | 17. Stepen otvaranja vodilice lopatica dimovoda, % | 18. Stepen otvaranja vodećih lopatica ventilatora,% | 19. Temperatura dimnih gasova, °S | 20. Gubitak toplote sa dimnim gasovima, % | 21. Gubitak toplote kod mehaničkog nepotpunog sagorevanja, % | 22. Efikasnost kotao "bruto", % | 23. Specifična potrošnja električne energije za usitnjavanje, kWh/t goriva | 24. Specifična potrošnja električne energije za promaju i eksploziju, kWh/t pare | 25. Sadržaj u dimnim gasovima N O x (pri α = 1,4), mg/nm 3 | * Prihvata se sa sigurnosnom karticom |
2. ODREĐIVANJE VIŠKA ZRAKA I HLADNOG ZRAKA
2.1. Određivanje viška vazduha
Višak zraka α se određuje s dovoljnom preciznošću za praktične svrhe prema jednačiniGreška proračuna za ovu jednačinu ne prelazi 1% ako je α manji od 2,0 za čvrsta goriva, 1,25 za lož ulje i 1,1 za prirodni gas. Tačnije određivanje viška zraka α precizno se može izvesti pomoću jednačine
Gdje K α- faktor korekcije određen sa sl. 1. Uvođenje amandmana K α može biti potrebno u praktične svrhe samo s velikim viškom zraka (na primjer, u dimnim plinovima) i pri sagorijevanju prirodnog plina. Učinak produkata nepotpunog sagorijevanja u ovim jednačinama je vrlo mali. Budući da se analiza gasa obično izvodi pomoću hemijskih analizatora gasa Orsa, preporučljivo je provjeriti korespondenciju između vrijednosti O 2 i RO 2 jer O 2 je određeno razlikom [( RO 2 + O 2) - O 2 ], i vrijednost ( RO 2 + O 2) u velikoj meri zavisi od apsorpcionog kapaciteta pirogalola. Takva provjera u odsustvu kemijske nepotpunosti sagorijevanja može se izvršiti upoređivanjem viška zraka, određenog formulom kisika (1) sa viškom, određenim formulom ugljičnog dioksida:
Prilikom provođenja pogonskih ispitivanja vrijednost za kameni i mrki ugljen može se uzeti jednaka 19%, za AS 20,2%, za lož ulje 16,5%, za prirodni plin 11,8% [5]. Očigledno, kada se sagorijeva mješavina goriva različitih vrijednosti, jednačina (3) se ne može koristiti.
Rice. 1. Zavisnost faktora korekcije Toα od koeficijenta viška zraka α :
1 - čvrsta goriva; 2 - lož ulje; 3 - prirodni gasovi
Provjera ispravnosti izvršene analize gasa može se izvršiti i prema jednačini
(4)
Ili koristeći grafikon na sl. 2.
Rice. 2. Zavisnost od sadržaja SO 2 iO 2 u produktima sagorevanja razne vrste gorivo iz viška zraka koeficijent α:
1, 2 i 3 - gradski gas (odnosno 10,6; 12,6 i 11,2%); 4 - prirodni gas; 5 - koksni gas; 6 - naftni gas; 7 - vodeni gas; 8 i 9 - lož ulje (od 16,1 do 16,7%); 10 i 11 - grupa čvrstog goriva (od 18,3 do 20,3%)
Kada se koristi za otkrivanje viška zraka uređaja kao što su " Testo term„Na osnovu definicije sadržaja O 2 , budući da je u ovim uređajima vrijednost RO 2 se ne određuje direktnim mjerenjem, već proračunom na osnovu jednačine slične (4). Nema uočljive hemijske nepotpunosti sagorevanja ( SO) se obično određuje pomoću indikatorskih cijevi ili instrumenata tipa " Testo term Strogo govoreći, da bi se odredio višak zraka u određenom dijelu kotlovskog postrojenja, potrebno je pronaći takve tačke poprečnog presjeka, u kojima bi analiza plinova, u većini modova, odražavala prosječne vrijednosti za odgovarajući dio presjeka.Ipak, za operativna ispitivanja dovoljno je kao kontrola, najbliže presjeku peći, uzeti plinski kanal iza prve konvektivne površine u dovodnom plinovodu (uslovno - nakon pregrijača), i tačka uzorkovanja za kotao u obliku slova U u sredini svake (desne i lijeve) polovine sekcije. Za kotao u obliku slova T, broj tačaka uzorkovanja plina treba biti dvostruko veći.
2.2. Određivanje usisavanja zraka u peći
Za određivanje usisavanja vazduha u peć, kao i u gasovode do kontrolne sekcije, pored metode YuzhORGRES sa podešavanjem peći pod pritiskom [4], preporučuje se upotreba metode koju je predložio E.N. Tolchinsky [6]. Za određivanje usisnih čaša potrebno je izvršiti dva eksperimenta s različitim brzinama protoka organiziranog zraka pri istom opterećenju, pri istom vakuumu na vrhu peći i sa nepromijenjenim klapnama na putu zraka nakon grijača zraka. poželjno je uzeti opterećenje što bliže zalihama u izvedbi dimovoda i dovodu puhala) mijenjaju višak zraka u širokom rasponu. Na primjer, za kotao na prah uglja, imajte α" = 1,7 iza pregrijača u prvom eksperimentu, a α" = 1,3 u drugom. Vakuum na vrhu peći održava se na uobičajenom nivou za ovaj kotao. Pod ovim uslovima, ukupni usis vazduha (Δα t), usis u peć (Δα vrh) i gasni kanal pregrijača (Δα pp) određuju se jednadžbom
(5)
(6)
Evo i viška zraka koji se organizirano dovodi u peć u prvom i drugom eksperimentu; - pad pritiska između vazdušne kutije na izlazu iz bojlera i vakuuma u peći na nivou gorionika.Prilikom izvođenja ogleda potrebno je izmeriti: izlaz pare kotla - Dk; temperatura i pritisak žive pare i pare za ponovno zagrevanje; sadržaja u dimnim gasovima O 2 i, ako je potrebno, proizvodi nepotpunog sagorijevanja ( SO, H 2); razrjeđivanje u gornjem dijelu peći i na nivou gorionika; pritisak iza grijača zraka. U slučaju da se opterećenje kotla D iskustvo razlikuje od nominalnog D nom, smanjenje se vrši prema jednačini
(7)
Međutim, jednadžba (7) vrijedi ako je u drugom eksperimentu višak zraka odgovarao optimumu pri nazivnom opterećenju. Inače, redukciju treba izvršiti prema jednačini
(8)
Procena promene protoka organizovanog vazduha u peć po vrednosti je moguća uz konstantan položaj vrata na putu posle grejača vazduha. Međutim, to nije uvijek izvodljivo. Na primjer, na kotlu na ugalj sa prahom, opremljenom shemom usitnjavanja s direktnim ubrizgavanjem s ugradnjom pojedinačnih ventilatora ispred mlinova, vrijednost karakterizira protok zraka samo kroz sekundarni put zraka. Zauzvrat, brzina protoka primarnog vazduha sa konstantnim položajem kapija na svom putu će se promeniti tokom prelaska iz jednog eksperimenta u drugi u mnogo manjoj meri, pošto POP savladava veliki deo otpora. Isto se događa i na kotlu opremljenom shemom pripreme prašine s industrijskim bunkerom s transportom prašine toplim zrakom. U opisanim situacijama moguće je suditi o promjeni protoka organiziranog zraka prema padu tlaka na grijaču zraka, zamjenjujući indikator u jednačini (6) vrijednošću ili padom na mjernom uređaju na usisnoj kutiji ventilatora. Međutim, to je moguće ako je recirkulacija zraka kroz grijač zraka zatvorena za vrijeme trajanja eksperimenata i u njemu nema značajnijih curenja. Lakše je riješiti problem određivanja usisavanja zraka u peć na kotlovima za ulje i plin: za to je potrebno zaustaviti dovod recirkulacijskih plinova u zračni put (ako se koristi takva shema); kotlove na prah uglja za vrijeme trajanja eksperimenata, ako je moguće, treba pretvoriti na plin ili lož ulje. I u svim slučajevima lakše je i preciznije odrediti usisne čepove u prisustvu direktnih mjerenja protoka zraka nakon grijača zraka (ukupno ili zbrajanjem troškova za pojedinačne protoke), određivanjem parametra With u jednačini (5) prema formuli
(9)
Dostupnost direktnih mjerenja Q c vam omogućava da odredite usis i upoređujući njegovu vrijednost sa vrijednostima određenim toplotnim bilansom kotla:
;
(10)
(11)
U jednačini (10): i - protok žive pare i pare za ponovno zagrijavanje, t/h; i - povećanje apsorpcije topline u kotlu duž glavnog puta i puta pare za ponovno zagrijavanje, kcal/kg; - efikasnost, bruto kotao, %; - smanjena potrošnja zraka (m 3) pri normalnim uslovima po 1000 kcal za određeno gorivo (tabela 2); - višak vazduha iza pregrejača.
tabela 2
Teoretski potrebne količine zraka date za sagorijevanje različitih goriva
|
Bazen, vrsta goriva |
Karakteristika goriva |
Volumen zraka smanjen na 1000 kcal (pri α = 1), 10 3 m 3 / kcal |
Donjeck | Kuznetsky | Karaganda | Ekibastuz |
ss |
Podmoskovny | Raychikhisky | Irsha-Borodinski | Berezovski | Slates | mljeveni treset | lož ulje | Gaz Stavropolj-Moskva |
(12)
.
(13)
2.3. Određivanje usisavanja vazduha u gasovodima kotlovskog postrojenja
Kod umjerenog usisavanja preporučljivo je organizirati određivanje viška zraka u kontrolnoj sekciji (iza pregrijača), iza grijača zraka i iza dimovoda. Ako usisne čaše znatno (dva puta ili više) premašuju normativne, preporučljivo je organizirati mjerenja u velikom broju sekcija, na primjer, prije i poslije grijača zraka, posebno regenerativnog, prije i poslije elektrofiltera. U ovim odeljcima je preporučljivo, kao iu kontrolnom, organizovati merenja na desnoj i levoj strani kotla (oba gasovoda kotla u obliku slova T), imajući u vidu ona izražena u st. 2.1 razmatranja reprezentativnosti mjesta uzorkovanja za analizu. Kako je teško organizovati istovremenu analizu gasova u više sekcija, merenja se obično vrše prvo sa jedne strane kotla (u kontrolnoj sekciji, iza grejača vazduha, iza dimovoda), zatim sa druge strane. Očigledno je da je tokom cijelog eksperimenta potrebno osigurati stabilan rad kotla. Vrijednost usisnih čašica se određuje kao razlika između vrijednosti viška zraka u upoređenim presjecima,2.4. Određivanje usisavanja vazduha u sistemima za pripremu prašine
Usisne čaše treba odrediti prema [7] u instalacijama sa industrijskim bunkerom, kao i kod direktnog puhanja pri sušenju dimnim plinovima. U sušenju gasa, u oba slučaja, usisne čašice se određuju, kao i kod kotla, na osnovu analize gasa na početku i na kraju instalacije. Proračun usisnih čaša u odnosu na zapreminu plinova na početku instalacije vrši se prema formuli
(14)
Prilikom sušenja vazduhom u sistemima za usitnjavanje sa industrijskim rezervoarom za određivanje usisavanja, potrebno je organizovati merenje protoka vazduha na ulazu u sistem za mlevenje i mokrog sredstva za sušenje na usisnoj ili potisnoj strani ventilatora mlina. Prilikom određivanja na ulazu u ventilator mlina, recirkulaciju sredstva za sušenje u ulaznoj cijevi mlina treba zatvoriti za vrijeme trajanja određivanja usisnih čašica. Brzine protoka zraka i vlažnog sredstva za sušenje određuju se pomoću standardnih mjernih uređaja ili pomoću množitelja kalibriranih Prandtl cijevi [4]. Kalibraciju množitelja treba izvršiti u uvjetima što je moguće bližim radnim, budući da očitanja ovih uređaja ne podliježu striktno zakonima svojstvenim standardnim uređajima za gas. Da bi se zapremine dovele u normalne uslove, mere se temperatura i pritisak vazduha na ulazu u instalaciju i mokrog sredstva za sušenje na ventilatoru mlina. Gustoća vazduha (kg/m 3) u delu ispred mlina (pri uobičajeno prihvaćenom sadržaju vodene pare (0,01 kg/kg suvog vazduha):
(15)
Gde je apsolutni pritisak vazduha ispred mlina na mestu gde se meri protok, mm Hg. Art. Gustoća sredstva za sušenje ispred ventilatora mlina (kg/m 3) određuje se po formuli
(16)
Gdje je porast sadržaja vodene pare zbog isparene vlage goriva, kg/kg suhog zraka, određen formulom
(17)
Evo AT m je produktivnost mlina, t/h; μ je koncentracija goriva u zraku, kg/kg; - protok vazduha ispred mlina u normalnim uslovima, m 3 /h; - udio isparene vlage u 1 kg izvornog goriva, određen formulom
(18)
U kojoj je radna vlaga goriva, %; - vlažnost prašine, %, Proračuni pri određivanju usisnih čašica vrše se prema formulama:
(20)
(21)
Vrijednost usisnih čašica u odnosu na protok zraka koji je teoretski neophodan za sagorijevanje goriva određuje se formulom
(22)
Gdje je - prosječna vrijednost usisnih čaša za sve sisteme za pripremu prašine, m 3 / h; n- prosječan broj operativnih sistema pripreme prašine pri nazivnom opterećenju kotla; AT k - potrošnja goriva za kotao, t / h; V 0 - teoretski potreban protok vazduha za sagorevanje 1 kg goriva, m 3 /kg. Za određivanje vrijednosti na osnovu vrijednosti koeficijenta određenog formulom (14), potrebno je odrediti količinu sredstva za sušenje na ulazu u instalaciju, a zatim izvršiti proračune na osnovu formula (21) i (22). Ako je teško odrediti vrijednost (na primjer, u sistemima za usitnjavanje sa ventilatorskim mlinovima zbog visokih temperatura plina), onda se to može učiniti na osnovu protoka plina na kraju instalacije - [zadržite oznaku formule (21 )]. Da biste to učinili, određuje se u odnosu na poprečni presjek iza instalacije po formuli
(23)
U ovom slučaju
Nadalje, određuje se formulom (24). Prilikom određivanja potrošnje sredstva za sušenje-ventilaciju tokom sušenja gasa, preporučljivo je odrediti gustinu prema formuli (16), zamjenjujući vrijednost u nazivnik umjesto . Potonje se, prema [5], može odrediti formulama:
(25)
Gdje je gustina plinova pri α = 1; - smanjeni sadržaj vlage u gorivu, % na 1000 kcal (1000 kg % / kcal); i - koeficijenti koji imaju sljedeće vrijednosti:
3. ODREĐIVANJE GUBITAKA TOPLOTE I EFIKASNOSTI BOILER
3.1. Proračuni za određivanje komponenti toplinskog bilansa provode se prema datim karakteristikama goriva [5] na isti način kao što je to urađeno u [8]. Faktor efikasnosti (%) kotla određuje se obrnutom ravnotežom prema formuliGdje q 2 - gubitak toplote sa izlaznim gasovima, %; q 3 - gubitak toplote sa hemijskom nepotpunošću sagorevanja, %; q 4 - gubitak toplote sa mehaničkom nepotpunošću sagorevanja, %; q 5 - gubitak toplote u okolinu, %; q 6 - gubitak toplote sa fizičkom toplotom šljake, %. 3.2. S obzirom na to da je zadatak ovih Smjernica procijeniti kvalitet popravki, a uporedna ispitivanja se izvode pod približno istim uvjetima, gubici topline s izduvnim plinovima mogu se odrediti s dovoljnom preciznošću primjenom donekle pojednostavljene formule (u odnosu na onu). usvojeno u [8]):
Gdje je koeficijent viška zraka u izduvnim plinovima; - temperatura dimnih gasova, °S; - temperatura hladnog vazduha, °S; q 4 - gubitak toplote sa mehaničkom nepotpunošću sagorevanja, %; ToQ- faktor korekcije koji uzima u obzir toplotu uvedenu u kotao sa zagrejanim vazduhom i gorivom; To , With, b- koeficijenti u zavisnosti od klase i smanjenog sadržaja vlage u gorivu, čije su prosječne vrijednosti date u tabeli. 3.
Tabela 3
Prosječne vrijednosti koeficijenata K, C i d za proračun toplinskih gubitaka q 2
Gorivo |
With | antraciti, |
3,5 + 0,02 W p ≈ 3,53 |
0,32 + 0,04 W p ≈ 0,38 |
polu-antracit, | mršavi ugalj | kameni ugalj | mrki ugalj |
3,46 + 0,021 W str |
0,51 +0,042 W str |
0,16 + 0,011 W str |
Slates |
3,45 + 0,021 W str |
0,65 +0,043 W str |
0,19 + 0,012 W str |
Treset |
3,42 + 0,021 W str |
0,76 + 0,044 W str |
0,25 + 0,01W str |
Drva za ogrjev |
3,33 + 0,02 W str |
0,8 + 0,044 W str |
0,25 + 0,01W str |
Lož ulje, ulje | prirodni gasovi | Povezani gasovi | *At W n ≥ 2 b = 0,12 + 0,014 W P. |
(29)
Ima smisla uzeti u obzir fizičku toplinu goriva samo kada se koristi zagrijano lož ulje. Ova vrijednost se izračunava u kJ / kg (kcal / kg) prema formuli
(30)
Gdje je specifični toplinski kapacitet lož ulja na temperaturi njegovog ulaska u peć, kJ/(kg °C) [kcal/(kg °C)]; - temperatura lož ulja koji ulazi u kotao, zagrejanog van njega, °S; - Udio lož ulja po toplini u mješavini goriva. Specifična potrošnja topline po 1 kg goriva unesenog u kotao sa zrakom (kJ / kg) [(kcal / kg)] tokom njegovog predgrijavanja u grijačima izračunava se po formuli
Gdje - višak zraka koji ulazi u kotao na putu zraka prije grijača zraka; - povećanje temperature zraka u grijačima, °S; - smanjena vlaga goriva, (kg % 10 3) / kJ [(kg % 10 3) / kcal]; - fizička konstanta jednaka 4,187 kJ (1 kcal); - neto kalorijska vrijednost, kJ (kcal/kg). Smanjeni sadržaj vlage čvrstog goriva i lož ulja izračunava se na osnovu trenutnih prosječnih podataka u elektrani po formuli
(32)
Gdje je sadržaj vlage u gorivu za radnu masu, %, kod zajedničkog sagorijevanja goriva raznih vrsta i razreda, ako su koef. K, S i b za različite vrste čvrstih goriva međusobno se razlikuju date vrijednosti ovih koeficijenata u formuli (28) određene su formulom
Gdje su a 1 a 2 ... a n toplinske frakcije svakog goriva u mješavini; To 1 To 2 ...To n - vrijednosti koeficijenta To (SA,b) za svako od goriva. 3.3. Toplotni gubici sa hemijskom nepotpunošću sagorevanja goriva određeni su formulama: za čvrsto gorivo
Za lož ulje
Za prirodni gas
Koeficijent se uzima jednak 0,11 ili 0,026, ovisno o jedinicama u kojima je određen - u kcal / m 3 ili kJ / m 3. Vrijednost je određena formulom
Prilikom izračunavanja u kJ / m 3, numerički koeficijenti u ovoj formuli se množe s koeficijentom K = 4,187 kJ / kcal. U formuli (37) SO, H 2 i CH 4 - zapreminski sadržaj proizvoda nepotpunog sagorevanja goriva u procentima u odnosu na suhe gasove. Ove vrijednosti se određuju pomoću hromatografa na preliminarno odabranim uzorcima plina [4]. U praktične svrhe, kada se način rada kotla izvodi sa viškom zraka, osiguravajući minimalna vrijednost q 3 , sasvim je dovoljno u formuli (37) zamijeniti samo vrijednost SO. U ovom slučaju možete se snaći sa jednostavnijim gasnim analizatorima tipa " Testo term". 3.4. Za razliku od drugih gubitaka, za određivanje gubitaka toplote kod mehaničkog nepotpunog sagorevanja potrebno je poznavanje karakteristika čvrstog goriva koje se koristi u konkretnim eksperimentima - njegove kalorijske vrednosti i sadržaja radnog pepela ALI R. Prilikom sagorevanja kamenog uglja nesigurnih dobavljača ili kvaliteta, korisno je znati prinos isparljivih materija, jer ova vrednost može uticati na stepen sagorevanja goriva - sadržaj gorivih materija u zahvatu Gun i šljake Gsl.Proračuni se vrše prema formule:
(38)
Gdje i - udio pepela goriva koji pada u hladni lijevak i odnese se dimnim plinovima; - kalorijska vrijednost 1 kg gorivih materija, jednaka 7800 kcal/kg ili 32660 kJ/kg. Preporučljivo je odvojeno izračunati gubitke toplote sa uvlačenjem i šljakom, posebno sa velikim razlikama u G un and G linija U potonjem slučaju, vrlo je važno precizirati vrijednost , budući da su preporuke [9] po ovom pitanju vrlo približne. U praksi i G shl zavise od finoće prašine i stepena kontaminacije peći naslagama šljake. Da bi se razjasnila vrijednost, preporučuje se provođenje posebnih testova [4]. Kod sagorevanja čvrstog goriva pomešanog sa gasom ili lož uljem, vrednost (%) se određuje izrazom
Gdje je udio čvrstog goriva u smislu topline u ukupnoj potrošnji goriva. Uz istovremeno sagorijevanje više vrsta čvrstog goriva, proračuni prema formuli (39) se provode prema ponderiranim prosječnim vrijednostima i ALI R. 3.5. Toplotni gubici u okoliš izračunavaju se na osnovu preporuka [9]. Prilikom izvođenja eksperimenata pri opterećenju D manjem od nominalnog, ponovno izračunavanje se vrši prema formuli
3.6. Toplotni gubici sa fizičkom toplotom šljake su značajni samo kod tečnog uklanjanja šljake. One se određuju formulom
(42)
Gdje je entalpija pepela, kJ/kg (kcal/kg). Određeno prema [9]. Pretpostavlja se da je temperatura pepela tokom uklanjanja čvrstog pepela 600°C, za tečni - jednaka temperaturi normalnog uklanjanja tekućeg pepela t nzh or t zl + 100°C, koje su određene prema [9] i [10]. 3.7. Prilikom izvođenja eksperimenata prije i nakon popravke, potrebno je nastojati održavati isti maksimalni broj parametara (vidjeti tačku 1.4 ovih Smjernica) kako bi se minimizirao broj ispravaka koje je potrebno unijeti. Samo ispravka za q 2 za temperaturu hladnog vazduha t x.v, ako se temperatura na ulazu u grijač zraka održava na konstantnom nivou. Ovo se može uraditi na osnovu formule (28) definisanjem q 2 na različitim vrijednostima t x.c. Uzimanje u obzir uticaja odstupanja ostalih parametara zahteva eksperimentalnu proveru ili mašinski verifikacioni proračun kotla.
4. ODREĐIVANJE ŠTETNIH EMISIJA
4.1. Potreba za određivanjem koncentracija dušikovih oksida ( NO x) i takođe SO 2 i SO je diktirana hitnošću problema smanjenja štetnih emisija iz elektrana, kojem se godinama posvećuje sve veća pažnja [11, 12]. U [13] ovaj dio nedostaje. 4.2. Za analizu dimnih gasova na sadržaj štetnih emisija, prenosivi gasni analizatori mnoge firme. Najčešći u elektranama u Rusiji su elektrohemijski uređaji njemačke kompanije " testo". Kompanija proizvodi uređaje različitih klasa. Koristeći najjednostavniji uređaj " testo Može se odrediti sadržaj 300M" u suhim dimnim gasovima O 2 u % i zapreminskim udjelima ( ppt)* SO i NO x i automatski pretvaraju volumne frakcije u mg/nm 3 pri α = 1,4. Sa sofisticiranijim instrumentom testo- 350" moguće je, pored navedenog, odrediti temperaturu i brzinu plina na mjestu umetanja sonde, proračunom odrediti efikasnost kotla (ako je sonda umetnuta u dimnjak iza kotla), posebno odrediti pomoću dodatnog blok (" Testo- 339") sadržaj NO i NO 2 i kada se koriste grijana crijeva (do 4 m dužine) SO 2 . ___________ *1 ppt= 1/10 6 volumena. 4.3. U ložištima kotlova, tokom sagorevanja goriva, uglavnom nastaje azot monoksid (95 - 99%). NO, te sadržaj otrovnijeg dioksida NO 2 je 1 - 5%. U dimnjacima kotla i dalje u atmosferi dolazi do djelomične nekontrolirane postoksidacije NO in NO 2 Stoga, konvencionalno, pri pretvaranju volumnog udjela ( ppt) NO x u standardnu vrijednost mase (mg / nm 3) na α \u003d 1,4, primjenjuje se faktor konverzije 2,05 (a ne 1,34, kao za NO). Isti koeficijent je usvojen u uređajima" testo" prilikom prevođenja vrijednosti iz ppt u mg/nm 3 . 4.4. Sadržaj dušikovih oksida obično se određuje u suhim plinovima, stoga vodenu paru sadržanu u dimnim plinovima treba kondenzirati i ukloniti što je više moguće. Da biste to učinili, pored hvatača kondenzata, koji je opremljen uređajima " testo", preporučljivo je za kratke vodove postaviti Drexler bocu ispred uređaja kako bi se organiziralo mjehuriće plina kroz vodu. 4.5. Reprezentativni uzorak plina za određivanje NO x , i S O 2 i SO može se uzeti samo u dijelu iza dimovoda, gdje se miješaju plinovi, ali u dijelovima bliže peći moguće je dobiti iskrivljene rezultate povezane sa uzorkovanjem iz oblaka dimnih gasova karakterizira visok ili nizak sadržaj NO X, SO 2 ili SO. Istovremeno, u detaljnom proučavanju uzroka povećanja vrijednosti NO x korisno je uzeti uzorke sa nekoliko tačaka duž širine kanala. Ovo vam omogućava da povežete vrijednosti NO x sa organizacijom načina rada peći, pronaći modove koje karakteriše manji raspon vrijednosti NO x i, shodno tome, manja prosječna vrijednost. 4.6. Definicija NO x prije i poslije popravke, kao i određivanje ostalih indikatora kotla, treba obaviti pri nazivnom opterećenju i u režimima preporučenim u kartici režima. Potonje bi, pak, trebalo da bude usmjereno na korištenje tehnoloških metoda za suzbijanje dušikovih oksida - organiziranje postupnog sagorijevanja, uvođenje recirkulacijskih plinova u gorionike ili u zračne kanale ispred gorionika, različito dovod goriva i zraka u različite slojeve gorionika itd. 4.7. Provođenje eksperimenata na maksimalnom redukciji NO x , što se često postiže smanjenjem viška zraka u kontrolnoj sekciji (iza pregrijača), povećanje treba izbjegavati SO. Granične vrijednosti za novoprojektovane ili rekonstruisane kotlove, prema [12] su: za plin i lož ulje - 300 mg/nm 3 , za kotlove na prah uglja sa uklanjanjem čvrste i tekuće šljake - 400 i 300 mg/nm 3 , odnosno. Preračunavanje SO i SO 2 of ppt u mg/nm 3 se proizvodi množenjem sa specifičnom težinom od 1,25 i 2,86. 4.8. Za otklanjanje grešaka u određivanju sadržaja u dimnim gasovima SO 2 potrebno je izvući plinove iza dimovoda i, osim toga, spriječiti kondenzaciju vodene pare sadržane u dimnim plinovima, jer SO 2 se dobro rastvara u vodi da nastane H 2 SO 3 Da biste to učinili, pri visokoj temperaturi dimnih plinova, koja isključuje kondenzaciju vodene pare u cijevi za uzorkovanje plina i crijevu, učinite ih što kraćim. Zauzvrat, u slučaju moguće kondenzacije vlage, treba koristiti grijana (do temperature od 150 ° C) crijeva i dodatak za sušenje dimnih plinova. 4.9. Uzimanje uzoraka iza dimovoda je dovoljno dugo povezano sa temperaturom okoline ispod nule, a instrumenti " testo"predviđene su za rad u temperaturnom opsegu +4 ÷ + 50°C, stoga je za mjerenja iza dimovoda zimi potrebno ugraditi izolovane kabine. Za kotlove opremljene mokrim kolektorima pepela, definicija SO 2 iza dimovoda omogućava da se uzme u obzir djelomična apsorpcija SO 2 u čistačima. 4.10. Da bi se eliminisale sistematske greške u definiciji NO x i SO 2 i upoređujući ih sa generalizovanim materijalima, preporučljivo je uporediti eksperimentalne podatke sa izračunatim vrijednostima. Potonje se može odrediti prema [13] i [14] 4.11. Kvalitet popravke kotlovnice, između ostalih pokazatelja, karakteriše i emisija čvrstih čestica u atmosferu. Ako je potrebno odrediti ove odstupanja, treba koristiti [15] i [16].5. ODREĐIVANJE NIVOA TEMPERATURE PARE I OPSEGA NJENE REGULACIJE
5.1. Prilikom provođenja operativnih ispitivanja potrebno je identificirati mogući raspon regulacije temperature pare pomoću odgrijavača i, ako je taj raspon nedovoljan, utvrditi potrebu za intervencijom u režimu sagorijevanja kako bi se osigurao potreban nivo pregrijavanja, jer ovi parametri određuju tehničko stanje bojlera i karakterišu kvalitet popravke. 5.2. Procjena nivoa temperature pare vrši se prema vrijednosti uslovne temperature (temperatura pare u slučaju gašenja odogrijača). Ova temperatura se određuje iz tablica vodene pare na osnovu uslovne entalpije:
(43)
Gdje je entalpija pregrijane pare, kcal/kg; - smanjenje entalpije pare u pregrejaču, kcal/kg; To- koeficijent koji uzima u obzir povećanje apsorpcije topline pregrijača zbog povećanja temperaturne razlike kada je pregrijač uključen. Vrijednost ovog koeficijenta ovisi o lokaciji pregrijača: što je pregrijač bliže izlazu iz pregrijača, to je koeficijent bliži jedinici. Prilikom ugradnje zasićenog površinskog odogrijača To uzeto jednako 0,75 - 0,8. Kada se koristi površinski pregrijač za kontrolu temperature pare, u kojem se para hladi prolaskom dijela napojne vode kroz nju,
(44)
Gdje i su entalpija napojne vode i vode na ulazu u ekonomajzer; - entalpija pare prije i poslije odogrijača. U slučajevima kada kotao ima više ubrizgavanja, protok vode za posljednje ubrizgavanje duž puta pare određuje se formulom (46). Za prethodno ubrizgavanje, umjesto u formuli (46), treba zamijeniti ( - ) i vrijednosti entalpije pare i kondenzata koje odgovaraju ovom ubrizgavanju. Formula (46) se piše slično za slučaj kada je broj injekcija veći od dva, tj. zamijenjen ( - - ), itd. 5.3. Eksperimentalno se utvrđuje opseg opterećenja kotla, unutar kojeg se za to predviđenim uređajima obezbjeđuje nazivna temperatura žive pare, a da pritom ne ometaju način rada peći. Ograničenje za bubanj kotao kada je opterećenje smanjeno često je povezano sa nepropusnim regulacijskim ventilima, a kada se opterećenje poveća, to može biti posljedica niže temperature napojne vode zbog relativno nižeg protoka pare kroz pregrijač pri konstantnom gorivu. potrošnja. Da biste uzeli u obzir uticaj temperature napojne vode, koristite grafikon sličan onom prikazanom na Sl. 3, a za preračunavanje opterećenja na nazivnu temperaturu napojne vode - na sl. 4. 5.4. Prilikom izvođenja uporednih ispitivanja kotla prije i nakon popravka, opseg opterećenja na kojem se održava nazivna temperatura pare za ponovno zagrijavanje također se mora eksperimentalno odrediti. To se odnosi na upotrebu projektantskih sredstava za regulaciju ove temperature - parno-parni izmjenjivač topline, recirkulacija plina, premosnica plina pored industrijskog pregrijača (kotlovi TP-108, TP-208 sa razdvojenim repom), ubrizgavanje. Procjenu treba izvršiti uz uključene visokotlačne grijače (projektna temperatura napojne vode) i uzimajući u obzir temperaturu pare na ulazu u dogrijač, a za dvokasetne kotlove - sa istim opterećenjem oba kućišta.
Rice. 3. Primjer određivanja potrebnog dodatnog smanjenja temperature pregrijane pare u odogrevačima uz smanjenje temperature napojne vode i održavanje konstantnog protoka pare
Bilješka. Grafikon se zasniva na činjenici da kada se temperatura napojne vode smanji, na primjer, sa 230 na 150°C, a izlaz pare kotla i potrošnja goriva ostaju nepromijenjeni, entalpija pare u pregrijaču raste (na R p.p = 100 kgf/cm 2) a 1,15 puta (od 165 do 190 kcal/kg), a temperatura pare od 510 do 550 °C
Rice. 4. Primjer određivanja opterećenja kotla, svedenog na nazivnu temperaturu napojne vode od 230 °C (nat a.s.= 170 °S i Dt= 600 t/h Dnom = 660 t/h)
Bilješka . Grafikon se gradi pod sledećim uslovima: t p.e = 545/545°S; R p.p = 140 kgf / cm 2; R"prom \u003d 28 kgf / cm 2; R"prom \u003d 26 kgf / cm 2; t"prom \u003d 320 ° C; D prom / D pp = 0,8Spisak korišćene literature
1. Metodologija za ocenjivanje tehničkog stanja kotlovskih postrojenja pre i posle popravke: RD 34.26.617-97.- M.: SPO ORGRES, 1998. 2. Pravila organizacije održavanja i popravke opreme, zgrada i objekata elektroenergetskog sistema postrojenja i mreže: RD 34.38.030 -92. - M.: TsKB Energoremont, 1994. 3. Smjernice za sastavljanje režimskih karata kotlovskih postrojenja i optimizaciju upravljanja njima: RD 34.25.514-96. - M.: SPO ORGRES, 1998. 4. Trembovlja V.I., Finger E.D., Avdeeva A.A. Termotehničko ispitivanje kotlovskih instalacija. - M.: Energoatomizdat, 1991. 5. Pekker Ya.L. Termotehnički proračuni prema datim karakteristikama goriva. - M.: Energy, 1977. 6. Tolchinsky E.N., Dunsky V.D., Gachkova L.V. Određivanje usisavanja vazduha u komorama za sagorevanje kotlovskih postrojenja. - M.: Električne stanice, br. 12, 1987. 7. Pravila za tehnički rad električnih stanica i mreža Ruske Federacije: RD 34.20.501-95. - M.: SPO ORGRES, 1996. 8. Uputstvo za sastavljanje i održavanje energetskih karakteristika opreme za termoelektrane: RD 34.09.155-93. - M.: SPO ORGRES, 1993. 9. Toplotni proračun kotlovskih agregata (Normativna metoda). - M.: Energija, 1973. 10. Energetsko gorivo SSSR-a: priručnik. - M.: Energoatomizdat, 1991. 11. Kotler V.R. Oksidi dušika u dimnim plinovima kotlova. - M.: Energoatomizdat, 1987. 12. GOST R 50831-95. Instalacije kotlova. Termička oprema. Opšti tehnički zahtjevi. 13. Metodologija za određivanje bruto i specifičnih emisija štetnih materija u atmosferu iz kotlova termoelektrana: RD 34.02.305-90. - M.: Rotaprint VTI, 1991. 14. Uputstvo za proračun emisije azotnih oksida iz dimnih gasova kotlova termoelektrana: RD 34.02.304-95. - M.: Rotaprint VTI, 1996. 15. Metoda za određivanje stepena prečišćavanja dimnih gasova u postrojenjima za sakupljanje pepela (ekspres metoda): RD 34.02.308-89. - M.: SPO Soyuztekhenergo, 1989. RD 153-34.0-02.308-98 16. Metoda ispitivanja instalacija za sakupljanje pepela termoelektrana i kotlarnica: RD 34.27.301-91. - M.: SPO ORGRES, 1991.Opće informacije. Kotlovnica se sastoji od kotla i pomoćne opreme
GLAVNA OPREMA TERM
ELEKTRANE
Poglavlje 7
KOTLA TERMOELEKTRANA
Opće informacije
Kotlovnica se sastoji od kotla i pomoćne opreme. Uređaji za proizvodnju pare ili vruća voda povećani pritisak zbog toplote koja se oslobađa tokom sagorevanja goriva, ili toplote koja se dovodi iz stranih izvora (obično sa vrućim gasovima), nazivaju se kotlovske jedinice. Podijeljeni su na parne kotlove i kotlove za toplu vodu. Kotlovske jedinice koje koriste (tj. iskorištavaju) toplinu izduvnih plinova iz peći ili drugih glavnih i nusproizvoda različitih tehnoloških procesa nazivaju se kotlovi na otpadnu toplinu.
Sastav kotla uključuje: peć, pregrijač, ekonomajzer, grijač zraka, okvir, oblogu, toplinsku izolaciju i oblogu.
Pomoćna oprema uključuje: puhalice, uređaje za čišćenje grejnih površina, opremu za pripremu goriva i dovod goriva, opremu za uklanjanje šljake i pepela, sakupljanje pepela i druge uređaje za čišćenje gasa, gasovode i cevovode za vazduh, vodove, pare i gorivo, armature, slušalice, automatiku , instrumenti i kontrolni uređaji i zaštita, oprema za tretman vode i dimnjak.
Ventili uključuju kontrolu i uređaji za zaključavanje, sigurnosni i ispitni ventili za vodu, manometri, uređaji za indikaciju vode.
Slušalice uključuju šahtove, pere, otvore, kapije, klapne.
Zgrada u kojoj se nalaze kotlovi se zove kotlovnica.
Kompleks uređaja, koji uključuje kotlovsku jedinicu i pomoćnu opremu, naziva se kotlovnica. U zavisnosti od vrste sagorelog goriva i drugih uslova, neki od navedenih delova pomoćne opreme možda neće biti dostupni.
Kotlovnice koje opskrbljuju paru turbinama termoelektrana nazivaju se elektrane. U nekim slučajevima stvaraju se posebne industrijske i kotlovnice za grijanje za opskrbu industrijskih potrošača parnim i toplinskim zgradama.
Kao izvori toplote za kotlovnice koriste se prirodna i veštačka goriva (ugalj, tečni i gasoviti proizvodi petrohemijske prerade, prirodni i visokopećni gasovi i dr.), izduvni gasovi iz industrijskih peći i drugih uređaja.
Na sl. 7.1. Gorivo iz skladišta uglja nakon drobljenja se transporterom dovodi do bunkera za gorivo 3, odakle se šalje u sistem za usitnjavanje sa mlinom za mljevenje uglja. 1 . Gorivo u prahu sa posebnim ventilatorom 2 transportuje se kroz cevi u struji vazduha do gorionika 3 ložišta kotla 5 koji se nalazi u kotlarnici 10. Sekundarni vazduh se takođe dovodi do gorionika preko ventilatora. 15 (obično kroz grijač zraka 17 kotao). Voda za napajanje kotla se dovodi u njegov bubanj 7 pomoću napojne pumpe 16 rezervoar napojne vode 11, ima uređaj za odzračivanje. Prije nego što se voda dovede u bubanj, zagrijava se u ekonomajzeru za vodu. 9 kotao. Isparavanje vode se dešava u sistemu cijevi 6. Suva zasićena para iz bubnja ulazi u pregrijač 8 , a zatim se šalje potrošaču.
Rice. 7.1. Tehnološka shema kotlovnice:
1 - mlin za ugalj; 2 - ventilator za mlin; 3 - bunker za gorivo; 7 - plamenik; 5 - kontura peći i plinskih kanala kotlovske jedinice; 6 - cijevni sistem - rešetke za peći; 7 - bubanj; 8 - pregrijač; 9 - vodeni jonomizer; 10 - kontura zgrade kotlarnice (kotlarnice); 11 - rezervoar za vodu sa uređajem za odzračivanje; 12 - dimnjak; 13 - pumpa; 14- uređaj za sakupljanje pepela; 15- ventilator; 16- nutrient cicoc; 17 - grijač zraka; 18 - pumpa za pumpanje pulpe pepela i šljake; / - vodeni put; b- pregrijana para; in- put goriva; G - put kretanja vazduha; d - put produkata sagorevanja; e - put pepela i šljake
Smjesa goriva i zraka koju gorionici dovode u komoru za sagorijevanje (peć) parnog kotla izgara, formirajući visokotemperaturnu (1500 ° C) baklju koja zrači toplinu na cijevi 6, nalazi se na unutrašnjoj površini zidova peći. To su evaporativne grijaće površine koje se nazivaju ekrani. Dajući dio topline zaslonima, dimni plinovi s temperaturom od oko 1000 °C prolaze kroz gornji dio stražnjeg zaslona, čije su cijevi ovdje smještene u velikim intervalima (ovaj dio se naziva festoon), a operite pregrejač. Zatim se proizvodi sagorevanja kreću kroz ekonomajzer vode, grejač vazduha i napuštaju kotao sa temperaturom nešto višom od 100 °C. Gasovi koji izlaze iz kotla se čiste od pepela u kolektoru pepela 14 i odvod dima 13 ispuštaju u atmosferu kroz dimnjak 12. Uprašeni pepeo zahvaćen iz dimnih plinova i šljaka koja je pala u donji dio peći uklanjaju se, po pravilu, u protoku vode kroz kanale, a zatim se nastala pulpa ispumpava posebnim bager pumpama. 18 i uklanjaju kroz cjevovode.
Jedinica kotla sa bubnjem se sastoji od komore za sagorevanje i; plinski kanali; bubanj; grejne površine pod pritiskom radnog medija (voda, mešavina para-voda, para); grijač zraka; spojne cjevovode i zračne kanale. Površine grijanja pod pritiskom uključuju ekonomajzer vode, elemente za isparavanje, formirane uglavnom od ložišta i festona, i pregrijač. Sve grijaće površine kotla, uključujući i grijač zraka, obično su cjevaste. Samo neki snažni parni kotlovi imaju grijače zraka drugačijeg dizajna. Površine za isparavanje su spojene na bubanj i zajedno sa dovodnim dovodima koji povezuju bubanj sa donjim kolektorima sita čine cirkulacioni krug. U bubnju su para i voda odvojene, osim toga, velika količina vode u njemu povećava pouzdanost kotla.
Donji trapezoidni dio peći kotlovske jedinice (vidi sliku 7.1) naziva se hladni lijevak - hladi djelomično sinterirani ostatak pepela koji ispada iz gorionika, koji pada u poseban prijemni uređaj u obliku šljake. Kotlovi na lož ulje nemaju hladni lijevak. Plinski kanal, u kojem se nalaze ekonomajzer vode i grijač zraka, naziva se konvektivni (konvektivni šaht), u kojem se toplina prenosi na vodu i zrak uglavnom konvekcijom. Površine grijanja ugrađene u ovaj dimnjak i koje se nazivaju repne omogućavaju smanjenje temperature produkata sagorijevanja sa 500...700 °C nakon pregrijača na skoro 100 °C, tj. potpunije iskoristiti toplotu sagorelog goriva.
Cijeli sistem cjevovoda i bubanj kotla poduprti su okvirom koji se sastoji od stubova i poprečnih greda. Peć i plinski kanali zaštićeni su od vanjskih gubitaka topline oblogom - slojem vatrostalnog i izolacioni materijali. With vanjska strana Zidne obloge kotla su plinonepropusne obložene čeličnim limom kako bi se spriječilo usisavanje viška zraka u peć i izbacivanje prašnjavih vrućih produkata izgaranja koji sadrže toksične komponente.
7.2. Namjena i klasifikacija kotlovskih jedinica
Kotlovska jedinica naziva se energetski uređaj kapaciteta D(t/h) za proizvodnju pare pod datim pritiskom R(MPa) i temperaturu t(°C). Često se ovaj uređaj naziva generator pare, jer se u njemu stvara para, ili jednostavno parni kotao. Ako je krajnji proizvod topla voda određenih parametara (pritisak i temperatura) koja se koristi u industriji tehnološkim procesima a za grijanje industrijskih, javnih i stambenih objekata uređaj se zove bojler za toplu vodu. Tako se svi kotlovi mogu podijeliti u dvije glavne klase: parni i tople vode.
Prema prirodi kretanja vode, mješavine pare i vode i pare, parni kotlovi se dijele na sljedeći način:
Bubanj sa prirodnom cirkulacijom (slika 7.2, a);
bubanj sa višestrukom prisilnom cirkulacijom (slika 7.2, b);
direktni tok (slika 7.2, in).
U doboš kotlovima sa prirodnom cirkulacijom(Sl. 7.3) zbog razlike u gustini mešavine pare i vode u levim cevima 2 i tečnosti u pravim cevima 4 doći će do kretanja mješavine pare i vode u lijevom redu - gore, a vode u desnom redu - dolje. Cijevi desnog reda nazivaju se spuštanje, a lijevo - podizanje (screen).
Omjer količine vode koja prolazi kroz krug i parnog kapaciteta kruga D za isti vremenski period se zove cirkulacijski odnos K c . Za kotlove sa prirodnom cirkulacijom K c se kreće od 10 do 60.
Rice. 7.2. Šeme proizvodnje pare u parnim kotlovima:
a- prirodna cirkulacija; b- višestruka prisilna cirkulacija; in- jednokratna šema; B - bubanj; ISP - evaporativne površine; PE - pregrijač; EK - ekonomajzer vode; PN - napojna pumpa; TsN - cirkulaciona pumpa; NK - donji kolektor; Q- opskrba toplinom; OP - odvodne cijevi; POD - cijevi za podizanje; D p - potrošnja pare; D pv - potrošnja napojne vode
Razlika u težinama dva stuba tečnosti (voda u silaznom vodu i mešavina pare i vode u usponskim cevima) stvara pogonski pritisak D R, N/m 2, cirkulacija vode u kotlovskim cijevima
gdje h- visina konture, m; r in i r cm - gustina (volumetrijska masa) mješavine vode i pare i vode, kg / m 3.
U kotlovima sa prisilnom cirkulacijom, kretanje vode i mešavine pare i vode (vidi sliku 7.2, b) se vrši prisilno uz pomoć cirkulacijske pumpe TsN, čiji je pogonski pritisak dizajniran da savlada otpor cijelog sistema.
Rice. 7.3. Prirodna cirkulacija vode u kotlu:
1 - donji razdjelnik; 2 - lijeva cijev; 3 - bubanj kotla; 4 - desna truba
U protočnim kotlovima (vidi sliku 7.2, in) nema cirkulacijskog kruga, nema višestruke cirkulacije vode, nema bubnja, vodu pumpa napojna pumpa PN kroz ekonomajzer EK, isparljive površine ISP-a i parni izmjenjivač PE spojeni u seriju. Treba napomenuti da jednokratni kotlovi koriste vodu višeg kvaliteta, sva voda koja ulazi na put isparavanja se na izlazu iz njega u potpunosti pretvara u paru, tj. u ovom slučaju, omjer cirkulacije K c = 1.
Parni kotlovski agregat (parogenerator) karakteriše kapacitet pare (t/h ili kg/s), pritisak (MPa ili kPa), temperatura proizvedene pare i temperatura napojne vode. Ovi parametri su navedeni u tabeli. 7.1.
Tabela 7.1. pivot table kotlovske jedinice proizvedene od strane domaće industrije, sa naznakom opsega
| Pritisak, MPa(at) | Učinak pare kotla, t/h | Temperatura pare, °C | Temperatura napojne vode, °C | Područje primjene |
| 0,88 (9) | 0,2; 0,4; 0,7; 1,0 | Zasićen | Zadovoljavanje tehnoloških i toplotnih potreba malih industrijskih preduzeća | |
| 1,37 (14) | 2,5 | Zasićen | Zadovoljavanje tehnoloških i toplotnih potreba većih industrijskih preduzeća | |
| 4; 6,5; 10; 15; 20 | Zasićeno ili pregrijano, 250 | Tromjesečno grijanje kotlarnica | ||
| 2,35 (24) | 4; 6,5; 10; 15; 20 | Zasićeno ili pregrijano, 370 i 425 | Zadovoljavanje tehnoloških potreba pojedinih industrijskih preduzeća | |
| 3,92 (40) | 6,5; 10; 15; 20; 25; 35; 50; 75 | Snabdijevanje parom turbinama kapaciteta od 0,75 do 12,0 MW u malim elektranama | ||
| 9,80 (100) | 60; 90; 120; 160; 220 | Snabdijevanje parom turbinama od 12 do 50 MW u elektranama | ||
| 13,70 (140) | 160; 210; 320; 420; 480 | Snabdijevanje parom turbinama kapaciteta od 50 do 200 MW u velikim elektranama | ||
| 320; 500; 640 | ||||
| 25,00 (255) | 950; 1600; 2500 | 570/570 (sa sekundarnim pregrijavanjem) | Opskrba parom za turbine od 300, 500 i 800 MW u najvećim elektranama |
Prema kapacitetu pare razlikuju se kotlovi malog parnog kapaciteta (do 25 t/h), srednjeg parnog kapaciteta (od 35 do 220 t/h) i velikog parnog kapaciteta (od 220 t/h ili više).
Prema pritisku proizvedene pare razlikuju se kotlovi: niskog pritiska (do 1,37 MPa), srednjeg pritiska (2,35 i 3,92 MPa), visokog pritiska (9,81 i 13,7 MPa) i nadkritičnog pritiska (25,1 MPa). Granica koja razdvaja kotlove niskog pritiska od kotlova srednjeg pritiska je uslovna.
Kotlovske jedinice proizvode ili zasićenu paru ili paru pregrijanu na različite temperature, čija vrijednost zavisi od njenog pritiska. Trenutno u kotlovima visokog pritiska temperatura pare ne prelazi 570 °C. Temperatura napojne vode, u zavisnosti od pritiska pare u kotlu, kreće se od 50 do 260 °C.
Toplovodni kotlovi se odlikuju toplotnom snagom (kW ili MW, u sistemu MKGSS - Gcal/h), temperaturom i pritiskom zagrijane vode, kao i vrstom metala od kojeg je kotao napravljen.
7.3. Glavne vrste kotlovskih jedinica
Električni kotlovski agregati. Kotlovske jedinice kapaciteta pare od 50 do 220 t/h pri pritisku od 3,92 ... 13,7 MPa izrađuju se samo u obliku bubnjeva koji rade sa prirodnom cirkulacijom vode. Agregati parnog kapaciteta od 250 do 640 t/h pri pritisku od 13,7 MPa izrađuju se u obliku bubnja i direktnog toka, a kotlovski agregati parnog kapaciteta 950 t/h ili više pri pritisku od 25 MPa - samo u obliku direktnog protoka, jer se pri superkritičnom pritisku ne može provesti prirodna cirkulacija.
Tipična kotlovska jedinica s kapacitetom pare od 50 ... 220 t / h za tlak pare od 3,97 ... 13,7 MPa pri temperaturi pregrijavanja od 440 ... 570 ° C (slika 7.4) karakterizira raspored njegovih elemenata u obliku slova P, što rezultira dva prolaza dimnih plinova. Prvi potez je oklopljena peć, koja je odredila naziv tipa kotlovske jedinice. Zaslon peći je toliko značajan da se sva toplina potrebna za pretvaranje vode koja ulazi u bubanj kotla u paru prenosi na površine sita u njemu. Izlazi iz komore za sagorevanje 2, dimni plinovi ulaze u kratki horizontalni spojni dimnjak gdje se nalazi pregrijač 4, odvojen od komore za sagorevanje samo malim festonom 3. Nakon toga, dimni plinovi se šalju u drugi - silazni plinski kanal, u kojem su u usjeku smješteni ekonomajzeri vode 5 i grijači zraka. 6. Gorionici 1 može biti i vrtložna, koja se nalazi na prednjem zidu ili na bočnim zidovima nasuprot, i ugaona (kao što je prikazano na slici 7.4). Sa rasporedom u obliku slova U kotlovske jedinice koja radi sa prirodnom cirkulacijom vode (slika 7.5), bubanj 4 kotao se obično postavlja relativno visoko iznad ložišta; Odvajanje pare u ovim kotlovima obično se vrši u udaljenim uređajima - ciklonima 5.
Rice. 7.4. Kotlovska jedinica kapaciteta pare od 220 t/h, tlaka pare od 9,8 MPa i temperature pregrijane pare od 540 °C:
1 - plamenici; 2 - komora za sagorevanje; 3 - festoon; 4 - pregrijač; 5 - ekonomajzeri vode; 6 - grijači zraka
Prilikom spaljivanja antracita koristi se poluotvorena, potpuno zaštićena peć. 2 sa suprotnim gorionicima 1 na prednjem i stražnjem zidu i ognjište za uklanjanje tekuće šljake. Na zidove komore za sagorevanje postavljaju se sita sa klinovima izolovana vatrostalnom masom, a na zidove rashladne komore postavljeni su otvoreni ekrani. Često se koristi kombinovani pregrijač pare 3, koji se sastoji od stropnog radijacijskog dijela, poluradijacijskih paravana i konvektivnog dijela. U silaznom dijelu agregata, u rezu, odnosno naizmjenično, postavlja se vodeni ekonomajzer 6 drugi stepen (u pravcu vode) i cevasti grejač vazduha 7 drugog stepena (u pravcu vazduha), a zatim vodeni ekonomajzer 8 w grijač zraka 9 Prvi korak.
Rice. 7.5. Kotlovska jedinica s kapacitetom pare od 420 t/h, pritiskom pare od 13,7 MPa i temperaturom pregrijane pare od 570 °C:
1 - plamenici; 2 - zaštićena peć; 3 ~- pregrijači; 4 - bubanj;
5 - ciklon; 6, 8 - ekonomajzeri; 7, 9 - grijači zraka
Kotlovske jedinice parnog kapaciteta 950, 1600 i 2500 t/h za pritisak pare od 25 MPa projektovane su za rad u agregatu sa turbinama kapaciteta 300, 500 i 800 MW. Raspored kotlovskih agregata navedenog parnog kapaciteta je u obliku slova U sa grijačem zraka postavljenim izvan glavnog dijela bloka. Pregrijavanje pare dvostruko. Njegov pritisak nakon primarnog pregrijača je 25 MPa, temperatura je 565 °C, nakon sekundarnog - 4 MPa i 570 °C, respektivno.
Sve konvektivne grijaće površine izrađene su u obliku paketa horizontalnih namotaja. Vanjski promjer cijevi grijaćih površina je 32 mm.
parni kotlovi industrijski kotlovi. Industrijske kotlovnice koje opskrbljuju industrijska poduzeća parom niskog tlaka (do 1,4 MPa) opremljene su parnim kotlovima domaće industrije kapaciteta do 50 t / h. Kotlovi se proizvode za sagorevanje čvrstih, tečnih i gasovita goriva a.
U velikom broju industrijskih preduzeća, kada je to tehnološki neophodno, koriste se kotlovi srednjeg pritiska. Jednobubanjski vertikalni vodocijevni kotao BK-35 (slika 7.6) kapaciteta 35 t/h pri nadpritisku u bubnju od 4,3 MPa (pritisak pare na izlazu iz pregrijača je 3,8 MPa) i pregrijavanju temperature od 440°C sastoji se od dva vertikalna plinovoda - podiznog i donjeg, spojenih u gornjem dijelu malim horizontalnim dimovodom. Ovakav raspored kotla naziva se U-oblik.
Kotao ima visoko razvijenu površinu ekrana i relativno mali konvektivni snop. Cijevi sita 60 x 3 mm izrađene su od čelika 20. Cijevi zadnjeg sita u gornjem dijelu su razdvojene, čineći kapicu. Donji krajevi sitaste cijevi se šire u kolektorima, a gornje se šire u bubanj.
Glavni tip parnih kotlova niskog kapaciteta, koji se široko koristi u raznim industrijama, transportu, komunalnim djelatnostima i poljoprivreda(para se koristi za tehnološke i potrebe grijanja i ventilacije), kao i kod elektrana niskog kapaciteta, su vertikalni vodocijevni kotlovi DKVR. Glavne karakteristike kotlova DKVR date su u tabeli. 7.2.
Toplovodni kotlovi. Ranije je napomenuto da kod TE sa velikim toplotnim opterećenjem umjesto vršnih mrežnih bojlera, bojleri za toplu vodu velike snage za centralizovano snabdevanje toplotom velikih industrijskih preduzeća, gradova i pojedinačnih područja.
Rice. 7.6. Parni kotao sa jednim bubnjem BK-35 sa ložištem na lož ulje:
1 - uljno-plinski plamenik; 2 - bočni ekran; 3 - prednji ekran; 4 - opskrba plinom; 5 - vazdušni kanal; 6 - odvodne cijevi; 7 - okvir; 8 - ciklon; 9 - bubanj kotla; 10 - vodosnabdijevanje; 11 - kolektor pregrijača; 12 - izlaz za paru; 13 - površinski parni hladnjak; 14 - pregrijač; 15 - serpentinasti ekonomajzer; 16 - izlaz dimnih plinova; 17 - cijevni grijač zraka; 18 - zadnji ekran; 19 - komora za sagorevanje
Tabela 7.2. Glavne karakteristike kotlova DKVR, proizvodnja
Uralkotlomash (tečno i plinovito gorivo)
| Brand | Kapacitet pare, t/h | Pritisak pare, MPa | Temperatura, °S | Efikasnost, % (plin/lož ulje) | Dimenzije, mm | Težina, kg | ||
| Dužina | Širina | Visina | ||||||
| DKVR-2.5-13 | 2,5 | 1,3 | 90,0/883 | |||||
| DKVR-4-13 | 4,0 | 1,3 | 90,0/888 | |||||
| DKVR-6; 5~13 | 6,5 | 1,3 | 91,0/895 | |||||
| DKVR-10-13 | 10,0 | 1,3 | 91,0/895 | |||||
| DKVR-10-13 | 10,0 | 1,3 | 90,0/880 | |||||
| DKVR-Yu-23 | 10,0 | 2,3 | 91,0/890 | |||||
| DKVR-10-23 | 10,0 | 2,3 | 90,0/890 | |||||
| DKVR-10-39 | 10,0 | 3,9 | 89,0 | |||||
| DKVR-10-39 | 10,0 | 3,9 | 89,0 | |||||
| DKVR-20-13 | 20,0 | 1,3 | 92,0/900 | 43 700 | ||||
| DKVR-20-13 | 20,0 | 1,3 | 91,0/890 | |||||
| DKVR-20-23 | 20,0 | 2,3 | 91,0/890 | 44 4001 |
Toplovodni kotlovi su dizajnirani za proizvodnju tople vode određenih parametara, uglavnom za grijanje. Oni rade na strujnom krugu sa stalnim protokom vode. Konačna temperatura grijanja određena je uvjetima za održavanje stabilne temperature u stambenim i radnim prostorijama grijanim grijaćim uređajima, kroz koje cirkuliše voda zagrijana u kotlu. Stoga, s konstantnom površinom uređaja za grijanje, temperatura vode koja im se dovodi povećava se sa smanjenjem temperature okoline. Obično se voda iz mreže grijanja u kotlovima zagrijava od 70 ... 104 do 150 ... 170 ° C. U posljednje vrijeme postoji tendencija povećanja temperature zagrijavanja vode do 180 ... 200 °C.
Kako bi se izbjegla kondenzacija vodene pare iz dimnih plinova i rezultirajuća vanjska korozija grijaćih površina, temperatura vode na ulazu u jedinicu mora biti iznad rosišta za produkte sagorijevanja. U tom slučaju, temperatura zidova cijevi na mjestu ulaza vode također neće biti niža od točke rose. Stoga, temperatura ulazne vode ne smije biti niža od 60°C za rad na prirodni plin, 70°C za lož ulje s niskim sadržajem sumpora i 110°C za lož ulje s visokim sadržajem sumpora. Budući da se voda u toplotnoj mreži može ohladiti do temperature ispod 60°C, određena količina (direktne) vode koja je već zagrijana u kotlu se pomiješa s njom prije ulaska u jedinicu.
Rice. 7.7. Vrelovodni kotao na plin-ulje tip PTVM-50-1
Toplovodni kotao na plinsko ulje tipa PTVM-50-1 (slika 7.7) sa toplotnom snagom od 50 Gcal / h dobro se pokazao u radu.
7.4. Glavni elementi kotlovske jedinice
Osnovni elementi kotla su: evaporativne grijaće površine (zidne cijevi i kotlovski snop), pregrijač sa regulacijom pregrijavanja pare, ekonomajzer vode, grijač zraka i uređaji za promaju.
Isparljive površine kotla. Površine grijanja koje stvaraju paru (isparavanje) razlikuju se jedna od druge u kotlovima različitih sistema, ali se u pravilu nalaze uglavnom u komora za sagorevanje i opažaju toplotu zračenjem - zračenjem. To su sitaste cijevi, kao i konvektivni (kotlovski) snop instaliran na izlazu iz peći malih kotlova (slika 7.8, a).
Rice. 7.8. Raspored isparivača (a) i pregrejači (b) površine bubanj kotlovske jedinice:
/ - kontura obloge peći; 2, 3, 4 - bočne ekrane; 5 - prednji ekran; 6, 10, 12 - kolektori sita i konvektivnog snopa; 7 - bubanj; 8 - festoon; 9 - kotlovski snop; 11 - zadnji ekran; 13 - zidni pregrijač zračenja; 14 - ekranski pregrijač poluzračenja; 15 ~~ plafonski pregrijač; 16 ~ regulator pregrijavanja; 17 - uklanjanje pregrijane pare; 18 - konvektivni pregrejač
Zasloni kotlova sa prirodnom cirkulacijom, koji rade pod vakuumom u peći, izrađeni su od glatkih cevi (glatkocevnih sita) unutrašnjeg prečnika 40 ... 60 mm. Ekrani su niz vertikalnih dizajućih cijevi povezanih međusobno paralelno kolektorima (vidi sliku 7.8, a). Razmak između cijevi je obično 4...6 mm. Neke sitaste cijevi su umetnute direktno u bubanj i nemaju gornje razdjelnike. Svaki panel sita, zajedno sa dovodnim dovodima postavljenim izvan obloge peći, čini nezavisan krug cirkulacije.
Cijevi stražnjeg zaslona na izlazu proizvoda izgaranja iz peći se uzgajaju u 2-3 reda. Ovo ispuštanje cijevi naziva se festooning. Omogućava vam da povećate poprečni presjek za prolaz plinova, smanjite njihovu brzinu i spriječite začepljenje praznina između cijevi, stvrdnute tijekom hlađenja česticama rastopljenog pepela koje izvode plinovi iz peći.
U generatorima pare velike snage, osim zidnih, ugrađeni su i dodatni zasloni koji dijele peć na zasebne odjeljke. Ovi ekrani su osvijetljeni bakljama sa dvije strane i nazivaju se dvostrukim svjetlom. Oni percipiraju dvostruko više topline od zidnih. Dvosvjetleći sita, povećavajući ukupnu apsorpciju topline u peći, omogućavaju smanjenje njene veličine.
Pregrejači. Pregrijač je dizajniran da poveća temperaturu pare koja dolazi iz evaporativnog sistema kotla. To je jedan od najkritičnijih elemenata kotlovske jedinice. S povećanjem parametara pare, apsorpcija topline pregrijača se povećava na 60% ukupne apsorpcije topline kotlovske jedinice. Želja za postizanjem visokog pregrijavanja pare čini neophodnim da se dio pregrijača smjesti u zonu visokih temperatura produkata sagorijevanja, što prirodno smanjuje čvrstoću metala cijevi. U zavisnosti od metode određivanja prenosa toplote iz gasova, pregrijača ili njihovih pojedinačnih stupnjeva (slika 7.8, b) dijele se na konvektivne, radijativne i poluradijativne.
Radijacijski pregrijači se obično izrađuju od cijevi promjera 22 ... 54 mm. Kod visokih parametara pare se postavljaju u komoru za sagorevanje, a većinu toplote primaju zračenjem iz baklje.
Konvektivni pregrijači se nalaze u horizontalnom dimovodnom kanalu ili na početku konvektivnog šahta u obliku gustih paketa formiranih od namotaja s korakom po širini dimnjaka jednakim 2,5...3 promjera cijevi.
Konvektivni pregrijači, ovisno o smjeru kretanja pare u kalemovima i protoku dimnih plinova, mogu biti protivstrujni, jednosmjerni i s mješovitim smjerom strujanja.
Temperatura pregrijane pare mora uvijek biti konstantna, bez obzira na način rada i opterećenje kotla, jer kada se ona smanji, sadržaj vlage u pari raste u poslednji koraci turbinama, a kada temperatura poraste iznad proračunske, postoji opasnost od prekomjernih toplinskih deformacija i smanjenja čvrstoće pojedinih elemenata turbine. Održavajte temperaturu pare na konstantnom nivou uz pomoć kontrolnih uređaja - odogrijača. Najrasprostranjeniji odogrijači su injekcionog tipa, kod kojih se regulacija vrši ubrizgavanjem demineralizovane vode (kondenzata) u tok pare. Tokom isparavanja, voda oduzima dio topline pari i smanjuje njenu temperaturu (slika 7.9, a).
Uobičajeno je da se između njih ugrađuje odogrevač za ubrizgavanje odvojeni dijelovi pregrijač. Voda se ubrizgava kroz niz rupa po obodu mlaznice i raspršuje unutar omotača koji se sastoji od difuzora i cilindričnog dijela koji štiti tijelo koje ima višu temperaturu od prskanja vode iz njega kako bi se izbjeglo pucanje. metala tijela zbog nagle promjene temperature.
Rice. 7.9. Pregrejači: a - ubrizgavanje; b - površina sa parnim hlađenjem napojnom vodom; 1 – Otvor za mjerne instrumente; 2 – cilindrični dio košulje; 3 - tijelo odpregrijavača; 4 - difuzor; 5 - rupe za prskanje vode u paru; 6 - glava pregrijača; 7- cevna ploča; 8 - kolektor; 9 - košulja koja sprečava da para pere cevnu ploču; 10, 14 - cijevi za dovod i ispuštanje pare iz odogrijača; 11 - udaljene particije; 12 - kalem za vodu; 13 - uzdužna pregrada koja poboljšava pranje namotaja parom; 15, 16 - cijevi za dovod i ispuštanje napojne vode
U kotlovima srednje snage pare koriste se površinski odogrejači (slika 7.9, b), koji se obično postavljaju na ulaz pare u pregrijač ili između njegovih pojedinih dijelova.
Para se dovodi do kolektora i ispušta kroz zavojnice. Unutar kolektora su zavojnice kroz koje teče napojna voda. Temperatura pare se kontrolira količinom vode koja ulazi u odogrijač.
Ekonomajzeri vode. Ovi uređaji su dizajnirani da zagrijavaju napojnu vodu prije nego što uđe u evaporativni dio kotla korištenjem topline izduvnih plinova. Smješteni su u konvektivnom dimovodu i rade na relativno niskim temperaturama produkata izgaranja (dimnih plinova).
Rice. 7.10. Ekonomajzer čeličnog namotaja:
1 - donji razdjelnik; 2 - gornji kolektor; 3 - potporni stalak; 4 - zavojnice; 5 -- potporne grede (hlađene); 6 - spuštanje vode
Najčešće se izrađuju ekonomajzeri (slika 7.10). čelične cijevi prečnika 28 ... 38 mm, savijena u horizontalne kolutove i složena u pakete. Cijevi u pakovanjima su razmaknute prilično čvrsto: razmak između osa susjednih cijevi preko protoka dimnih plinova je 2,0 ... 2,5 promjera cijevi, duž toka - 1,0 ... 1,5. Pričvršćivanje zavojnih cijevi i njihov razmak izvode se potpornim stupovima, pričvršćenim u većini slučajeva na šupljim (za zračno hlađenje), okvirnim gredama izolovanim sa strane vrućih plinova.
U zavisnosti od stepena zagrevanja vode, ekonomajzeri se dele na nekipe i kipuće. U ekonomajzeru ključanja, do 20% vode može se pretvoriti u paru.
Ukupan broj cijevi koje rade paralelno odabire se na osnovu brzine vode od najmanje 0,5 m/s za neključajuće i 1 m/s za ekonomajzere ključanja. Ove brzine nastaju zbog potrebe za ispiranjem mjehurića zraka sa stijenki cijevi, koji doprinose koroziji i sprečavaju odvajanje mješavine vode i pare, što može dovesti do pregrijavanja gornjeg zida cijevi, koji se parom slabo hladi. , i njegovo kidanje. Kretanje vode u ekonomajzeru je nužno prema gore. Broj cijevi u paketu u horizontalnoj ravnini se bira na osnovu brzine produkata izgaranja 6 ... 9 m / s. Ova brzina je određena željom, s jedne strane, da se zavojnice zaštite od zanošenja pepela, as druge strane, da se spriječi prekomjerno trošenje pepela. Koeficijenti prijenosa topline u ovim uvjetima obično su 50 ... 80 W / (m 2 - K). Za praktičnost popravka i čišćenja cijevi od vanjskih zagađivača, ekonomajzer je podijeljen u pakete visine 1,0 ... 1,5 m s razmacima između njih do 800 mm.
Spoljašnji zagađivači se uklanjaju sa površine kalemova povremenim uključivanjem sistema za čišćenje sačmom, kada metalna sačma prolazi (pada) odozgo prema dolje kroz konvektivne grijaće površine, obarajući naslage koje su prianjale na cijevi. Lepljenje pepela može biti posledica rose iz dimnih gasova na relativno hladnoj površini cevi. Ovo je jedan od razloga za predgrijavanje napojne vode koja se dovodi u ekonomajzer na temperaturu iznad tačke rosišta vodene pare ili para sumporne kiseline u dimnim gasovima.
Gornji redovi cijevi ekonomajzera tijekom rada kotla na čvrsto gorivo, čak i pri relativno malim brzinama plina, podložni su primjetnom trošenju pepela. Kako bi se spriječilo trošenje pepela, na ove cijevi su pričvršćene različite zaštitne obloge.
Grijači zraka. Ugrađuju se za predgrijavanje vazduha koji se šalje u peć radi povećanja efikasnosti sagorevanja goriva, kao i uređaja za mlevenje uglja.
Optimalna vrijednost grijanje zraka u grijaču zraka ovisi o podu goriva koje se sagorijeva, njegovoj vlažnosti, vrsti uređaja za sagorijevanje i iznosi 200°C za ugalj koji gori na lančanoj rešetki (da bi se izbjeglo pregrijavanje rešetke), 250°C za treset koji se sagorijeva na istim rešetkama, 350. ..450 °C za tečna ili praškasta goriva koja se sagorevaju u komornim pećima.
Za postizanje visoke temperature grijanja zraka koristi se dvostepeno grijanje. Da biste to učinili, grijač zraka je podijeljen na dva dijela, između kojih je („u rezu“) ugrađen dio ekonomajzera vode.
Temperatura zraka koji ulazi u grijač zraka mora biti 10 ... 15 °C iznad točke rose dimnih plinova kako bi se izbjegla korozija hladnog kraja grijača zraka kao rezultat kondenzacije vodene pare sadržane u dimnim plinovima (kada dođu u kontakt sa relativno hladnim zidovima bojlera), kao i začepljenje prolaznih kanala za gasove pepelom koji se zalepio za mokre zidove. Ovi uslovi se mogu ispuniti na dva načina: ili povećanjem temperature izduvnih gasova i gubitkom toplote, što je ekonomski neisplativo, ili ugradnjom posebnih uređaja za zagrevanje vazduha pre nego što uđe u grejač vazduha. Za to se koriste posebni grijači u kojima se zrak zagrijava selektivnom parom iz turbina. U nekim slučajevima grijanje zraka se vrši recirkulacijom, tj. dio zraka zagrijanog u grijaču zraka vraća se kroz usisnu cijev do ventilatora i miješa se sa hladnim zrakom.
Prema principu rada, grijači zraka se dijele na rekuperativne i regenerativne. U rekuperativnim grijačima zraka, toplina iz plinova u zrak se prenosi kroz fiksnu metalnu stijenku cijevi koja ih razdvaja. U pravilu, to su čelični cijevni grijači zraka (slika 7.11) s promjerom cijevi od 25 ... 40 mm. Cijevi u njemu obično se nalaze okomito, unutar njih se kreću proizvodi izgaranja; zrak ih pere poprečnim strujanjem u nekoliko prolaza, organiziranih obilaznim zračnim kanalima (kanalima) i međupregradama.
Plin u cijevima kreće se brzinom od 8 ... 15 m / s, zrak između cijevi je dvostruko sporiji. To omogućava približno jednake koeficijente prijenosa topline na obje strane zida cijevi.
Toplinsko širenje grijača zraka opaža se kompenzatorom sočiva 6 (vidi sliku 7.11), koji se postavlja iznad grijača zraka. Uz pomoć prirubnica, pričvršćuje se odozdo na grijač zraka, a odozgo - na prijelazni okvir prethodnog dimovoda kotlovske jedinice.
Rice. 7.11. Cjevasti grijač zraka:
1 - Kolona; 2 - potporni okvir; 3, 7 - vazdušni kanali; 4 – čelik
cijevi 40´1,5 mm; 5, 9 – gornje i donje cijevne ploče debljine 20...25 mm;
6 - kompenzator termičke ekspanzije; 8 – međucijevna ploča
U regenerativnom grijaču zraka toplina se prenosi metalnom mlaznicom, koja se periodično zagrijava plinovima izgaranja, nakon čega se prenosi na strujanje zraka i daje mu akumuliranu toplinu. Regenerativni grijač zraka kotla je sporo rotirajući (3 ... 5 o/min) bubanj (rotor) sa pakovanjem (mlaznicom) od valovitog tankog čeličnog lima, zatvorenog u fiksno kućište. Tijelo je podijeljeno sektorskim pločama na dva dijela - zrak i plin. Kada se rotor okreće, pakovanje naizmenično prelazi preko gasa protok vazduha. Unatoč činjenici da pakiranje radi u nestacionarnom načinu rada, zagrijavanje kontinuiranog protoka zraka vrši se kontinuirano bez temperaturnih fluktuacija. Kretanje gasova i vazduha je protivstrujno.
Regenerativni grijač zraka je kompaktan (do 250 m2 površine po 1 m3 pakovanja). Široko se koristi u snažnim kotlovima. Nedostatak mu je veliki (do 10%) protok vazduha u gasni put, što dovodi do preopterećenja duvaljki i dimovoda i povećanja gubitaka sa izduvnim gasovima.
Promajni uređaji kotlovske jedinice. Da bi gorivo sagorijevalo u peći kotlovske jedinice, u nju se mora dovoditi zrak. Da bi se uklonili plinoviti produkti sagorijevanja iz peći i osigurao njihov prolaz kroz cijeli sistem grijnih površina kotlovske jedinice, mora se stvoriti promaja.
Trenutno postoje četiri sheme za dovod zraka i uklanjanje produkata izgaranja u kotlovskim postrojenjima:
sa prirodnim propuhom koji stvara dimnjak i prirodnim usisom zraka u peć kao rezultatom razrjeđivanja u njoj, stvorenom promajem cijevi;
· umjetna promaja koju stvara ispuh i usis zraka u peć, kao rezultat razrjeđivanja koju stvara ispuh;
·veštačka promaja koju stvara dimovod i prinudno dovod vazduha u peć pomoću ventilatora;
supercharging, u kojem je cijelo kotlovsko postrojenje zapečaćeno i stavljeno pod neki višak pritiska koji stvara ventilator ventilatora, a koji je dovoljan da se savladaju svi otpori puteva zraka i plina, čime se eliminira potreba za ugradnjom dimovoda.
Dimnjak je očuvan u svim slučajevima vještačke promaje ili rada pod pritiskom, ali je osnovna namjena dimnjaka odvođenje dimnih plinova u više slojeve atmosfere kako bi se poboljšali uvjeti za njihovo raspršivanje u prostoru.
U kotlovskim postrojenjima velikog parnog kapaciteta široko se koristi umjetna promaja s umjetnim puhanjem.
Dimnjaci su od cigle, armiranog betona i željeza. Cijevi visine do 80 m najčešće se grade od cigle, a više cijevi od armiranog betona. Gvozdene cijevi se ugrađuju samo na vertikalno cilindrične kotlove, kao i na moćne kotlove za toplu vodu od čeličnog tornja. Da bi se smanjili troškovi, obično se gradi jedan zajednički dimnjak za cijelu kotlovnicu ili za grupu kotlovnica.
Princip rada dimnjaka ostaje isti u instalacijama koje rade sa prirodnim i veštačkim propuhom, s tim što kod prirodnog propuha dimnjak mora savladati otpor cele kotlovske instalacije, a kod veštačkog stvara dodatnu promaju glavnom stvorenom. pored dimovoda.
Na sl. 7.12 prikazuje dijagram kotla sa prirodnim propuhom koji stvara dimnjak 2 . Puni se dimnim gasovima (produktima sagorevanja) gustine rg, kg/m 3, a komunicira se preko dimnih cevi kotla. 1 sa atmosferskim zrakom, čija je gustina r in, kg / m 3. Očigledno je da je r u > r r.
Sa visinom dimnjaka H razlika pritiska u vazdušnom stubu gH r in i gasovi gH r g u nivou osnove cijevi, odnosno vrijednost potiska D S, N/m 2 ima oblik
gde su p i Rg gustine vazduha i gasa u normalnim uslovima, kg/m; AT- barometarski pritisak, mm Hg. Art. Zamjenom vrijednosti r u 0 i r g 0 dobijamo
Iz jednačine (7.2) proizilazi da je prirodna promaja veća što je veća visina cijevi i temperatura dimnih plinova i što je temperatura okolnog zraka niža.
Minimalna dozvoljena visina cijevi regulirana je iz sanitarnih razloga. Promjer cijevi je određen brzinom dimnih plinova koji izlaze iz nje pri maksimalnom izlazu pare svih kotlovskih jedinica povezanih na cijev. Kod prirodnog propuha, ova brzina bi trebala biti unutar 6 ... 10 m/s, a ne manja od 4 m/s kako bi se izbjeglo remećenje propuha vjetrom (puhanje cijevi). Kod umjetne promaje, brzina izlaza dimnih plinova iz cijevi obično se pretpostavlja da je 20 ... 25 m / s.
Rice. 7.12. Shema kotla s prirodnim propuhom koju stvara dimnjak:
1 - bojler; 2 - dimnjak
Za kotlovske agregate ugrađuju se centrifugalni dimovodni odvodnici i ventilatori, a za parne generatore kapaciteta 950 t/h i više - aksijalni višestepeni odvodnici dima.
Iza kotlovske jedinice se postavljaju dimovodni uređaji, au kotlovskim postrojenjima namijenjenim sagorijevanju čvrstih goriva nakon uklanjanja pepela se ugrađuju dimovodni uređaji kako bi se smanjila količina letećeg pepela koji prolazi kroz izduvni ventilator, a samim tim i abrazija pepela ispušnog ventilatora. impeler. n
Vakum koji mora da stvori dimovod određen je ukupnim aerodinamički otpor gasni put kotlovskog postrojenja, koji se mora savladati pod uslovom da je razrjeđivanje dimnih plinova na vrhu peći 20...30 Pa i da se na izlazu dimnih plinova iz dimnjaka stvori potreban tlak brzine. U malim kotlovskim instalacijama, vakuum koji stvara dimovod je obično 1000 ... 2000 Pa, a u velikim instalacijama 2500 ... 3000 Pa.
Ventilatori koji se postavljaju ispred grijača zraka dizajnirani su za dovod nezagrijanog zraka u njega. Pritisak koji stvara ventilator određen je aerodinamičkim otporom puta zraka koji se mora savladati. Obično se sastoji od otpora usisnog kanala, grijača zraka, zračnih kanala između grijača zraka i peći, kao i otpora rešetke i sloja goriva ili gorionika. Sve u svemu, ovi otpori su 1000 ... 1500 Pa za kotlovska postrojenja niskog kapaciteta i povećavaju se na 2000 ... 2500 Pa za velika kotlovska postrojenja.
7.5. Toplotna ravnoteža kotlovske jedinice
Toplotna ravnoteža parnog kotla. Ova ravnoteža se sastoji u uspostavljanju jednakosti između količine toplote koja se isporučuje jedinici tokom sagorevanja goriva, koja se naziva raspoloživa toplota Q p str , i količinu utrošene toplote Q 1 i toplotnih gubitaka. Na osnovu toplotnog bilansa utvrđuje se efikasnost i potrošnja goriva.
U stacionarnom radu jedinice, bilans topline za 1 kg ili 1 m 3 sagorijenog goriva je sljedeći:
gdje Q p str - raspoloživa toplota po 1 kg čvrstog ili tečnog goriva ili 1 m 3 gasovitog goriva, kJ / kg ili kJ / m 3; Q 1 - iskorišćena toplota; Q 2 - gubitak topline s plinovima koji izlaze iz jedinice; Q 3 - gubitak toplote usled hemijske nepotpunosti sagorevanja goriva (pregorevanje); Q 4 - gubitak topline zbog mehaničke nepotpunosti sagorijevanja; Q 5 - gubitak toplote u okolinu kroz spoljašnji omotač kotla; Q 6 - gubitak toplote sa šljakom (slika 7.13).
Obično se u proračunima koristi jednačina toplotnog bilansa, izražena kao procenat u odnosu na raspoloživu toplotu, uzetu kao 100% ( Q p p = 100):
gdje q 1 = Q 1 × 100/Q p p; q2= Q 2 × 100/Q p p itd.
Raspoloživo grijanje uključuje sve vrste toplote uvedene u peć zajedno sa gorivom:
gdje Q nr – niža radna kalorijska vrijednost sagorijevanja goriva; Q ft fizička toplota goriva, uključujući i onu dobijenu tokom sušenja i zagrevanja; Q v.vn - toplina zraka koju primi kada se zagrije izvan kotla; Q f je toplota koja se uvodi u peć sa parom raspršivača.
Toplotni bilans kotlovske jedinice je relativan nivo temperature ili, drugim riječima, u odnosu na neku referentnu temperaturu. Ako za ovu temperaturu uzmemo temperaturu zraka koji ulazi u kotlovsku jedinicu bez grijanja izvan kotla, ne uzimamo u obzir toplinu parnog udara u mlaznicama i isključujemo vrijednost Q ft, budući da je zanemariva u odnosu na kaloričnu vrijednost goriva, možemo uzeti
Izraz (7.5) ne uzima u obzir toplinu koju u peć unosi topli zrak vlastitog kotla. Činjenica je da se ista količina topline odaje produktima sagorijevanja zraku u grijaču zraka unutar kotlovske jedinice, odnosno vrši se svojevrsna recirkulacija (povrat) topline.
Rice. 7.13. Glavni gubici toplote kotlovske jedinice
Iskorišćena toplota Q 1 se percipira grijaćim površinama u komori za sagorijevanje kotla i njegovim konvektivnim plinskim kanalima, prenosi se na radni fluid i troši se na zagrijavanje vode do temperature faznog prijelaza, isparavanje i pregrijavanje pare. Količina utrošene toplote po 1 kg ili 1 m 3 sagorelog goriva,
gdje D 1 , D n, D pr, - rad parnog kotla (potrošnja pregrijane pare), potrošnja zasićena para, potrošnja kotlovske vode za upuhivanje, kg/s; AT- potrošnja goriva, kg/s ili m3/s; i pp, i", i", i pv - respektivno, entalpije pregrijane pare, zasićene pare, vode na liniji zasićenja, napojne vode, kJ / kg. Sa stopom čišćenja 
i odsustvo protoka zasićene pare, formula (7.6) poprima oblik
Za kotlovske jedinice koje se koriste za proizvodnju tople vode (toplovodni kotlovi),
gdje G c - potrošnja tople vode, kg/s; i 1 i i 2 - respektivno, specifične entalpije vode koja ulazi u kotao i izlazi iz njega, kJ / kg.
Gubitak toplote parnog kotla. Efikasnost upotrebe goriva uglavnom je određena potpunošću sagorevanja goriva i dubinom hlađenja produkata sagorevanja u parnom kotlu.
Gubitak toplote sa dimnim gasovima Q 2 su najveće i određene su formulom
gdje I ux - entalpija dimnih gasova pri temperaturi dimnih gasova q ux i viška vazduha u dimnim gasovima α ux, kJ/kg ili kJ/m 3 ; I hv - entalpija hladnog vazduha na temperaturi hladnog vazduha t xv i višak zraka α xv; (100- q 4) je udio sagorjelog goriva.
Za moderne kotlove, vrijednost q 2 je unutar 5...8% raspoložive topline, q 2 raste sa povećanjem q ux, α ux i zapremine izduvnih gasova. Smanjenje q ux za oko 14 ... 15 ° C dovodi do smanjenja q 2 do 1%.
U savremenim energetskim kotlovskim jedinicama, q uh je 100 ... 120 °C, u industrijskim jedinicama za grijanje - 140 ... 180 °S.
Gubitak toplote usled hemijskog nepotpunog sagorevanja goriva Q 3 je toplota koja je ostala hemijski vezana u produktima nepotpunog sagorevanja. Određuje se formulom
gde je CO, H 2 , CH 4 - zapreminski sadržaj proizvoda nepotpunog sagorevanja u odnosu na suve gasove, %; brojevi ispred CO, H 2 , CH 4 - 100 puta smanjena kalorijska vrijednost 1 m 3 odgovarajućeg plina, kJ/m 3.
Toplotni gubici od hemijskog nepotpunog sagorevanja obično zavise od kvaliteta formiranja smeše i lokalnih nedovoljnih količina kiseonika za potpuno sagorevanje. dakle, q 3 zavisi od α t. Najmanje vrijednosti α t , pod kojim q 3 praktički nema, ovisno o vrsti goriva i organizaciji režima sagorijevanja.
Hemijska nepotpunost sagorijevanja uvijek je praćena stvaranjem čađi, što je neprihvatljivo u radu kotla.
Gubitak toplote usled mehaničkog nepotpunog sagorevanja goriva Q 4 - to je toplota goriva, koja se prilikom sagorevanja u komori zajedno sa produktima sagorevanja (uvlačenja) odvodi u gasne kanale kotla ili ostaje u šljaci, a tokom slojevitog sagorevanja u produktima koji propadaju rešetka (umak):
gdje a shl+pr, a ne - udio pepela u zguri, uronu i uvlačenju, određuje se vaganjem iz bilansa pepela a sl+pr + a un = 1 u ulomcima jedinice; G shl+pr, G un - sadržaj gorivih materija, odnosno u šljaci, potapanju i uvlačenju, određuje se vaganjem i naknadnim sagorevanjem u laboratorijskim uslovima uzoraka šljake, urona, zahvata, %; 32,7 kJ/kg - kalorična vrijednost gorivih materija u šljaci, potapanju i uvlačenju, prema podacima VTI; A r - sadržaj pepela radne mase goriva, %. Vrijednost q 4 zavisi od načina sagorevanja i načina uklanjanja šljake, kao i od svojstava goriva. Sa uhodanim procesom sagorevanja čvrstog goriva u komornim pećima q 4 » 0,3 ... 0,6 za goriva sa visokim sadržajem hlapljivih materija, za antracitne sitne (ASh) q 4 > 2%. Kod slojevitog sagorijevanja bitumenskog uglja q 4 = 3,5 (od čega je 1% zbog gubitaka sa šljakom, a 2,5% - sa uvlačenjem), za smeđe - q 4 = 4%.
Gubitak toplote u okolinu Q 5 ovise o vanjskoj površini jedinice i temperaturnoj razlici između površine i okolnog zraka (q 5» 0,5... 1,5 %).
Gubitak toplote sa šljakom Q 6 nastaju kao rezultat uklanjanja šljake iz peći, čija temperatura može biti prilično visoka. U pećima na prah uglja sa uklanjanjem čvrste šljake temperatura šljake je 600...700°C, a sa tečnom šljakom - 1500...1600°C.
Ovi gubici se izračunavaju po formuli
gdje sa shl je toplinski kapacitet šljake, ovisno o temperaturi šljake t linija Dakle, na 600°C sa wl = 0,930 kJ/(kg×K), i na 1600°S sa wl = 1,172 kJ/(kg×K).
Efikasnost kotla i potrošnja goriva. Savršenost termičkog rada parnog kotla ocjenjuje se bruto koeficijentom efikasnosti h do br,%. Da, u direktnoj ravnoteži.
gdje Q to - toplota korisno predana kotlu i izražena kroz apsorpciju toplote grejnih površina, kJ/s:
gdje Q st - sadržaj toplote vode ili zraka zagrijanog u kotlu i prebačenog u stranu, kJ/s (toplota izduvavanja se uzima u obzir samo za D pr > 2% od D).
Efikasnost kotla se takođe može izračunati iz inverzne ravnoteže:
Metoda direktne ravnoteže je manje precizna, uglavnom zbog poteškoća u određivanju velikih masa potrošenog goriva u radu. Toplotni gubici se određuju sa većom preciznošću, pa je metoda obrnuti balans utvrdio dominantnu distribuciju u određivanju efikasnosti.
Pored bruto efikasnosti, koristi se i neto efikasnost, koja pokazuje operativnu izvrsnost jedinice:
gdje q s.n - ukupna potrošnja toplote za sopstvene potrebe kotla, odnosno potrošnja električne energije za pogon pomoćnih mehanizama (ventilatori, pumpe i sl.), potrošnja pare za upuhivanje i prskanje loživog ulja, izračunata kao procenat raspoloživog toplota.
Iz izraza (7.13) određuje se potrošnja goriva koje se dovodi u peć B kg/s,
Budući da se dio goriva gubi zbog mehaničkog podsagorijevanja, procijenjena potrošnja goriva se koristi za sve proračune volumena zraka i produkata sagorijevanja, kao i entalpija. B R , kg/s, uzimajući u obzir mehaničku nepotpunost sagorevanja:
Pri sagorevanju tečnih i gasovitih goriva u kotlovima Q 4 = 0
test pitanja
1. Kako se klasificiraju kotlovske jedinice i koja je njihova namjena?
2. Navedite glavne tipove kotlovskih jedinica i navedite njihove glavne elemente.
3. Opisati evaporativne površine kotla, navesti vrste pregrijača i metode za kontrolu temperature pregrijane pare.
4. Koje vrste ekonomajzera vode i grijača zraka se koriste u kotlovima? Recite nam o principima njihovog uređaja.
5. Kako se dovodi vazduh i uklanjaju dimni gasovi u kotlovskim jedinicama?
6. Recite nam o namjeni dimnjaka i određivanju njegove promaje; navesti tipove dimovoda koji se koriste u kotlovskim instalacijama.
7. Koliki je toplotni bilans kotlovske jedinice? Navedite gubitke topline u kotlu i navedite njihove uzroke.
8. Kako se utvrđuje efikasnost kotlovske jedinice?