Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Bugetul federal de stat educațional

institutie de invatamant superior

Energia de stat Ivanovo

Universitatea numită după V.I. Lenin"

Departamentul Centrale Termoelectrice

Test

Conform cursului „Moduri de funcționare și funcționare

instalatii cazane tes"

Opțiunea numărul 6

Efectuat:

Grupa de elevi 5-75

Zagulin A.S.

Ivanovo 2017.

1. Caracteristicile și funcțiile instalațiilor electrice.Caracteristicile instalațiilor de alimentare:

Este bine cunoscută necesitatea producerii de energie termică și electrică pentru nevoile întreprinderilor industriale și ale vieții umane. Electricitatea în sine poate fi generată de generatoare, panouri solare, generatoare magnetohidrodinamice (generatoare MHD). Cu toate acestea, pentru generarea industrială de energie electrică se folosesc generatoare de curent alternativ trifazat sincron, ale căror motoare primare pot fi turbine cu abur, gaz sau hidraulice.

Producția industrială de energie termică și electrică și livrarea acesteia către consumatorul direct sunt realizate de instalații energetice.

Facilitățile energetice includ: centrale electrice, cazane, rețele termice și electrice.

Un complex de instalații energetice conectate printr-un mod comun de funcționare și având controlul dispecerat operațional centralizat constituie un sistem energetic, care, la rândul său, este principala verigă tehnologică în producția de energie.

Mai jos este o scurtă descriere a instalațiilor energetice.

Centrale electrice În cazul general, centralele electrice sunt întreprinderi sau instalații destinate producerii de energie electrică. În funcție de caracteristicile procesului tehnologic principal de conversie a energiei și tipul de resursă energetică utilizată, centralele electrice sunt împărțite în centrale termice(TPP); centrale hidroelectrice (HPP); centrale nucleare (CNE); centrale solare sau centrale solare (SES); centrale geotermale (GTPP); centralele mareomotrice (TPP).

Cea mai mare parte a energiei electrice (atât în ​​Rusia, cât și în lume) este generată de centrale termice (TPP), nucleare (NPP) și hidraulice (HPP). Compoziția și amplasarea centralelor electrice în regiunile țării depind de disponibilitatea și distribuția resurselor hidroenergetice și termice în toată țara, de caracteristicile tehnice și economice ale acestora, de costurile de transport al combustibilului, precum și de performanța tehnică și economică a energiei electrice. plantelor.

Centralele termice (TPP) sunt împărțite în condensare (CES); cogenerare (centrale termice - CHP); turbină cu gaz (GTPP); centrale cu ciclu combinat (PGES).

Centrale electrice în condensare (CPP) construiți cât mai aproape de locurile de extracție a combustibilului sau de locuri convenabile pentru transportul acestuia, pe râuri mari sau lacuri de acumulare. Principalele caracteristici ale IES sunt:

Utilizarea de turbine de condensare economice puternice;

Principiul bloc al construcției IES moderne;

Generarea pentru consumator a unui singur tip de energie - electrica (energia termica este generata doar pentru nevoile proprii ale statiei);

Asigurarea părților de bază și semi-vârf ale programului de consum de energie electrică;

A avea un impact semnificativ asupra stării ecologice a mediului.

Centrale termice (CHP) concepute pentru alimentarea centralizată a întreprinderilor industriale și a orașelor cu energie electrică și căldură. Sunt echipate cu turbine de incalzire de tip "T"; „PT”; „R”; „PR”, etc.

Centrale electrice cu turbine cu gaz (GTPP)) întrucât centralele electrice independente sunt de distribuție limitată. Baza GTPP este o unitate de turbină cu gaz (GTU), care include compresoare, camere de ardere și turbine cu gaz. O turbină cu gaz consumă, de regulă, combustibil de înaltă calitate (lichid sau gazos) furnizat camerei de ardere. Aerul comprimat este, de asemenea, pompat acolo de către compresor. Produsele fierbinți ale arderii își dau energia turbinei cu gaz, care rotește compresorul și generatorul sincron. Principalele dezavantaje ale GTU includ:

Caracteristici sporite de zgomot care necesită izolare fonică suplimentară a sălii motoarelor și a prizelor de aer;

Consumul unei cote semnificative (până la 50-60%) din puterea internă a unei turbine cu gaz de către un compresor de aer;

Gamă mică de modificări ale sarcinii electrice datorită raportului specific dintre puterea compresorului și turbinei cu gaz;

Eficiență generală scăzută (25-30%).

Principalele avantaje ale GTPP includ o pornire rapidă a centralei (1-2 min), manevrabilitate ridicată și adecvare pentru acoperirea vârfurilor de sarcină în sistemele de alimentare.

Centrale electrice cu ciclu combinat (PGES) pentru energia modernă sunt mijloacele cele mai eficiente de creștere semnificativă a eficienței termice și generale a centralelor electrice care utilizează combustibili fosili. Baza CCPP este o centrală electrică cu ciclu combinat (CCP), care include turbine cu abur și gaz, unite printr-un ciclu tehnologic comun. Combinarea acestor instalații într-un singur întreg permite:

Reduceți pierderile de căldură cu gazele de evacuare ale turbinei cu gaz sau cazanului cu abur;

Utilizați gazele din spatele turbinelor cu gaz ca oxidant încălzit atunci când ardeți combustibil;

obține putere suplimentară datorită deplasării parțiale a regenerării centralelor cu turbine cu abur și, în cele din urmă, crește eficiența unei centrale cu ciclu combinat până la 46-55%.

Centrale hidraulice (HPP) concepute pentru a genera energie electrică prin utilizarea energiei fluxurilor de apă (râuri, cascade etc.). Hidroturbinele sunt motoarele principale ale centralelor hidroelectrice, care antrenează generatoare sincrone. O trăsătură distinctivă a CTE este un consum mic de energie electrică pentru propriile nevoi, care este de câteva ori mai mic decât la CTE. Acest lucru se datorează absenței unor mecanisme mari în sistemul de nevoi proprii la CHE. În plus, tehnologia de generare a energiei electrice la centralele hidroelectrice este destul de simplă, ușor de automatizat, iar pornirea unei unități hidroelectrice nu durează mai mult de 50 de secunde, așa că este indicat să se asigure rezerva de putere a sistemelor de energie cu acestea. unitati. Cu toate acestea, construcția hidrocentralelor este asociată cu investiții mari de capital, cu perioade lungi de construcție, cu specificul amplasării resurselor hidroelectrice ale țării și cu complexitatea rezolvării problemelor de mediu.

Centrale nucleare (CNP) sunt în esență centrale termice care folosesc energia termică a reacțiilor nucleare. Ele pot fi construite în aproape orice zonă geografică, atâta timp cât există o sursă de alimentare cu apă. Cantitatea de combustibil consumată (concentrat de uraniu) este nesemnificativă, ceea ce facilitează cerințele pentru transportul acestuia. Unul dintre elementele principale ale unei centrale nucleare este un reactor. În prezent, două tipuri de reactoare sunt utilizate la centralele nucleare - VVER (reactor de putere răcit cu presiune) și RBMK (reactor cu canal de mare putere).

solar, geotermal, maree,mori de vânt centralele electrice aparțin unor tipuri netradiționale de centrale electrice, informații despre care pot fi obținute din surse literare suplimentare.

Centrale de cazane

Centralele de cazane includ un set de dispozitive concepute pentru a genera energie termică sub formă apa fierbinte sau un cuplu. Partea principală a acestui complex este un cazan cu abur sau apă caldă. În funcție de scop, casele de cazane sunt împărțite în energie, încălzire și producție și încălzire.

Case de cazane electrice ele furnizează abur centralelor electrice cu abur care generează energie electrică și sunt de obicei incluse în complexul TPP sub forma unui atelier de cazane sau a unei încăperi de cazane ca parte a atelierului de cazane și turbine al unui TPP.

Incalzire si cazane industriale sunt construite la întreprinderi industriale și asigură încălzire, ventilație, sisteme de alimentare cu apă caldă cu energie termică clădiri industrialeși procesele tehnologice de producție.

Incalzire cazane asigura energie termica pentru incalzire, ventilatie, sisteme de alimentare cu apa calda a cladirilor rezidentiale si publice. În cazanele de încălzire, pot fi utilizate cazane de încălzire a apei și cazane industriale cu abur de diferite tipuri și modele. Principalii indicatori ai unui cazan de apă caldă sunt puterea termică, adică. capacitatea de încălzire și temperatura apei, iar pentru un cazan cu abur - capacitatea aburului, presiunea și temperatura aburului proaspăt.

Rețea de încălzire

Sunt conducte termice concepute pentru a transporta energie termică sub formă de abur sau apă caldă de la o sursă de căldură (TPP sau boiler house) către încălzirea consumatorilor.

Structura conductelor termice include: conducte de oțel interconectate; izolație termică; compensatoare termice de alungire; supape de închidere și control; constructia unei cladiri; suporturi; camere de luat vederi; dispozitive de drenaj și ventilație.

Rețeaua de căldură este unul dintre cele mai scumpe elemente ale sistemului de termoficare.

Electricitatea rețelei

O rețea electrică este un dispozitiv care conectează sursele de energie la consumatorii de energie electrică. Scopul principal al rețelelor electrice este de a furniza energie electrică a consumatorilor, în plus, rețelele electrice asigură transportul de energie pe distanțe lungi și vă permit să combinați centralele electrice în sisteme energetice puternice. Oportunitatea creării de asociații energetice puternice se datorează avantajelor lor tehnice și economice mari. Rețelele electrice sunt clasificate după mai multe criterii:

Pentru transmiterea de curent alternativ continuu sau trifazat;

Rețele electrice de joasă, medie, înaltă și peste înaltă tensiune;

Rețele electrice interne și externe;

De bază, rural, urban, industrial; distributie, aprovizionare etc.

Informații mai detaliate despre rețelele electrice sunt discutate în literatura tehnică specială.

Funcțiile instalațiilor electrice

Din punct de vedere al tehnologiei de producere a energiei electrice și termice, principalele funcții ale instalațiilor energetice sunt producerea, transformarea, distribuția energiei termice și electrice și furnizarea acesteia către consumatori.

Pe fig. prezintă o diagramă schematică a unui complex de instalații de energie care asigură producția industrială de energie termică și electrică, precum și livrarea acesteia către consumator.

Baza complexului este CHPP, care produce, transformă și distribuie energie electrică, precum și producerea și furnizarea de energie termică.

Producția de energie electrică se realizează direct în generator (3). Pentru a roti rotorul generatorului se folosește o turbină cu abur (2), care este alimentată cu abur viu (supraîncălzit) obținut într-un cazan cu abur (1). Electricitatea generată în generator este convertită în transformatorul (4) la o tensiune mai mare pentru a reduce pierderile în timpul transportului de energie electrică către consumator. O parte din energia electrică generată în generator este utilizată pentru nevoile proprii ale CET. Celălalt, cea mai mare parte, este transferat la aparatul de comutare (5). Din tabloul CET se alimentează cu energie electrică rețelele electrice ale sistemelor energetice, din care energie electrică este furnizată consumatorilor.

De asemenea, CHP produce energie termică și o furnizează consumatorului sub formă de abur și apă caldă. Energia termică (Qp) sub formă de abur este eliberată din extracțiile industriale controlate ale turbinei (în unele cazuri direct din cazanele de abur prin ROU corespunzătoare) și, ca urmare a utilizării acesteia la consumator, este condensată. Condensul este returnat complet sau parțial de la consumatorul de abur la CCE și este utilizat în continuare pe calea abur-apă, reducând pierderile de abur-apă ale centralei electrice.

Încălzirea apei din rețea se realizează în încălzitoarele de rețea (6) ale centralei electrice, după care apa încălzită din rețea este alimentată în circuitul de circulație al sistemului de alimentare cu apă caldă a consumatorilor sau la așa-numitele rețele de încălzire. Circulația apei calde („directe”) și reci („retur”) se realizează datorită funcționării așa-numitelor pompe de rețea (SN).

Schema schematică a complexului de instalații electrice

1 - cazan de abur; 2 - turbină cu abur; 3 – generator sincron; 4 - transformator; 5 - aparatura de comutare; 6 - încălzitor de rețea. KN, SN, TsN, PN - pompe de condens, de retea, de circulatie si respectiv de transfer; NPTS - pompa pentru alimentarea retelei de incalzire; DS - aspirator de fum; S.N. – nevoile proprii ale CET; Tr.S.N. – transformator auxiliar CHP.

– – – limitele zonelor de serviciu pentru echipamentele instalațiilor electrice.

7. Dați o schemă tehnologică de bază a centralei de cazane. Enumerați sistemele tehnologice din conductele cazanului și descrierea lor (sistemele) pe scurt.

Centrala de cazane TPP este concepută pentru a genera abur supraîncălzit cu parametri specificați și de calitate chimică corespunzătoare, care este utilizat pentru a antrena rotorul unei turbine pentru a genera căldură și electricitate.

La centralele termice nebloc se folosesc cu precadere centralele de cazane, inclusiv cazane cu tambur cu circulatie naturala, fara supraincalzire intermediara a aburului, functionate la presiuni medii, mari si ultra-mari (3,5; 10,0 si respectiv 14,0 MPa), si cazan. plantele sunt folosite mai rar.cu cazane drepte.

Schema de flux schematică a centralei de cazane a unui TPP nebloc este prezentată în fig.

Orez. . Schema de flux schematică a centralei de cazane a unei centrale termice nebloc

B - tamburul cazanului; VC - ciclon la distanță; RNP - expandator purjare continuă; OP - răcitor cu abur; MNS - statie de pompare pacura; RTM – regulator de temperatură păcură; RDM, RDG - regulator de presiune pentru păcură, gaz; RPTT - regulator de alimentare cu combustibil solid; GRP - punct de control al gazelor; HW - aer cald; SPW - aer ușor încălzit; RPP - expansor de purjare periodică; T - cuptor cu cazan; PC - camera rotativa a cazanului; KSh - mină convectivă; PSK - camera de colectare a aburului; IPK, OPK - supape de impuls și, respectiv, principale de siguranță; DV - ventilator; DS - aspirator de fum; DRG – evacuare fum pentru recirculare gaze arse; ZU - dispozitiv de colectare a cenușii; KHFV - colector de apă caldă de alimentare; KHPV - colector de apă rece de alimentare; K.O.P. – colector de abur viu; K.S.N. – colector de abur pentru nevoi proprii; KU - unitate de condensare; KK - boilere de încălzire; OP - răcitoare cu abur tip injecție; PEN - pompa de alimentare; RR - expansor de aprindere; RB - barbotator de aprindere; Dispozitiv de reducere-răcire aprindere RROU; SUP - unitate de putere redusă a cazanului; - canal de scurgere pentru îndepărtarea cenușii hidraulice și a zgurii.

Sisteme tehnologice din conductele cazanului (orez.), și anume :

- sistem de umplere și alimentare a tamburului cazanului , inclusiv conductele de alimentare care merg de la stația generală de colectare a apei de alimentare rece și caldă la tamburul cazanului. Sistemul asigură menținerea nivelului necesar de apă în tamburul cazanului în funcțiune, precum și protecția economizorului de supraardere în modurile de pornire și oprire a cazanului, care este una dintre condițiile principale pentru funcționarea normală a centrala de cazane;

- sistem de conducte de păcură în interiorul conductei cazanului asigurarea aprovizionării cu ulei de încălzire, pregătit la stația de pompare a uleiului, direct la duzele arzătoarelor. În general, sistemul ar trebui să ofere:

1) menținerea parametrilor necesari de păcură în fața duzelor, care asigură atomizarea sa de înaltă calitate în toate modurile de funcționare a cazanului;

2) posibilitatea de reglare lină a debitului de păcură alimentat la duze;

3) posibilitatea de a modifica sarcina cazanului în domeniul de reglare a sarcinilor fără a opri duzele;

4) eliminarea solidificării păcurului în conductele de păcură ale cazanului când duzele sunt scoase din funcțiune;

5) posibilitatea retragerii conductelor de păcură pentru repararea și îndepărtarea completă a reziduurilor de păcură din secțiunile deconectate ale conductei de păcură;

6) posibilitatea de aburare (purjare) dezactivate (pornite) duze de păcură;

7) capacitatea de a instala (scoate) rapid duza în arzător;

8) oprire rapidă și fiabilă a alimentării cu păcură a cuptorului în modurile de oprire de urgență a cazanului.

Structura schemei tubulaturii de ulei al cazanului depinde în principal de tipul arzătoarelor de ulei utilizate;

- sistem de conducte de gaze în cadrul conductei cazanului furnizând :

1) alimentarea selectivă cu gaz a arzătoarelor cazanului;

2) reglarea performantelor arzatoarelor prin modificarea presiunii gazului in fata acestora;

3) oprirea sigură a circuitului atunci când sunt detectate defecțiuni în acesta sau când sunt declanșate protecții care acționează pentru a opri centrala;

4) posibilitatea purjării conductelor de gaz ale cazanului cu aer la scoaterea lor la reparație;

5) posibilitatea purjării conductelor de gaz ale cazanului cu gaz la umplerea circuitului;

6) posibilitatea unui comportament sigur lucrări de reparații pe conductele de gaz și calea gaz-aer a cazanului;

7) posibilitatea de aprindere sigură a arzătorilor;

- sistem individual de preparare a prafului.În cazanele moderne cu abur de putere, combustibilul solid este ars în stare pulverizată. Pregătirea combustibilului pentru ardere se realizează în sistemul de pulverizare, în care acesta este uscat, măcinat și dozat prin alimentatoare speciale. Agenții de uscare sunt utilizați pentru a usca combustibilul. Aerul (cald, ușor încălzit, rece) și gazele de ardere (cald, rece) sau ambele sunt utilizate ca agenți de uscare. După eliberarea de căldură în combustibil, agentul de uscare se numește agent de uscare uzat. Alegerea sistemului de pulverizare este determinată de tipul de combustibil și de proprietățile sale fizice și chimice. Există sisteme centrale și individuale de pregătire a prafului. În prezent, cele mai utilizate sisteme individuale de preparare a prafului, realizate după schema cu coș de gunoi, sau după schema de injecție directă, atunci când praful finit este transportat la arzătoarele dispozitivului de ardere de către agentul de uscare uzat;

- sistem de cale gaz-aer cazan concepute pentru a organiza transportul aerului necesar arderii combustibilului, a produselor de ardere rezultate din arderea combustibilului, precum și a captării cenușii și zgurii și a dispersării emisiilor nocive (cenusa, oxizi de azot și sulf, gaze încălzite etc.). Calea gaz-aer începe de la ferestrele de admisie a aerului VZO și se termină cu duza de evacuare șemineu. La o examinare mai atentă, este posibil să se distingă căile de aer și gaz în el;

- sistem de conducte de abur viu în cadrul magazinului de cazane (departament), inclusiv elemente de protecție a conductei cazanului de o creștere inacceptabilă a presiunii, elemente pentru a proteja supraîncălzitorul de supraardere, o conductă de abur de conectare și o unitate de aprindere;

- sistem de control al temperaturii aburului conceput pentru a menține temperatura aburului supraîncălzit (primar și secundar) în intervalul specificat. Necesitatea de a controla temperatura aburului supraîncălzit se datorează faptului că în timpul funcționării cazanelor cu tambur este într-o dependență complexă de factorii de funcționare și de caracteristicile de proiectare ale cazanului. În conformitate cu cerințele GOST 3619-82 pentru cazanele de presiune medie (Р ne = 4 MPa), fluctuațiile aburului supraîncălzit de la valoarea nominală nu trebuie să depășească + 10С, -15С și pentru cazanele care funcționează la o presiune mai mare de 9 MPa, + 5С, –10С. Există trei moduri de a controla temperatura aburului supraîncălzit: aburul, în care mediul de abur este afectat în principal de răcirea aburului în desurîncălzitoare; metoda gazului, în care absorbția de căldură a supraîncălzitorului din partea gazelor este modificată; combinate, în care se folosesc mai multe metode de reglementare;

- sisteme de curățare a suprafețelor de încălzire a cazanelor din depunerile exterioare includ: suflarea cu abur și aer, spălarea cu apă, spălarea cu apă supraîncălzită, curățarea împușcaturilor și curățarea prin vibrații. In prezent incep sa fie folosite noi tipuri de curatare a suprafetelor de incalzire: pulsata si termica;

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Universitatea Tehnică de Stat din Novosibirsk

INSTALATII CADANE

INSTRUCȚIUNI METODOLOGICE

privind decontarea și munca grafică pentru studenții cu normă întreagă

si cursuri prin corespondenta, precum si un program pt

studenţi cu frecvenţă redusă ai specialităţii

„Centrale termice” 140101

Novosibirsk

Scopul acestei publicații este consolidarea materialului teoretic din cadrul cursului „Cazane și generatoare de abur”. Include linii directoare pentru calcularea volumelor și entalpiilor aerului și ale produselor de ardere; determinarea bilanțului termic și a consumului de combustibil, a consumului de aer și gaz pentru cazan; materiale de referință pentru aceste calcule, precum și un program și sarcini de control pentru studenții cu fracțiune de normă.

Cand compilat. tehnologie. conf. univ. V.N.Baranov.

Referent tehnologie. conf. univ. Yu.I.Sharov.

Lucrarea a fost pregătită la departamentul TES.

Statul Novosibirsk

Universitatea Tehnică, 2007

CONŢINUT

1. Orientări metodologice generale……………………………………………………....4 2. Cerințe pentru proiectarea lucrării…………… …………… …….. 4 3. Calculul volumelor și entalpiilor aerului și produselor de ardere,

determinarea consumului de combustibil, gaz și aer pe cazan 6

3.1 Caracteristicile termice calculate ale combustibilului………….. 6

3.2 Volumul de aer și produsele de ardere……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………….

3.3 Entalpia aerului și a produselor de combustie………………………………… 9

3.4 Bilanțul termic al cazanului și determinarea consumului de combustibil…………10

3.5 Debitele de aer și gaze …………………………………………………………………… 12

4. Teme pentru examene…………………………………………………… 13

5. Programul cursului (semestrul 6)……………………………………………………….. 17

6. Programul cursului (semestrul 7)…………………………………………….. 18

7 Referințe 19
1. ORIENTĂRI GENERALE

Cursul „Instalații cazane” este de bază pentru studenții care studiază în direcția 650800 „Inginerie termoenergetică” și se studiază în semestrele 6 și 7. Este necesar să se înțeleagă programul de curs și să studieze o gamă largă de probleme legate de schemele și tehnologiile tehnologice pentru apă, abur, combustibil, precum și proiectarea în ansamblu și unitățile individuale ale centralei de cazane, principiile și metodele specifice pentru calcularea proceselor de ardere a combustibilului și a modelelor de schimb de căldură în cuptor și suprafețele convective, modele aerodinamice în căile de aer și gaz ale cazanului, procese hidrodinamice și modele în calea abur-apă atât a cazanelor cu tambur, cât și a cazanelor cu flux direct; principalele cerinţe pentru funcţionarea lor. Pentru consolidarea părții teoretice a cursului, în semestrul 6 studenții realizează un test, iar în semestrul 7 un proiect de curs.

Un student cu fracțiune de normă, ghidat de programul de curs și materialele metodologice, studiază în mod independent materialele manuale și manuale și efectuează o probă scrisă și un proiect de curs. În timpul sesiunii de examen, lectorii susțin prelegeri despre cele mai dificile probleme. Programul de curs pentru studenții cu fracțiune de normă este oferit la sfârșitul ghidului.

2. CERINȚE PENTRU ÎNREGISTRAREA LUCRĂRII

Când rezolvați problemele de control, trebuie să respectați următoarele reguli:

a) scrieți condițiile problemei și datele inițiale;

b) atunci când decideți, scrieți mai întâi o formulă, faceți o trimitere la manualul de instruire între […] paranteze, apoi înlocuiți valorile parametrilor corespunzătoare, apoi efectuați calculele;

c) deciziile trebuie să fie însoțite de scurte explicații și trimiteri la numere

formule, tabele și alți factori

e) la sfârșitul lucrării, furnizați o listă cu literatura folosită și puneți-vă semnătura

e) pentru comentarii scrise pe fiecare pagină, lăsați margini goale și una sau două pagini la finalul lucrării;

g) pe coperta caietului indicați numărul munca de control, numele subiectului, prenume, prenume, patronimic, cod propriu și număr de specialitate.

Lucrările realizate după versiunea altcuiva nu sunt revizuite.

Înainte de rezolvarea problemelor, ar trebui să se elaboreze: pentru învățământul cu normă întreagă - partea corespunzătoare a materialului de curs, pentru studenții prin corespondență un manual (teorie), cel puțin secțiunile 1,2,3,4 ale programului.

CALCULUL VOLUMULUI ȘI ENTALPIILOR AERULUI ȘI A PRODUSELOR DE ARDERE, DETERMINAREA CONSUMULUI DE COMBUSTIBIL, GAZE ȘI AER PE CAZANĂ

Rusă societate pe actiuni energie și electrificare

„UES din RUSIA”

INSTRUCȚIUNI METODOLOGICE PENTRU ORGANIZAREA ÎNTREȚINȚEI SUPRAFEȚELOR DE ÎNCĂLZIRE ALE 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. Prevederi 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. În urma reparațiilor programate rămân în funcțiune conductele sau tronsoanele acestora, care, din cauza proprietăților fizice și chimice nesatisfăcătoare sau a posibilei dezvoltări de defecte metalice, se încadrează în grupa „risc”, ceea ce duce la deteriorarea ulterioară a acestora și la oprirea cazanului. În plus, acestea pot fi manifestări ale deficiențelor de fabricație, instalare și reparare.

2. În timpul funcționării, grupul „de 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 pe perioade lungi. a timpului de nefuncţionare din cauza nerespectării cerinţelor 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 elemente individuale (conducte sau secțiuni de conducte).

În acest caz, se folosesc diverse metode pentru a calcula resursele metalice ale 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, în ceea ce privește proprietățile sale fizico-chimice, îndeplinește cerințele pentru rezistența 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. Organizare munca pregatitoareși controlul intrării materialelor principale 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, trebuie efectuată întreținerea și pentru un număr de unități critice sau „cu probleme” 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 (unității de putere), 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 avans, 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 reparații, întreținere, prevenire și diagnosticare.

II. Sistem de control statistic pentru fiabilitatea suprafețelor de încălzire a cazanelor TPP

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 țevilor 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 menită să elimine deteriorarea 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 numar 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 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 sau secțiunile suprafețelor de încălzire nou instalate, ceea ce va ajuta la dezvăluirea cauzelor ascunse care duc la repetarea daunelor după un timp relativ scurt.

Păstrarea statisticilor de primul și al doilea fel va asigura găsirea zonelor de oportunitate pentru utilizarea diagnosticului tehnic și înlocuirea preventivă a secțiunilor suprafeței 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 metode statistice evidențiază 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. Formularul 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 numărul de secvență al evenimentului, a doua. cifra pentru un supraîncălzitor convectiv este numărul conductei din rânduri atunci când este numărat 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, unite într-o rețea locală) crește semnificativ eficiența sistemului de control statistic al fiabilității suprafețelor de încălzire. La dezvoltarea algoritmilor și programe de calculator Este oportun ca SSCS să se concentreze pe crearea ulterioară la fiecare centrală electrică a unui sistem integrat de informare și expert „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 așteptări matematice prejudiciu, care poate fi exprimat prin valoarea timpului T. Cu toate acestea, din cauza încălcărilor condițiilor de funcționare care au avut loc sau au loc în mod constant, i.e. crearea de condiții de „risc” (de exemplu, încălcarea apei-chimice sau regim de temperatură etc.), deteriorarea începe după un timp t, care este mult mai mic decât era de așteptat (calculat).

Prin urmare, scopul principal al abordării statistico-analitice este, în primul rând, de a se asigura că, la nivelul actual de prejudiciu în condițiile operaționale și existente serviciu de reparatii asigurați-vă că un program de întreținere preventivă pentru suprafețele de încălzire a cazanelor este implementat pe baza unor informații solide și pe o bază rentabilă pentru luarea deciziilor.

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 punerea în aplicare a domeniului de aplicare a măsurilor preventive pentru fiecare caz specific și să elaboreze măsuri pentru prevenirea deteriorării (conform secțiunii 7 din forma raportului de investigație), precum și organizarea și monitorizarea implementării 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 de alimentare cu energie (RD 34.20.101-93), rupturile si fistulele suprafetelor de incalzire sunt supuse investigarii, survenite sau detectate in timpul functionarii, nefunctionarii, reparatiei, testarii, examinări preventiveși teste, indiferent de momentul și metoda de detectare a acestora.

Totodată, această comisie este consiliul de experți al centralei pe 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 secțiunilor în locurile de fixare rigidă (crackere), înlocuirea tronsoanelor 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 care 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 zona 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

Sfera de întreținere preventivă efectuată în perioada de scurtă durată programată pentru T2 sau oprirea de urgență nu trebuie închisă doar pe suprafața de încălzire a cazanului în sine. 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 presiune ridicata la includerea 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 de întoarcere 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 și eliminarea arsurilor la duze arzatoare pe 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 activitatea de intra-tambur dispozitive de separare, care poate duce la antrenarea picăturilor de apă din cazan cu abur;

Eliminarea scurgerilor în condensatoare ale condensului propriu;

Pregătirea condițiilor care să asigure că cazanele sunt alimentate 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 fosfați după o schemă individuală în vederea asigurării calității epurării corective a apei din cazan (înăsprirea cerințelor clauzei 3.3.2 din RD 34.37.522-88 datorită faptului că modul de bază al cazanelor de același tip, de regulă, 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 aprindere, cazanele cu tambur și cazanele cu trecere unică 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 spălarea 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 instrumentelor de măsurare pentru temperatura mediului de-a lungul traseului, metalul suprafețelor de încălzire și gazele 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. concluzii

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 pentru operatori este căutarea intenționată a oportunităților și metodelor de conservare a resursei și de a asigura funcționarea fiabilă a 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 (perspectivă) 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 ține cont în practică de experiența industriei în asigurarea fiabilității suprafețelor de încălzire a cazanelor, este recomandabil la fiecare centrală să alcătuiască o selecție de materiale pe problema și să le organizeze studiul de către personalul corespunzător.

ATASAMENTUL 1

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 cu un non- 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. Fistulă în îmbinarea colțului în locul în care bobina este sudată 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 lucrările de sudare pe suprafețe de încălzire sunt permise numai sudorii autorizați pentru acest tip de lucru.
	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). Examenul intern a arătat prezența pe generatoarea convexă perete interiorîndoirea afluxurilor de metal și fulgerul de sudare. 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 cale mecanică s-a folosit tăierea la foc, ceea ce a dus la o suprapunere parțială a secțiunii de țeavă și la supraîncălzirea acesteia ulterioară.	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 dedesubt. 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 impactul 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. Controlați sistematic (zilnic) temperaturile reale ale metalului conform diagramelor. Reinstalați controlul termic al ecranelor.

ANEXA 3

PROGRAM DE ÎNTREȚINERE PREVENTIVA A SUPRAFEȚELOR DE ÎNCĂLZIRE A CADANEI TPP

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 staționare de abur cu circulație naturală. Specificații pentru o revizie majoră.

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. Instrucțiuni pentru a preveni deteriorarea prin coroziune a discurilor și palelor turbinelor cu abur din 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. Malygina și E. I. Getsfrid, Prevenirea deteriorarii îmbinărilor sudate în tuburile supraîncălzitoarelor cu platine. 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. materie organică la 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 a ecranelor cuptorului unui 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.

Cazanele cu abur și turbinele cu abur sunt principalele unități ale unei centrale termice (TPP).

fierbător cu aburi- este un aparat care dispune de un sistem de incalzire a suprafetelor pentru obtinerea aburului din apa de alimentare care intra continuu in aceasta prin utilizarea caldura degajata in timpul arderii combustibilului organic (Fig. 1).

În modern cazane cu abur organizat arderea cu ardere a combustibilului într-un cuptor cu cameră, care este un arbore vertical prismatic. Metoda de ardere cu ardere se caracterizează prin mișcarea continuă a combustibilului împreună cu aerul și produsele de ardere în camera de ardere.

Combustibilul și aerul necesar arderii sale sunt introduse în cuptorul cazanului prin dispozitive speciale - arzatoare. Cuptorul din partea superioară este conectat la un arbore vertical prismatic (uneori cu doi), numit prin tipul principal de schimb de căldură care trece prin mina convectivă.

În cuptor, coș orizontal și ax convectiv există suprafețe de încălzire realizate sub forma unui sistem de țevi în care se deplasează mediul de lucru. În funcție de metoda predominantă de transfer de căldură către suprafețele de încălzire, acestea pot fi împărțite în următoarele tipuri: radiație, radiație-convectivă, convectivă.

În camera de ardere, de-a lungul întregului perimetru și de-a lungul întregii înălțimi a pereților, există de obicei conducte sisteme plate — ecrane cuptorului, care sunt suprafețe de încălzire radiativă.

Orez. 1. Schema unui cazan de abur la o centrala termica.

1 — camera de ardere(cuptor); 2 - cos orizontal; 3 - arbore convectiv; 4 - ecrane cuptor; 5 - ecrane de tavan; 6 - burlane; 7 - tambur; 8 - supraîncălzitor radiație-convectiv; 9 - supraîncălzitor convectiv; 10 - economizor de apă; 11 - încălzitor de aer; 12 - ventilator; 13 - colectoare de ecran inferioare; 14 - comodă din zgură; 15 - coroana rece; 16 - arzatoare. Diagrama nu prezintă colectorul de cenușă și evacuatorul de fum.

LA desene moderne cazanele, ecranele cuptorului sunt realizate fie din țevi obișnuite (Fig. 2, A), sau din tuburi cu aripioare, sudate între ele de-a lungul aripioarelor și formând un continuu carcasă etanșă la gaz(Fig. 2, b).

Se numește un aparat în care apa este încălzită la temperatura de saturație economizor; formarea aburului are loc pe suprafața de încălzire generatoare de abur (evaporativ), iar supraîncălzirea acestuia are loc în supraîncălzitor.

Orez. 2. Schema de executare a ecranelor de ardere
a - din țevi obișnuite; b - din conductele cu aripioare

Sistem elemente de conducte cazanul, în care se deplasează apa de alimentare, amestecul de abur-apă și aburul supraîncălzit, își formează, după cum sa menționat deja, calea aburului de apă.

Pentru a elimina în mod continuu căldura și a asigura un regim de temperatură acceptabil al metalului suprafețelor de încălzire, se organizează o mișcare continuă a mediului de lucru în acestea. În acest caz, apa din economizor și aburul din supraîncălzitor trec o dată prin ele. Mișcarea mediului de lucru prin suprafețele de încălzire care formează abur (evaporativ) poate fi fie simplă, fie multiplă.

În primul caz, se numește centrala flux direct, iar în al doilea - un cazan cu circulație multiplă(Fig. 3).

Orez. 3. Schema traseelor ​​apă-abur ale cazanelor
a - circuit cu flux direct; b - schema cu circulatie naturala; c - schema cu multiplu circulație forțată; 1 - pompa de alimentare; 2 — economizor; 3 - colector; 4 - conducte de abur; 5 - supraîncălzitor; 6 - tambur; 7 - burlane; 8 - pompa de circulatie multipla fortata.

Calea apă-abur a unui cazan cu trecere o dată este un sistem hidraulic deschis, în toate elementele căruia mediul de lucru se mișcă sub presiunea creată de pompe de alimentare. LA cazane o singură dată nu există o separare clară a zonelor economizor, generatoare de abur și supraîncălzire. Cazanele cu trecere o dată funcționează la presiuni subcritice și supercritice.

La cazanele cu circulatie multipla exista un circuit inchis format dintr-un sistem de conducte incalzite si neincalzite, combinate la varf. Tobă, si sub - colector. Tamburul este un vas cilindric orizontal având volume de apă și abur, care sunt separate printr-o suprafață numită oglinda de evaporare. Colectorul este o conductă înfundată de la capete diametru mare, în care țevi cu diametru mai mic sunt sudate pe lungime.

in cazane cu circulatie naturala(Fig. 3, b) apa de alimentare furnizată de pompă este încălzită în economizor și intră în tambur. Din tambur, prin conducte de coborâre neîncălzite, apa pătrunde în colectorul inferior, de unde este distribuită în conducte încălzite, în care fierbe. Conductele neîncălzite sunt umplute cu apă având o densitate ρ´ , iar conductele încălzite sunt umplute cu un amestec de abur-apă având o densitate ρ cm, a căror densitate medie este mai mică ρ´ . Punctul inferior al circuitului - colectorul - pe de o parte este supus unei presiuni a unei coloane de apă care umple țevile neîncălzite, egală cu Hρ´g, iar pe de altă parte, presiune Hρ cm g coloană de amestec abur-apă. Diferența de presiune rezultată H(ρ´ - ρ cm)g provoacă mișcare în circuit și se numește forța motrice a circulației naturale S dv(Pa):

S dv =H(ρ´ - ρ cm)g,

Unde H- inaltimea conturului; g- accelerarea gravitației.

Spre deosebire de mișcarea unică a apei în economizor și a aburului în supraîncălzitor, mișcarea fluidului de lucru în circuitul de circulație este multiplă, deoarece la trecerea prin conductele generatoare de abur, apa nu se evaporă complet și conținutul de vapori. din amestecul la ieșirea acestora este de 3-20%.

Raportul dintre debitul masic de apă care circulă în circuit și cantitatea de abur formată pe unitatea de timp se numește raport de circulație

R \u003d m în / m p.

Cazane cu circulatie naturala R= 5-33, iar în cazanele cu circulație forțată - R= 3-10.

În tambur, aburul rezultat este separat de picăturile de apă și intră în supraîncălzitor și apoi în turbină.

În cazanele cu circulație forțată multiplă (Fig. 3, în) pentru a îmbunătăți circulația este instalat suplimentar pompă de circulație . Acest lucru face posibilă aranjarea mai bună a suprafețelor de încălzire ale cazanului, permițând mișcarea amestecului de abur-apă nu numai de-a lungul conductelor verticale generatoare de abur, ci și de-a lungul celor înclinate și orizontale.

Deoarece prezența a două faze în suprafețele formatoare de vapori - apă și abur - este posibilă numai la presiune subcritică, cazanele cu tambur funcționează la presiuni mai mici decât cele critice.

Temperatura din cuptorul din zona de ardere a pistoletului ajunge la 1400-1600°C. Prin urmare, pereții camerei de ardere sunt așezați din material refractar și lor suprafata exterioara acoperit cu izolație termică. Răciți parțial în cuptor, produsele de ardere cu o temperatură de 900-1200°C intră în coșul orizontal al cazanului, unde este spălat supraîncălzitorul, și apoi trimiși la axul convectiv, în care reîncălzitor, economizor de apăși ultima suprafață de încălzire în cursul gazelor - încălzitor de aer, în care aerul este încălzit înainte de a fi introdus în cuptorul cazanului. Produșii de ardere din spatele acestei suprafețe se numesc gaze de esapament: au temperatura de 110-160°C. Deoarece recuperarea suplimentară a căldurii la o temperatură atât de scăzută este neprofitabilă, gazele de evacuare sunt îndepărtate în coș cu ajutorul unui aspirator de fum.

Majoritatea cuptoarelor cu cazan funcționează sub un ușor vid de 20-30 Pa (2-3 mm coloană de apă) în partea superioară a camerei de ardere. În cursul produselor de ardere, rarefacția în traiectoria gazului crește și se ridică la 2000-3000 Pa în fața extractoarelor de fum, ceea ce face ca aerul atmosferic să intre prin scurgeri în pereții cazanului. Ele diluează și răcesc produsele de ardere, reduc eficiența utilizării căldurii; în plus, aceasta mărește sarcina aspiratoarelor de fum și crește consumul de energie electrică pentru conducerea acestora.

Recent, au fost create cazane sub presiune, când camera de ardere și conductele de gaz funcționează sub presiunea excesivă creată de ventilatoare, iar aspiratoarele de fum nu sunt instalate. Pentru ca centrala să funcționeze sub presiune, aceasta trebuie efectuată etanș la gaz.

Suprafețele de încălzire a cazanelor sunt realizate din oțel diverse mărci in functie de parametrii (presiune, temperatura etc.) si de natura mediului care se misca in ei, precum si de nivelul de temperatura si agresivitatea produselor de ardere cu care sunt in contact.

Calitatea apei de alimentare este esențială pentru funcționarea fiabilă a cazanului. O anumită cantitate de solide în suspensie și săruri dizolvate, precum și oxizi de fier și cupru, care se formează ca urmare a coroziunii echipamentelor centralei electrice, sunt alimentate continuu în cazan cu aceasta. O parte foarte mică din săruri este transportată de aburul generat. În cazanele cu circulație multiplă, se reține cantitatea principală de săruri și aproape toate particulele solide, datorită cărora conținutul lor în apa cazanului crește treptat. Când apa fierbe într-un cazan, sărurile cad din soluție și pe suprafața interioară a țevilor încălzite apar depuneri, care nu conduc bine căldura. Ca urmare, conductele acoperite cu un strat de sol din interior nu sunt suficient de racite de mediul care se misca in ele, se incalzesc din aceasta cauza de catre produsele de ardere la temperatura ridicata, își pierd puterea și se pot prăbuși sub influența presiunii interne. Prin urmare, o parte din apa cu o concentrație mare de sare trebuie îndepărtată din cazan. Apa de alimentare cu o concentrație mai mică de impurități este furnizată pentru a completa cantitatea de apă îndepărtată. Acest proces de înlocuire a apei într-un circuit închis se numește purjare continuă. Cel mai adesea, suflarea continuă se efectuează din tamburul cazanului.

În cazanele cu trecere o dată, din cauza absenței unui tambur, nu există o purjare continuă. Prin urmare, se impun cerințe deosebit de mari asupra calității apei de alimentare a acestor cazane. Sunt asigurate prin curatarea condensului turbinei dupa condensator in mod special statii de tratare a condensuluiși tratarea adecvată a apei de completare în stațiile de tratare a apei.

Aburul produs de o centrala moderna este probabil unul dintre cele mai pure produse produse de industrie in cantitati mari.

Deci, de exemplu, pentru un cazan cu trecere o dată care funcționează la presiune supercritică, conținutul de contaminanți nu trebuie să depășească 30-40 µg/kg de abur.

Centralele moderne funcționează cu suficient Eficiență ridicată. Căldura consumată pentru încălzirea apei de alimentare, evaporarea acesteia și producerea de abur supraîncălzit este căldura utilă utilizată. Î1.

Principala pierdere de căldură în cazan are loc cu gazele de ardere. Q2. În plus, pot exista pierderi Q 3 din incompletitudinea chimică a arderii, din cauza prezenței CO în gazele de ardere , H2 , CH4; pierderi datorate arderii mecanice insuficiente a combustibilului solid Î4 asociat cu prezența particulelor de carbon nears în cenușă; pierderi în mediu inconjurator prin structurile care inconjoara cazanul si conductele de gaz Q5; și, în final, pierderi cu căldura fizică a zgurii Î6.

denotând q 1 \u003d Q 1 / Q, q 2 \u003d Q 2 / Q etc., obținem randamentul cazanului:

ηk =Q 1 /Q= q 1 =1-(q 2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6 ),

Unde Q este cantitatea de căldură eliberată în timpul ardere completă combustibil.

Pierderea de căldură cu gazele de evacuare este de 5-8% și scade odată cu scăderea excesului de aer. Pierderi mai mici corespund practic arderii fără exces de aer, când cuptorului este furnizat doar cu 2-3% mai mult aer decât este necesar teoretic pentru ardere.

Raportul dintre volumul real de aer V D furnizate cuptorului la necesarul teoretic V T pentru arderea combustibilului se numește coeficientul de exces de aer:

α \u003d V D / V T ≥ 1 .

Scădea α poate duce la arderea incompletă a combustibilului, adică la o creștere a pierderilor cu arderea sub-ardere chimică și mecanică. Prin urmare, luând q 5și q 6 constant, setați un astfel de exces de aer a, la care suma pierderilor

q 2 + q 3 + q 4 → min.

Excesul de aer optim este menținut de controlerele electronice automate ale procesului de ardere care modifică alimentarea cu combustibil și aer cu modificări ale sarcinii cazanului, asigurând în același timp cel mai economic mod de funcționare a acestuia. Eficiența cazanelor moderne este de 90-94%.

Toate elementele cazanului: suprafețele de încălzire, colectoare, tamburi, conducte, căptușeală, schele și scări de serviciu sunt montate pe un cadru, care este o structură de cadru. Cadrul se sprijină pe fundație sau este suspendat de grinzi, adică. bazat pe structuri portante clădire. Masa cazanului împreună cu cadrul este destul de semnificativă. De exemplu, sarcina totala, transmisă la fundații prin coloanele cadrului cazanului cu capacitate de abur D\u003d 950 t / h, este 6000 t. Pereții cazanului sunt acoperiți din interior materiale refractare iar exterior cu izolatie termica.

Utilizarea ecranelor etanșe la gaz duce la economii de metal pentru fabricarea suprafețelor de încălzire; în plus, în acest caz, în loc de căptușeală de cărămidă refractară, pereții sunt acoperiți numai cu izolație termică moale, ceea ce permite reducerea greutății cazanului cu 30-50%.

Cazanele staționare de energie fabricate de industria rusă sunt marcate după cum urmează: E - cazan de abur cu circulatie naturala fara supraincalzire intermediara a aburului; Ep - cazan de abur cu circulatie naturala cu reincalzire a aburului; Pp - cazan de abur cu trecere o dată cu reîncălzire intermediară cu abur. Desemnarea literei este urmată de cifre: prima este puterea de abur (t / h), a doua este presiunea aburului (kgf / cm 2). De exemplu, PK - 1600 - 255 înseamnă: un cazan cu abur cu un cuptor cu cameră cu îndepărtare uscată a zgurii, putere de abur 1600 t / h, presiune a aburului 255 kgf / cm 2.