moduri TES. Cazane de abur ale centralelor termice (TPP)
Societatea Rusă pe Acțiuni pentru Energie și Electrificare
„UES din RUSIA”
GHID PENTRU ORGANIZAREA ÎNTREȚINĂRII SUPRAFEȚELOR DE ÎNCĂLZIRE A CADANIILOR CENTRALE TERMICE
RD 34.26.609-97
Data expirării stabilită
din 01.06.98
DEZVOLTATĂ de Departamentul Inspectoratului General pentru Exploatarea Centralelor și Rețelelor Electrice al RAO „UES din Rusia”
CONTRACTOR V.K. pauli
CONVENIT cu Departamentul de Știință și Tehnologie, Departamentul Exploatare Sisteme Energetice și Centrale Energetice, Departamentul Reechipare Tehnică, Reparații și Inginerie Mecanică „Energorenovare”
APROBAT de RAO „UES din Rusia” 26.02.97
Vicepreședinte O.V. Britvin
Prezentele Ghiduri stabilesc procedura de organizare a întreținerii suprafețelor de încălzire a cazanelor centralelor termice în vederea introducerii în practica operațională a unui mecanism eficient cu costuri reduse pentru asigurarea fiabilității suprafețelor de încălzire a cazanelor.
I. Dispoziţii generale
Un mecanism eficient cu costuri reduse pentru asigurarea fiabilității suprafețelor de încălzire a cazanelor implică în primul rând excluderea abaterilor de la cerințele PTE și ale altor NTD și RD în timpul funcționării lor, adică o creștere semnificativă a nivelului de funcționare. O altă direcție eficientă este introducerea în practica funcționării cazanului a unui sistem de întreținere preventivă a suprafețelor de încălzire. Necesitatea introducerii unui astfel de sistem se datorează mai multor motive:
1. După reparații programate, rămân în funcțiune conductele sau tronsoanele acestora care, din cauza proprietăților fizice și chimice nesatisfăcătoare sau posibila dezvoltare defectele metalice se încadrează în grupa „risc”, ceea ce duce la deteriorarea lor ulterioară și la oprirea cazanului. În plus, acestea pot fi manifestări ale deficiențelor de fabricație, instalare și reparare.
2. În timpul funcționării, grupul „risc” este completat din cauza deficiențelor în funcționare, exprimate prin încălcări ale regimurilor de temperatură și apă-chimice, precum și deficiențe în organizarea protecției metalului suprafețelor de încălzire ale cazanelor în timpul funcționării. timp lung de nefuncționare din cauza nerespectării cerințelor de conservare a echipamentelor.
3. Conform practicii stabilite la majoritatea centralelor electrice, în timpul opririlor de urgență ale cazanelor sau unităților electrice din cauza deteriorării suprafețelor de încălzire, doar refacerea (sau golirea) zonei deteriorate și eliminarea defectelor asociate, precum și a defectelor. în alte părți ale echipamentului care împiedică pornirea sau funcționarea normală ulterioară, sunt efectuate. O astfel de abordare, de regulă, duce la faptul că avariile sunt repetate și au loc opriri de urgență sau neprogramate ale cazanelor (unități de putere). În același timp, pentru a menține fiabilitatea suprafețelor de încălzire la un nivel acceptabil, se iau măsuri speciale în timpul reparațiilor programate ale cazanelor, inclusiv: înlocuirea suprafețelor individuale de încălzire în ansamblu, înlocuirea blocurilor (secțiunilor) acestora, înlocuirea acestora. elemente individuale(conducte sau tronsoane de conducte).
În același timp, folosesc diverse metode calculul resursei metalice a țevilor pentru care sunt planificate să fie înlocuite, cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, criteriul principal de înlocuire nu este starea metalului, ci frecvența deteriorării pe suprafață. Această abordare duce la faptul că, într-un număr de cazuri, există o înlocuire nerezonabilă a metalului, care, din punct de vedere al proprietăților sale fizico-chimice, îndeplinește cerințele de rezistență pe termen lung și ar putea rămâne în funcțiune. Și, deoarece cauza deteriorării timpurii în majoritatea cazurilor rămâne neidentificata, aceasta apare din nou după aproximativ aceeași perioadă de funcționare și stabilește din nou sarcina de a înlocui aceleași suprafețe de încălzire.
Acest lucru poate fi evitat dacă se aplică o metodologie cuprinzătoare pentru întreținerea suprafețelor de încălzire a cazanelor, care ar trebui să includă următoarele componente utilizate în mod constant:
1. Contabilitatea și acumularea statisticilor daunelor.
2. Analiza cauzelor și clasificarea acestora.
3. Predicția daunelor așteptate pe baza unei abordări statistice și analitice.
4. Detectarea prin metode instrumentale de diagnostic.
5. Întocmirea declarațiilor de anvergură a lucrărilor pentru oprirea de urgență preconizată, neprogramată sau planificată pe termen scurt a cazanului (grupului de putere) pentru reparații curente din a doua categorie.
6. Organizarea lucrărilor pregătitoare și controlul intrărilor materialelor de bază și auxiliare.
7. Organizarea și desfășurarea lucrărilor planificate de reparații de restaurare, diagnosticare preventivă și depistare a defectelor prin metode vizuale și instrumentale și înlocuirea preventivă a suprafețelor de încălzire.
8. Controlul asupra conducerii și acceptării suprafețelor de încălzire după lucrările de reparații.
9. Controlul (monitorizarea) încălcărilor operaționale, elaborarea și adoptarea măsurilor de prevenire a acestora, îmbunătățirea organizării operațiunii.
Într-o măsură sau alta, element cu element, sunt utilizate toate componentele metodologiei de întreținere la centralele electrice, dar încă nu există o aplicare cuprinzătoare într-o măsură suficientă. LA cel mai bun caz sacrificarea serioasă se efectuează în timpul reparațiilor programate. Cu toate acestea, practica arată necesitatea și oportunitatea introducerii unui sistem de întreținere preventivă a suprafețelor de încălzire a cazanelor în perioada de revizie. Acest lucru va permite în cel mai scurt timp posibil să crească semnificativ fiabilitatea lor cu cost minim fonduri, forță de muncă și metal.
Conform principalelor prevederi ale „Regulilor pentru organizarea întreținerii și reparațiilor echipamentelor, clădirilor și structurilor centralelor și rețelelor electrice” (RDPr 34-38-030-92), întreținerea și repararea prevăd implementarea unui set de lucrări menite să asigure starea bună a echipamentului, funcționarea fiabilă și economică a acestuia efectuată cu o anumită frecvență și succesiune, la costuri optime de muncă și materiale. În același timp, întreținere echipamente de operare centralele electrice este considerată ca implementarea unui set de măsuri (inspecție, control, ungere, reglare etc.) care nu necesită retragerea acesteia pentru reparațiile curente. În același timp, ciclul de reparații prevede T2 - reparații curente din a doua categorie cu o oprire programată pe termen scurt a cazanului sau a unității de alimentare. Numărul, momentul și durata opririlor pentru T2 sunt planificate de centrale în limitele pentru T2, care este de 8-12 zile suplimentare (pe părți) pe an, în funcție de tipul de echipament.
În principiu, T2 este timpul acordat centralei electrice în perioada de revizie pentru a elimina defecțiunile minore care se acumulează în timpul funcționării. Dar, în același timp, desigur, ar trebui efectuată și întreținerea unui număr de unități critice sau „problematice” cu fiabilitate redusă. Totuși, în practică, din dorința de a asigura îndeplinirea sarcinilor pentru puterea de funcționare, în marea majoritate a cazurilor, limita T2 este epuizată prin opriri neprogramate, în timpul cărora, în primul rând, elementul deteriorat este reparat și defecte care împiedică pornirea și se elimină funcționarea normală ulterioară. Nu mai este timp pentru întreținerea direcționată, iar pregătirile și resursele nu sunt întotdeauna disponibile.
Situația actuală poate fi corectată dacă următoarele concluzii sunt acceptate ca axiomă și utilizate în practică:
Suprafețele de încălzire, ca element important care determină fiabilitatea cazanului (unitatea energetică), necesită întreținere preventivă;
Planificarea lucrărilor ar trebui efectuată nu numai pentru data fixată în programul anual, ci și pentru faptul unei opriri neprogramate (de urgență) a cazanului sau a unității de alimentare;
Programul de întreținere a suprafețelor de încălzire și sfera lucrărilor viitoare trebuie să fie predeterminate și aduse tuturor executanților în prealabil, nu numai înainte de data opririi preconizată conform planului, ci și înainte de orice posibilă urgență cea mai apropiată ( neprogramat) oprire;
Indiferent de forma de oprire, ar trebui predeterminat un scenariu pentru combinarea lucrărilor de reparare și restaurare, de prevenire și diagnosticare.
II. Sistem de control statistic pentru fiabilitatea suprafețelor de încălzire a cazanelor la TPP-uri
În managementul fiabilității echipamente de putere(în acest caz, cazane) statisticile de deteriorare joacă un rol semnificativ, deoarece vă permite să obțineți o descriere cuprinzătoare a fiabilității obiectului.
Utilizarea abordării statistice se manifestă deja în prima etapă a activităților de planificare care vizează îmbunătățirea fiabilității suprafețelor de încălzire. Aici, statisticile daunelor îndeplinesc sarcina de a prezice momentul critic ca unul dintre semnele care determină necesitatea de a lua o decizie de înlocuire a suprafeței de încălzire. Cu toate acestea, analiza arată că o abordare simplificată pentru determinarea momentului critic al statisticilor de deteriorare duce adesea la înlocuiri nerezonabile ale conductelor suprafețelor de încălzire care nu și-au epuizat încă resursele.
Prin urmare, o parte importantă a întregului complex de sarcini incluse în sistemul de întreținere preventivă este compilarea domeniului optim de activitate specifică care vizează eliminarea deteriorării suprafețelor de încălzire în condiții normale de funcționare programată. Valoare mijloace tehnice diagnosticarea este fără îndoială, totuși, în prima etapă, este mai adecvată o abordare statistico-analitică, care vă permite să determinați (conturați) limitele și zonele de daune și, prin urmare, să minimizați costul fondurilor și resurselor în următoarele etape de detectare a defecțiunilor și înlocuirea preventivă preventivă a conductelor suprafețelor de încălzire.
Pentru a crește eficiența economică a planificării volumului de înlocuire a suprafețelor de încălzire, este necesar să se țină seama de obiectivul principal al metodei statistice - creșterea validității concluziilor prin utilizarea logicii probabilistice și analiza factorilor, care, pe baza combinației de date spațiale și temporale, fac posibilă construirea unei metodologii de creștere a obiectivității determinării momentului critic pe baza trăsăturilor legate statistic și a factorilor ascunși observației directe. Cu ajutorul analizei factoriale, relația dintre evenimente (daune) și factori (cauze) ar trebui nu numai stabilită, ci și măsura acestei relații ar trebui să fie determinată și principalii factori care stau la baza modificărilor de fiabilitate.
Pentru suprafețele de încălzire, importanța acestei concluzii se datorează faptului că cauzele deteriorării sunt într-adevăr de natură multifactorială și un număr mare de caracteristici de clasificare. Prin urmare, nivelul metodologiei statistice aplicate ar trebui să fie determinat de natura multifactorială, de acoperirea indicatorilor cantitativi și calitativi și de stabilirea sarcinilor pentru rezultatele dorite (așteptate).
În primul rând, fiabilitatea ar trebui prezentată sub forma a două componente:
fiabilitatea structurală, determinată de calitatea proiectării și fabricației, și fiabilitatea de funcționare, determinată de condițiile de funcționare ale cazanului în ansamblu. În consecință, statisticile daunelor ar trebui să provină și din două componente:
Statistici de primul fel - studiul experienței de funcționare (deteriorări) a cazanelor de același tip ale altor centrale electrice pentru a reprezenta zonele focale pe cazane similare, ceea ce va face posibilă identificarea clară a defectelor de proiectare. Și, în același timp, acest lucru va face posibil să vedeți și să conturați pentru propriile dvs. cazane zone focale probabilistice de deteriorare, pe care apoi este recomandabil să le „plimbați”, împreună cu detectarea vizuală a defecțiunilor, prin intermediul diagnosticului tehnic;
Statistici de al doilea fel - asigurarea contabilizarii daunelor la centralele proprii. În acest caz, este recomandabil să păstrați o evidență fixă a daunelor pe secțiunile de țevi nou instalate sau secțiunile suprafețelor de încălzire, care va ajuta la identificarea motive ascunse ducând la reapariția daunelor după un timp relativ scurt.
Menținerea statisticilor de primul și al doilea fel va asigura găsirea zonelor de oportunitate pentru utilizarea diagnosticului tehnic și înlocuirea preventivă a secțiunilor suprafețelor de încălzire. În același timp, este și necesar să se păstreze statistici vizate - contabilizarea locurilor defectate vizual și prin intermediul diagnosticelor instrumentale și tehnice.
Metodologia de utilizare a metodelor statistice include următoarele domenii:
Statistici descriptive, inclusiv gruparea, reprezentarea grafică, descrierea calitativă și cantitativă a datelor;
Teoria inferenței statistice utilizată în cercetare pentru a prezice rezultatele din datele sondajului;
Teoria planificării experimentului, care servește la detectarea relațiilor cauzale dintre variabilele de stare ale obiectului studiat pe baza analizei factoriale.
La fiecare centrală electrică, observațiile statistice ar trebui efectuate conform unui program special, care este un sistem de control al fiabilității statistice - SSRS. Programul trebuie să conțină întrebări specifice la care să se răspundă în forma statistică, precum și să justifice tipul și metoda de observare.
Programul care caracterizează scopul principal al cercetării statistice ar trebui să fie cuprinzător.
Sistemul de control al fiabilității statistice ar trebui să includă procesul de acumulare a informațiilor despre avarii, sistematizarea acestora și aplicarea la jurnalele de suprafață de încălzire, care sunt introduse independent de jurnalele de reparații pentru suprafețele cu deteriorare. În anexele 1 și 2, de exemplu, sunt date formele supraîncălzitoarelor convective și cu ecran. Forma este o vedere a părții extinse a suprafeței de încălzire, pe care este marcată locația deteriorării (x) și este pus un index, de exemplu 4-1, unde prima cifră înseamnă număr de serie evenimente, a doua cifră pentru un supraîncălzitor convectiv este numărul conductei din rânduri la numărarea de sus, pentru un supraîncălzitor cu ecran - numărul ecranului conform sistemului de numerotare stabilit pentru acest cazan. Formularul contine o coloana de identificare a cauzelor, unde se trec rezultatele anchetei (analizei) si o coloana de masuri care vizeaza prevenirea pagubelor.
Utilizarea tehnologiei informatice ( calculatoare personale, unită în retea locala) crește semnificativ eficiența sistemului de control statistic pentru fiabilitatea suprafețelor de încălzire. Atunci când se dezvoltă algoritmi și programe de calculator pentru SSCS, este recomandabil să se concentreze pe crearea ulterioară la fiecare centrală electrică a unui sistem informatic și expert integrat „Fiabilitatea suprafețelor de încălzire a cazanelor”.
Rezultatele pozitive ale abordării statistico-analitice pentru detectarea defectelor și determinarea locurilor presupuselor deteriorări ale suprafețelor de încălzire sunt că controlul statistic vă permite să determinați centrele de deteriorare, iar analiza factorială vă permite să le legați de cauze.
În același timp, ar trebui să se țină seama de faptul că metoda de analiză factorială are anumite slăbiciuni, în special, nu există o soluție matematică neechivocă la problema încărcărilor factorilor, de exemplu. influența factorilor individuali asupra modificărilor diferitelor variabile de stare a obiectului.
Acesta poate fi prezentat ca exemplu: să presupunem că am determinat resursa reziduală a metalului, adică. avem date despre așteptarea matematică a daunei, care poate fi exprimată ca valoare de timp T. Cu toate acestea, din cauza încălcărilor condițiilor de funcționare care au avut loc sau au loc în mod constant, i.e. creând condiții de „risc” (de exemplu, încălcarea regimului de apă-chimic sau temperatură etc.), deteriorarea începe după un timp t, care este semnificativ mai mic decât se aștepta (calculat).
Prin urmare, scopul principal al abordării statistico-analitice este, în primul rând, de a asigura implementarea unui program de întreținere preventivă a suprafețelor de încălzire a cazanelor pe baza unor informații rezonabile și a unei baze economice fezabile de luare a deciziilor, având în vedere nivelul actual de deteriorare în condițiile întreținerii operaționale și reparatorii existente.
III. Organizarea cercetării cauzelor deteriorării (deteriorării) suprafețelor de încălzire a cazanelor la TPP
O parte importantă a organizării sistemului de întreținere preventivă a suprafețelor de încălzire a cazanelor este investigarea cauzelor deteriorării, care ar trebui efectuată de o comisie profesională specială aprobată prin ordin al centralei și condusă de inginer-șef. În principiu, comisia ar trebui să abordeze fiecare caz de deteriorare a suprafeței de încălzire ca un eveniment de urgență, semnalând neajunsuri în politica tehnică dusă la centrala electrică, neajunsuri în gestionarea fiabilității instalației energetice și a echipamentelor acesteia.
În comisie sunt adjuncți ai inginerului șef reparații și exploatare, șef atelier cazane și turbine (cazane), șef atelier chimie, șef laborator metal, șef unitate reparații, șef planificare și pregătire reparații, șef de atelier (grup) de reglare și testare, șef de ateliere de automatizare și măsurare termică și un inspector de funcționare (în absența primelor persoane, adjuncții acestora participă la lucrările comisiei).
În activitatea sa, comisia este ghidată de materialul statistic acumulat, de concluziile analizei factorilor, de rezultatele identificării daunelor, de concluziile experților în metal, de datele obținute în timpul inspecției vizuale și de rezultatele detectării defecțiunilor prin intermediul diagnosticului tehnic.
Sarcina principală a comisiei desemnate este să investigheze fiecare caz de deteriorare a suprafețelor de încălzire a cazanului, să elaboreze și să organizeze implementarea domeniului de aplicare. măsuri preventive pentru fiecare caz concretși elaborarea măsurilor de prevenire a pagubelor (conform secțiunii 7 din formularul actului de anchetă), precum și organizarea și controlul asupra punerii în aplicare a acestora. În scopul îmbunătățirii calității cercetării cauzelor de deteriorare a suprafețelor de încălzire a cazanelor și evidenței acestora în conformitate cu modificarea nr. 4 la Instrucțiunea de investigare și contabilizare a încălcărilor tehnologice în exploatarea centralelor, rețelelor și sistemele electrice (RD 34.20.101-93), rupturile si fistulele suprafetelor de incalzire sunt supuse investigarii, survenite sau depistate in timpul functionarii, nefunctionarii, reparatiilor, incercarilor, inspectiilor si incercarilor de rutina, indiferent de momentul si metoda de detectare a acestora.
Totodată, această comisie este consiliul de experți al centralei electrice cu privire la problema „Fiabilitatea suprafețelor de încălzire a cazanelor”. Membrii comisiei sunt obligați să studieze și să promoveze publicațiile, documentația de reglementare și tehnică și administrativă, evoluțiile științifice și tehnice și cele mai bune practici care vizează îmbunătățirea fiabilității cazanelor în rândul lucrătorilor lor subordonați ingineri și tehnici. Sarcina comisiei include, de asemenea, asigurarea respectării cerințelor „Sistemului Expert de Monitorizare și Evaluare a Condițiilor de Funcționare a Cazanelor TPP” și eliminarea comentariilor identificate, precum și elaborarea programelor de îmbunătățire a fiabilității pe termen lung, organizarea implementării acestora și Control.
IV. Planificarea măsurilor preventive
Un rol esențial în sistemul de întreținere preventivă îl au:
1. Planificarea domeniului optim (pentru o oprire pe termen scurt) a măsurilor preventive în zonele focale (zonele de risc) determinate de sistemul de control al fiabilității statistice, care poate include: înlocuirea secțiunilor de conducte drepte, resudarea sau consolidarea îmbinărilor de contact și compozite , resudarea sau întărirea îmbinărilor de colț , înlocuirea coturilor, înlocuirea tronsoanelor în locurile de fixare rigidă (crackere), înlocuirea secțiunilor întregi, refacerea țevilor și coloanelor înfundate anterior etc.
2. Eliminarea daunelor care au cauzat o oprire de urgență (neprogramată) sau daune detectate în timpul și după oprirea cazanului.
3. Detectare (diagnosticare vizuală și tehnică), care dezvăluie o serie de defecte și formează un anumit volum suplimentar, care ar trebui împărțit în trei componente:
a) defecte care urmează să fie eliminate la oprirea viitoare (așteptată), programată sau de urgență;
b) sunt incluse defectele care necesită o pregătire suplimentară, dacă nu provoacă un pericol iminent de deteriorare (o evaluare mai degrabă condiționată, este necesar să se evalueze ținând cont de intuiția profesională și de metodele cunoscute de evaluare a ratei de dezvoltare a unui defect). în domeniul de activitate pentru următoarea oprire;
c) defecțiunile care nu vor duce la deteriorare în perioada de revizie, dar trebuie eliminate în următoarea campanie de reparații, sunt incluse în sfera lucrărilor pentru viitoarele reparații curente sau majore.
Metoda de diagnosticare bazată pe utilizarea memoriei magnetice metalice, care s-a dovedit deja a fi un mijloc eficient și simplu de identificare (respingere) țevilor și bobinelor incluse în „grupul de risc”, devine cel mai comun instrument pentru detectarea defecțiunilor țevilor. a suprafetelor de incalzire. Deoarece acest tip de diagnosticare nu necesită pregătirea specială a suprafețelor de încălzire, a început să atragă operatorii și să intre în practică pe scară largă.
Prezența fisurilor în metalul conductei, care provin din locurile de deteriorare a calcarului, este de asemenea detectată prin testarea cu ultrasunete. Calibrele de grosime cu ultrasunete permit detectarea în timp util a subțierii periculoase a peretelui metalic al țevii. În determinarea gradului de impact asupra peretelui exterior al țevii de metal (coroziune, eroziune, uzură abrazivă, întărire prin lucru, formare de calcar etc.), detectarea vizuală a defecțiunilor joacă un rol semnificativ.
Cea mai importantă parte a acestui pas este să determinați indicatorii cantitativi pe care trebuie să vă concentrați atunci când compilați volumul pentru fiecare oprire specifică: timpul de oprire și costul costurilor de lucru. Aici este necesar, în primul rând, să depășim o serie de motive constrângătoare care, într-o măsură sau alta, au loc în practică reală:
Barieră psihologică pentru directorii de centrale electrice și supraveghetorii de magazine, crescută în spiritul necesității de a readuce urgent în funcțiune centrala sau unitatea de alimentare, în loc de a utiliza această oprire de urgență sau neprogramată într-un grad suficient pentru a asigura fiabilitatea suprafețelor de încălzire;
Bariera psihologică a managerilor tehnici, care nu permite desfășurarea unui program amplu într-o perioadă scurtă de timp;
Incapacitatea de a oferi motivație atât pentru propriul personal, cât și pentru personalul contractorilor;
Deficiențe în organizarea lucrărilor pregătitoare;
Abilități scăzute de comunicare ale șefilor de departamente conexe;
Lipsa de încredere în posibilitatea depășirii problemei deteriorării suprafețelor de încălzire prin măsuri preventive;
Lipsa abilităților organizatorice și calități sau calificări cu voință puternică a managerilor tehnici (ingineri șefi, adjuncții acestora și șefi de departamente).
Acest lucru face posibilă planificarea domeniului fizic de lucru pentru cazanele cu deteriorare crescută a suprafețelor de încălzire pentru posibilitatea maximă de implementare a acestora, ținând cont de durata opririi, schimburile și asigurarea condițiilor pentru combinarea sigură a muncii.
Includerea în sistemul de întreținere preventivă a suprafețelor de încălzire a cazanelor de intrare, controlul curentului și controlul calității lucrărilor de reparații efectuate va îmbunătăți semnificativ calitatea lucrărilor de reparații preventive și de urgență efectuate. O analiză a cauzelor daunelor arată o serie de încălcări semnificative frecvente în timpul lucrărilor de reparații, dintre care cele mai semnificative în ceea ce privește consecințele lor sunt:
Controlul de intrare al materialelor principale și de sudură se efectuează cu abateri de la cerințele paragrafelor 3.3 și 3.4 din Documentul de orientare privind sudarea, tratarea termică și controlul sistemelor de conducte ale cazanelor și conductelor în timpul instalării și reparațiilor echipamentelor centralelor electrice (RTM-). 1s-93);
Cu încălcarea cerințelor clauzei 16.7 din RTM-1s-93, controlul măturarii bilei nu este efectuat pentru a verifica dacă aria de curgere specificată este asigurată în îmbinările sudate ale țevilor suprafețelor de încălzire;
Cu încălcarea cerințelor clauzei 3.1 RTM-1s-93, sudorii care nu sunt autorizați pentru acest tip de lucrări au voie să lucreze pe suprafețe de încălzire;
Cu încălcarea cerințelor clauzei 6.1 RTM-1s-93 în timpul lucrărilor de recuperare de urgență, stratul de rădăcină al sudurii este realizat prin sudare manuală cu arc cu electrozi acoperiți în loc de sudarea cu arc cu argon. Astfel de încălcări sunt detectate la o serie de centrale electrice și în timpul reparațiilor programate;
Cu încălcarea cerințelor clauzei 5.1 din Manualul pentru repararea echipamentelor cazanelor centralelor electrice (tehnologie și condiții tehnice pentru repararea suprafețelor de încălzire ale unităților de cazan), tăierea conductelor defecte sau a secțiunilor acestora se realizează prin tăiere la foc, si nu mecanic.
Toate aceste cerințe trebuie să fie clar menționate în reglementările locale pentru repararea și întreținerea suprafețelor de încălzire.
În programul de măsuri preventive, la înlocuirea secțiunilor de țevi sau a secțiunilor suprafețelor de încălzire în „zonele de risc”, utilizarea unor clase de oțel de o clasă superioară față de cele stabilite, deoarece aceasta va crește semnificativ durata de viață a metalului în zona de deteriorare crescută și egalizează resursele suprafeței de încălzire în general. De exemplu, utilizarea oțelurilor austenitice cu crom-mangan (DI-59) rezistente la căldură, care sunt mai rezistente la formarea calcarului, împreună cu o creștere a fiabilității supraîncălzitoarelor, va face posibilă slăbirea procesului. uzura abraziva elemente ale traseului de curgere a turbinelor.
V. Măsuri preventive și de precauție
Volum munca preventiva, efectuată pe termen scurt programat pentru T2 sau o oprire de urgență, nu trebuie închisă doar pe suprafața de încălzire a centralei propriu-zise. În același timp, defectele care afectează direct sau indirect fiabilitatea suprafețelor de încălzire trebuie identificate și eliminate.
În acest moment, este necesar, folosind pe cât posibil oportunitatea, să se efectueze un set de măsuri de verificare și măsuri specifice care vizează eliminarea manifestărilor tehnologice negative care reduc fiabilitatea suprafețelor de încălzire. În funcție de starea echipamentului, nivelul de funcționare, caracteristicile tehnologice și de proiectare, pentru fiecare centrală electrică lista acestor acțiuni poate fi diferită, cu toate acestea, următoarele lucrări ar trebui să fie obligatorii:
1. Determinarea densității sistemului de conducte condensatorului și a încălzitoarelor de rețea pentru a detecta și elimina locurile în care apa brută pătrunde pe calea condensului. Verificarea etanșeității garniturilor de vid.
2. Verificarea etanseitatii fitingurilor de pe bypass-ul instalatiei de desalinizare bloc. Verificarea funcționalității dispozitivelor care împiedică îndepărtarea materialelor filtrante în tract. Controlul materialelor filtrante pentru ungere. Verificați dacă există o peliculă de ulei pe suprafața apei din rezervorul cu punct scăzut.
3. Asigurarea pregătirii încălzitoarelor de înaltă presiune pentru pornirea în timp util la pornirea unității de alimentare (cazan).
4. Eliminarea defectelor la aparatele de prelevare si la aparatele de preparare a probelor de condens, apa de alimentare si abur.
5. Eliminarea defectelor în controlul temperaturii metalului suprafețelor de încălzire, a mediului de-a lungul traseului și a gazelor din camera rotativă a cazanului.
6. Eliminarea defectelor la sistemele automate de control a procesului de ardere și a condițiilor de temperatură. Dacă este necesar, îmbunătățiți caracteristicile regulatoarelor de injecție, alimentarea cazanului și combustibilului.
7. Inspectarea si eliminarea defectelor la sistemele de preparare si alimentare cu praf. Verificarea si eliminarea arsurilor la duzele arzatoarelor cu gaz. Pregătirea pentru aprinderea viitoare a duzelor de păcură calibrate la stand.
8. Efectuarea lucrărilor care vizează reducerea pierderilor de abur și apă, reducerea aspirației aerului în sistemul de vid, reducerea aspirației aerului în cuptor și traseul de gaz al cazanelor care funcționează sub vid.
9. Verificarea si eliminarea defectelor la captuseala si invelisul cazanului, prinderile suprafetelor de incalzire. Îndreptarea suprafețelor de încălzire și eliminarea blocajelor. Verificarea si eliminarea defectelor la elementele sistemelor de curatare prin suflare si împușcare pentru suprafețele de încălzire.
10. Pentru cazanele cu tambur, în plus, trebuie efectuate următoarele:
Eliminarea încălcărilor în funcționarea dispozitivelor de separare intra-tambur, care pot duce la antrenarea picăturilor de apă din cazan cu abur;
Eliminarea scurgerilor în condensatoare ale condensului propriu;
Pregătirea condițiilor care să asigure alimentarea cazanelor numai cu apă demineralizată (înăsprirea cerințelor clauzei 1.5 din Ghidul pentru tratarea corectivă a cazanelor cu tambur cu presiunea de 3,9-13,8 MPa: RD 34.37.522-88);
Organizarea aprovizionării cu fosfat după o schemă individuală în vederea asigurării calității epurării corective a apei din cazan (cerințe mai stricte ale clauzei 3.3.2 din RD 34.37.522-88 datorită faptului că modul de bază al cazanelor de același tip de obicei nu este furnizat);
Asigurarea functionarii corecte a dispozitivelor de purjare.
11. Pregatirea conditiilor care sa asigure umplerea cazanelor pentru incercarea de presiune si aprinderea ulterioara numai cu apa demineralizata sau condens de turbina. Înainte de a aprinde cazane cu tambur și cazane o singură dată, care funcționează în modurile hidrazină și hidrazină-amoniac, trebuie umplute numai cu apă dezaerată. Pentru a elimina gazele necondensabile care contribuie la formarea impurităților corozive, cazanele cu trecere o singură dată care funcționează în moduri neutru-oxigen și oxigen-amoniac ar trebui să fie umplute înainte de aprinderea în modul de dezaerare (cerințe mai stricte ale clauzei 4.3.5 din PTE) .
12. La curățarea cu apă exterioară a suprafețelor de încălzire utilizate pentru pregătirea acestora pentru reparație, este necesar să se efectueze uscarea ulterioară a cazanului pentru a preveni coroziunea metalului suprafeței exterioare a conductelor. Dacă există gaz la centrală, uscarea se efectuează prin aprinderea cazanului pe gaz (timp de 1-2 ore), în absența gazului - prin mecanisme de suflare a curentului atunci când încălzitoarele cazanului sunt pornite.
13. Un rol important în asigurarea fiabilității suprafețelor de încălzire a cazanelor îl joacă suportul metrologic - calibrarea mijloacelor de măsurare a temperaturii mediului de-a lungul traseului, a metalului suprafețelor de încălzire și a gazelor din camera rotativă. Calibrarea instrumentelor de măsurare enumerate (termocupluri, canale de măsurare și dispozitive secundare, inclusiv cele incluse în sistemul APCS) trebuie efectuată conform programului de calibrare în conformitate cu paragrafele. 1.9.11. și 1.9.14 PTE. Dacă aceste cerințe nu au fost îndeplinite înainte, atunci este necesar să se efectueze o calibrare pas cu pas a instrumentelor de măsurare a parametrilor enumerați în timpul opririi cazanelor (unităților de putere), deoarece chiar și erori minore în direcția subestimării citirile afectează semnificativ reducerea resurselor de metal și, în consecință, reduc fiabilitatea suprafețelor de încălzire.
VI. constatări
1. Dificultățile financiare grave ale tuturor centralelor electrice din industrie nu permit abordarea adecvată a problemelor de reproducere în timp util a mijloacelor fixe, o sarcină importantă a operatorilor este căutarea intenționată a oportunităților și metodelor de economisire a resurselor și de a asigura funcţionare fiabilă echipamente de putere. O evaluare reală a situației de la centralele industriei arată că departe de toate rezervele și oportunitățile în această direcție au fost epuizate. Iar introducerea unui sistem integrat de întreținere preventivă în practica operațională, fără îndoială, va reduce semnificativ costurile de reparare și operare pentru producția de energie electrică și termică și va asigura fiabilitatea suprafețelor de încălzire a cazanelor la TPP-uri.
2. Alături de identificarea și eliminarea avariilor la conductele suprafețelor de încălzire și înlocuirea preventivă preventivă a zonelor „de risc” identificate pe baza unei abordări statistico-analitice și a detectării defecțiunilor (vizuale și instrumentale), un rol semnificativ în întreținerea preventivă. sistemul ar trebui să fie acordat pentru eliminarea (atenuarea) manifestărilor negative din deficiențe în organizarea funcționării. Prin urmare, programul de întreținere preventivă a suprafețelor de încălzire a cazanelor trebuie construit în două direcții paralele (Anexa 3):
Asigurarea fiabilității curente (imediate) a suprafețelor de încălzire a cazanelor;
Crearea condițiilor care să asigure fiabilitatea (prospectivă) pe termen lung (creșterea resurselor) suprafețelor de încălzire ale cazanelor.
3. În organizarea unui sistem cuprinzător de întreținere preventivă a suprafețelor de încălzire, cunoștințele în acest domeniu ale managerilor, specialiștilor șefi și lucrătorilor de inginerie și tehnici sunt de o importanță capitală. Pentru a lărgi orizonturile și a lua în considerare în activitățile practice experiența industriei în asigurarea fiabilității suprafețelor de încălzire a cazanelor, este recomandabil la fiecare centrală să alcătuiască o selecție de materiale privind problema și să le organizeze studiul de către personalul relevant.
ANEXA 1
| Orez. 1. Forma de deteriorare a cazanului punct de control HP nr. 1, filet - A | Rezultatele anchetei(identificare) deteriorare
1. Data. Poziția #1-2. Rupere fără deformare a unei secțiuni drepte a unei țevi din oțel 12X18H12T, cu deschidere de-a lungul generatricei superioare de-a lungul țevii. Un studiu al unui eșantion tăiat aproape de punctul de deteriorare a arătat că structura oțelului respectă cerințele caietului de sarcini, dar deteriorarea calcarului este clar vizibilă pe suprafața interioară cu formarea de fisuri longitudinale care se transformă în metal. 2. Data. Poziția #2-1. Rupere fără deformare a unei secțiuni drepte a unei țevi din oțel 12X18H12T, cu deschidere de-a lungul generatricei superioare a țevii. În zona deteriorării și pe țevile adiacente sunt vizibile clar urme de întărire și uzură prin împușcare. Analiza metalografică a arătat că motivul ruperii țevii de oțel austenitic a fost călirea intensă prin muncă datorată desprinderii despărțitorului dispozitivului de turnare cu împușcare superioară. 3. Data. Poziția #3-6. Rupere fără deformare pe generatoarea inferioară a țevii din oțel 12Kh1MF. Examinarea zonei deteriorate a evidențiat o adâncitură semnificativă de-a lungul generatricei inferioare a suprafeței interioare a țevii din cauza conservării uscate nesatisfăcătoare în timpul opririlor unității cazanului, agravată de scăderea serpentinei din cauza uzurii „cocoșilor” sistemului de suspensie. |
1. La fiecare oprire, efectuați o inspecție magnetică în faze a conductelor din secțiunile de ieșire ale bobinelor. Includeți conductele defecte în lista de întreținere pentru fiecare oprire a cazanului. Dezvoltați un program de îmbunătățire a calității peliculei de protecție cu oxid: îmbunătățirea calității apei și a regimurilor de temperatură, stăpânirea tratamentului cu abur-apă-oxigen etc. 2. Pentru a preveni deteriorarea țevilor de austenită din cauza întăririi intense prin muncă prin împușcare atunci când separatorul de oprire de turnare superior este rupt, obligați personalul să verifice funcționarea împușcatoarelor înainte de curățarea împușcăturii (instrucțiunile din instrucțiuni se fac în funcție de proiectarea, dacă nu permite, atunci personalul de reparații verifică în timpul opririlor). 3. În timpul opririlor unităților cazanului, inspectați și refaceți prinderile serpentinelor de supraîncălzire pe sistemul de suspensie prin înlocuirea secțiunilor de conducte ale sistemului de suspensie cu „cocoși” (articulațiile sunt realizate deasupra și dedesubtul supraîncălzitorului). Îmbunătățiți calitatea" uscare în vid„. Luați în considerare fezabilitatea introducerii PVKO. |
| 4. Data. Poziția #4-4. Ruperea unei țevi din oțel 12Kh1MF în punctul de trecere prin căptușeala dintre partea convectivă și „cutia caldă”. Coroziunea externă semnificativă a metalului la locul ruperii. Cauza avariei: expunerea la coroziune de parcare cu acid sulfuric, care se formează în timpul spălării cu apă a arborelui convectiv înainte de scoaterea cazanului pentru reparații programate. | 4. Pentru a exclude coroziunea exterioară a conductelor în punctele de trecere prin căptușeala cu acid sulfuric, care se formează în timpul curățării exterioare a suprafețelor de încălzire, se introduce practica uscării cazanului după fiecare astfel de curățare prin aprinderea pe gaz sau fierbinte. aer de la suflante cu încălzitoarele pornite. | |
| 5. Data. Poziția #5-2. Ruptură longitudinală de-a lungul generatricei exterioare a curbei ("kalacha"). Analiza metalografică a arătat că în timpul reparației (data) a fost montat un cot care nu a suferit austenizare după fabricație de către personalul de reparații (încălcări similare pot fi și din vina producătorilor).6. Data. Poziția #6-1. Ruptură de deformare (plastică) în zona articulației de contact. Analiza metalografică a metalului din zona defectuoasă a arătat epuizarea resursei de rezistență pe termen lung în zona afectată de căldură. Analiza metalografică a metalului din zona defectuoasă a arătat epuizarea resursei de rezistență pe termen lung în zona afectată de căldură. Analiza metalografică a țevii de metal la o distanță de un metru de locul deteriorării a arătat că structura metalului nu îndeplinește, de asemenea, cerințele de rezistență pe termen lung conform specificațiilor. Această bobină este situată într-o parte rarefiată a suprafeței de supraîncălzire, din cauza defectelor de proiectare în zona de îmbinare a colectorului. | 5. Îmbunătățiți calitatea inspecției primite a produselor livrate din fabrică. Nu permiteți instalarea de coturi care nu au suferit austenitizare. Verificați documentația de reparație, identificați întregul lot de coturi neaustenizate și înlocuiți-le la următoarele opriri (sau în timpul reparațiilor). 6. Efectuați inspecția magnetică a conductelor situate în partea rarefiată, pe baza rezultatelor detectării defecțiunilor, în primul rând, înlocuiți conductele care sunt supuse influenței maxime a temperaturilor care depășesc nivelul admisibil. Conductele rămase din zona „coridorul de gaz” vor fi înlocuite cel mai apropiat reparatii programate. Să studieze experiența centralelor aferente și să solicite producătorului să furnizeze informații cu privire la posibilitatea de reconstrucție a părții rarefiate în zonele de îmbinare de pe colectoare. |
|
| 7. Data. Poziția #7-3. Deteriorarea sudurii compozite. Ancheta a arătat că țeava a fost ciupită în punctul de trecere prin peretele despărțitor dintre arborele convectiv și „cutia caldă”, cauzată de „influxurile” de beton. | 7. Inspectați toate locurile în care țevile de supraîncălzire trec prin căptușeală, curățați locurile ciupit găsite. Pentru a îmbunătăți calitatea lucrărilor de zidărie, pentru a asigura controlul necesar în timpul recepției. |
ANEXA 2
 |
Rezultatele investigației daunelor (identificare) 1. Data. Poziția #1-2. Rupere prin deformare (plastică) a unei secțiuni de țeavă dreaptă. Analiza metalografică a arătat că metalul nu îndeplinește cerințele specificațiilor din cauza supraîncălzirii pe termen scurt. Bobina tăiată de la colectoare a fost verificată prin rularea bilei, care a rămas blocată în joncțiunea poz.-a). Studiul îmbinării a arătat că îmbinarea a fost sudată în timpul reparațiilor de urgență (data) cu încălcări ale cerințelor RTM-1s-93s - stratul rădăcină al îmbinării în loc de sudarea cu arc cu argon cu un electrod neconsumabil a fost efectuat de către sudarea cu arc electric cu electrozi acoperiți, ceea ce a dus la prezența unor căderi și căderi care au blocat secțiunea și au dus la supraîncălzirea metalului. | Măsuri pentru prevenirea daunelor 1. Stabiliți o procedură pentru respectarea strictă a reparației suprafețelor de încălzire de la paragraful 6.1 RTM-1s-93, care impune ca stratul de rădăcină al cusăturii sudate a țevilor suprafețelor de încălzire să fie efectuat numai prin sudare cu arc cu argon electrod consumabil. Numai sudorii instruiți în acest tip de sudare și sudorii autorizați ar trebui să aibă voie să repare suprafețele de încălzire. Obligați sudorii să inspecteze stratul de rădăcină înainte de a suda complet îmbinarea. Laboratorul de metale și atelierul cazan-turbină (cazan) trebuie să efectueze control selectiv în timpul tuturor reparațiilor. |
| Orez. 2. Formular de deteriorare ShPP. unități de cazane ale centralelor termice cazanul nr. 2, șir - A | 2. Data. Poziția #2-6. Fistula in îmbinare de colțîn locul sudării bobinei la colector. inspectie vizuala au arătat o calitate slabă a sudurii (lafundare, lipsă de pătrundere, decupări) efectuate în timpul reparației (data). Verificarea documentatiei de sudare a aratat ca lucrarea a fost efectuata de un sudor care nu avea acces la acest tip de lucrari. În timpul inspecției, nu s-au constatat defecte de sudare clar vizibile. | 2. Conform documentației de sudură de reparație, identificați toate îmbinările realizate de acest sudor. Efectuați controlul aleatoriu al calității altor îmbinări, în cazul rezultatelor nesatisfăcătoare, digerați toate îmbinările. Pentru lucrarile de sudare pe suprafete incalzite sunt permisi numai sudorii autorizati pentru acest tip de lucrari. |
| 3. Data. Poziția numărul 3-4. O ruptură într-o secțiune dreaptă a conductei la o distanță de un metru de tavan (în zona de supraîncălzire maximă) a părții de ieșire a bobinei. Bobina tăiată din colector se verifică prin rularea bilei, care este blocată în cotul poz.-b). O examinare internă a arătat prezența influxurilor de metal și a granulelor de sudură pe generatoarea convexă a peretelui interior al cotului. O analiză a documentației de reparație a arătat că în timpul reparației precedente programate pe această bobină a fost tăiată o probă pentru examinare metalografică. Tăierea probei a fost efectuată cu încălcarea tehnologiei - în loc de metoda mecanică, s-a folosit tăierea cu flacără, ceea ce a condus la o suprapunere parțială a secțiunii conductei și la supraîncălzirea ulterioară a acesteia. | 3. Instruiți și instruiți sudorii care efectuează lucrări pe suprafețele de încălzire ale unităților de cazan în procedura de tăiere a țevilor defecte sau a secțiunilor acestora numai prin tăiere mecanică. Tăierea cu foc poate fi permisă ca excepție numai în locuri înghesuite și incomode, precum și în cazurile în care se îndepărtează secțiunile de țeavă sau serpentină situate mai jos. Conform documentației de reparație și a unui sondaj al participanților la lucru, identificați toate locurile în care s-a efectuat lucrările cu încălcări similare. Efectuați o inspecție magnetică a acestor conducte pentru a detecta prezența supraîncălzirii. Dacă se găsesc conducte de „risc”, înlocuiți-le. | |
| 4. Data. Poziția #4-2. Rupere de deformare (plastic) într-o secțiune dreaptă a părții de ieșire a bobinei la o distanță de un metru de tavan. La determinarea cauzei rupturii, s-a evidențiat o fisură longitudinală (fistulă) la locul sudării „biscuitului” poz. - c), care, datorită reducerii consumului de abur în serpentină după zona de fistulă, a dus la supraîncălzire și deteriorarea metalului secțiunii de evacuare în zona de temperaturi maxime. | 4. Având în vedere că apariția fisurilor în locurile de sudare a „crackerelor” pe ecranele acestui cazan a devenit mai frecventă, iar metalul bobinelor îndeplinește cerințele de rezistență pe termen lung, se recomandă înlocuirea secțiunilor de țeavă. în locurile de fixare rigidă cu „crackers” în timpul următoarei reparații programate. Pentru a îmbunătăți fiabilitatea unității, luați în considerare fezabilitatea reconstrucției acesteia. | |
| 5. Data. Poziția #5-3. Fisura longitudinala pe cotul din zona de absorbtie maxima a caldura a peretelui conductei. Inspecția vizuală și analiza metalografică a metalului a arătat semne de coroziune a gazului la temperatură înaltă. Inspecția ecranelor învecinate a arătat prezența coroziunii gazoase pe acestea, ceea ce este un semn caracteristic al unui regim nesatisfăcător al cuptorului în condiții de echipare insuficientă cu control automat al temperaturii. | 5. Pentru a reduce efectul coroziunii gazului la temperatură înaltă asupra secțiunilor frontale ale ecranelor, analizați starea modului cuptorului în modurile tranzitorii și staționare, consolidați controlul asupra conformității de către personal cu cerințele cardurilor de regim. Control sistematic (zilnic) conform diagramelor temperaturile reale metal. Reinstalați controlul termic al ecranelor. |
ANEXA 3
PROGRAM DE ÎNTREȚINERE PREVENTIVA A SUPRAFEȚELOR DE ÎNCĂLZIRE A CADANEI TPP
| ALGORITM PENTRU ORGANIZAREA ÎNTREȚINȚEI PREVENTIVĂ A SUPRAFEȚELOR DE ÎNCĂLZIRE A CADANEI | |||||||
| PROCESUL STATISTIC SI ANALITIC Contabilitatea si punerea pe formulare a locurilor de paguba si a zonelor de "risc" | |||||||
| ANALIZA FACTORIALĂ, IDENTIFICAREA DETERIORĂRII METALULUI Țevilor Analiza deteriorării metalelor și determinarea cauzelor care le-au cauzat | |||||||
| DIRECȚIA TACTICĂ DE ASIGURARE A FIABILITĂȚII ACTUALE (IMEDIATĂ) | DIRECȚIA STRATEGICĂ DE ASIGURARE A FIABILITĂȚII PE TERMEN LUNG (PE TERMEN LUNG) | ||||||
| Întocmirea de declarații privind domeniul de activitate pentru o urgență așteptată, oprire neplanificată sau pentru o oprire planificată-T2 a unui cazan sau a unei unități de putere, ținând cont de predicția daunelor așteptate pe baza unei abordări statistico-analitice | Controlul asupra încălcărilor operaționale, elaborarea și adoptarea măsurilor de prevenire a acestora. Îmbunătățirea organizării operațiunii | ||||||
| Organizarea lucrărilor pregătitoare și controlul de intrare a materialelor de bază și de sudare | Îndeplinirea periodică (la fiecare șase luni) a cerințelor programului „Sistem expert de monitorizare și evaluare a condițiilor de funcționare a cazanelor” | ||||||
| Se așteaptă o oprire de urgență (neprogramată) sau o oprire planificată a cazanului (unității de alimentare) la T2 | Dezvoltarea și aprobarea activităților în domeniile „sistemului expert...”, care sunt cotate sub 0,8. Organizarea implementării lor | ||||||
| Oprirea cazanului (unitatea energetică) În caz de oprire din cauza detectării deteriorării suprafeței de încălzire sau dacă s-au constatat avarii după oprire, se organizează lucrările comisiei de investigare a cauzei. | Formarea și inculcarea unei ideologii unificate a necesității reducerii numărului total de opriri ale cazanelor (unități de putere) pentru a elimina factorii de „risc” pentru metal în condiții tranzitorii | ||||||
| Organizarea si executarea lucrarilor planificate de reparatii de restaurare, inlocuire preventiva a sectiunilor suprafetelor de incalzire, diagnosticare preventiva si depistare defectiuni prin metode vizuale si instrumentale | Formarea conceptului de funcționare „cu economisire” a cazanelor (unități de putere): - excluderea din regulamentul de pornire a practicii „pickup-urilor”, Minimizarea numărului de teste de presiune hidraulică a căii abur-apă, |
||||||
| - excluderea din practica forţată | |||||||
| Controlul asupra lucrării, acceptarea suprafețelor de încălzire după lucru. Înregistrarea documentației de reparație și a rezultatelor diagnosticării metalelor în zonele „de risc”. Întocmirea unei liste cu domeniul de aplicare al înlocuirii preventive și al detectării defecțiunilor pentru următoarea oprire a cazanului | (pentru a grăbi admiterea) a răcirii traseului cazanului cu apă, - automatizarea completă a menținerii regimului de temperatură, Introducerea monitorizării chimico-tehnologice |
||||||
| Identificarea și eliminarea factorilor care afectează direct și indirect scăderea fiabilității curente | Perfecţionarea programului pentru înlocuirea viitoare a suprafeţelor de încălzire, ţinând cont de determinarea unei posibile resurse | ||||||
| suprafete de incalzire | metal prin metode instrumentale de diagnosticare tehnică şi fizice si chimice analiza probei | ||||||
ANEXA 4
1. Ordinul RAO „UES al Rusiei” din 14 ianuarie 1997 nr. 11 „Cu privire la unele rezultate ale lucrărilor de îmbunătățire a fiabilității cazanelor la TPP Ryazanskaya”.
2. TU 34-38-20230-94. Cazanele de abur sunt staţionare. Conditii tehnice generale pentru revizie.
3. TU 34-38-20220-94. Ecrane cu tub neted pentru cazane de abur staționare cu circulatie naturala. Specificații pentru revizie.
4. TU 34-38-20221-94. Ecrane cu tub neted pentru cazane de abur staționare cu flux direct. Specificații pentru revizie.
5. TU 34-38-20222-94. Supraîncălzitoarele cazanelor staționare cu abur. Specificații pentru revizie.
6. TU 34-38-20223-94. Supraîncălzitoare intermediare cazane staţionare cu abur. Specificații pentru revizie.
7. TU 34-38-20219-94. Economizoare cu tub neted pentru cazane staționare de abur. Specificații pentru revizie.
8. TU 34-38-20218-94. Economizoare cu membrană pentru cazane staționare de abur. Specificații pentru revizie.
9. RD 34.30.507-92. Orientări pentru prevenirea deteriorării prin coroziune a discurilor și palelor turbinelor cu abur în zona de tranziție de fază. Moscova: VTI im. F.E. Dzerjinski, 1993
10. RD 34.37.306-87. Orientări pentru monitorizarea stării principalelor echipamente ale centralelor termice; definiţia calităţii şi compoziție chimică depozite. Moscova: VTI im. F.E. Dzerjinski, 1993
11. Shitsman M.E., Midler L.S., Tishchenko N.D. Formarea depunerilor pe oțel inoxidabil în abur supraîncălzit. Inginerie termică N 8. 1982.
12. Gruzdev N.I., Deeva Z.V., Shkolnikova B.E., Saychuk L.E., Ivanov E.V., Misyuk A.V. Cu privire la posibilitatea dezvoltării fracturilor fragile ale suprafețelor de încălzire ale cazanului în regim neutru-oxidant. Inginerie termică N 7. 1983.
13. Zemzin V.N., Shron R.Z. Modalități de îmbunătățire a fiabilității operaționale și de creștere a duratei de viață a îmbinărilor sudate în echipamentele de căldură și energie electrică. Inginerie termică N 7. 1988.
14. R.E. Bazar, A.A. Inginerie termică N 7. 1988.
15. Chekmarev B.A. Mașină portabilă pentru sudarea cusăturii de rădăcină a țevilor suprafețelor de încălzire. Energetik N 10. 1988.
16. Sysoev I.E. Pregatirea cazanelor pentru reparatii. Energetik N 8. 1989.
17. Kostrikin Yu.M., Vaiman A.B., Dankina M.I., Krylova E.P. Calculul și caracteristicile experimentale ale regimului fosfat. Statii electrice N 10. 1991.
18. Sutotsky G.P., Verich V.F., Mezhevich N.E. Cu privire la cauzele deteriorării conductelor de ecran ale compartimentelor de sare ale cazanelor BKZ-420-140 PT-2. Statii electrice N 11. 1991.
19. Hoffman Yu.M. Diagnosticarea stării de sănătate a suprafețelor de încălzire. Centrale electrice N 5. 1992.
20. Naumov V.P., Remensky M.A., Smirnov A.N. Influența defectelor de sudare asupra fiabilității în funcționare a cazanelor. Energetik N 6. 1992.
21. Belov S.Yu., Chernov V.V. Temperatura ecranelor metalice ale cazanului BKZ-500-140-1 în perioada inițială de funcționare. Energetik N 8. 1992.
22. Khodyrev B.N., Panchenko V.V., Kalashnikov A.I., Yamgurov F.F., Novoselova I.V., Fathieva R.T. Comportamentul substanțelor organice în diferite etape de tratare a apei Energetik N 3. 1993 .
23. Belousov N.P., Bulavko A.Yu., Startsev V.I. Modalități de îmbunătățire a regimurilor hidro-chimice ale cazanelor cu tambur. Energetik N 4. 1993.
24. Voronov V.N., Nazarenko P.N., Shmelev A.G. Modelarea dinamicii dezvoltării încălcărilor regimului apă-chimic. Inginerie termică N 11. 1993.
25. Hholshchev V.V. Probleme termochimice de funcționare ecrane cuptorului cazan cu tambur de înaltă presiune. Centrale electrice N 4. 1994.
26. Bogaciov A.F. Particularități ale coroziunii tuburilor austenitice ale supraîncălzitoarelor. Inginerie termică N 1. 1995.
27. Bogachev V.A., Zlepko V.F. Aplicarea metodei magnetice pentru monitorizarea metalului țevilor suprafețelor de încălzire ale cazanelor cu abur. Inginerie termică N 4. 1995.
28. Mankina N.N., Pauli V.K., Zhuravlev L.S. Generalizarea experienței industriale în introducerea epurării și pasivării abur-oxigen. Inginerie termică, nr. 10. 1996
29. Pauli V.K. Cu privire la evaluarea fiabilității echipamentelor de putere. Inginerie termică N 12. 1996.
30. Pauli V.K. Câteva probleme de organizare a regimului de apă neutru-oxigen. Statii electrice N 12. 1996.
31. Shtromberg Yu.Yu. Controlul metalelor la centrale termice. Inginerie termică N 12. 1996.
32. Dubov A.A. Diagnosticarea conductelor cazanului cu ajutorul memoriei magnetice metalice. Moscova: Energoatomizdat, 1995.
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
Găzduit la http://www.allbest.ru/
1. Caracteristica statisticăcazan atunci când temperatura apei de alimentare se modifică
acumulator turbină cazan cu tambur
In timpul functionarii centralei, performantele acestuia pot varia in limitele determinate de modul de functionare al consumatorilor. Temperatura apei de alimentare și regimul de aer al cuptorului se pot modifica, de asemenea. Fiecare mod de funcționare al cazanului corespunde anumitor valori ale parametrilor purtătorilor de căldură pe căile apă-abur și gaz, pierderi de căldură și eficiență. Una dintre sarcinile personalului este menținerea regimului optim al cazanului în condițiile date de funcționare a acestuia, care corespunde valorii maxime posibile a randamentului net al cazanului. În acest sens, devine necesar să se determine efectul caracteristicilor statice ale cazanului - sarcină, temperatura apei de alimentare, modul de aer al cuptorului și caracteristicile combustibilului - asupra performanței funcționării acestuia atunci când se modifică valorile parametrilor enumerați. . În perioade scurte de tranziție a funcționării cazanului de la un mod la altul, o modificare a cantității de căldură, precum și o întârziere a sistemului de reglare a acestuia, provoacă o încălcare a bilanțului material și energetic al cazanului și o modificare. în parametrii care caracterizează funcţionarea acestuia. Încălcarea modului staționar de funcționare a cazanului în perioadele de tranziție poate fi cauzată de perturbații interne (pentru cazan), și anume, o scădere a degajării relative de căldură în cuptor și modificarea acesteia. modul de aer și modul de alimentare cu apă și perturbări externe - modificări ale consumului de abur și ale temperaturii apei de alimentare. Dependența parametrilor de timp, care caracterizează funcționarea cazanului în perioada de tranziție, se numesc caracteristicile dinamice ale acestuia.
Dependența parametrilor de temperatura apei de alimentare. Temperatura apei de alimentare afectează semnificativ funcționarea cazanului, care se poate modifica în timpul funcționării în funcție de modul de funcționare al turbinelor. O scădere a temperaturii apei de alimentare la o sarcină dată și alte condiții neschimbate determină necesitatea creșterii degajării de căldură în cuptor, de exemplu. consumul de combustibil și ca urmare a acestei redistribuiri a transferului de căldură către suprafețele de încălzire ale cazanului. Temperatura aburului supraîncălzit într-un supraîncălzitor convectiv crește din cauza creșterii temperaturii produselor de ardere și a vitezei acestora, iar temperatura apei de încălzire și a aerului crește. Temperatura gazelor de evacuare și volumul acestora cresc. În consecință, pierderea cu gazele de ieșire crește.
2 . Pornirea cazanului cu tambur
În timpul pornirii, ca urmare a încălzirii neuniforme a metalului, pe suprafețe apar în plus tensiuni termice: у t = e t E t ?t
e t - coeficientul de dilatare liniară.
E t este modulul de elasticitate al oțelului.
t crește cu tine. Prin urmare, aprinderea se efectuează lent și cu grijă, astfel încât viteza și stresul termic să nu depășească limitele admisibile. , . Schema de pornire.
RKNP - supapă de control a purjării continue.
V-aer.
rec. - linie de recirculare.
Drenaje.
PP - purjare supraîncălzitor.
GPZ este principala supapă de abur.
SP - conducta de conectare a aburului.
PP - expansor de aprindere.
RROU - unitate de reducere a aprinderii-răcire.
K.S.N. - colector de nevoi proprii.
K.O.P. - colector de abur viu.
RPK - supapă de reglare de alimentare.
RU - unitate de aprindere.
PM - linie de nutrienți.
Secvența de pornire
1. Inspecție externă (suprafețe de încălzire, căptușeală, arzătoare, supape de siguranță, dispozitive de indicare a apei, regulatoare, ventilator și evacuare de fum).
2. Închideți scurgerile. Deschideți orificiul de ventilație și purjarea supraîncălzitorului.
3. Prin punctele inferioare se umple boilerul cu apa dezaerata cu temperatura corespunzatoare starii: (vу t).
4. Timp de umplere 1-1,5 ore.Umplerea se termină când apa închide conductele de scurgere. Când completați, asigurați-vă< 40єC.
5. Porniți evacuatorul de fum și ventilatorul și ventilați cuptorul și conductele de gaz timp de 10-15 minute.
6. Setați vidul la ieșirea cuptorului kg / m 2, setați debitul.
7. Căldura degajată în timpul arderii combustibilului este cheltuită pentru încălzirea suprafețelor de încălzire, căptușeală, apă și vaporizare. Cu o creștere a duratei de aprindere ^Q aburului. și încărcarea vQ.
8. Când apar aburi din orificiile de ventilație, acestea sunt închise. Supraîncălzitorul este răcit prin pornirea aburului, eliberându-l prin PP. Rezistența liniei de purjare ~ > ^P b.
9. La P = 0,3 MPa, punctele inferioare ale ecranelor și indicatoarelor de aer sunt suflate. La P = 0,5 MPa, PP este închis, GPZ-1 este deschis și societatea mixtă este încălzită, eliberând abur prin expansorul de aprindere.
10. Alimentați periodic tamburul cu apă și controlați nivelul apei.
11. Creșteți consumul de combustibil. ºC/min.
12. La P = 1,1 MPa, se pornește o purjare continuă și se folosește o linie de recirculare (pentru a proteja ECO de supraardere).
13. La P = 1,4 MPa, expandorul de aprindere este închis și unitățile de reducere-răcire a aprinderii sunt deschise. Creșteți consumul de combustibil.
14. La P \u003d P nom - 0,1 MPa și t p \u003d t nom - 5 ° C, se verifică calitatea aburului, sarcina este crescută la 40%, GPZ-2 este deschis și cazanul este pornit la colectorul de abur viu.
15. Porniți alimentarea principală cu combustibil și măriți sarcina la cea nominală.
16. Comutați la alimentarea cazanului prin supapa de alimentare de reglare și încărcați complet desurîncălzitorul.
17. Porniți automatizarea.
3. Caracteristici de pornire a turbinelor de încălzire
start turbinele cu extracție aburului se realizează practic în același mod ca și pornirea unui pur condensare turbine. de reglementare supape părți presiune scăzută(controlul extracției) trebuie să fie complet deschis, regulatorul de presiune oprit și supapa din conducta de extracție închisă. Evident, în aceste condiții, orice turbină cu extracție a aburului funcționează ca una pur condensatoare și poate fi pusă în funcțiune în modul descris mai sus. Cu toate acestea, o atenție deosebită trebuie acordată acelor linii de scurgere pe care nu le are turbina de condensare, în special scurgerii conductei de extracție și valva de siguranta. Atâta timp cât presiunea din camera de prelevare este sub presiunea atmosferică, aceste conducte de scurgere trebuie să fie deschise către condensator. După ce turbina de extracție este rotită la viteză maximă, generatorul este sincronizat, conectat la rețea și o sarcină a fost acceptată, regulatorul de presiune poate fi activat și robinetul de pe linia de extracție poate fi deschis lent. Din acest moment, regulatorul de presiune intră în acțiune și trebuie să mențină presiunea de retragere dorită. Pentru turbine cu control cuplat al vitezei și al extracției, trecerea de la pur condensare regim la operarea cu extragerea aburului este de obicei însoțită doar de o ușoară fluctuație a sarcinii. Cu toate acestea, atunci când porniți regulatorul de presiune, trebuie avut grijă să vă asigurați că supapele de bypass nu se închid imediat complet, deoarece aceasta va crea o creștere bruscă (șoc) a presiunii în camera de selecție, ceea ce poate provoca o defecțiune a turbinei. Pentru turbinele cu reglare decuplată, fiecare dintre regulatoare primește un impuls sub influența acțiunii celuilalt regulator. Prin urmare, fluctuațiile de sarcină în momentul trecerii la funcționarea cu extracție a aburului pot fi mai semnificative. Pornirea unei turbine cu contrapresiune este de obicei efectuată pentru a evacua în atmosferă, pentru care supapa de evacuare este mai întâi deschisă manual cu supapa închisă. În caz contrar, se ghidează după regulile de mai sus pentru pornirea turbinelor cu condensare. Trecerea de la operațiune de evacuare la cea de contrapresiune (la linia de producție) se face de obicei atunci când turbina atinge turația normală. Pentru a comuta, supapa de evacuare este mai întâi închisă treptat pentru a crea o contrapresiune în spatele turbinei, care este puțin mai mare decât contrapresiunea din linia de producție pe care va funcționa turbina, iar apoi supapa acestei linii este deschisă încet. Supapa trebuie să fie complet închisă până când supapa liniei de producție este complet deschisă. Regulatorul de presiune este pornit după ce turbina preia o sarcină termică mică, iar generatorul este conectat la rețea; de obicei este mai convenabil să porniți într-un moment în care contrapresiunea este oarecum mai mică decât în mod normal. Din momentul în care se stabilește contrapresiunea dorită în conducta de evacuare, regulatorul de viteză este oprit, iar turbina începe să funcționeze conform program termic controlat de un regulator de presiune.
4. DARcapacitatea de stocare a cazanului
Într-o unitate de cazan în funcțiune, căldura se acumulează pe suprafețele de încălzire, în apă și abur situate în volumul suprafeței de încălzire a cazanului. Cu aceleași performanțe și parametri de abur, se acumulează mai multă căldură în cazanele cu tambur, ceea ce se datorează în primul rând volumului mare de apă. Pentru cazanele cu tambur, 60-65% din căldură se acumulează în apă, 25-30% - în metal, 10-15% - în abur. Pentru cazanele cu trecere o dată, până la 65% din căldură se acumulează în metal, restul de 35% - în abur și apă.
Odată cu scăderea presiunii vaporilor, o parte din căldura acumulată este eliberată din cauza scăderii temperaturii de saturație a mediului. În acest caz, o cantitate suplimentară de abur este produsă aproape instantaneu. Se numește cantitatea de abur suplimentar obținută atunci când presiunea este redusă cu 1 MPa capacitatea de stocare a cazanului:
unde Q ak este căldura degajată în cazan; q - consumul de caldura pentru obtinerea a 1 kg de abur.
Pentru cazanele cu tambur cu presiunea aburului peste 3 MPa, capacitatea de stocare poate fi găsită din expresie
unde r este căldura latentă de vaporizare; G m - masa de metal a suprafețelor de încălzire prin evaporare; C m, C in - capacitatea termică a metalului și a apei; Dt n - modificarea temperaturii de saturație cu o modificare a presiunii cu 1 MPa; V in, V p - volumele de apă și abur ale unității cazanului; - modificarea densitatii vaporilor cu scaderea presiunii cu 1 MPa; - densitatea apei. Volumul de apă al unității cazanului include volumul de apă al tamburului și al circuitelor de circulație, volumul de abur include volumul tamburului, volumul supraîncălzitorului și volumul de abur din tuburile evaporatorului.
Valoarea admisibilă a ratei de scădere a presiunii, care determină gradul de creștere a producției de abur a unității cazanului, este, de asemenea, de importanță practică.
Cazanul cu trecere unica permite foarte viteze mari reducerea presiunii. La o viteză de 4,5 MPa/min se poate obține o creștere a producției de abur cu 30-35%, dar în 15-25 s. Cazanul cu tambur permite o rată mai mică de reducere a presiunii, care este asociată cu umflarea nivelului în tambur și riscul de vaporizare în conductele de scurgere. La o rată de reducere a presiunii de 0,5 MPa/min, cazanele cu tambur pot funcționa cu o creștere a producției de abur cu 10-12% timp de 2-3 minute.
Găzduit pe Allbest.ru
...Documente similare
Clasificarea cazanelor cu abur. Structuri de bază ale cazanelor și tipuri de cuptoare. Amplasarea cazanului cu sisteme în clădirea principală. Amplasarea suprafetelor de incalzire intr-un cazan tip tambur. Calcul termic, aerodinamic al cazanului. Exces de aer pe calea cazanului.
prezentare, adaugat 02.08.2014
Ieșirea de abur a unui cazan tip tambur cu circulație naturală. Temperatura și presiunea aburului supraîncălzit. Dispoziție turn și semiturn a cazanului. Arderea combustibilului în suspensie. Alegerea temperaturii aerului și a circuitului termic al cazanului.
lucrare de termen, adăugată 16.04.2012
Scopul și principalele tipuri de cazane. Dispozitivul și principiul de funcționare al celui mai simplu cazan cu tub de apă auxiliar cu abur. Pregatirea si punerea in functiune a cazanului, intretinerea acestuia in timpul functionarii. Scoaterea din funcțiune a cazanului de abur. Principalele defecțiuni ale cazanelor cu abur.
rezumat, adăugat 07.03.2015
Pregătirea cazanului de abur pentru aprindere, verificarea echipamentelor principale și auxiliare. Pornirea operațiunilor și pornirea injectoarelor. Întreținerea unui cazan în funcțiune, controlul presiunii și temperaturii aburului viu și intermediar, apă de alimentare.
rezumat, adăugat 16.10.2011
Obținerea energiei sub forma formelor sale electrice și termice. Prezentare generală a cazanelor cu electrozi existente. Studiul energiei termomecanice în partea de curgere a cazanului. Calculul factorului de randament al cazanului cu electrozi. Simularea pe calculator a procesului.
teză, adăugată 20.03.2017
Caracteristicile cazanelor cu abur de nave. Determinarea volumului și entalpiei gazelor de ardere. Calculul cuptorului cazanului, echilibru termic, suprafata de incalzire convectiva si schimb de caldura in economizor. Funcționarea cazanului auxiliar marin cu abur KVVA 6.5/7.
lucrare de termen, adăugată 31.03.2012
Modalități de control al temperaturii apei în boilerele electrice. Metode de intensificare a transferului de căldură și de masă. Calculul părții de debit a cazanului, putere maxima puterea termică a convectorului. Dezvoltarea unui mod economic de funcționare a cazanului cu electrozi în Matlab.
lucrare de master, adaugat 20.03.2017
Tipuri de cuptoare pentru cazane de abur, caracteristici calculate ale cuptoarelor mecanice cu grătar cu lanț. Calculul volumului de aer necesar și al volumului de produse de ardere a combustibilului, întocmind bilanțul termic al cazanului. Determinarea temperaturii gazului în zona de ardere a combustibilului.
manual de instruire, adăugat 16.11.2011
Generarea de abur saturat sau supraîncălzit. Principiul de funcționare al cazanului de abur CHP. Definiție eficienta incalzirii cazan. Utilizarea cazanelor cu tuburi de gaz. Cazan de încălzire din fontă secționat. Alimentare cu combustibil și aer. Tambur cilindric de abur.
rezumat, adăugat la 12.01.2010
Alimentarea cu apă a cazanului, principiul de funcționare. Harta de regim a cazanului de abur DKVr-10, procesul de ardere a combustibilului. Caracteristicile cazanelor reconstruite cu tub dublu de apă. Dispozitive incluse în sistemul de automatizare. Descrierea protecțiilor existente.
SOCIETATEA RUSĂ PE ACŢIUNI ENERGIE
ȘI ELECTRIFICAREA „UES OF RUSSIA”
DEPARTAMENTUL DE STRATEGIE DE DEZVOLTARE ȘI ORIENTĂRI DE POLITICĂ ȘTIINȚIFICA ȘI TEHNOLOGICĂ
PENTRU EDUCAREA OPERAȚIONALĂ
ÎNCERCAREA INSTALATIILOR DE CADANIE
PENTRU A EVALUA CALITATEA REPARAȚIEI
RD 153-34.1-26.303-98
ORGRES
Moscova 2000
Dezvoltat de Societatea Deschisă pe Acțiuni „Firma de reglare, îmbunătățire a tehnologiei și exploatare a centralelor și rețelelor electrice ORGRES” Realizat de G.T. LEVIT Aprobat de Departamentul Strategie de Dezvoltare și Politică Științifică și Tehnică al RAO „UES din Rusia” 01.10.98 Prim-adjunct șef A.P. BERSENEV Documentul de îndrumare a fost elaborat de ORGRES Firm JSC în numele Departamentului pentru Strategie de Dezvoltare și Politică în Știință și Tehnologie și este proprietatea RAO „UES din Rusia”.
| INSTRUCȚIUNI METODOLOGICE PENTRU EFECTUAREA ÎNCERCĂRILOR DE PERFORMANȚĂ A CAZANILORPENTRU A EVALUA CALITATEA REPARAȚIEI |
RD 153-34.1-26.303-98 |
din 04/03/2000
1.GENERAL
1.1. Sarcinile testelor de funcționare (testele de acceptare) sunt definite de „Metodologia de evaluare a stării tehnice a centralelor de cazane înainte și după reparații” [1], conform căreia, în timpul încercărilor după revizuire valorile indicatorilor enumerați în tabel. 1 din prezentele orientări. Metodologia specificată definește ca fiind de dorit și testează înainte de reparație pentru a clarifica domeniul de aplicare al reparației viitoare. 1.2. Conform regulilor [2], evaluarea stării tehnice a centralei de cazane se realizează pe baza rezultatelor testelor de recepție (în timpul pornirii și sub sarcină) și a funcționării controlate. Durata de funcționare controlată atunci când funcționează pe un card de regim la sarcini corespunzătoare programului dispecerului este stabilită egală cu 30 de zile, iar testele de acceptare sub sarcină nominală și atunci când funcționează pe un card de regim - 48 de ore.tabelul 1
Declarație de indicatoare a stării tehnice a centralei de cazane
|
Indicator |
Valoarea indicatorului |
dupa ultima revizie |
după o renovare reală |
înainte de actuala renovare |
1. Combustibil, caracteristicile sale | 2. Numărul de sisteme de pulverizare în funcțiune* | 3. Finețea prafului R 90 (R 1000)*, % | 4. Numarul de arzatoare in functiune* | 5. Exces de aer după supraîncălzire * | 6. Putere de abur redusă la parametri nominali, t/h | 7. Temperatura aburului supraîncălzit, °C | 8. Reîncălziți temperatura aburului, °C | 9. Temperatura apei de alimentare, °С | 10. Temperatura la punctele de control ale traseului abur-apă a h.d. și supraîncălzitor intermediar, °С | Fig. 11. Scanarea temperaturii maxime a pereților serpentinelor suprafețelor de încălzire în locuri caracteristice | 12. Aspirarea aerului rece la cuptor | 13. Aspirarea aerului rece către sistemele de pregătire a prafului | 14. Ventuze în conductele convective ale cazanului | 15. Ventuze în conductele de gaz de la încălzitorul de aer la aspiratoarele de fum | 16. Aspirați în fața paletelor de ghidare ale extractoarelor de fum, kg/m2 | 17. Gradul de deschidere a paletelor de ghidare ale extractoarelor de fum, % | 18. Gradul de deschidere a paletelor de ghidare ale ventilatoarelor,% | 19. Temperatura gazelor de ardere, °С | 20. Pierderi de căldură cu gazele de ardere, % | 21. Pierderi de căldură cu ardere mecanică incompletă, % | 22. Eficiență cazan „brut”, % | 23. Consum specific de energie electrică pentru pulverizare, kWh/t de combustibil | 24. Consum specific de energie electrică pentru tiraj și explozie, kWh/t abur | 25. Conținut în gazele de ardere N O x (la α = 1,4), mg/nm 3 | * Acceptat cu card de securitate |
2. DETERMINAREA EXCESULUI DE AER ȘI A AERULUI RECE
2.1. Determinarea excesului de aer
Excesul de aer α este determinat cu suficientă precizie în scopuri practice, conform ecuațieiEroarea de calcul pentru această ecuație nu depășește 1% dacă α este mai mic de 2,0 pentru combustibilii solizi, 1.25 pentru păcură și 1.1 pentru gaze naturale. O determinare mai precisă a excesului de aer α poate fi efectuată folosind ecuația
Unde K α- factor de corecție determinat din fig. 1. Introducerea amendamentului K α poate fi necesar în scopuri practice numai cu excese mari de aer (de exemplu, în gazele de ardere) și la arderea gazelor naturale. Efectul produselor de ardere incompletă în aceste ecuații este foarte mic. Deoarece analiza gazelor se realizează de obicei folosind analizoare chimice de gaze Orsa, este recomandabil să se verifice corespondența dintre valori. O 2 și RO 2 pentru că O 2 este determinat de diferența [( RO 2 + O 2) - O 2 ] și valoarea ( RO 2 + O 2) depinde în mare măsură de capacitatea de absorbție a pirogalolului. O astfel de verificare în absența incompletității chimice a arderii poate fi efectuată comparând excesul de aer, determinat de formula oxigenului (1), cu excesul, determinat de formula dioxidului de carbon:
La efectuarea testelor de exploatare se poate lua valoarea pentru cărbuni tari și bruni egală cu 19%, pentru AS 20,2%, pentru păcură 16,5%, pentru gaze naturale 11,8% [5]. Evident, la arderea unui amestec de combustibili cu valori diferite, ecuația (3) nu poate fi folosită.
Orez. 1. Dependența factorului de corecție Laα din coeficientul de exces de aer α :
1 - combustibili solizi; 2 - păcură; 3 - gaze naturale
Verificarea corectitudinii analizei de gaze efectuate se poate realiza si conform ecuatiei
(4)
Sau folosind graficul din fig. 2.
Orez. 2. Dependența de conținut ASA DE 2 șiO 2 în produsele de ardere diferite feluri combustibil din excesul de aer coeficient α:
1, 2 și 3 - gaz de oraș (respectiv este 10,6; 12,6 și 11,2%); 4 - gaze naturale; 5 - gaz cuptor de cocs; 6 - gaz petrolier; 7 - apă gaz; 8 și 9 - păcură (de la 16,1 la 16,7%); 10 și 11 - grup de combustibil solid (de la 18,3 la 20,3%)
Când este utilizat pentru a detecta excesul de aer dispozitive, cum ar fi „ Termenul testo„Pe baza definiției conținutului O 2, deoarece în aceste dispozitive valoarea RO 2 se determină nu prin măsurare directă, ci prin calcul bazat pe o ecuație similară cu (4). Fără incompletitudine chimică vizibilă a arderii ( ASA DE) se determină de obicei cu ajutorul tuburilor indicator sau instrumentelor de tipul " Termenul testo„. Strict vorbind, pentru a determina excesul de aer într-o anumită secțiune a centralei de cazan, este necesar să se găsească astfel de puncte de secțiune transversală, analiza gazelor în care, în majoritatea modurilor, ar reflecta valorile medii pentru partea corespunzătoare a secțiunii Cu toate acestea, pentru testele de funcționare, este suficient ca control, cel mai aproape de cuptorul cu secțiune transversală, să luați conducta de gaz în spatele primei suprafețe convective din conducta de gaz descendent (condițional - după supraîncălzitor), iar punctul de prelevare pentru cazanul în formă de U în centrul fiecărei jumătăți (dreapta și stânga) a secțiunii. Pentru un cazan în formă de T, numărul punctelor de prelevare a gazelor ar trebui să fie dublu.
2.2. Determinarea aspirației aerului în cuptor
Pentru determinarea aspirației aerului în cuptor, precum și în conductele de gaz până la secțiunea de control, pe lângă metoda YuzhORGRES cu setarea cuptorului sub presiune [4], se recomandă utilizarea metodei propuse de E.N. Tolcinski [6]. Pentru a determina aspirația, ar trebui efectuate două experimente cu debite diferite de aer organizat la aceeași sarcină, la același vid în partea de sus a cuptorului și cu amortizoarele în calea aerului după încălzitorul de aer nemodificat.Este de dorit pentru a prelua sarcina cât mai aproape de stocuri în performanţa extractoarelor de fum şi alimentarea suflantelor) modificaţi excesul de aer pe o gamă largă. De exemplu, pentru un cazan pe cărbune pulverizat, aveți α" = 1,7 în spatele supraîncălzitorului în primul experiment și α" = 1,3 în al doilea. Vidul din partea superioară a cuptorului este menținut la nivelul obișnuit pentru acest cazan. În aceste condiții, aspirația totală a aerului (Δα t), aspirația în cuptor (Δα sus) și conducta de gaz a supraîncălzitorului (Δα pp) sunt determinate de ecuație
(5)
(6)
Iată și excesele de aer furnizate cuptorului în mod organizat în primul și al doilea experiment; - scăderea de presiune între cutia de aer de la ieșirea încălzitorului de aer și vidul din cuptor la nivelul arzătorilor.La efectuarea experimentelor se impune măsurarea: debitul de abur al cazanului - Dk; temperatura și presiunea aburului viu și aburului de reîncălzire; continut in gazele de ardere O 2 și, dacă este necesar, produse de ardere incompletă ( ASA DE, H 2); rarefacție în partea superioară a cuptorului și la nivelul arzătorilor; presiunea din spatele încălzitorului de aer. In cazul in care sarcina cazanului D experienta difera de nominala D nom, reducerea se face conform ecuatiei
(7)
Cu toate acestea, ecuația (7) este valabilă dacă, în al doilea experiment, excesul de aer corespundea optimului la sarcina nominală. În caz contrar, reducerea ar trebui efectuată conform ecuației
(8)
Evaluarea valorii modificării fluxului de aer organizat în cuptor este posibilă cu o poziție constantă a porților pe traseul după încălzitorul de aer. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna fezabil. De exemplu, la un cazan pe cărbune pulverizat dotat cu o schemă de pulverizare cu injecție directă cu instalarea de ventilatoare individuale în fața morilor, valoarea caracterizează debitul de aer doar prin calea secundară a aerului. La rândul său, debitul aerului primar la o poziție constantă a porților pe calea sa se va modifica în timpul tranziției de la un experiment la al doilea într-o măsură mult mai mică, deoarece o mare parte a rezistenței depășește IOP. La fel se intampla si la o centrala dotata cu schema de preparare a prafului cu buncar industrial cu transport praf prin aer cald. În situațiile descrise, se poate aprecia modificarea debitului de aer organizat prin căderea de presiune pe aeroterma, înlocuind indicatorul din ecuația (6) cu valoarea sau scăderea de pe dispozitivul de măsurare de pe cutia de admisie a ventilatorului. Cu toate acestea, acest lucru este posibil dacă recircularea aerului prin încălzitorul de aer este închisă pe durata experimentelor și nu există scurgeri semnificative în acesta. Este mai ușor să rezolvi problema determinării aspirației aerului în cuptor pe cazanele ulei-gaz: pentru aceasta, este necesar să se oprească alimentarea cu gaze de recirculare pe calea aerului (dacă se utilizează o astfel de schemă); cazanele pe cărbune pulverizat pe durata experimentelor, dacă este posibil, ar trebui convertite în gaz sau păcură. Și în toate cazurile, este mai ușor și mai precis să determinați ventuzele în prezența măsurătorilor directe ale debitului de aer după încălzitorul de aer (total sau prin adăugarea costurilor pentru debitele individuale), determinând parametrul Cuîn ecuaţia (5) conform formulei
(9)
Disponibilitatea măsurătorilor directe Q c vă permite să determinați aspirația și prin compararea valorii acesteia cu valorile determinate de bilanţul termic al cazanului:
;
(10)
(11)
În ecuația (10): și - debitul aburului viu și al aburului de reîncălzire, t/h; și - creșterea absorbției de căldură în cazan de-a lungul căii principale și a traiectoriei aburului de reîncălzire, kcal / kg; - randament, cazan brut, %; - consum redus de aer (m 3) la conditii normale la 1000 kcal pentru un anumit combustibil (Tabelul 2); - exces de aer în spatele supraîncălzitorului.
masa 2
Volumele de aer necesare teoretic date pentru arderea diferiților combustibili
|
Piscina, tip de combustibil |
Caracteristica combustibilului |
Volumul de aer redus la 1000 kcal (la α = 1), 10 3 m 3 / kcal |
Doneţk | Kuznetsky | Karaganda | Ekibastuz |
ss |
Podmoskovny | Raychikhisky | Irsha-Borodinsky | Berezovski | Ardezii | turbă măcinată | păcură | Gaz Stavropol-Moscova |
(12)
.
(13)
2.3. Determinarea aspirației aerului în conductele de gaze ale centralei de cazane
Cu aspirație moderată, este indicat să se organizeze determinarea excesului de aer în secțiunea de control (în spatele supraîncălzitorului), în spatele aerotermei și în spatele extractoarelor de fum. Dacă ventuzele le depășesc semnificativ (de două ori sau mai multe) pe cele normative, este indicat să se organizeze măsurătorile într-un număr mare de secțiuni, de exemplu, înainte și după o aerotermă, în special una regenerativă, înainte și după un precipitator electrostatic. În aceste secțiuni este indicat, ca și în cel de control, să se organizeze măsurători pe partea dreaptă și stângă a cazanului (ambele conducte de gaz ale cazanului în formă de T), ținând cont de cele exprimate în Sec. 2.1 considerații privind reprezentativitatea locului de prelevare pentru analiză. Deoarece este dificil să se organizeze analiza simultană a gazelor în multe secțiuni, măsurătorile sunt de obicei efectuate mai întâi de pe o parte a cazanului (în secțiunea de control, în spatele încălzitorului de aer, în spatele evacuatorului de fum), apoi din cealaltă parte. Evident, pe parcursul întregului experiment este necesar să se asigure o funcționare stabilă a cazanului. Valoarea ventuzelor este determinată ca diferență între valorile excesului de aer din secțiunile comparate,2.4. Determinarea aspirației aerului în sistemele de preparare a prafului
Ventuzele trebuie determinate conform [7] în instalațiile cu buncăr industrial, precum și cu suflare directă la uscare cu gaze de ardere. La uscarea cu gaze, in ambele cazuri, se determina ventuze, ca si in cazan, pe baza analizei gazelor la inceputul si la sfarsitul instalatiei. Calculul ventuzelor în raport cu volumul gazelor la începutul instalației se efectuează conform formulei
(14)
La uscarea cu aer în sistemele de pulverizare cu buncăr industrial pentru a determina aspirația, este necesar să se organizeze măsurarea debitului de aer la intrarea în sistemul de pulverizare și a agentului de uscare umed pe partea de aspirație sau de evacuare a ventilatorului morii. La determinarea la intrarea în ventilatorul morii, recircularea agentului de uscare în conducta de admisie a morii trebuie închisă pe durata determinării ventuzelor. Debitele de aer și agentul de uscare umed sunt determinate cu ajutorul dispozitivelor standard de măsurare sau folosind multiplicatori calibrați cu tuburi Prandtl [4]. Calibrarea multiplicatorilor ar trebui să fie efectuată în condiții cât mai apropiate de cele de funcționare, deoarece citirile acestor dispozitive nu sunt strict supuse legilor inerente dispozitivelor standard de accelerație. Pentru a aduce volumele la condiții normale, se măsoară temperatura și presiunea aerului la intrarea în instalație și agentul de uscare umed la ventilatorul morii. Densitatea aerului (kg / m 3) în secțiunea din fața morii (la conținutul de vapori de apă acceptat de obicei (0,01 kg / kg aer uscat):
(15)
Unde este presiunea absolută a aerului în fața morii la locul în care se măsoară debitul, mm Hg. Artă. Densitatea agentului de uscare în fața ventilatorului morii (kg / m 3) este determinată de formula
(16)
Unde este creșterea conținutului de vapori de apă din cauza umidității evaporate a combustibilului, kg / kg de aer uscat, determinată de formula
(17)
Aici LA m este productivitatea morii, t/h; μ este concentrația de combustibil în aer, kg/kg; - debit de aer in fata morii in conditii normale, m 3 /h; - proporția de umiditate evaporată în 1 kg de combustibil original, determinată de formulă
(18)
În care se află umiditatea de lucru a combustibilului,%; - umiditatea prafului, %, Calculele la determinarea ventuzelor se efectuează conform formulelor:
(20)
(21)
Valoarea ventuzelor in raport cu debitul de aer necesar teoretic pentru arderea combustibilului este determinata de formula
(22)
Unde - valoarea medie a ventuzelor pentru toate sistemele de preparare a prafului, m 3 / h; n- numărul mediu de sisteme de operare de preparare a prafului la sarcina nominală a cazanului; LA k - consumul de combustibil pentru cazan, t/h; V 0 - debitul de aer necesar teoretic pentru arderea a 1 kg de combustibil, m 3 /kg. Pentru a determina valoarea pe baza valorii coeficientului determinat prin formula (14), este necesar să se determine cantitatea de agent de uscare la intrarea în instalație și apoi să se efectueze calcule pe baza formulelor (21) și (22). Dacă este dificil să se determine valoarea (de exemplu, în sistemele de pulverizare cu mori ventilatoare din cauza temperaturilor ridicate ale gazului), atunci acest lucru se poate face pe baza debitului de gaz la sfârșitul instalației - [păstrați denumirea formulei (21). )]. Pentru a face acest lucru, se determină cu privire la secțiunea transversală din spatele instalării prin formulă
(23)
În acest caz
Mai mult, este determinat prin formula (24). La determinarea consumului de agent de uscare-ventilare în timpul uscării cu gaz, este indicat să se determine densitatea conform formulei (16), înlocuind valoarea din numitor în loc de . Acesta din urmă poate fi determinat, conform [5], prin formulele:
(25)
Unde este densitatea gazelor la α = 1; - conținut redus de umiditate a combustibilului, % la 1000 kcal (1000 kg % / kcal); și - coeficienți având următoarele valori:
3. DETERMINAREA PIERDERILOR DE CĂLDURĂ ŞI EFICIENŢĂ CAZAN
3.1. Calculele pentru determinarea componentelor bilanţului termic se efectuează în funcţie de caracteristicile date ale combustibilului [5] la fel ca în [8]. Factorul de eficiență (%) al cazanului este determinat de balanța inversă conform formuleiUnde q 2 - pierderi de căldură cu gazele de ieșire, %; q 3 - pierderi de căldură cu incompletitudinea chimică a arderii, %; q 4 - pierderi de căldură cu incompletitudinea mecanică a arderii, %; q 5 - pierderi de căldură către mediu, %; q 6 - pierderi de căldură cu căldura fizică a zgurii, %. 3.2. Datorită faptului că sarcina acestor orientări este de a evalua calitatea reparațiilor, iar testele comparative sunt efectuate în aproximativ aceleași condiții, pierderile de căldură cu gazele de eșapament pot fi determinate cu suficientă acuratețe folosind o formulă oarecum simplificată (comparativ cu aceea adoptat în [8]):
Unde este coeficientul de exces de aer în gazele de evacuare; - temperatura gazelor de ardere, °С; - temperatura aerului rece, °С; q 4 - pierderi de căldură cu incompletitudinea mecanică a arderii, %; LaQ- factor de corecție care ține cont de căldura introdusă în cazan cu aer și combustibil încălzit; La , Cu, b- coeficienți în funcție de gradul și conținutul redus de umiditate al combustibilului, ale căror valori medii sunt date în tabel. 3.
Tabelul 3
Valorile medii ale coeficienților K, C și d pentru calcularea pierderilor de căldură q 2
Combustibil |
Cu | antracit, |
3,5 + 0,02 W p ≈ 3,53 |
0,32 + 0,04 W p ≈ 0,38 |
semi-antracit, | cărbuni slabi | cărbuni tari | cărbuni bruni |
3,46 + 0,021 W p |
0,51 +0,042 W p |
0,16 + 0,011 W p |
Ardezii |
3,45 + 0,021 W p |
0,65 +0,043 W p |
0,19 + 0,012 W p |
Turbă |
3,42 + 0,021 W p |
0,76 + 0,044 W p |
0,25 + 0,01 W p |
Lemn de foc |
3,33 + 0,02 W p |
0,8 + 0,044 W p |
0,25 + 0,01 W p |
Păcură, ulei | gaze naturale | Gaze asociate | *La W n ≥ 2 b = 0,12 + 0,014 W P. |
(29)
Este logic să luați în considerare căldura fizică a combustibilului numai atunci când utilizați păcură încălzită. Această valoare este calculată în kJ/kg (kcal/kg) conform formulei
(30)
Unde este capacitatea termică specifică a păcurii la temperatura de intrare în cuptor, kJ/(kg °C) [kcal/(kg °C)]; - temperatura păcurii care intră în cazan, încălzită în afara acestuia, °С; - Ponderea păcurii prin căldură în amestecul de combustibili. Consumul specific de căldură la 1 kg de combustibil introdus în cazan cu aer (kJ/kg) [(kcal/kg)] în timpul preîncălzirii acestuia în încălzitoare se calculează prin formula
Unde - excesul de aer care intră în cazan în calea aerului înainte de încălzitorul de aer; - creșterea temperaturii aerului în încălzitoare, °С; - umiditate redusă a combustibilului, (kg % 10 3) / kJ [(kg % 10 3) / kcal]; - constanta fizica egala cu 4,187 kJ (1 kcal); - putere calorică netă, kJ (kcal/kg). Conținutul redus de umiditate al combustibilului solid și al păcurului este calculat pe baza datelor medii curente la centrala electrică folosind formula
(32)
Unde este conținutul de umiditate al combustibilului pentru masa de lucru,%, Cu arderea comună a combustibilului de diferite tipuri și grade, dacă coeficienții K, Sși b pentru diferite grade de combustibili solizi diferă unul de altul, valorile date ale acestor coeficienți în formula (28) sunt determinate de formula
Unde a 1 a 2 ... a n sunt fracțiunile termice ale fiecăruia dintre combustibilii din amestec; La 1 La 2 ...La n - valorile coeficientului La (CU,b) pentru fiecare dintre combustibili. 3.3. Pierderile de căldură cu incompletitudinea chimică a arderii combustibilului sunt determinate de formulele: pentru combustibil solid
Pentru păcură
Pentru gaze naturale
Coeficientul se ia egal cu 0,11 sau 0,026, în funcție de unitățile în care este determinat - în kcal / m 3 sau kJ / m 3. Valoarea este determinată de formulă
Când se calculează în kJ / m 3, coeficienții numerici din această formulă sunt înmulțiți cu coeficientul K \u003d 4,187 kJ / kcal. În formula (37) ASA DE, H 2 și CH 4 - conținutul volumetric al produselor de ardere incompletă a combustibililor în procente în raport cu gazele uscate. Aceste valori sunt determinate cu ajutorul cromatografelor pe probe de gaz selectate preliminar [4]. În scopuri practice, atunci când modul de funcționare al cazanului se realizează cu exces de aer, furnizând valoarea minima q 3 , este suficient să se substituie în formula (37) doar valoarea ASA DE. În acest caz, vă puteți descurca cu analizoare de gaze mai simple de tipul " Termenul testo". 3.4. Spre deosebire de alte pierderi, pentru a determina pierderile de căldură cu ardere mecanică incompletă, este necesară cunoașterea caracteristicilor combustibilului solid utilizat în experimente specifice - puterea calorică a acestuia și conținutul de cenușă de lucru. DAR R. Atunci când ard cărbuni tari de furnizori sau grade nesigure, este util să cunoaștem randamentul de substanțe volatile, deoarece această valoare poate afecta gradul de ardere a combustibilului - conținutul de combustibili din pistolul de antrenare și zgură Gsl. Calculele sunt efectuate în conformitate cu formule:
(38)
Unde și - proporția de cenușă de combustibil căzută într-o pâlnie rece și transportată de gazele de ardere; - puterea calorică a 1 kg combustibil, egală cu 7800 kcal/kg sau 32660 kJ/kg. Este recomandabil să se calculeze separat pierderile de căldură cu antrenament și zgură, în special cu diferențe mari de G un şi G linia În acest din urmă caz, este foarte important să se rafinească valoarea lui , deoarece recomandările [9] pe această temă sunt foarte aproximative. În practică și G shl depind de finețea prafului și de gradul de contaminare a cuptorului cu depuneri de zgură. Pentru a clarifica valoarea, se recomandă efectuarea unor teste speciale [4]. La arderea combustibilului solid amestecat cu gaz sau păcură, valoarea (%) este determinată de expresie
Unde este ponderea combustibilului solid în termeni de căldură în consumul total de combustibil. La arderea simultană a mai multor grade de combustibil solid, calculele conform formulei (39) sunt efectuate în funcție de valori medii ponderate și DAR R. 3.5. Pierderile de căldură către mediu sunt calculate pe baza recomandărilor [9]. Când se efectuează experimente la o sarcină D mai mică decât cea nominală, recalcularea se efectuează conform formulei
3.6. Pierderile de căldură cu căldura fizică a zgurii sunt semnificative numai cu îndepărtarea zgurii lichide. Ele sunt determinate de formula
(42)
Unde este entalpia cenușii, kJ/kg (kcal/kg). Determinat conform [9]. Temperatura cenușii în timpul îndepărtării cenușii solide se presupune a fi de 600 ° C, pentru lichid - egală cu temperatura normală de îndepărtare a cenușii lichide t nzh sau t zl + 100°C, care se determină conform [9] și [10]. 3.7. Atunci când se efectuează experimente înainte și după reparație, este necesar să se depună eforturi pentru a menține același număr maxim de parametri (a se vedea clauza 1.4 din prezentele orientări) pentru a minimiza numărul de corecții care trebuie introduse. Doar corectarea la q 2 pentru temperatura aerului rece t x.v, dacă temperatura la intrarea în încălzitorul de aer este menținută la un nivel constant. Aceasta se poate face pe baza formulei (28) prin definire q 2 la valori diferite t x.c. Luarea în considerare a influenței abaterii altor parametri necesită verificarea experimentală sau calculul de verificare a mașinii a cazanului.
4. DETERMINAREA EMISIILOR NOCIVE
4.1. Necesitatea de a determina concentrațiile de oxizi de azot ( NU x) și, de asemenea ASA DE 2 și ASA DE este dictată de urgența problemei reducerii emisiilor nocive de la centralele electrice, care a primit o atenție tot mai mare de-a lungul anilor [11, 12]. În [13], această secțiune lipsește. 4.2. Pentru analiza gazelor de ardere pentru conținutul de emisii nocive, analizoare portabile de gaze multe firme. Cele mai comune la centralele electrice din Rusia sunt dispozitivele electrochimice ale companiei germane " testo". Compania produce dispozitive de diferite clase. Folosind cel mai simplu dispozitiv " testo Se poate determina un conținut de 300 M" în gazele de ardere uscate O 2 în % și fracții de volum ( ppt)* ASA DEși NU x și convertesc automat fracțiile de volum în mg/nm 3 la α = 1,4. Cu un instrument mai sofisticat testo- 350" este posibil, în plus față de cele de mai sus, să se determine temperatura și viteza gazului în punctul de introducere a sondei, să se determine randamentul cazanului prin calcul (dacă sonda este introdusă în coșul de fum din spatele cazanului), separat determina folosind un bloc suplimentar (" Testo- 339") conținut NUși NU 2 și când utilizați furtunuri încălzite (până la 4 m lungime) ASA DE 2 . ___________ *1 ppt= 1/10 6 volum. 4.3. În cuptoarele cazanelor, în timpul arderii combustibilului, se formează în principal (cu 95 - 99%) monoxid de azot. NU, și conținutul de dioxid mai toxic NU 2 este 1 - 5%. În coșurile cazanului și mai departe în atmosferă are loc o postoxidare parțială necontrolată NUîn NU 2 Prin urmare, în mod convențional, la transformarea fracției de volum ( ppt) NU x într-o valoare a masei standard (mg / nm 3) la α \u003d 1,4, se aplică un factor de conversie de 2,05 (și nu 1,34, ca și pentru NU). Același coeficient este adoptat în dispozitivele " testo" atunci când traduc valorile din pptîn mg/nm3. 4.4. Conținutul de oxizi de azot este de obicei determinat în gaze uscate, prin urmare, vaporii de apă conținuti în gazele de ardere trebuie condensați și îndepărtați cât mai mult posibil. Pentru a face acest lucru, pe lângă sifonul de condens, care este echipat cu dispozitive " testo„, este recomandabil ca liniile scurte să instaleze un balon Drexler în fața dispozitivului pentru a organiza barbotarea gazului prin apă. 4.5. O probă reprezentativă de gaz pentru determinarea NU x și S O 2 și ASA DE poate fi luată numai în secțiunea din spatele extractorului de fum, unde gazele sunt amestecate, dar în secțiunile mai apropiate de cuptor este posibil să se obțină rezultate distorsionate asociate cu prelevarea din penaj. gaze de ardere caracterizate prin conținut ridicat sau scăzut NU X, ASA DE 2 sau ASA DE. În același timp, într-un studiu detaliat al cauzelor creșterii valorilor NU x este util să se preleveze mostre din mai multe puncte de-a lungul lățimii conductei. Acest lucru vă permite să legați valori NU x cu organizarea modului cuptorului, găsiți moduri caracterizate printr-o răspândire mai mică a valorilor NU x și, în consecință, o valoare medie mai mică. 4.6. Definiție NU x înainte și după reparație, precum și determinarea altor indicatori ai cazanului, trebuie efectuate la sarcina nominală și în modurile recomandate de cardul de regim. Acesta din urmă, la rândul său, ar trebui să se concentreze pe utilizarea metodelor tehnologice de suprimare a oxizilor de azot - organizarea arderii în etape, introducerea gazelor de recirculare în arzătoare sau în conductele de aer din fața arzătoarelor, alimentare diferită cu combustibil și aer. la diferite niveluri de arzătoare etc. 4.7. Efectuarea de experimente privind reducerea maximă NU x , care se realizează adesea prin reducerea excesului de aer în secțiunea de control (în spatele supraîncălzitorului), trebuie evitată o creștere ASA DE. Valorile limită pentru cazanele nou proiectate sau reconstruite, conform [12], sunt: pentru gaz și păcură - 300 mg/nm 3, pentru cazane pe cărbune pulverizat cu îndepărtare a zgurii solide și lichide - 400 și 300 mg/nm 3 , respectiv. Recalculare ASA DEși ASA DE 2 din pptîn mg/nm 3 se produce prin înmulțirea cu greutatea specifică de 1,25 și 2,86. 4.8. Pentru a elimina erorile în determinarea conținutului în gazele de ardere ASA DE 2 este necesar să se extragă gazele din spatele evacuatorului de fum și, în plus, să se prevină condensarea vaporilor de apă conținuti în gazele de ardere, deoarece ASA DE 2 se dizolvă bine în apă pentru a se forma H 2 ASA DE 3 Pentru a face acest lucru, la o temperatură ridicată a gazelor de ardere, care exclude condensarea vaporilor de apă în conducta și furtunul de prelevare a gazelor, faceți-le cât mai scurte. La rândul lor, în cazul unei posibile condens a umezelii, trebuie folosite furtunuri încălzite (până la o temperatură de 150 ° C) și un accesoriu pentru uscarea gazelor de ardere. 4.9. Prelevarea de probe în spatele extractorului de fum este asociată pentru o perioadă suficient de lungă cu temperaturi ambientale sub zero, iar instrumentele " testo„sunt proiectate pentru funcționarea în intervalul de temperatură +4 ÷ + 50 ° С, prin urmare, pentru măsurători în spatele evacuatorului de fum în timpul iernii, este necesar să se instaleze cabine izolate. Pentru cazanele echipate cu colectoare de cenușă umedă, definiția ASA DE 2 în spatele evacuatorului de fum permite să se ia în considerare absorbția parțială ASA DE 2 în scrubere. 4.10. Pentru a elimina erorile sistematice în definiție NU x și ASA DE 2 și comparându-le cu materiale generalizate, se recomandă compararea datelor experimentale cu valorile calculate. Acesta din urmă poate fi determinat conform [13] și [14] 4.11. Calitatea reparației unei centrale de cazane, printre alți indicatori, se caracterizează prin emisii de particule solide în atmosferă. Dacă este necesar să se determine aceste valori aberante, ar trebui utilizate [15] și [16].5. DETERMINAREA NIVELULUI DE TEMPERATURĂ A ABURULUI ȘI A INTERVALUL REGLĂRII ESTE
5.1. La efectuarea testelor de exploatare, este necesar să se identifice intervalul posibil de control al temperaturii aburului cu ajutorul desurîncălzitoarelor și, dacă acest interval este insuficient, să se determine necesitatea intervenției în modul de ardere pentru a asigura nivelul necesar de supraîncălzire, deoarece acești parametri determină starea tehnică a cazanului și caracterizează calitatea reparației. 5.2. Evaluarea nivelului de temperatură a aburului se realizează în funcție de valoarea temperaturii condiționate (temperatura aburului în caz de oprire a desurîncălzitoarelor). Această temperatură este determinată din tabelele de vapori de apă pe baza entalpiei condiționate:
(43)
Unde este entalpia aburului supraîncălzit, kcal/kg; - reducerea entalpiei aburului în desurîncălzitor, kcal/kg; La- coeficient care ține cont de creșterea absorbției de căldură a supraîncălzitorului datorită creșterii diferenței de temperatură la pornirea desurîncălzitorului. Valoarea acestui coeficient depinde de locația desurîncălzitorului: cu cât desurîncălzitorul este mai aproape de ieșirea supraîncălzitorului, cu atât coeficientul este mai aproape de unitate. La instalarea unui desurîncălzitor de suprafață saturată La luat egal cu 0,75 - 0,8. Când utilizați un desurîncălzitor de suprafață pentru a controla temperatura aburului, în care aburul este răcit prin trecerea unei părți din apa de alimentare prin acesta,
(44)
Unde și sunt entalpia apei de alimentare și a apei la intrarea în economizor; - entalpia aburului înainte și după desurîncălzitor. În cazurile în care centrala are mai multe injecții, consumul de apă pentru ultima injecție de-a lungul traseului aburului este determinat prin formula (46). Pentru injecția anterioară, în loc de formula (46), se înlocuiesc (- ) și valorile entalpiei aburului și a condensatului corespunzătoare acestei injecții. Formula (46) este scrisă în mod similar pentru cazul în care numărul de injecții este mai mare de două, i.e. înlocuit ( - - ), etc. 5.3. Se determină experimental intervalul de încărcări ale cazanului, în care temperatura nominală a aburului viu este furnizată de dispozitive proiectate în acest scop, fără a interfera cu modul de funcționare al cuptorului. Restricția pentru un cazan cu tambur atunci când sarcina este redusă este adesea asociată cu supape de control neetanșe, iar atunci când sarcina crește, poate fi o consecință a unei temperaturi mai scăzute a apei de alimentare din cauza fluxului de abur relativ mai scăzut prin supraîncălzitor la un combustibil constant. consum. Pentru a lua în considerare efectul temperaturii apei de alimentare, utilizați un grafic similar cu cel prezentat în Fig. 3, și pentru a recalcula sarcina asupra temperaturii nominale a apei de alimentare - în fig. 4. 5.4. Atunci când se efectuează teste comparative ale cazanului înainte și după reparație, intervalul de sarcină la care se menține temperatura nominală a aburului de reîncălzire trebuie de asemenea determinat experimental. Aceasta se referă la utilizarea mijloacelor de proiectare pentru controlul acestei temperaturi - un schimbător de căldură abur-abur, recircularea gazului, o derivație a gazului în plus față de un supraîncălzitor industrial (cazane TP-108, TP-208 cu o coadă despicată), injecție. Evaluarea trebuie efectuată cu încălzitoarele de înaltă presiune pornite (temperatura de proiectare a apei de alimentare) și ținând cont de temperatura aburului la intrarea în reîncălzitor, iar pentru cazanele cu casetă dublă - cu aceeași sarcină a ambelor carcase.
Orez. 3. Un exemplu de determinare a scăderii suplimentare necesare a temperaturii aburului supraîncălzit în desurîncălzitoare cu o scădere a temperaturii apei de alimentare și menținerea unui debit constant de abur
Notă. Graficul se bazează pe faptul că atunci când temperatura apei de alimentare scade, de exemplu, de la 230 la 150°C, iar producția de abur din cazan și consumul de combustibil rămân neschimbate, entalpia de abur din supraîncălzitor crește (la R p.p = 100 kgf / cm 2) de 1,15 ori (de la 165 la 190 kcal / kg), iar temperatura aburului de la 510 la 550 ° C
Orez. 4. Un exemplu de determinare a sarcinii cazanului, redusă la o temperatură nominală a apei de alimentare de 230 °C (lat la fel de.= 170 °С și Dt= 600 t/h Dnom = 660 t/h)
Notă . Graficul este construit în următoarele condiții: t p.e = 545/545°С; R p.p = 140 kgf/cm2; R"bal \u003d 28 kgf / cm 2; R"bal \u003d 26 kgf / cm 2; t"bal \u003d 320 ° C; D bal / D pp \u003d 0,8Lista literaturii folosite
1. Metodologia de evaluare a stării tehnice a centralelor de cazane înainte și după reparații: RD 34.26.617-97.- M .: SPO ORGRES, 1998. 2. Reguli de organizare a întreținerii și reparațiilor echipamentelor, clădirilor și structurilor de energie electrică centrale si retele: RD 34.38.030 -92. - M.: TsKB Energoremont, 1994. 3. Ghid pentru intocmirea hartilor de regim ale centralelor de cazane si optimizarea managementului acestora: RD 34.25.514-96. - M.: SPO ORGRES, 1998. 4. Trembovlya V.I., Finger E.D., Avdeeva A.A. Teste de inginerie termica a instalatiilor de cazane. - M.: Energoatomizdat, 1991. 5. Pekker Ya.L. Calcule termotehnice conform caracteristicilor date ale combustibilului. - M.: Energie, 1977. 6. Tolchinsky E.N., Dunsky V.D., Gachkova L.V. Determinarea aspirației aerului în camerele de ardere ale centralelor de cazane. - M.: Stații electrice, nr. 12, 1987. 7. Reguli pentru funcționarea tehnică a stațiilor și rețelelor electrice din Federația Rusă: RD 34.20.501-95. - M.: SPO ORGRES, 1996. 8. Ghid pentru întocmirea și întreținerea caracteristicilor energetice ale echipamentelor pentru centrale termice: RD 34.09.155-93. - M.: SPO ORGRES, 1993. 9. Calculul termic al unităţilor cazanelor (Metoda normativă). - M.: Energie, 1973. 10. Combustibil energetic al URSS: un manual. - M.: Energoatomizdat, 1991. 11. Kotler V.R. Oxizii de azot din gazele de ardere ale cazanelor. - M.: Energoatomizdat, 1987. 12. GOST R 50831-95. Instalatii de cazane. Echipament termic. Cerințe tehnice generale. 13. Metodologia de determinare a emisiilor brute si specifice de substante nocive in atmosfera de la cazanele centralelor termice: RD 34.02.305-90. - M.: Rotaprint VTI, 1991. 14. Ghid pentru calculul emisiilor de oxizi de azot din gazele de ardere ale cazanelor centralelor termice: RD 34.02.304-95. - M.: Rotaprint VTI, 1996. 15. Metoda de determinare a gradului de epurare a gazelor arse în instalaţiile de colectare a cenuşii (metoda expres): RD 34.02.308-89. - M.: SPO Soyuztekhenergo, 1989. RD 153-34.0-02.308-98 16. Metoda de încercare pentru instalațiile de colectare a cenușii centralelor termice și cazanelor: RD 34.27.301-91. - M.: SPO ORGRES, 1991.Informatii generale. Centrala de cazane este formata dintr-un cazan si echipamente auxiliare
ECHIPAMENTUL PRINCIPAL DE CĂLDURĂ
CENTRALE ELECTRICE
Capitolul 7
CENTRALE DE CADANIE CENTRALE TERMICE
Informatii generale
Centrala de cazane este formata dintr-un cazan si echipamente auxiliare. Dispozitive pentru producerea aburului sau apa fierbinte presiunea crescută datorită căldurii degajate în timpul arderii combustibilului, sau căldura furnizată din surse străine (de obicei cu gaze fierbinți), se numesc unități de cazane. Acestea sunt împărțite în cazane de abur și cazane de apă caldă. Unitățile de cazane care utilizează (adică, utilizează) căldura gazelor de eșapament din cuptoare sau alte produse principale și secundare ale diferitelor procese tehnologice sunt numite cazane de căldură reziduală.
Compoziția cazanului include: un cuptor, un supraîncălzitor, un economizor, un încălzitor de aer, un cadru, o căptușeală, izolație termică și o căptușeală.
Echipamentele auxiliare includ: suflante de tiraj, dispozitive de curățare a suprafețelor de încălzire, echipamente de preparare și alimentare cu combustibil, echipamente de îndepărtare a zgurii și a cenușii, colectarea cenușii și alte dispozitive de curățare a gazelor, conducte de gaz și aer, conducte de apă, abur și combustibil, fitinguri, căști, automatizări , instrumente și dispozitive de control și protecție, echipamente de tratare a apei și coș de fum.
Supapele includ control și dispozitive de blocare, supape de siguranță și de testare a apei, manometre, dispozitive de indicare a apei.
Setul cu cască include cămine de vizitare, ochiuri, trape, porți, amortizoare.
Clădirea în care se află cazanele se numește camera cazanelor.
Complexul de dispozitive, care include o unitate de cazan și echipamente auxiliare, se numește o centrală de cazane. În funcție de tipul de combustibil ars și de alte condiții, este posibil ca unele dintre echipamentele auxiliare specificate să nu fie disponibile.
Centralele de cazane care furnizează cu abur turbinele centralelor termice se numesc centrale electrice. În unele cazuri, sunt create centrale speciale de cazane industriale și de încălzire pentru a furniza consumatorilor industriali clădiri cu abur și căldură.
Ca surse de căldură pentru centralele de cazane se folosesc combustibili naturali și artificiali (cărbune, produse lichide și gazoase ale prelucrării petrochimice, gaze naturale și de furnal etc.), gazele de eșapament de la cuptoarele industriale și alte dispozitive.
În fig. 7.1. Combustibilul din depozitul de cărbune după zdrobire este alimentat de un transportor către buncărul de combustibil 3, din care este trimis la sistemul de pulverizare cu o moară de pulverizare de cărbune 1 . Combustibil pulverizat cu un ventilator special 2 se transporta prin conducte in fluxul de aer catre arzatoarele 3 ale cuptorului cazanului 5 situat in camera cazanului 10. Aerul secundar este, de asemenea, furnizat arzătoarelor printr-un ventilator. 15 (de obicei printr-un încălzitor de aer 17 cazan). Apa pentru alimentarea cazanului este furnizată tamburului 7 de către o pompă de alimentare 16 rezervor de apă de alimentare 11, având un dispozitiv de dezaerare. Înainte ca apă să fie furnizată tamburului, aceasta este încălzită într-un economizor de apă. 9 cazan. Evaporarea apei are loc în sistemul de conducte 6. Aburul saturat uscat de la tambur intră în supraîncălzitor 8 , apoi trimis la consumator.
Orez. 7.1. Schema tehnologică a centralei de cazane:
1 - moara de carbuni; 2 - ventilator moara; 3 - buncăr de combustibil; 7 - arzator; 5 - conturul cuptorului și conductelor de gaz ale unității cazanului; 6 - sistem de conducte - ecrane cuptor; 7 - tambur; 8 - supraîncălzitor; 9 - jonomizor de apă; 10 - conturul clădirii cazanului (cazană); 11 - rezervor de stocare a apei cu dispozitiv de dezaerare; 12 - șemineu; 13 - pompa; 14- dispozitiv de colectare a cenușii; 15- ventilator; 16- cicoc nutritiv; 17 - încălzitor de aer; 18 - pompa pentru pomparea pulpei de cenusa si zgura; / - calea apei; b- abur supraîncălzit; în- calea combustibilului; G - calea mișcării aerului; d - calea produselor de ardere; e - cale de cenuşă şi zgură
Amestecul combustibil-aer furnizat de arzătoare către camera de ardere (cuptorul) a cazanului de abur se arde, formând o pistoletă la temperatură înaltă (1500 ° C) care radiază căldură către conducte. 6, situat pe suprafața interioară a pereților cuptorului. Acestea sunt suprafețe de încălzire prin evaporare numite ecrane. După ce au dat o parte din căldură ecranelor, gazele de ardere cu o temperatură de aproximativ 1000 ° C trec prin partea superioară a lunetei din spate, ale căror conducte sunt amplasate aici la intervale mari (această parte se numește feston) și spala supraincalzitorul. Apoi produsele de ardere se deplasează prin economizorul de apă, încălzitorul de aer și părăsesc cazanul cu o temperatură puțin mai mare de 100 °C. Gazele care ies din cazan sunt curatate de cenusa in colectorul de cenusa 14 și extractor de fum 13 eliberat în atmosferă printr-un coș de fum 12. Cenușa pulverizată prinsă din gazele de ardere și zgura căzută în partea inferioară a cuptorului este îndepărtată, de regulă, în fluxul de apă prin canale, iar apoi pulpa rezultată este pompată cu pompe speciale bager. 18 și îndepărtate prin conducte.
Unitatea cazanului cu tambur este formată dintr-o cameră de ardere și; conducte de gaze; Tobă; încălzirea suprafețelor sub presiunea mediului de lucru (apă, amestec abur-apă, abur); încălzitor de aer; conectarea conductelor și a conductelor de aer. Suprafețele de încălzire sub presiune includ economizorul de apă, elementele de evaporare, formate în principal din ecranele focarelor și feston, și supraîncălzitorul. Toate suprafețele de încălzire ale cazanului, inclusiv încălzitorul de aer, sunt de obicei tubulare. Doar unele cazane puternice de abur au încălzitoare de aer cu un design diferit. Suprafețele de evaporare sunt conectate la tambur și împreună cu coborâtoarele care leagă tamburul de colectoarele inferioare ale ecranelor formează un circuit de circulație. În tambur, aburul și apa sunt separate, în plus, o cantitate mare de apă în acesta crește fiabilitatea cazanului.
Partea trapezoidală inferioară a cuptorului unității cazanului (vezi Fig. 7.1) se numește pâlnie rece - răcește reziduul de cenușă parțial sinterizat care cade din torță, care cade într-un dispozitiv special de primire sub formă de zgură. Cazanele pe ulei nu au pâlnie rece. Conducta de gaz, în care se află economizorul de apă și încălzitorul de aer, se numește convectiv (arbore convectiv), în care căldura este transferată în apă și aer în principal prin convecție. Suprafețele de încălzire încorporate în acest coș de gaz și numite coadă permit reducerea temperaturii produselor de ardere de la 500...700 °C după supraîncălzire la aproape 100 °C, adică. folosiți mai pe deplin căldura combustibilului ars.
Întregul sistem de conducte și tamburul cazanului sunt susținute de un cadru format din stâlpi și traverse. Cuptorul și conductele de gaz sunt protejate de pierderile externe de căldură prin căptușeală - un strat de refractar și materiale izolante. Cu Partea exterioară căptușelile pereților cazanului sunt căptușite cu tablă de oțel etanșă la gaz pentru a preveni aspirarea aerului în exces în cuptor și eliminarea produselor fierbinți de combustie praf care conțin componente toxice.
7.2. Scopul și clasificarea unităților de cazane
Un cazan se numește dispozitiv energetic cu o capacitate D(t/h) pentru a produce abur la o presiune dată R(MPa) și temperatură t(°C). Adesea, acest dispozitiv este numit generator de abur, deoarece în el este generat abur, sau pur și simplu fierbător cu aburi.În cazul în care produsul final este apă caldă cu parametri specificați (presiune și temperatură) utilizată în industrie procese tehnologice iar pentru incalzirea cladirilor industriale, publice si rezidentiale se numeste aparatul cazan de apa calda. Astfel, toate cazanele pot fi împărțite în două clase principale: abur și apă caldă.
În funcție de natura mișcării apei, a amestecului de abur-apă și a aburului, cazanele de abur sunt împărțite după cum urmează:
Tambur cu circulație naturală (Fig. 7.2, a);
tambur cu circulație forțată multiplă (Fig. 7.2, b);
flux direct (Fig. 7.2, în).
In cazane cu tambur cu circulatie naturala(Fig. 7.3) datorită diferenței de densități a amestecului abur-apă din conductele din stânga 2 și lichide în conductele potrivite 4 va exista o mișcare a amestecului de abur-apă în rândul din stânga - în sus, iar apa din rândul din dreapta - în jos. Țevile rândului din dreapta se numesc coborâre, iar cele din stânga - ridicare (ecran).
Raportul dintre cantitatea de apă care trece prin circuit și capacitatea de abur a circuitului D pentru aceeași perioadă de timp se numește raportul de circulație K c . Pentru cazane cu circulatie naturala K c variază de la 10 la 60.
Orez. 7.2. Scheme de generare a aburului în cazanele de abur:
A- circulatie naturala; b- circulatie multipla fortata; în- schema unică; B - tambur; ISP - suprafete evaporative; PE - supraîncălzitor; EK - economizor de apă; PN - pompa de alimentare; TsN - pompa de circulatie; NK - colector inferior; Q- alimentare cu căldură; OP - burlane; POD - conducte de ridicare; D p - consumul de abur; D pv - consumul de apă de alimentare
Diferența dintre greutățile a două coloane de lichide (apă în canalul de coborâre și amestecul de abur și apă în conductele de ridicare) creează o presiune de antrenare D R, N/m 2, circulație a apei în conductele cazanului
Unde h- inaltimea conturului, m; r in și r cm - densitatea (masa volumetrică) a amestecului de apă și abur-apă, kg / m 3.
În cazanele cu circulație forțată, mișcarea apei și a amestecului abur-apă (vezi Fig. 7.2, b) se efectuează forțat cu ajutorul unei pompe de circulație TsN, a cărei presiune de antrenare este concepută pentru a depăși rezistența întregului sistem.
Orez. 7.3. Circulația naturală a apei în cazan:
1 - colector inferior; 2 - teava stanga; 3 - tambur cazan; 4 - trompeta dreapta
În cazanele cu trecere unică (vezi Fig. 7.2, în) nu există circuit de circulație, nu există circulație multiplă a apei, nu există tambur, apa este pompată de pompa de alimentare PN prin economizorul EK, suprafețele de evaporare ale ISP și schimbătorul de abur PE conectate în serie. Trebuie remarcat faptul că cazanele cu trecere o dată folosesc apă de o calitate superioară, toată apa care intră pe calea de evaporare este complet transformată în abur la ieșirea din aceasta, adică. în acest caz, raportul de circulație K c = 1.
Unitatea cazanului de abur (generator de abur) se caracterizează prin capacitatea aburului (t/h sau kg/s), presiunea (MPa sau kPa), temperatura aburului produs și temperatura apei de alimentare. Acești parametri sunt enumerați în tabel. 7.1.
Tabelul 7.1. masă rotativă unități de cazane produse de industria autohtonă, indicând domeniul de aplicare
| Presiune, MPa(at) | Putere de abur cazan, t/h | Temperatura aburului, °C | Temperatura apei de alimentare, °C | Zona de aplicare |
| 0,88 (9) | 0,2; 0,4; 0,7; 1,0 | Saturat | Satisfacerea nevoilor tehnologice si de incalzire ale micilor intreprinderi industriale | |
| 1,37 (14) | 2,5 | Saturat | Satisfacerea nevoilor tehnologice și de încălzire ale întreprinderilor industriale mai mari | |
| 4; 6,5; 10; 15; 20 | Saturat sau supraîncălzit, 250 | Trimestrial incalzire cazane | ||
| 2,35 (24) | 4; 6,5; 10; 15; 20 | Saturat sau supraîncălzit, 370 și 425 | Satisfacerea nevoilor tehnologice ale unor intreprinderi industriale | |
| 3,92 (40) | 6,5; 10; 15; 20; 25; 35; 50; 75 | Furnizarea cu abur la turbine cu o capacitate de 0,75 până la 12,0 MW la centrale electrice mici | ||
| 9,80 (100) | 60; 90; 120; 160; 220 | Furnizarea cu abur turbinelor de la 12 la 50 MW din centralele electrice | ||
| 13,70 (140) | 160; 210; 320; 420; 480 | Furnizarea cu abur turbinelor cu o capacitate de 50 până la 200 MW la centralele mari | ||
| 320; 500; 640 | ||||
| 25,00 (255) | 950; 1600; 2500 | 570/570 (cu supraîncălzire secundară) | Furnizare cu abur pentru turbine de 300, 500 și 800 MW la cele mai mari centrale electrice |
După capacitatea de abur se disting cazane de capacitate mică de abur (până la 25 t/h), capacitate medie de abur (de la 35 la 220 t/h) și capacitate mare de abur (de la 220 t/h sau mai mult).
După presiunea aburului produs, cazanele se disting: presiune joasă (până la 1,37 MPa), presiune medie (2,35 și 3,92 MPa), presiune mare (9,81 și 13,7 MPa) și presiune supercritică (25,1 MPa). Limita care separă cazanele de joasă presiune de cazane de medie presiune este condiționată.
Cazanele produc fie abur saturat, fie abur supraîncălzit la diferite temperaturi, a căror valoare depinde de presiunea acestuia. În prezent, la cazanele de înaltă presiune, temperatura aburului nu depășește 570 °C. Temperatura apei de alimentare, în funcție de presiunea aburului din cazan, variază între 50 și 260 °C.
Cazanele de apă caldă se caracterizează prin puterea termică (kW sau MW, în sistemul MKGSS - Gcal/h), temperatura și presiunea apei încălzite, precum și tipul de metal din care este fabricat cazanul.
7.3. Principalele tipuri de centrale termice
Cazane electrice. Cazanele cu o capacitate de abur de 50 până la 220 t/h la o presiune de 3,92 ... 13,7 MPa sunt realizate numai sub formă de unități de tambur care funcționează cu circulație naturală a apei. Unitățile cu o capacitate de abur de 250 până la 640 t/h la o presiune de 13,7 MPa sunt realizate atât sub formă de tambur și cu flux direct, cât și centrale cu o capacitate de abur de 950 t/h sau mai mult la o presiune de 25 MPa - numai sub formă de flux direct, deoarece la presiunea supercritică nu poate fi efectuată circulația naturală.
O unitate tipică de cazan cu o capacitate de abur de 50 ... 220 t / h pentru o presiune a aburului de 3,97 ... 13,7 MPa la o temperatură de supraîncălzire de 440 ... 570 ° C (Fig. 7.4) este caracterizată de aspect a elementelor sale sub forma literei P, rezultând două treceri de gaze arse. Prima mișcare este un cuptor ecranat, care a determinat denumirea tipului de unitate de cazan. Cernirea cuptorului este atât de semnificativă încât toată căldura necesară pentru a transforma apa care intră în tamburul cazanului în abur este transferată pe suprafețele ecranului din acesta. Ieșind din camera de ardere 2, gazele de ardere intră într-un scurt coș de racord orizontal unde se află supraîncălzitorul 4, separat de camera de ardere doar printr-un mic feston 3. După aceea, gazele de ardere sunt trimise în a doua conductă de gaz descendentă, în care economizoarele de apă 5 și încălzitoarele de aer sunt amplasate într-o tăietură. 6. Arzătoare 1 poate fi atât învârtitoare, situată pe peretele frontal sau pe pereții laterali opuși, cât și unghiulară (așa cum se arată în fig. 7.4). Cu un aspect în formă de U a unității cazanului care funcționează cu circulație naturală a apei (Fig. 7.5), tamburul 4 cazanul este de obicei plasat relativ sus deasupra focarului; separarea aburului în aceste cazane este de obicei efectuată în dispozitive la distanță - cicloane 5.
Orez. 7.4. Unitate de cazan cu o capacitate de abur de 220 t/h, o presiune a aburului de 9,8 MPa și o temperatură a aburului supraîncălzit de 540 °C:
1 - arzatoare; 2 - camera de ardere; 3 - feston; 4 - supraîncălzitor; 5 - economizoare de apă; 6 - încălzitoare de aer
La arderea antracitului, se folosește un cuptor semi-deschis, complet ecranat. 2 cu arzatoare opuse 1 pe pereții din față și din spate și un focar proiectat pentru îndepărtarea zgurii lichide. Pe pereții camerei de ardere se așează ecrane cu țesut izolate cu masă refractară, iar pe pereții camerei de răcire sunt plasate ecrane deschise. Adesea folosit supraîncălzitor combinat cu abur 3, constând dintr-o parte de radiație de tavan, ecrane de semiradiere și o parte convectivă. În partea descendentă a unității, într-o tăietură, adică alternativă, este plasat un economizor de apă 6 a doua treaptă (în direcția apei) și încălzitorul de aer tubular 7 din a doua treaptă (în direcția aerului), urmată de un economizor de apă 8 wîncălzitor de aer 9 primul pas.
Orez. 7.5. Unitate de cazan cu o capacitate de abur de 420 t/h, o presiune a aburului de 13,7 MPa și o temperatură a aburului supraîncălzit de 570 °C:
1 - arzatoare; 2 - cuptor ecranat; 3 ~- supraîncălzitoare; 4 - Tobă;
5 - ciclon; 6, 8 - economizoare; 7, 9 - încălzitoare de aer
Cazanele cu o capacitate de abur de 950, 1600 și 2500 t/h pentru o presiune a aburului de 25 MPa sunt proiectate să funcționeze într-o unitate cu turbine cu o capacitate de 300, 500 și 800 MW. Dispunerea unităților cazanului cu capacitatea de abur numită este în formă de U, cu un încălzitor de aer plasat în afara părții principale a unității. Supraîncălzire cu abur dublu. Presiunea acestuia după supraîncălzitorul primar este de 25 MPa, temperatura este de 565 °C, după secundar - 4 MPa și, respectiv, 570 °C.
Toate suprafețele de încălzire convectivă sunt realizate sub formă de pachete de serpentine orizontale. Diametrul exterior al țevilor suprafețelor de încălzire este de 32 mm.
cazane cu abur cazane industriale. Cazanele industriale care furnizează întreprinderile industriale cu abur de joasă presiune (până la 1,4 MPa) sunt echipate cu cazane de abur fabricate de industria autohtonă cu o capacitate de până la 50 t/h. Cazanele sunt produse pentru arderea solidelor, lichidelor și combustibili gazoși A.
La o serie de întreprinderi industriale, atunci când este necesar din punct de vedere tehnologic, se folosesc cazane de medie presiune. Cazanul cu tub de apă vertical cu un singur tambur BK-35 (Fig. 7.6) cu o capacitate de 35 t / h la o suprapresiune în tambur de 4,3 MPa (presiunea aburului la ieșirea supraîncălzitorului este de 3,8 MPa) și o supraîncălzire. temperatura de 440 ° C este format din două conducte verticale de gaz - de ridicare și inferioară, conectate în partea superioară printr-un mic coș orizontal. Acest aranjament al cazanului se numește în formă de U.
Cazanul are o suprafață de ecran foarte dezvoltată și un fascicul convectiv relativ mic. Țevile ecranului 60 x 3 mm sunt din oțel grad 20. Țevile ecranului din spate din partea superioară sunt despărțite, formând o scoici. Capetele inferioare Tuburile de ecran sunt extinse în colectoare, iar cele superioare sunt extinse într-un tambur.
Principalul tip de cazane cu abur de capacitate redusă, utilizat pe scară largă în diverse industrii, transport, utilități și agricultură(aburul este folosit pentru nevoi tehnologice și de încălzire și ventilație), precum și la centralele electrice de capacitate redusă, sunt cazane verticale cu tub de apă DKVR. Principalele caracteristici ale cazanelor DKVR sunt prezentate în tabel. 7.2.
Cazane de apă caldă. S-a menționat anterior că la CET cu o sarcină mare de căldură, în locul încălzitoarelor de apă din rețea de vârf, cazane de apa calda putere mare pentru alimentarea centralizată cu căldură a marilor întreprinderi industriale, orașe și zone individuale.
Orez. 7.6. Cazan de abur cu un singur tambur BK-35 cu cuptor ulei-gaz:
1 - arzător ulei-gaz; 2 - ecran lateral; 3 - ecran frontal; 4 - alimentare cu gaz; 5 - conductă de aer; 6 - conducte de scurgere; 7 - cadru; 8 - ciclon; 9 - tambur cazan; 10 - rezerva de apa; 11 - colector supraîncălzitor; 12 - evacuare aburului; 13 - racitor cu abur de suprafata; 14 - supraîncălzitor; 15 - economizor serpentin; 16 - evacuare gaze arse; 17 - încălzitor de aer tubular; 18 - ecran din spate; 19 - camera de ardere
Tabelul 7.2. Principalele caracteristici ale cazanelor DKVR, producție
"Uralkotlomash" (combustibil lichid și gazos)
| Marca | Capacitate abur, t/h | Presiunea aburului, MPa | Temperatura, °C | Eficiență, % (gaz/pacură) | Dimensiuni, mm | Greutate, kg | ||
| Lungime | Lăţime | Înălţime | ||||||
| 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 |
Cazanele de apă caldă sunt proiectate pentru a produce apă caldă cu parametri specificați, în principal pentru încălzire. Acestea funcționează pe un circuit cu flux direct cu un debit constant de apă. Temperatura finală de încălzire este determinată de condițiile de menținere a unei temperaturi stabile în spațiile rezidențiale și de lucru încălzite prin dispozitive de încălzire, prin care circulă apa încălzită în cazan. Prin urmare, cu o suprafață constantă a dispozitivelor de încălzire, temperatura apei furnizate acestora crește odată cu scăderea temperaturii ambiante. De obicei, apa rețelei de încălzire din cazane este încălzită de la 70 ... 104 la 150 ... 170 ° C. Recent, a existat o tendință de creștere a temperaturii apei de încălzire până la 180 ... 200 °C.
Pentru a evita condensarea vaporilor de apă din gazele de ardere și coroziunea externă rezultată a suprafețelor de încălzire, temperatura apei la intrarea în unitate trebuie să fie peste punctul de rouă pentru produsele de ardere. În acest caz, temperatura pereților conductei la punctul de intrare a apei nu va fi, de asemenea, mai mică decât punctul de rouă. Prin urmare, temperatura apei de intrare nu trebuie să fie mai mică de 60°C pentru funcționarea cu gaz natural, 70°C pentru păcură cu conținut scăzut de sulf și 110°C pentru păcură cu conținut ridicat de sulf. Deoarece apa poate fi răcită în sistemul de încălzire la o temperatură sub 60 ° C, o anumită cantitate de apă (directă) deja încălzită în cazan este amestecată cu aceasta înainte de a intra în unitate.
Orez. 7.7. Cazan apa calda motorina tip PTVM-50-1
Cazanul de apă caldă cu motorină de tip PTVM-50-1 (Fig. 7.7) cu o putere termică de 50 Gcal / h s-a dovedit bine în funcționare.
7.4. Elementele principale ale unității cazanului
Elementele principale ale cazanului sunt: suprafețele de încălzire prin evaporare (tuburi de perete și pachetul cazanului), supraîncălzitorul cu regulator de supraîncălzire cu abur, economizorul de apă, încălzitorul de aer și dispozitivele de tiraj.
Suprafețele de evaporare ale cazanului. Suprafețele de încălzire generatoare de abur (evaporativ) diferă unele de altele în cazanele diferitelor sisteme, dar, de regulă, sunt situate în principal în camera de ardereși percepe căldura prin radiație – radiație. Acestea sunt conducte de ecran, precum și un pachet convectiv (cazan) instalat la ieșirea cuptorului cazanelor mici (Fig. 7.8, A).
Orez. 7.8. Dispoziții evaporatoare (A)și supraîncălzitoare (b) suprafețele unității cazanului cu tambur:
/ - conturul căptușelii cuptorului; 2, 3, 4 - panouri laterale de ecran; 5 - ecran frontal; 6, 10, 12 - colectoare de ecrane și fascicul convectiv; 7 - tambur; 8 - feston; 9 - fascicul cazanului; 11 - ecran din spate; 13 - supraîncălzitor cu radiații montat pe perete; 14 - supraîncălzitor cu semi-radiații ecran; 15 ~~ supraîncălzitor radiant de tavan; 16 ~ regulator de supraîncălzire; 17 - îndepărtarea aburului supraîncălzit; 18 - supraîncălzitor convectiv
Ecranele cazanelor cu circulație naturală, care funcționează sub vid în cuptor, sunt realizate din țevi netede (ecrane cu tub neted) cu diametrul interior de 40 ... 60 mm. Ecranele sunt o serie de conducte verticale de ridicare conectate în paralel între ele prin colectoare (vezi Fig. 7.8, A). Distanța dintre țevi este de obicei de 4...6 mm. Unele țevi de ecran sunt introduse direct în tambur și nu au colectoare superioare. Fiecare panou de ecrane, împreună cu coborâtoarele plasate în afara căptușelii cuptorului, formează un circuit de circulație independent.
Conductele lunetei din spate la punctul de ieșire a produselor de ardere din cuptor sunt crescute pe 2-3 rânduri. Această descărcare a țevilor se numește feston. Vă permite să măriți secțiunea transversală pentru trecerea gazelor, să reduceți viteza acestora și să previne înfundarea golurilor dintre țevi, întărite în timpul răcirii de particulele de cenuşă topită efectuate de gazele din cuptor.
În generatoarele de abur de mare putere, pe lângă cele montate pe perete, sunt instalate ecrane suplimentare care împart cuptorul în compartimente separate. Aceste ecrane sunt iluminate de torțe din două părți și sunt numite dublă lumină. Ei percep de două ori mai multă căldură decât cei montați pe perete. Ecranele cu două lumini, crescând absorbția generală de căldură în cuptor, permit reducerea dimensiunii acestuia.
Supraîncălzitoare. Supraîncălzitorul este conceput pentru a crește temperatura aburului provenit din sistemul de evaporare al cazanului. Este unul dintre cele mai critice elemente ale unității cazanului. Odată cu creșterea parametrilor de abur, absorbția de căldură a supraîncălzitoarelor crește la 60% din absorbția totală de căldură a unității cazanului. Dorința de a obține o supraîncălzire ridicată a aburului face necesară plasarea unei părți a supraîncălzitorului în zona de temperaturi ridicate a produselor de ardere, ceea ce reduce în mod natural rezistența metalului conductei. În funcție de metoda de determinare a transferului de căldură din gaze, supraîncălzitoare sau etapele lor individuale (Fig. 7.8, b) se împart în convective, radiative și semiradiative.
Supraîncălzitoarele cu radiații sunt de obicei realizate din țevi cu un diametru de 22 ... 54 mm. La parametri mari de abur, aceștia sunt plasați în camera de ardere și primesc cea mai mare parte a căldurii prin radiație de la torță.
Supraîncălzitoarele convective sunt amplasate într-un coș orizontal sau la începutul unui ax convectiv sub formă de pachete dense formate din serpentine cu o treaptă de-a lungul lățimii coșului de fum egală cu 2,5...3 diametre de țeavă.
Supraîncălzitoarele convective, în funcție de direcția de mișcare a aburului în serpentine și de debitul gazelor de ardere, pot fi în contracurent, cu flux direct și cu direcție mixtă de curgere.
Temperatura aburului supraîncălzit trebuie menținută întotdeauna constantă, indiferent de modul de funcționare și de sarcina cazanului, deoarece atunci când acesta scade, conținutul de umiditate al aburului crește în ultimii pași turbine, iar când temperatura crește peste cea calculată, există pericolul deformațiilor termice excesive și scăderea rezistenței elementelor individuale ale turbinei. Temperatura aburului este menținută la un nivel constant cu ajutorul dispozitivelor de control - desurîncălzitoare. Cele mai utilizate desurîncălzitoare sunt de tip injecție, în care reglarea se realizează prin injectarea de apă demineralizată (condens) în fluxul de abur. În timpul evaporării, apa ia o parte din căldură din abur și îi reduce temperatura (Fig. 7.9, A).
De obicei, desurîncălzitorul cu injecție este instalat între părți separate supraîncălzitor. Apa este injectată printr-o serie de orificii în jurul circumferinței duzei și pulverizată în interiorul unei cămașe, formată dintr-un difuzor și o parte cilindrică care protejează corpul, care are o temperatură mai ridicată, de stropirea cu apă din acesta pentru a evita crăparea în interior. metalul corpului din cauza unei schimbări bruște a temperaturii.
Orez. 7.9. Desurîncălzitoare: A - injectare; b - suprafata cu racire cu abur prin apa de alimentare; 1 – trapa pentru instrumente de masura; 2 – partea cilindrică a cămășii; 3 - corp desupraîncălzitor; 4 - difuzor; 5 - orificii pentru pulverizarea apei in abur; 6 - cap desurîncălzitor; 7- bord tub; 8 - colector; 9 - o cămașă care împiedică spălarea cu abur a plăcii tubulare; 10, 14 - conducte de alimentare și de evacuare a aburului din desurîncălzitor; 11 - partitii la distanta; 12 - serpentina de apa; 13 - un despartiment longitudinal care imbunatateste spalarea cu abur a serpentinelor; 15, 16 - conducte de alimentare si evacuare a apei de alimentare
În cazanele cu putere medie de abur se folosesc desurîncălzitoare de suprafață (Fig. 7.9, b), care sunt de obicei plasate la intrarea aburului în supraîncălzitor sau între părțile sale individuale.
Aburul este furnizat colectorului și evacuat prin serpentine. În interiorul colectorului sunt serpentine prin care curge apa de alimentare. Temperatura aburului este controlată de cantitatea de apă care intră în desurîncălzitor.
Economizoare de apă. Aceste dispozitive sunt concepute pentru a încălzi apa de alimentare înainte ca aceasta să intre în partea evaporativă a cazanului prin utilizarea căldurii gazelor de evacuare. Sunt amplasate într-un coș convectiv și funcționează la temperaturi relativ scăzute ale produselor de ardere (gaze de ardere).
Orez. 7.10. Economizor bobină de oțel:
1 - colector inferior; 2 - colector superior; 3 - suport suport; 4 - bobine; 5 -- grinzi de sprijin (răcite); 6 - coborârea apei
Cel mai adesea, economizoarele (Fig. 7.10) sunt fabricate din țevi din oțel cu diametrul de 28 ... 38 mm, îndoit în spire orizontale și dispuse în pachete. Conductele din pachete sunt eșalonate destul de strâns: distanța dintre axele conductelor adiacente de-a lungul fluxului de gaze de ardere este de 2,0 ... 2,5 diametre de țeavă, de-a lungul fluxului - 1,0 ... 1,5. Fixarea țevilor spiralate și distanțarea acestora se realizează prin stâlpi de susținere, fixați în majoritatea cazurilor pe goluri (pentru răcirea cu aer), grinzi de cadru izolate de partea laterală a gazelor fierbinți.
În funcție de gradul de încălzire a apei, economizoarele sunt împărțite în nefierbe și fierbinți. Într-un economizor la fierbere, până la 20% din apă poate fi transformată în abur.
Numărul total de țevi care funcționează în paralel este selectat pe baza unei viteze a apei de cel puțin 0,5 m/s pentru economizoarele care nu se fierb și 1 m/s pentru economizoarele de fierbere. Aceste viteze se datorează necesității de a spăla bulele de aer de pe pereții țevii, care contribuie la coroziune și împiedică separarea amestecului de abur-apă, ceea ce poate duce la supraîncălzirea peretelui superior al țevii, care este slab răcit de abur. , și ruptura ei. Mișcarea apei în economizor este neapărat în sus. Numărul de țevi din pachet în plan orizontal este ales în funcție de viteza produselor de ardere 6 ... 9 m/s. Această viteză este determinată de dorința, pe de o parte, de a proteja bobinele de deplasarea cenușii și, pe de altă parte, de a preveni uzura excesivă a cenușii. Coeficienții de transfer de căldură în aceste condiții sunt de obicei 50 ... 80 W / (m 2 - K). Pentru comoditatea reparării și curățării țevilor de contaminanți externi, economizorul este împărțit în pachete de 1,0 ... 1,5 m înălțime, cu goluri între ele de până la 800 mm.
Contaminanții externi sunt îndepărtați de pe suprafața bobinelor prin pornirea periodică a sistemului de curățare a împușcăturii, atunci când împușcătura de metal este trecută (cade) de sus în jos prin suprafețele de încălzire convectivă, doborând depunerile aderente la țevi. Lipirea cenușii se poate datora rouei de la gazele de ardere pe suprafața relativ rece a țevilor. Acesta este unul dintre motivele pentru preîncălzirea apei de alimentare furnizate economizorului la o temperatură peste punctul de rouă al vaporilor de apă sau al vaporilor de acid sulfuric din gazele de ardere.
Rândurile superioare de țevi economizoare în timpul funcționării cazanului cu combustibil solid, chiar și la viteze relativ scăzute ale gazului, sunt supuse unei uzuri vizibile a cenușii. Pentru a preveni uzura cenușii, pe aceste țevi sunt atașate diferite căptușeli de protecție.
Încălzitoarele de aer. Sunt instalate pentru a încălzi aerul trimis în cuptor pentru a crește eficiența arderii combustibilului, precum și la dispozitivele de măcinare a cărbunelui.
Valoare optimăîncălzirea aerului în încălzitorul de aer depinde de podeaua combustibilului care se arde, umiditatea acestuia, tipul dispozitivului de ardere și este de 200 ° C pentru cărbunele ars pe grătar cu lanț (pentru a evita supraîncălzirea grătarului), 250 ° C pentru turba arsă pe aceleaşi grătare, 350. ..450 °C pentru combustibili lichizi sau pulverizaţi arşi în cuptoarele cu cameră.
Pentru a obține o temperatură ridicată de încălzire a aerului, se utilizează încălzirea în două trepte. Pentru a face acest lucru, încălzitorul de aer este împărțit în două părți, între care ("într-o tăietură") este instalată o parte a economizorului de apă.
Temperatura aerului care intră în încălzitorul de aer trebuie să fie cu 10 ... 15 °C peste punctul de rouă al gazelor de ardere pentru a evita coroziunea capătului rece al încălzitorului de aer ca urmare a condensului vaporilor de apă din gazele de ardere. (atunci când intră în contact cu pereții relativ reci ai încălzitorului de aer), precum și înfundarea canalelor de trecere a gazelor cu cenușă care aderă la pereții umezi. Aceste condiții pot fi îndeplinite în două moduri: fie prin creșterea temperaturii gazelor de eșapament și pierderea căldurii, care este nerentabilă din punct de vedere economic, fie prin instalarea unor dispozitive speciale pentru încălzirea aerului înainte de a intra în aeroterma. Pentru aceasta, se folosesc încălzitoare speciale, în care aerul este încălzit prin abur selectiv din turbine. În unele cazuri, încălzirea aerului se realizează prin recirculare, adică. o parte din aerul încălzit în încălzitorul de aer se întoarce prin conducta de aspirație la ventilatorul suflantei și se amestecă cu aerul rece.
Conform principiului de funcționare, încălzitoarele de aer sunt împărțite în recuperatoare și regenerative. În încălzitoarele de aer cu recuperare, căldura de la gaze în aer este transferată printr-un perete fix de țeavă metalică care le separă. De regulă, acestea sunt încălzitoare de aer tubulare din oțel (Fig. 7.11) cu un diametru al tubului de 25 ... 40 mm. Tuburile din el sunt de obicei amplasate vertical, produsele de ardere se deplasează în interiorul lor; aerul le spala cu un flux transversal in mai multe pasaje, organizate prin conducte de aer bypass (conducte) si compartimentari intermediare.
Gazul din tuburi se deplasează cu o viteză de 8 ... 15 m/s, aerul dintre tuburi este de două ori mai lent. Acest lucru face posibilă existența unor coeficienți de transfer termic aproximativ egali pe ambele părți ale peretelui conductei.
Expansiunea termică a încălzitorului de aer este percepută de compensatorul lentilei 6 (vezi Fig. 7.11), care este instalat deasupra încălzitorului de aer. Cu ajutorul flanșelor, se înșurubează de jos la încălzitorul de aer, iar de sus - la cadrul de tranziție al coșului anterior al unității cazanului.
Orez. 7.11. Încălzitor tubular de aer:
1 - Coloana; 2 - cadru suport; 3, 7 - conducte de aer; 4 – oțel
tevi 40´1,5 mm; 5, 9 – plăci tubulare superioare și inferioare de 20...25 mm grosime;
6 - compensator de dilatare termică; 8 – placă tubulară intermediară
Într-un încălzitor cu aer regenerativ, căldura este transferată printr-o duză metalică, care este încălzită periodic de gazele de ardere, după care este transferată în fluxul de aer și îi conferă căldura acumulată. Încălzitorul cu aer regenerativ al cazanului este un tambur (rotor) care se rotește lent (3 ... 5 rpm) cu o garnitură (duză) din tablă ondulată de oțel subțire, închisă într-o carcasă fixă. Corpul este împărțit de plăci sectoriale în două părți - aer și gaz. Atunci când rotorul se rotește, garnitura traversează alternativ gazul, apoi flux de aer. În ciuda faptului că ambalarea funcționează într-un mod non-staționar, încălzirea fluxului continuu de aer se realizează continuu, fără fluctuații de temperatură. Mișcarea gazelor și a aerului este în contracurent.
Aeroterma regenerativă este compactă (până la 250 m2 de suprafață la 1 m3 de ambalaj). Este utilizat pe scară largă în cazane puternice. Dezavantajul său este că aerul curge mare (până la 10%) în calea gazului, ceea ce duce la supraîncărcări ale suflantelor și evacuatoarelor de fum și o creștere a pierderilor cu gazele de eșapament.
Dispozitive de suflare a centralei centralei. Pentru ca arderea combustibilului să aibă loc în cuptorul unității cazanului, este necesar să se alimenteze cu aer. Pentru a elimina produsele gazoase de ardere din cuptor și pentru a asigura trecerea acestora prin întregul sistem de suprafețe de încălzire ale unității cazanului, trebuie creat tiraj.
În prezent, există patru scheme pentru alimentarea cu aer și eliminarea produselor de ardere în centralele de cazane:
cu tiraj natural creat de coș și aspirație naturală a aerului în cuptor ca urmare a rarefării în acesta, creată de tirajul coșului;
· tiraj artificial creat de extractorul de fum și aspirarea aerului în cuptor, ca urmare a rarefării create de extractorul de fum;
· tiraj artificial creat de un extractor de fum și alimentarea cu aer forțat către cuptor de către un ventilator;
supraalimentare, în care întreaga centrală a cazanului este etanșată și plasată sub o oarecare presiune în exces creată de ventilatorul, care este suficientă pentru a depăși toate rezistențele căilor de aer și gaz, ceea ce elimină necesitatea instalării unui extractor de fum.
Coșul de fum se păstrează în toate cazurile de tiraj artificial sau de funcționare sub presiune, dar scopul principal al coșului este îndepărtarea gazelor de ardere în straturile superioare ale atmosferei pentru a îmbunătăți condițiile de dispersie a acestora în spațiu.
În centralele de cazane cu capacitate mare de abur, tirajul artificial cu suflare artificială este utilizat pe scară largă.
Coșurile de fum sunt din cărămidă, beton armat și fier. Conductele de până la 80 m înălțime sunt de obicei construite din cărămidă, iar conductele mai înalte sunt din beton armat. Țevile de fier sunt instalate numai pe cazane cilindrice vertical, precum și pe cazane puternice de apă caldă tip turn din oțel. Pentru a reduce costurile, se construiește de obicei un coș de fum comun pentru întreaga boiler sau pentru un grup de centrale termice.
Principiul de funcționare al coșului de fum rămâne același în instalațiile care funcționează cu tiraj natural și artificial, cu particularitatea că, cu tiraj natural, coșul trebuie să învingă rezistența întregii instalații de cazan, iar cu artificial creează tiraj suplimentar celui creat. de extractorul de fum.
Pe fig. 7.12 prezintă o diagramă a unui cazan cu tiraj natural creat de un coș de fum 2 . Se umple cu gaze de ardere (produse de ardere) cu o densitate de r g, kg/m 3, si se comunica prin cosurile cazanului. 1 cu aer atmosferic, a cărui densitate este r in, kg / m 3. Este evident că r în > r r.
Cu înălțimea coșului de fum H diferența de presiune a coloanei de aer gH r in si gaze gH r g la nivelul bazei conductei, adică valoarea împingerii D S, N/m 2 are forma
unde p și Rg sunt densitățile aerului și gazului în condiții normale, kg/m; LA- presiunea barometrică, mm Hg. Artă. Înlocuind valorile lui r în 0 și r g 0, obținem
Din ecuația (7.2) rezultă că tirajul natural este cu atât mai mare cu cât este mai mare înălțimea conductei și temperatura gazelor de ardere și cu atât temperatura aerului ambiant este mai mică.
Înălțimea minimă admisă a țevii este reglementată din motive sanitare. Diametrul conductei este determinat de rata gazelor de ardere care ies din ea la puterea maximă de abur a tuturor unităților de cazan conectate la conductă. Cu tiraj natural, această viteză ar trebui să fie între 6 ... 10 m/s, nu devenind mai mică de 4 m/s pentru a evita perturbarea pescajului de către vânt (suflarea conductei). Cu tiraj artificial, viteza de ieșire a gazelor arse din conductă este de obicei considerată a fi de 20 ... 25 m / s.
Orez. 7.12. Schema unui cazan cu tiraj natural creat de un coș de fum:
1 - cazan; 2 - șemineu
Aspiratoarele centrifugale de fum și ventilatoarele de tiraj sunt instalate pentru unitățile de cazane, iar pentru generatoarele de abur cu o capacitate de 950 t / h și mai mult - aspiratoare axiale de fum în mai multe trepte.
Aspiratoarele de fum sunt amplasate în spatele unității cazanului, iar în centralele de cazane destinate arderii combustibililor solizi, aspiratoarele de fum sunt instalate după îndepărtarea cenușii pentru a reduce cantitatea de cenușă zburătoare care trece prin ventilatorul de evacuare și, prin urmare, pentru a reduce abraziunea cenușii a ventilatorului de evacuare. rotor. n
Vidul care trebuie creat de extractorul de fum este determinat de total rezistență aerodinamică traseul de gaz al centralei de cazan, care trebuie depășit cu condiția ca rarefierea gazelor de ardere în partea superioară a cuptorului să fie de 20 ... 30 Pa și presiunea de viteză necesară să se creeze la ieșirea gazelor arse din coș. În instalațiile cu cazane mici, vidul creat de evacuatorul de fum este de obicei de 1000 ... 2000 Pa, iar în instalațiile mari 2500 ... 3000 Pa.
Ventilatoarele instalate în fața încălzitorului de aer sunt proiectate să furnizeze aer neîncălzit în acesta. Presiunea creată de ventilator este determinată de rezistența aerodinamică a căii aerului, care trebuie depășită. De obicei se compune din rezistențele conductei de aspirație, ale încălzitorului de aer, ale conductelor de aer dintre încălzitorul de aer și cuptor, precum și din rezistența grătarului și a stratului de combustibil sau arzătoare. În concluzie, aceste rezistențe sunt de 1000 ... 1500 Pa pentru centralele de cazane de capacitate mică și cresc până la 2000 ... 2500 Pa pentru centralele mari de cazane.
7.5. Bilanțul termic al unității cazanului
Bilanțul termic al cazanului de abur. Acest echilibru constă în stabilirea egalității între cantitatea de căldură furnizată unității în timpul arderii combustibilului, numită căldură disponibilă. Q p p , și cantitatea de căldură folosită Q 1 și pierderi de căldură. Pe baza bilanţului termic se regăsesc eficienţa şi consumul de combustibil.
În funcționarea constantă a unității, bilanţul termic pentru 1 kg sau 1 m 3 de combustibil ars este următorul:
Unde Q p p - căldură disponibilă la 1 kg de combustibil solid sau lichid sau 1 m 3 de combustibil gazos, kJ / kg sau kJ / m 3; Q 1 - căldură folosită; Q 2 - pierderi de căldură cu gazele care părăsesc unitatea; Q 3 - pierderea de căldură din incompletitudinea chimică a arderii combustibilului (subardere); Q 4 - pierderi de căldură din incompletitatea mecanică a arderii; Q 5 - pierderi de căldură către mediu prin incinta exterioară a cazanului; Q 6 - pierderi de căldură cu zgură (Fig. 7.13).
De obicei, calculele folosesc ecuația bilanţului termic, exprimată ca procent în raport cu căldura disponibilă, luată ca 100% ( Q p p = 100):
Unde q 1 = Q 1 × 100/Q p p; q2= Q 2 × 100/Q p p etc.
Caldura disponibila include toate tipurile de căldură introduse în cuptor împreună cu combustibilul:
Unde Q nr – putere calorică de lucru mai mică a arderii combustibilului; Q ft este căldura fizică a combustibilului, inclusiv cea obținută în timpul uscării și încălzirii; Q v.vn - căldura aerului primită de acesta atunci când este încălzit în afara cazanului; Q f este căldura introdusă în cuptor cu abur duzei de atomizare.
Bilanțul termic al unității cazanului este relativ la unele nivelul temperaturii sau, cu alte cuvinte, relativ la o anumită temperatură de referință. Dacă luăm ca această temperatură temperatura aerului care intră în centrală fără încălzire în afara cazanului, nu ținem cont de căldura suflatului de abur din duze și excludem valoarea Q ft, deoarece este neglijabilă în comparație cu puterea calorică a combustibilului, putem lua
Expresia (7.5) nu ține cont de căldura introdusă în cuptor de aerul cald al propriului cazan. Faptul este că aceeași cantitate de căldură este emisă de către produsele de ardere în aerul din încălzitorul de aer din unitatea cazanului, adică se efectuează un fel de recirculare (retur) a căldurii.
Orez. 7.13. Principalele pierderi de căldură ale unității cazanului
Căldura utilizată Q 1 este perceput de suprafețele de încălzire din camera de ardere a cazanului și conductele sale de gaz convectiv, este transferat în fluidul de lucru și este cheltuit pentru încălzirea apei la temperatura de tranziție de fază, evaporarea și supraîncălzirea aburului. Cantitatea de căldură utilizată la 1 kg sau 1 m 3 de combustibil ars,
Unde D 1 , D n, D pr, - respectiv, performanta cazanului de abur (consum de abur supraincalzit), consum abur saturat, consum de apa cazan pentru suflare, kg/s; LA- consumul de combustibil, kg/s sau m 3/s; i pp, i", i", i pv - respectiv, entalpiile aburului supraîncălzit, aburului saturat, apei pe linia de saturație, apei de alimentare, kJ / kg. Cu o rată de purjare 
iar absența fluxului de abur saturat, formula (7.6) ia forma
Pentru unitățile de cazane care sunt utilizate pentru a produce apă caldă (cazane de apă caldă),
Unde G c - consumul de apa calda, kg/s; i 1 și i 2 - respectiv, entalpiile specifice de apă care intră în cazan și iese din acesta, kJ/kg.
Pierderea de căldură a unui cazan cu abur. Eficiența utilizării combustibilului este determinată în principal de caracterul complet al arderii combustibilului și de adâncimea de răcire a produselor de ardere în cazanul de abur.
Pierderi de căldură cu gazele de ardere Q 2 sunt cele mai mari și sunt determinate de formula
Unde eu ux - entalpia gazelor de ardere la temperatura gazelor de ardere q ux și excesul de aer în gazele de ardere α ux, kJ/kg sau kJ/m 3 ; eu hv - entalpia aerului rece la temperatura aerului rece t xv și excesul de aer α xv; (100- q 4) este ponderea combustibilului ars.
Pentru centralele moderne, valoarea q 2 este în 5...8% din căldura disponibilă, q 2 crește odată cu creșterea q ux, α ux și a volumului gazelor de eșapament. O scădere a q ux cu aproximativ 14 ... 15 ° C duce la o scădere q 2 până la 1%.
În cazanele moderne, q uh este de 100 ... 120 °С, în unitățile de încălzire industriale - 140 ... 180 °С.
Pierderea de căldură din arderea chimică incompletă a combustibilului Q 3 este căldura care a rămas legată chimic în produsele arderii incomplete. Este determinat de formula
unde CO, H 2 , CH 4 - conținutul volumetric al produselor de ardere incompletă în raport cu gazele uscate,%; numerele din fața CO, H 2 , CH 4 - de 100 de ori puterea calorică redusă de 1 m 3 din gazul corespunzător, kJ / m 3.
Pierderile de căldură din arderea chimică incompletă depind de obicei de calitatea formării amestecului și de cantitățile locale insuficiente de oxigen pentru arderea completă. Prin urmare, q 3 depinde de α t. Cele mai mici valori ale α t , sub care q 3 sunt practic absente, în funcție de tipul de combustibil și de organizarea regimului de ardere.
Incompletitudinea chimică a arderii este întotdeauna însoțită de formarea de funingine, care este inacceptabilă în funcționarea cazanului.
Pierderea de căldură din arderea mecanică incompletă a combustibilului Q 4 - aceasta este căldura combustibilului, care, în timpul arderii camerei, este transportată împreună cu produsele de ardere (antrenare) în conductele de gaz ale cazanului sau rămâne în zgură, iar în timpul arderii în strat, în produsele care cad prin grătarul (scufundarea):
Unde A shl+pr, A un - respectiv, proporția de cenușă în zgură, scufundare și antrenare, se determină prin cântărire din balanța de cenușă A sl+pr +a un = 1 în fracții de unitate; G shl+pr, G un - conţinutul de combustibili, respectiv, în zgură, scufundare şi antrenare, se determină prin cântărire şi post-ardere în condiţii de laborator a probelor de zgură, scufundare, antrenare,%; 32,7 kJ/kg - puterea calorică a combustibililor în zgură, scufundare și antrenare, conform datelor VTI; A r - conținutul de cenușă al masei de lucru a combustibilului, %. Valoare q 4 depinde de metoda de ardere și de metoda de îndepărtare a zgurii, precum și de proprietățile combustibilului. Cu un proces bine stabilit de ardere a combustibilului solid în cuptoare cu cameră q 4 » 0,3 ... 0,6 pentru combustibili cu conținut ridicat de volatile, pentru antracit fine (ASh) q 4 > 2%. În ardere stratificată pentru cărbuni bituminoși q 4 = 3,5 (din care 1% se datorează pierderilor cu zgură, iar 2,5% - cu antrenare), pentru maro - q 4 = 4%.
Pierderea de căldură în mediu Q 5 depind de suprafața exterioară a unității și de diferența de temperatură dintre suprafață și aerul ambiant (q 5» 0,5... 1,5 %).
Pierderi de căldură cu zgura Q 6 apar ca urmare a îndepărtării zgurii din cuptor, a cărei temperatură poate fi destul de ridicată. În cuptoarele de cărbune pulverizat cu îndepărtarea zgurii solide, temperatura zgurii este de 600...700°C, iar la zgură lichidă - 1500...1600°C.
Aceste pierderi sunt calculate prin formula
Unde cu shl este capacitatea termică a zgurii, în funcție de temperatura zgurii t linia Deci, la 600°C cu wl = 0,930 kJ/(kg×K), iar la 1600°С cu wl = 1,172 kJ/(kg×K).
Eficiența cazanului și consumul de combustibil. Perfecțiunea funcționării termice a unui cazan cu abur este estimată prin coeficientul de randament brut h la br,%. Da, în echilibru direct.
Unde Q la - căldură dată util cazanului și exprimată prin absorbția de căldură a suprafețelor de încălzire, kJ/s:
Unde Q Sf - conținutul de căldură al apei sau aerului încălzit în cazan și dat în lateral, kJ/s (căldura de suflare este luată în considerare numai pentru D pr > 2% din D).
Randamentul cazanului poate fi calculat și din balanța inversă:
Metoda de echilibrare directă este mai puțin precisă, în principal din cauza dificultăților de a determina mase mari de combustibil consumat în funcțiune. Pierderile de căldură sunt determinate cu o precizie mai mare, deci metoda echilibru invers a găsit distribuţie predominantă în determinarea eficienţei.
Pe lângă eficiența brută se folosește și eficiența netă, arătând excelența operațională a unității:
Unde q s.n - consumul total de căldură pentru nevoile proprii ale cazanului, adică consumul de energie electrică pentru acționarea mecanismelor auxiliare (ventilatoare, pompe etc.), consumul de abur pentru suflarea și pulverizarea păcură, calculat ca procent din disponibilul căldură.
Din expresia (7.13) se determină consumul de combustibil alimentat cuptorului B kg/s,
Deoarece o parte din combustibil se pierde din cauza arderii mecanice insuficiente, consumul estimat de combustibil este utilizat pentru toate calculele de volume de aer și produse de ardere, precum și pentru entalpii. B R , kg/s, ținând cont de incompletitudinea mecanică a arderii:
La arderea combustibililor lichizi și gazoși în cazane Q 4 = 0
întrebări de test
1. Cum sunt clasificate centralele și care este scopul lor?
2. Numiți principalele tipuri de centrale termice și enumerați elementele principale ale acestora.
3. Descrieți suprafețele de evaporare ale cazanului, enumerați tipurile de supraîncălzitoare și metodele de control al temperaturii aburului supraîncălzit.
4. Ce tipuri de economizoare de apă și încălzitoare de aer sunt utilizate în cazane? Spuneți-ne despre principiile dispozitivului lor.
5. Cum se alimentează aerul și se elimină gazele de ardere în centralele cazanelor?
6. Spuneți-ne despre scopul coșului și determinarea tirajului acestuia; indicați tipurile de aspiratoare de fum utilizate în instalațiile de cazane.
7. Care este bilanțul termic al unității cazanului? Enumerați pierderile de căldură în cazan și indicați cauzele acestora.
8. Cum se determină randamentul unității cazanului?