TES načini. Parni kotli termoelektrarn (TE)
Ruska delniška družba za energetiko in elektrifikacijo
"UES RUSIJE"
METODOLOŠKA NAVODILA ZA ORGANIZACIJO VZDRŽEVANJA OGREVALNIH POVRŠIN KOTLOV TERMOELEKTRARN
RD 34.26.609-97
Nastavljen datum poteka
od 01.06.98
RAZVIL Oddelek generalnega inšpektorata za obratovanje elektrarn in omrežij RAO "UES Rusije"
IZVAJALEC V.K. Pauli
SOGLAŠENO z Oddelkom za znanost in tehnologijo, Oddelkom za obratovanje energetskih sistemov in elektrarn, Oddelkom za tehnično prenovo, popravilo in inženiring "Energorenovacije"
ODOBRIL RAO "UES Rusije" 26.02.97
Podpredsednik O.V. Britvin
Te smernice določajo postopek za organizacijo vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov termoelektrarn, da se v operativno prakso uvede učinkovit in poceni mehanizem za zagotavljanje zanesljivosti ogrevalnih površin kotlov.
I. Splošne določbe
Učinkovit nizkocenovni mehanizem za zagotavljanje zanesljivosti ogrevalnih površin kotla vključuje predvsem izključitev odstopanj od zahtev PTE in drugih NTD in RD med njihovim delovanjem, to je znatno povečanje stopnje delovanja. Druga učinkovita smer je uvedba v prakso delovanja kotla sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin. Potreba po uvedbi takega sistema je posledica več razlogov:
1. Po načrtovanih popravilih ostanejo v obratovanju cevi ali njihovi deli, ki zaradi nezadovoljivih fizikalno-kemijskih lastnosti oz. možen razvoj kovinske napake sodijo v skupino "rizik", kar vodi do njihove kasnejše poškodbe in zaustavitve kotla. Poleg tega so to lahko znaki pomanjkljivosti pri izdelavi, namestitvi in popravilu.
2. V procesu delovanja se skupina "tveganja" dopolnjuje zaradi pomanjkljivosti v delovanju, izraženih s kršitvami temperaturnih in vodno-kemijskih režimov ter pomanjkljivosti v organizaciji zaščite kovine grelnih površin. kotli med dolgi izpadi zaradi neizpolnjevanja zahtev za konzerviranje opreme.
3. V skladu z ustaljeno prakso v večini elektrarn je ob zasilnih zaustavitvah kotlov ali agregatov zaradi poškodbe grelnih površin dovoljena le obnova (ali zapiranje) poškodovanega območja in odprava pripadajočih okvar ter okvar. v drugih delih opreme, ki preprečujejo zagon ali normalno nadaljnje delovanje. Takšen pristop praviloma vodi do ponavljajočih se okvar in nujnih ali nenačrtovanih zaustavitev kotlov (agregatov). Hkrati se za ohranitev zanesljivosti ogrevalnih površin na sprejemljivi ravni izvajajo posebni ukrepi med načrtovanimi popravili kotlov, vključno z: zamenjavo posameznih ogrevalnih površin kot celote, zamenjavo njihovih blokov (odsekov), zamenjavo posamezne elemente(cevi ali deli cevi).
Hkrati uporabljajo različne metode izračun kovinskega vira cevi, za katere je predvidena zamenjava, vendar v večini primerov glavno merilo zamenjave ni stanje kovine, temveč pogostost poškodb na površino. Ta pristop vodi k dejstvu, da v številnih primerih pride do nerazumne zamenjave kovine, ki po svojih fizikalno-kemijskih lastnostih izpolnjuje zahteve za dolgotrajno trdnost in bi lahko še vedno delovala. In ker vzrok zgodnje okvare v večini primerov ostane neidentificiran, se ponovno pojavi po približno enakem času delovanja in ponovno postavi nalogo zamenjave istih ogrevalnih površin.
Temu se lahko izognemo, če uporabimo celovito metodologijo vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov, ki mora vključevati naslednje stalno uporabljene komponente:
1. Obračunavanje in zbiranje statistike škode.
2. Analiza vzrokov in njihova razvrstitev.
3. Napoved pričakovane škode na podlagi statističnega in analitičnega pristopa.
4. Odkrivanje z instrumentalnimi diagnostičnimi metodami.
5. Sestava izjav o obsegu dela za pričakovano nujno, nenačrtovano ali načrtovano kratkoročno zaustavitev kotla (agregata) za tekoča popravila druge kategorije.
6. Organizacija pripravljalnih del in vhodna kontrola osnovnih in pomožnih materialov.
7. Organizacija in izvedba načrtovanih del na obnovitvenih popravilih, preventivni diagnostiki in odkrivanju napak z vizualnimi in instrumentalnimi metodami ter preventivno zamenjavo ogrevalnih površin.
8. Nadzor nad vodenjem in sprejemom ogrevalnih površin po popravilu.
9. Nadzor (spremljanje) kršitev delovanja, razvoj in sprejemanje ukrepov za njihovo preprečevanje, izboljšanje organizacije delovanja.
Tako ali drugače se po elementih uporabljajo vse komponente metodologije vzdrževanja v elektrarnah, vendar celovite aplikacije v zadostni meri še vedno ni. AT najboljšem primeru med načrtovanimi popravili se izvaja resen izločitev. Vendar pa praksa kaže na nujnost in smotrnost uvedbe sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov v času remonta. To bo v najkrajšem možnem času omogočilo znatno povečanje njihove zanesljivosti minimalni stroški sredstev, dela in kovine.
V skladu z glavnimi določbami "Pravilnik za organizacijo vzdrževanja in popravila opreme, zgradb in objektov elektrarn in omrežij" (RDPr 34-38-030-92) vzdrževanje in popravilo predvidevajo izvajanje niza dela, katerih namen je zagotoviti dobro stanje opreme, njeno zanesljivo in ekonomično delovanje, ki se izvaja z določeno pogostostjo in zaporedjem, z optimalnimi stroški dela in materiala. Hkrati vzdrževanje delovna oprema elektrarne se šteje za izvajanje sklopa ukrepov (pregled, nadzor, mazanje, nastavitev itd.), ki ne zahtevajo njegovega umika za tekoča popravila. Hkrati cikel popravil predvideva T2 - tekoča popravila druge kategorije s kratkoročno načrtovano zaustavitvijo kotla ali napajalne enote. Število, čas in trajanje izklopov za T2 načrtujejo elektrarne v okviru norme za T2, ki znaša 8-12 dodatnih dni (v delih) na leto, odvisno od vrste opreme.
Načeloma je T2 čas, ki ga ima elektrarna v času remonta za odpravo manjših napak, ki se kopičijo med obratovanjem. Hkrati pa je seveda treba vzdrževati tudi številne kritične ali "problematične" enote z zmanjšano zanesljivostjo. Vendar pa se v praksi, zaradi želje po zagotavljanju izpolnjevanja nalog za obratovalno moč, v veliki večini primerov omejitev T2 izčrpa z nenačrtovanimi izklopi, med katerimi se najprej popravi poškodovani element in napake, ki preprečijo zagon in nadaljnje normalno delovanje. Za ciljno vzdrževanje zmanjka časa, priprave in sredstva pa niso vedno na voljo.
Trenutno stanje se lahko popravi, če se kot aksiom sprejmejo naslednji sklepi in jih uporabi v praksi:
Ogrevalne površine, kot pomemben element, ki določa zanesljivost kotla (agregata), zahtevajo preventivno vzdrževanje;
Načrtovanje dela je treba izvesti ne le za datum, določen v letnem razporedu, ampak tudi za dejstvo nenačrtovane (zasilne) zaustavitve kotla ali napajalne enote;
Terminski načrt vzdrževanja ogrevalnih površin in obseg prihajajočih del morata biti vnaprej določena in seznanjena z vsemi izvajalci, in sicer ne le pred datumom po načrtu pričakovane zaustavitve, temveč tudi pred vsako morebitno najbližjo nevarnostjo ( nenačrtovana) zaustavitev;
Ne glede na obliko zaustavitve je treba vnaprej določiti scenarij za kombiniranje popravil, vzdrževanja, preventive in diagnostike.
II. Sistem statističnega nadzora zanesljivosti ogrevalnih površin kotlov TPP
Pri upravljanju zanesljivosti močnostna oprema(v tem primeru gre za kotle) statistika poškodb igra pomembno vlogo, saj omogoča celovit opis zanesljivosti objekta.
Uporaba statističnega pristopa se kaže že v prvi fazi načrtovanja aktivnosti za izboljšanje zanesljivosti ogrevalnih površin. Pri tem statistika poškodb opravlja nalogo predvidevanja kritičnega trenutka kot enega od znakov, ki določajo potrebo po odločitvi o zamenjavi ogrevalne površine. Vendar analiza kaže, da poenostavljen pristop k določanju kritičnega trenutka statistike poškodb pogosto vodi do nerazumne zamenjave cevi ogrevalnih površin, ki še niso izčrpale svojega vira.
Zato je pomemben del celotnega kompleksa nalog, vključenih v sistem preventivnega vzdrževanja, sestava optimalnega obsega specifičnih del za odpravo poškodb ogrevalnih površin pri normalnem urniku obratovanja. Vrednost tehnična sredstva diagnostika je nedvomna, vendar je na prvi stopnji primernejši statistično-analitični pristop, ki vam omogoča, da določite (začrtate) meje in cone poškodb in s tem zmanjšate stroške sredstev in sredstev na naslednjih stopnjah odkrivanja napak. in preventivno preventivna menjava cevi ogrevalnih površin.
Za povečanje ekonomske učinkovitosti načrtovanja obsega zamenjave ogrevalnih površin je potrebno upoštevati glavni cilj statistične metode – povečanje veljavnosti sklepov z uporabo verjetnostne logike in faktorska analiza, ki na podlagi kombinacije prostorskih in časovnih podatkov omogočajo izgradnjo metodologije za povečanje objektivnosti določanja kritičnega trenutka na podlagi statistično povezanih lastnosti in dejavnikov, skritih neposrednemu opazovanju. S pomočjo faktorske analize je treba ne le ugotoviti razmerja med dogodki (škodami) in dejavniki (vzroki), temveč tudi določiti mero tega razmerja in ugotoviti glavne dejavnike, ki so podlaga za spremembe v zanesljivosti.
Za grelne površine je pomembnost tega zaključka posledica dejstva, da so vzroki za poškodbe res večfaktorske narave in velikega števila klasifikacijskih značilnosti. Zato naj bi raven uporabljene statistične metodologije določala večfaktornost, zajetje kvantitativnih in kvalitativnih kazalnikov ter zastavitev nalog za želene (pričakovane) rezultate.
Najprej je treba zanesljivost predstaviti v obliki dveh komponent:
strukturna zanesljivost, ki jo določa kakovost načrtovanja in izdelave, in obratovalna zanesljivost, ki jo določajo pogoji delovanja kotla kot celote. V skladu s tem mora tudi statistika škode izhajati iz dveh komponent:
Statistika prve vrste - študija obratovalnih izkušenj (poškodbe) istega tipa kotlov drugih elektrarn za predstavitev žariščnih območij na takih kotlih, kar bo omogočilo jasno prepoznavanje konstrukcijskih napak. In hkrati bo to omogočilo, da vidite in orišete za svoje kotle verjetnostne žariščne cone poškodb, ki jih je nato priporočljivo "sprehoditi", skupaj z vizualnim odkrivanjem napak, s pomočjo tehnične diagnostike;
Statistika druge vrste - zagotavljanje obračuna škod na lastnih kotlih. V tem primeru je priporočljivo voditi fiksno evidenco poškodb na novo vgrajenih odsekih cevi ali odsekih ogrevalnih površin, kar bo pomagalo prepoznati skrite razloge kar povzroči ponovitev poškodbe po razmeroma kratkem času.
Vodenje statistike prve in druge vrste bo zagotovilo iskanje območij primernosti za uporabo tehnične diagnostike in preventivno zamenjavo delov ogrevalne površine. Hkrati je potrebno voditi tudi ciljno statistiko - obračunavanje mest z okvarami vida in s pomočjo instrumentalne in tehnične diagnostike.
Metodologija uporabe statističnih metod vključuje naslednja področja:
Deskriptivna statistika, vključno z združevanjem, grafično predstavitvijo, kvalitativnim in kvantitativnim opisom podatkov;
Teorija statističnega sklepanja, ki se uporablja v raziskavah za napovedovanje izidov iz anketnih podatkov;
Teorija načrtovanja eksperimenta, ki služi odkrivanju vzročnih razmerij med spremenljivkami stanja preučevanega objekta na podlagi faktorske analize.
V vsaki elektrarni je treba izvajati statistična opazovanja po posebnem programu, ki je sistem statistične kontrole zanesljivosti – SSRS. Program mora vsebovati konkretna vprašanja, na katera je treba odgovoriti v statističnem obrazcu, ter utemeljiti vrsto in metodo opazovanja.
Program, ki označuje glavni cilj statističnega raziskovanja, mora biti celovit.
Sistem nadzora statistične zanesljivosti naj vključuje proces zbiranja informacij o poškodbah, njihovo sistematizacijo in nanašanje na dnevnike ogrevalnih površin, ki se vnašajo neodvisno od dnevnikov popravil za površine s poškodbami. V prilogah 1 in 2 sta na primer podani obliki konvektivnih in ekranskih pregrevalnikov. Obrazec je pogled na razširjeni del ogrevalne površine, na katerem je označeno mesto poškodbe (x) in vpisan indeks, npr. 4-1, kjer prva številka pomeni serijska številka dogodki, druga številka za konvektivni pregrelnik je številka cevi v vrstah pri štetju od zgoraj, za zaslonski pregrelnik - številka zaslona v skladu s sistemom številčenja, vzpostavljenim za ta kotel. Obrazec vsebuje stolpec za ugotavljanje vzrokov, kamor se vpisujejo rezultati preiskave (analize) in stolpec za ukrepe za preprečevanje škode.
Uporaba računalniške tehnologije ( osebni računalniki, združeni v lokalno omrežje) bistveno poveča učinkovitost sistema statističnega nadzora zanesljivosti ogrevalnih površin. Pri razvoju algoritmov in računalniških programov za SSCS je priporočljivo, da se osredotočimo na kasnejšo izdelavo integriranega informacijsko-strokovnega sistema "Zanesljivost ogrevalnih površin kotlov" na vsaki elektrarni.
Pozitivni rezultati statistično-analitičnega pristopa k odkrivanju napak in določanju krajev domnevnih poškodb ogrevalnih površin so v tem, da statistični nadzor omogoča določitev žarišč poškodb, faktorska analiza pa omogoča njihovo povezavo z vzroki.
Ob tem je treba upoštevati, da ima metoda faktorske analize določene slabosti, predvsem ne obstaja enoznačna matematična rešitev problema faktorskih obremenitev, tj. vpliv posameznih dejavnikov na spremembe različnih spremenljivk stanja objekta.
To lahko predstavimo kot primer: recimo, da smo določili preostali vir kovine, tj. imamo podatek o matematičnem pričakovanju škode, ki ga lahko izrazimo kot časovno vrednost T. Vendar pa zaradi kršitev pogojev obratovanja, ki so se zgodile ali se nenehno dogajajo, t.j. ustvarjanje pogojev "tveganja" (na primer kršitev vodno-kemičnega ali temperaturnega režima itd.), Poškodba se začne čez nekaj časa t, kar je bistveno manj od pričakovanega (izračunanega).
Zato je glavni cilj statistično-analitičnega pristopa v prvi vrsti zagotoviti izvajanje programa preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov, ki temelji na razumnih informacijah in ekonomsko upravičeni podlagi za odločanje glede na trenutno stopnjo poškodb v pogojih obstoječega operativnega in remontnega vzdrževanja.
III. Organizacija preiskave vzrokov poškodb (poškodbe) ogrevalnih površin kotlov v TE
Pomemben del organizacije sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov je preiskava vzrokov poškodb, ki jo mora opraviti posebna strokovna komisija, ki jo z odredbo potrdi elektrarna in ji predseduje glavni inženir. Načeloma bi morala komisija vsakega primera poškodbe ogrevalne površine obravnavati kot nujen dogodek, ki nakazuje pomanjkljivosti v tehnični politiki elektrarne, pomanjkljivosti pri upravljanju zanesljivosti energetskega objekta in njegove opreme.
V komisiji so: namestniki glavnega inženirja za popravilo in obratovanje, vodja kotlovsko-turbinske (kotlovske) trgovine, vodja kemične trgovine, vodja kovinskega laboratorija, vodja oddelka za popravila, vodja načrtovanja in priprave popravila. oddelek, vodja obrata za zagon in preizkušanje (skupina), vodja delavnic za termo avtomatizacijo in meritve ter obratovalni inšpektor (v odsotnosti prvih oseb pri delu komisije sodelujejo njihovi namestniki).
Pri svojem delu se komisija opira na zbrano statistično gradivo, zaključke faktorske analize, rezultate identifikacije poškodb, zaključke kovinarjev, podatke, pridobljene pri vizualnem pregledu, in rezultate odkrivanja napak s pomočjo tehnične diagnostike.
Glavna naloga imenovane komisije je raziskati vsak primer poškodbe grelnih površin kotla, sestaviti in organizirati izvedbo obsega. preventivni ukrepi za vsakogar konkreten primer in razvoj ukrepov za preprečevanje škode (po 7. poglavju obrazca akta o preiskavi), ter organizacija in nadzor nad njihovim izvajanjem. Za izboljšanje kakovosti preiskave vzrokov poškodb ogrevalnih površin kotlov in njihovega obračunavanja v skladu s spremembo št. 4 Navodila za preiskavo in evidentiranje tehnoloških motenj v obratovanju elektrarn, omrežij in energetike Sistemi (RD 34.20.101-93), razpoke in fistule ogrevalnih površin so predmet preiskave, nastale ali odkrite med delovanjem, izpadi, popravili, preskušanji, rutinskimi pregledi in preskusi, ne glede na čas in način njihovega odkrivanja.
Ta komisija je hkrati strokovni svet elektrarne za problem »Zanesljivost ogrevalnih površin kotlov«. Člani komisije so dolžni preučevati in promovirati publikacije, regulativno, tehnično in upravno dokumentacijo, znanstveni in tehnični razvoj ter najboljše prakse, namenjene izboljšanju zanesljivosti kotlov med svojimi podrejenimi inženirskimi in tehničnimi delavci. Naloga komisije je tudi zagotavljanje skladnosti z zahtevami "Ekspertnega sistema za spremljanje in ocenjevanje obratovalnih pogojev kotlov TE" in odpravljanje ugotovljenih pripomb ter izdelava dolgoročnih programov izboljšanja zanesljivosti, organizacija njihovega izvajanja in spremljanje.
IV. Načrtovanje preventivnih ukrepov
Bistveno vlogo v sistemu preventivnega vzdrževanja igrajo:
1. Načrtovanje optimalnega (za kratkotrajno zaustavitev) obsega preventivnih ukrepov v žariščnih območjih (območjih tveganja), ki jih določa sistem za nadzor statistične zanesljivosti, ki lahko vključujejo: zamenjavo ravnih odsekov cevi, ponovno varjenje ali ojačitev kontaktnih in kompozitnih spojev. , ponovno varjenje ali ojačitev vogalnih spojev , zamenjava zavojev, zamenjava odsekov na mestih togih pritrdilnih elementov (krekerji), zamenjava celotnih odsekov, obnova predhodno prigušenih cevi in tuljav itd.
2. Odprava poškodb, ki so povzročile zasilno (nenačrtovano) zaustavitev, ali poškodbe, ugotovljene med in po zaustavitvi kotla.
3. Detekcija (vizualna in tehnična diagnostika), ki razkriva številne napake in tvori določeno dodatno količino, ki jo je treba razdeliti na tri komponente:
a) napake, ki jih je treba odpraviti v prihajajoči (pričakovani), načrtovani ali zasilni zaustavitvi;
b) so vključene napake, ki zahtevajo dodatno pripravo, če ne povzročajo neposredne nevarnosti poškodb (precej pogojna ocena, vrednotiti je treba ob upoštevanju strokovne intuicije in znanih metod za ocenjevanje hitrosti razvoja napake). v obsegu dela za naslednjo zaustavitev;
c) napake, ki v času remonta ne bodo povzročile škode, vendar jih je treba odpraviti v naslednji akciji popravil, so vključene v obseg dela za prihajajoča tekoča ali večja popravila.
Najpogostejši pripomoček za odkrivanje napak na ceveh ogrevalnih površin postaja diagnostična metoda, ki temelji na uporabi kovinskega magnetnega pomnilnika, ki se je že izkazal kot učinkovito in preprosto sredstvo za identifikacijo (zavrnitev) ogroženih cevi in tuljav. Ker ta vrsta diagnostike ne zahteva posebne priprave grelnih površin, je začela privabljati operaterje in široko vstopati v prakso.
Prisotnost razpok v kovini cevi, ki nastanejo na mestih poškodb vodnega kamna, se ugotavlja tudi z ultrazvočnim testiranjem. Ultrazvočni debelinomeri omogočajo pravočasno odkrivanje nevarnega tanjšanja kovinske stene cevi. Pri določanju stopnje vpliva na zunanjo steno kovine cevi (korozija, erozija, abrazivna obraba, utrjevanje, nastajanje lestvice itd.) igra vizualno odkrivanje napak pomembno vlogo.
Najpomembnejši del tega koraka je določitev kvantitativnih kazalnikov, na katere se morate osredotočiti pri sestavljanju količine za vsako posebno zaustavitev: čas izpada in stroški dela. Pri tem je treba najprej premagati številne omejujoče razloge, ki se tako ali drugače pojavljajo v resnični praksi:
Psihološka ovira za menedžerje elektrarn in nadzornike v trgovinah, vzgojena v duhu potrebe po nujni vrnitvi kotla ali agregata v delovanje, namesto da bi izkoristili to zasilno ali nenačrtovano zaustavitev v zadostni meri za zagotavljanje zanesljivosti ogrevalnih površin;
Psihološka ovira tehničnih vodij, ki ne omogoča uvedbe velikega programa v kratkem času;
Nezmožnost zagotavljanja motivacije tako lastnega kadra kot kadra izvajalcev;
Pomanjkljivosti pri organizaciji pripravljalnega dela;
Nizke komunikacijske sposobnosti vodij sorodnih oddelkov;
Nezaupanje v možnost premostitve problematike poškodb ogrevalnih površin s preventivnimi ukrepi;
Pomanjkanje organizacijskih sposobnosti in voljnih lastnosti ali kvalifikacij tehničnih vodij (glavnih inženirjev, njihovih namestnikov in vodij oddelkov).
To omogoča načrtovanje fizičnega obsega dela pri kotlih s povečanimi poškodbami ogrevalnih površin za največjo možnost njihove izvedbe ob upoštevanju trajanja zaustavitve, izmen in zagotavljanja pogojev za varno kombiniranje dela.
Vključitev v sistem preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov vhodne, tekoče kontrole in kontrole kakovosti izvedenih popravil bo bistveno izboljšala kakovost izvedenih preventivnih in nujnih popravil. Analiza vzrokov škode pokaže številne bistvene kršitve, ki so pogoste pri popravilih, med katerimi so po posledicah najpomembnejše:
Vhodna kontrola glavnih in varilnih materialov se izvaja z odstopanji od zahtev klavzul 3.3 in 3.4 Navodila za varjenje, toplotno obdelavo in krmiljenje cevnih sistemov kotlov in cevovodov med namestitvijo in popravilom opreme elektrarn (RTM- 1s-93);
V nasprotju z zahtevami klavzule 16.7 RTM-1s-93 se krmiljenje pomika krogle ne izvaja, da se preveri, ali je v zvarjenih spojih cevi ogrevalnih površin zagotovljen določen pretok;
V nasprotju z zahtevami klavzule 3.1 RTM-1s-93 je dovoljeno delo na ogrevalnih površinah varilcem, ki niso certificirani za to vrsto dela;
V nasprotju z zahtevami klavzule 6.1 RTM-1s-93 med nujnimi obnovitvenimi deli se korenski sloj zvara izvede z ročnim obločnim varjenjem z obloženimi elektrodami namesto varjenja z argonom. Takšne kršitve so odkrite v številnih elektrarnah in med načrtovanimi popravili;
V nasprotju z zahtevami točke 5.1 Priročnika za popravilo kotlovske opreme elektrarn (tehnologija in tehnični pogoji za popravilo ogrevalnih površin kotlovskih enot) se izrezovanje okvarjenih cevi ali njihovih odsekov izvede z ognjevarnim rezanjem, in ne mehansko.
Vse te zahteve morajo biti jasno navedene v lokalnih predpisih za popravilo in vzdrževanje ogrevalnih površin.
Pri zamenjavi odsekov cevi ali odsekov ogrevalnih površin v "območjih tveganja" mora program preventivnih ukrepov predvideti uporabo jekel višjih razredov v primerjavi z uveljavljenimi, saj bo to znatno podaljšalo življenjsko dobo kovine. v območju povečane škode in izenačiti vir ogrevalne površine na splošno. Na primer, uporaba toplotno odpornih avstenitnih krom-manganovih jekel (DI-59), ki so bolj odporna na nastanek lestvice, skupaj s povečanjem zanesljivosti pregrevalcev bo omogočila oslabitev procesa abrazivna obraba elementi pretočne poti turbin.
V. Preventivni in previdnostni ukrepi
Glasnost preventivno delo, ki se izvede v kratkotrajnem času, predvidenem za T2 ali zaustavitev v sili, se ne sme zapreti le na grelni površini samega kotla. Hkrati je treba ugotoviti in odpraviti napake, ki neposredno ali posredno vplivajo na zanesljivost ogrevalnih površin.
V tem času je treba v največji možni meri izkoristiti priložnost za izvedbo niza verifikacijskih ukrepov in posebnih ukrepov za odpravo negativnih tehnoloških pojavov, ki zmanjšujejo zanesljivost ogrevalnih površin. Glede na stanje opreme, stopnjo delovanja, tehnološke in konstrukcijske značilnosti je za vsako elektrarno lahko seznam teh ukrepov drugačen, vendar morajo biti naslednja dela obvezna:
1. Določitev gostote kondenzatorskega cevnega sistema in omrežnih grelnikov, da bi odkrili in odstranili mesta, kjer surova voda vstopi na pot kondenzata. Preverjanje tesnosti vakuumskih tesnil.
2. Preverjanje tesnosti fitingov na obvodu blokovne razsoljevalne naprave. Preverjanje uporabnosti naprav, ki preprečujejo odstranitev filtrirnih materialov v trakt. Kontrola filtrskih materialov za oljenje. Preverite, ali je na površini vode v rezervoarju za nizko točko nastal oljni film.
3. Zagotavljanje pripravljenosti visokotlačnih grelnikov za pravočasen vklop ob zagonu agregata (kotla).
4. Odprava napak na vzorčevalnih napravah in napravah za pripravo vzorcev kondenzata, napajalne vode in pare.
5. Odprava napak pri regulaciji temperature kovine grelnih površin, medija na poti in plinov v rotacijski komori kotla.
6. Odprava napak v avtomatskih sistemih za nadzor zgorevalnega procesa in temperaturnih pogojev. Po potrebi izboljšajte lastnosti regulatorjev vbrizga, dovoda v kotel in goriva.
7. Pregled in odprava napak na sistemih za pripravo in odpraševanje. Pregled in odprava pregorelosti na šobah plinskih gorilnikov. Priprava na prihajajoči vžig šob za kurilno olje kalibriranih na stojnici.
8. Izvajanje del za zmanjšanje izgub pare in vode, zmanjšanje vsesavanja zraka v vakuumski sistem, zmanjšanje vsesavanja zraka v kurišče in plinsko pot kotlov, ki delujejo pod vakuumom.
9. Pregled in odprava napak na oblogi in plašču kotla, pritrditvah grelnih površin. Ravnanje grelnih površin in odprava zatikanja. Pregled in odprava napak na elementih pihalnih in strelnih čistilnih sistemov ogrevalnih površin.
10. Pri bobnastih kotlih je poleg tega treba izvesti naslednje:
Odprava kršitev pri delovanju naprav za ločevanje znotraj bobna, ki lahko vodijo do vnosa kapljic kotlovske vode s paro;
Odprava puščanja v kondenzatorjih lastnega kondenzata;
Priprava pogojev, ki zagotavljajo, da se kotli napajajo samo z demineralizirano vodo (zaostritev zahtev iz točke 1.5 Smernic za korektivno obdelavo bobnastih kotlov s tlakom 3,9-13,8 MPa: RD 34.37.522-88);
Organizacija oskrbe s fosfati po individualni shemi, da se zagotovi kakovost korektivne obdelave kotlovne vode (strožje zahteve klavzule 3.3.2 v RD 34.37.522-88 zaradi dejstva, da osnovni način kotlov istega tipa , praviloma ni na voljo);
Zagotavljanje pravilnega delovanja čistilnih naprav.
11. Priprava pogojev za zagotovitev polnjenja kotlov za tlačni preizkus in poznejši vžig samo z demineralizirano vodo ali turbinskim kondenzatom. Pred vžigom bobnastih kotlov in pretočni kotli, ki deluje na načinih hidrazin in hidrazin-amoniak, je treba polniti samo z odzračeno vodo. Da bi odstranili nekondenzirajoče pline, ki prispevajo k nastanku jedkih nečistoč, je treba pretočne kotle, ki delujejo v načinu nevtralnega kisika in kisika in amoniaka, napolniti pred vžigom v načinu odzračevanja (strožje zahteve klavzule 4.3.5 PTE) .
12. Pri zunanjem vodnem čiščenju grelnih površin, ki se uporabljajo za pripravo na popravilo, je treba izvesti naknadno sušenje kotla, da se prepreči korozija kovine zunanje površine cevi. Če je v elektrarni plin, se sušenje izvede z vžigom kotla na plin (1-2 uri), v odsotnosti plina - z mehanizmi za pihanje, ko so vklopljeni grelci kotla.
13. Pomembno vlogo pri zagotavljanju zanesljivosti grelnih površin kotlov igra meroslovna podpora - kalibracija sredstev za merjenje temperature medija vzdolž poti, kovine grelnih površin in plinov v rotacijski komori. Kalibracijo navedenih merilnih instrumentov (termoelementov, merilnih kanalov in sekundarnih naprav, vključno s tistimi, ki so vključeni v sistem APCS) je treba izvesti v skladu z urnikom kalibracije v skladu z odst. 1.9.11. in 1.9.14 PTE. Če te zahteve predhodno niso bile izpolnjene, je treba med zaustavitvijo kotlov (agregatov) opraviti postopno kalibracijo merilnih instrumentov navedenih parametrov, saj so tudi manjše napake v smeri podcenjevanja odčitki pomembno vplivajo na zmanjšanje kovinskega vira in s tem zmanjšajo zanesljivost ogrevalnih površin.
VI. zaključki
1. Resne finančne težave vseh elektrarn v panogi ne omogočajo ustreznega reševanja vprašanj pravočasne reprodukcije osnovnih sredstev, pomembna naloga operaterjev je namensko iskanje priložnosti in metod za ohranjanje virov in zagotavljanje zanesljivo delovanje močnostna oprema. Realna ocena stanja v elektrarnah industrije kaže, da še zdaleč niso izčrpane vse rezerve in priložnosti v tej smeri. In uvedba integriranega sistema preventivnega vzdrževanja v operativno prakso bo nedvomno znatno zmanjšala popravila in obratovalne stroške za proizvodnjo električne in toplotne energije ter zagotovila zanesljivost ogrevalnih površin kotlov TPP.
2. Poleg identifikacije in odprave poškodb cevi ogrevalnih površin ter preventivne preventivne zamenjave »tveganih« območij, ugotovljenih na podlagi statistično-analitičnega pristopa in detekcije napak (vizualne in instrumentalne), pomembno vlogo pri preventivnem vzdrževanju sistem je treba posvetiti odpravi (blažitvi) negativnih pojavov zaradi pomanjkljivosti v organizaciji delovanja. Zato je treba program preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov graditi v dveh vzporednih smereh (priloga 3):
Zagotavljanje trenutne (takojšnje) zanesljivosti ogrevalnih površin kotla;
Ustvarjanje pogojev, ki zagotavljajo dolgoročno (perspektivno) zanesljivost (povečanje vira) ogrevalnih površin kotlov.
3. Pri organizaciji celovitega sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin je bistvenega pomena znanje na tem področju menedžerjev, glavnih strokovnjakov ter inženirskih in tehničnih delavcev. Da bi razširili obzorja in v praksi upoštevali industrijske izkušnje pri zagotavljanju zanesljivosti ogrevalnih površin kotlov, je priporočljivo, da v vsaki elektrarni sestavite izbor materialov o problemu in organizirate njihovo študijo s strani ustreznega osebja.
PRILOGA 1
| riž. 1. Oblika poškodbe kotla kontrolne točke HP št. 1, navoj - A | Rezultati preiskave(identifikacijska) škoda
1. Datum. Položaj #1-2. Brez deformacije zlom ravnega odseka cevi iz jekla 12X18H12T, odprtina vzdolž zgornje generatrike vzdolž cevi. Študija vzorca, odrezanega v bližini mesta poškodbe, je pokazala, da struktura jekla ustreza zahtevam specifikacije, vendar je na notranji površini jasno vidna poškodba lestvice s tvorbo vzdolžnih razpok, ki se spremenijo v kovino. 2. Datum. Položaj #2-1. Pretrganje brez deformacije ravnega odseka cevi iz jekla 12X18H12T, ki se odpira vzdolž zgornje generatrike cevi. V območju poškodbe in na sosednjih ceveh so jasno vidne sledi utrjevanja in obrabe zaradi strel. Metalografska analiza je pokazala, da je vzrok za pretrganje avstenitne jeklene cevi intenzivno kaljenje zaradi odtrganja razdelilnika zgornje naprave za ulivanje drobljencev. 3. Datum. Položaj #3-6. Prelom brez deformacije na spodnji generatriki cevi iz jekla 12Kh1MF. Pregled poškodovanega območja je pokazal znatno luknjičasto korozijo vzdolž spodnje generatrise notranje površine cevi zaradi nezadovoljive suhe zaščite med zaustavitvijo kotlovske enote, ki jo je poslabšalo povešanje tuljave zaradi obrabe "petelinov" sistema vzmetenja. . |
1. Ob vsaki zaustavitvi izvedite fazni magnetni pregled cevi izhodnih delov tuljav. Okvarjene cevi vključite v vzdrževalni seznam za vsako zaustavitev kotla. Razviti program za izboljšanje kakovosti oksidne zaščitne folije: izboljšanje kakovosti vode in temperaturnih režimov, obvladovanje obdelave s paro-vodo-kisikom itd. 2. Da bi preprečili poškodbe avstenitnih cevi zaradi intenzivnega utrjevanja s strelami, ko se odtrga zgornja zaporna pregrada za vlivanje, obvezujte osebje, da pred čiščenjem s strelami preveri uporabnost peskalnikov (navodila v navodilih so glede na načrt, če to ne dovoljuje, potem servisno osebje preveri med zaustavitvami). 3. Med zaustavitvijo kotlovskih agregatov preverite in obnovite pritrditve tuljav pregrevalnika na sistemu vzmetenja tako, da zamenjate dele cevi sistema vzmetenja s "petelini" (spoji so narejeni nad in pod pregrevalnikom). Povečajte kakovost" vakuumsko sušenje". Razmislite o izvedljivosti uvedbe PVKO. |
| 4. Datum. Položaj #4-4. Raztrganje cevi iz jekla 12Kh1MF na mestu prehoda skozi oblogo med konvektivnim delom in "toplo škatlo". Pomembna zunanja korozija kovine na mestu zloma. Vzrok poškodbe: izpostavljenost parkirni koroziji z žveplovo kislino, ki nastane pri vodnem spiranju konvektivnega jaška pred odvozom kotla na redna popravila. | 4. Da bi preprečili zunanjo korozijo cevi na mestih prehoda skozi oblogo z žveplovo kislino, ki nastane med zunanjim pranjem ogrevalnih površin, uvedite prakso sušenja kotla po vsakem takem pranju tako, da ga vžgete na plin ali vročo zrak iz puhal z vklopljenimi grelci. | |
| 5. Datum. Položaj #5-2. Vzdolžna ruptura vzdolž zunanje generatrike ovinka ("kalacha"). Metalografska analiza je pokazala, da je bil med popravilom (datum) nameščen zavoj, ki po izdelavi s strani serviserja ni bil podvržen avstenizaciji (podobne kršitve so lahko tudi posledica krivde proizvajalcev).6. Datum. Položaj #6-1. Deformacijska (plastična) ruptura v območju kontaktnega sklepa. Metalografska analiza kovine okvarjenega območja je pokazala izčrpanost dolgoročnega vira trdnosti v območju toplotnega vpliva. Metalografska analiza kovine okvarjenega območja je pokazala izčrpanost dolgoročnega vira trdnosti v območju toplotnega vpliva. Metalografska analiza kovine cevi na razdalji enega metra od mesta poškodbe je pokazala, da tudi struktura kovine ne izpolnjuje zahtev glede dolgotrajne trdnosti po specifikacijah. Ta tuljava se nahaja v redkem delu pregrevalne površine zaradi konstrukcijskih napak v območju spoja na kolektorju. | 5. Izboljšajte kakovost vhodne kontrole izdelkov, dostavljenih iz tovarne. Ne dovolite namestitve krivin, ki niso bile podvržene avstenitizaciji. Preverite dokumentacijo o popravilu, identificirajte celotno serijo neavsteniziranih krivin in jih zamenjajte ob naslednjih zaustavitvah (ali med popravili). 6. Izvedite magnetni pregled cevi, ki se nahajajo v redčenem delu, na podlagi rezultatov odkrivanja napak, najprej zamenjajte cevi, ki so podvržene največjemu vplivu temperatur, ki presegajo dovoljeno raven. Preostale cevi cone »plinskega koridorja« se zamenjajo na najbližjo načrtovana popravila. Proučiti izkušnje sorodnih elektrarn in od proizvajalca zahtevati informacijo o možnostih rekonstrukcije redčenega dela v stikih na kolektorjih. |
|
| 7. Datum. Položaj #7-3. Poškodba kompozitnega zvara. Preiskava je pokazala, da je prišlo do uščipnitve cevi na mestu prehoda skozi pregrado med konvekcijskim jaškom in »toplim boksom«, ki so ga povzročili »navali« betona. | 7. Preglejte vsa mesta, kjer gredo cevi pregrevalnika skozi oblogo, očistite najdena stisnjena mesta. Izboljšati kakovost zidarskih del, zagotoviti potreben nadzor pri prevzemu. |
PRILOGA 2
 |
Rezultati preiskave škode (identifikacija) 1. Datum. Položaj #1-2. Deformacijski (plastični) zlom ravnega odseka cevi. Metalografska analiza je pokazala, da kovina ne ustreza zahtevam specifikacije zaradi kratkotrajnega pregrevanja. Tuljava, odrezana od kolektorjev, je bila preverjena z vodenjem krogle, ki je bila zataknjena v stičišču poz.-a). Študija spoja je pokazala, da je bil spoj varjen med nujnimi popravili (datum) s kršitvami zahtev RTM-1s-93s - koreninski sloj spoja namesto argonsko obločnega varjenja z neuporabno elektrodo je izvedel elektroobločno varjenje z oplaščenimi elektrodami, kar je privedlo do upogibov in ugrezkov, ki so prekrivali odsek in vodili do pregrevanja kovine. | Ukrepi za preprečevanje škode 1. Vzpostavite postopek za strogo skladnost s popravilom ogrevalnih površin iz odstavka 6.1 RTM-1s-93, ki zahteva, da se koreninski sloj varjenega šiva cevi ogrevalnih površin izvaja samo z argonsko obločnim varjenjem z ne- potrošno elektrodo. Popravila ogrevalnih površin smejo izvajati samo varilci, ki so usposobljeni za to vrsto varjenja, in certificirani varilci. Varilce obvežite, da pred popolnim varjenjem spoja pregledajo koreninski sloj. Laboratorij za kovine in delavnica kotlovskih turbin (kotlov) izvajata selektivni nadzor med vsemi popravili. |
| riž. 2. Obrazec za škodo SPP. kotlovske enote termoelektrarn kotel št. 2, niz - A | 2. Datum. Položaj #2-6. Fistula v kotni spoj na mestu varjenja tuljave na kolektor. vizualni pregled pokazala slabo kakovost varjenja (povešanje, pomanjkanje preboja, spodrezovanja), izvedenega med popravilom (datum). Preverjanje varilne dokumentacije je pokazalo, da je dela izvajal varilec, ki do tovrstnih del ni imel dostopa. Pri pregledu vidnih napak pri varjenju niso ugotovili. | 2. Glede na dokumentacijo o popravilu varjenja identificirajte vse spoje, ki jih je naredil ta varilec. Izvedite naključno kontrolo kakovosti ostalih spojev, v primeru nezadovoljivih rezultatov prebavite vse spoje. Za varilna dela na grelnih površinah so dovoljeni samo varilci s certifikatom za tovrstna dela. |
| 3. Datum. Številka položaja 3-4. Razpoka v ravnem delu cevi na razdalji enega metra od stropa (v območju največjega pregrevanja) izstopnega dela tuljave. Tuljavo, odrezano od kolektorja, preverimo tako, da poženemo kroglico, ki je zataknjena v zavoju poz.-b). Interni pregled je pokazal prisotnost kovinskih nalivov in zvarkov na konveksni generatrisi notranje stene loka. Analiza popravilne dokumentacije je pokazala, da je bil ob prejšnjem načrtovanem popravilu na tej tuljavi odrezan vzorec za metalografsko preiskavo. Rezanje vzorca je bilo izvedeno v nasprotju s tehnologijo - namesto mehanske metode je bilo uporabljeno plamensko rezanje, kar je povzročilo delno prekrivanje odseka cevi in njegovo kasnejše pregrevanje. | 3. Varilce, ki opravljajo dela na ogrevalnih površinah kotlovskih enot, poučiti in usposobiti za postopek izrezovanja okvarjenih cevi ali njihovih delov samo z mehanskim rezanjem. Ognjeno rezanje je dovoljeno izjemoma le na utesnjenih in neugodnih mestih, pa tudi v primerih, ko so odseki cevi ali tuljave, ki se nahajajo spodaj, odstranjeni. Glede na dokumentacijo o popravilu in anketo udeležencev dela ugotovite vsa mesta, kjer so bila dela opravljena s podobnimi kršitvami. Izvedite magnetni pregled teh cevi, da ugotovite prisotnost pregretja. Če najdete cevi "tveganja", jih zamenjajte. | |
| 4. Datum. Položaj #4-2. Deformacijski (plastični) prelom v ravnem cevnem odseku izstopnega dela tuljave na razdalji enega metra od stropa. Pri ugotavljanju vzroka rupture je bila na mestu varjenja "biskvita" poz. razkrita vzdolžna razpoka (fistula). - c), kar je zaradi zmanjšanja porabe pare v tuljavi po območju fistule povzročilo pregrevanje in poškodbo kovine izstopnega odseka v območju najvišjih temperatur. | 4. Glede na to, da je pojav razpok na mestih varjenja "krekerjev" na zaslonih tega kotla postal pogostejši, kovina tuljav pa izpolnjuje zahteve za dolgotrajno trdnost, je priporočljivo zamenjati cev odseki na mestih toge pritrditve s "krekerji" med naslednjim načrtovanim popravilom. Da bi izboljšali zanesljivost enote, razmislite o izvedljivosti njene rekonstrukcije. | |
| 5. Datum. Položaj #5-3. Vzdolžna razpoka na zavoju v območju maksimalne toplotne absorpcije stene cevi. Vizualni pregled in metalografska analiza kovine sta pokazala znake visokotemperaturne plinske korozije. Pregled sosednjih zaslonov je tudi na njih pokazal prisotnost plinske korozije, kar je značilen znak nezadovoljivega načina zgorevanja v pogojih nezadostne opremljenosti z avtomatsko regulacijo temperature. | 5. Da bi zmanjšali učinek visokotemperaturne plinske korozije na čelne odseke zaslonov, analizirajte stanje načina zgorevanja v prehodnih in stacionarnih načinih, okrepite nadzor nad skladnostjo osebja z zahtevami režimskih kartic. Sistematično (dnevno) kontrolo po diagramih dejanske temperature kovina. Naknadno namestite termični nadzor zaslonov. |
PRILOGA 3
PROGRAM PREVENTIVNEGA VZDRŽEVANJA OGREVALNIH POVRŠIN KOTLOV TPP
| ALGORITEM ZA ORGANIZACIJO PREVENTIVNEGA VZDRŽEVANJA OGREVALNIH POVRŠIN KOTLA | |||||||
| STATISTIČNI IN ANALITIČNI PROCES Obračunavanje in vnos na obrazce mest poškodb in območij "tveganja" | |||||||
| FAKTORSKA ANALIZA, IDENTIFIKACIJA KOVINSKIH POŠKOD CEVI Analiza kovinskih poškodb in ugotavljanje vzrokov, ki so jih povzročili | |||||||
| TAKTIČNA USMERITEV ZAGOTAVLJANJA TRENUTNE ZANESLJIVOSTI (TAKOJŠNJA) | STRATEŠKA USMERITEV ZAGOTAVLJANJA DOLGOROČNE ZANESLJIVOSTI (DOLGOROČNO) | ||||||
| Izdelava obračunov obsega del za pričakovano izredno, nenačrtovano zaustavitev ali načrtovano zaustavitev-T2 kotla ali agregata z upoštevanjem napovedi pričakovane škode na podlagi statistično analitičnega pristopa. | Nadzor nad operativnimi kršitvami, razvoj in sprejemanje ukrepov za njihovo preprečevanje. Izboljšanje organizacije delovanja | ||||||
| Organizacija pripravljalnih del in vhodna kontrola osnovnih in varilnih materialov | Redno (vsakih šest mesecev) izpolnjevanje zahtev programa "Ekspertni sistem za spremljanje in vrednotenje obratovalnih pogojev kotlov" | ||||||
| Čakanje na nujno (nenačrtovano) zaustavitev ali načrtovano zaustavitev kotla (agregata) na T2 | Razvoj in potrditev aktivnosti na področjih »Strokovnega sistema ...«, ki so ocenjena pod 0,8. Organizacija njihovega izvajanja | ||||||
| Izklop kotla (energetskega agregata) V primeru izklopa zaradi ugotovljene poškodbe na ogrevalni površini ali če je bila poškodba ugotovljena po zaustavitvi, se organizira delo komisije za ugotavljanje vzroka. | Oblikovanje in uveljavljanje enotne ideologije o potrebi po zmanjšanju skupnega števila zaustavitev kotlov (napajalnih enot), da bi odpravili dejavnike "tveganja" za kovine v prehodnih razmerah | ||||||
| Organizacija in izvedba načrtovanih del na obnovitvenih popravilih, preventivna zamenjava delov ogrevalnih površin, preventivna diagnostika in odkrivanje napak z vizualnimi in instrumentalnimi metodami. | Oblikovanje koncepta "varčnega" delovanja kotlov (napajalnih enot): - izključitev iz predpisov o zagonu prakse "pikapov", Zmanjšanje števila hidravličnih tlačnih preskusov poti para-voda, |
||||||
| - izključitev iz prakse prisilnega | |||||||
| Nadzor nad delom, prevzem ogrevalnih površin po delu. Registracija dokumentacije o popravilu in rezultati diagnostike kovin v območjih "tveganja". Priprava seznama obsega preventivnih zamenjav in odkrivanja okvar za naslednjo zaustavitev kotla. | (za pospešitev vstopa) hlajenja kotlovske poti z vodo, - popolna avtomatizacija vzdrževanja temperaturnega režima, Uvedba kemijsko-tehnološkega monitoringa |
||||||
| Identifikacija in odprava dejavnikov, ki neposredno in posredno vplivajo na zmanjšanje tokovne zanesljivosti | Izpopolnitev programa bodočih zamenjav ogrevalnih površin z upoštevanjem določitve možnega vira | ||||||
| grelne površine | kovine z instrumentalnimi metodami tehnične diagnostike in fizikalno in kemično analiza vzorcev | ||||||
PRILOGA 4
1. Odredba RAO "UES Rusije" z dne 14. januarja 1997 št. 11 "O nekaterih rezultatih dela za izboljšanje zanesljivosti kotlov v TE Ryazanskaya".
2. TU 34-38-20230-94. Parni kotli so stacionarni. Splošni tehnični pogoji za remont.
3. TU 34-38-20220-94. Gladkocevni zasloni za stacionarne parne kotle z naravno cirkulacijo. Specifikacije za remont.
4. TU 34-38-20221-94. Gladkocevni zasloni za direktnotočne stacionarne parne kotle. Specifikacije za remont.
5. TU 34-38-20222-94. Pregrevalniki parnih stacionarnih kotlov. Specifikacije za remont.
6. TU 34-38-20223-94. Pregrevalniki vmesni parni stacionarni kotli. Specifikacije za remont.
7. TU 34-38-20219-94. Gladkocevni ekonomizatorji za stacionarne parne kotle. Specifikacije za remont.
8. TU 34-38-20218-94. Membranski ekonomizatorji za stacionarne parne kotle. Specifikacije za remont.
9. RD 34.30.507-92. Smernice za preprečevanje korozijskih poškodb diskov in lopatic parnih turbin v coni faznega prehoda. Moskva: VTI im. F.E. Dzeržinski, 1993
10. RD 34.37.306-87. Smernice za spremljanje stanja glavne opreme termoelektrarn; opredelitev kakovosti in kemična sestava depoziti. Moskva: VTI im. F.E. Dzeržinski, 1993
11. Shitsman M.E., Midler L.S., Tiščenko N.D. Nastajanje vodnega kamna na nerjavnem jeklu v pregreti pari. Toplotna energija N 8. 1982.
12. Gruzdev N.I., Deeva Z.V., Shkolnikova B.E., Saychuk L.E., Ivanov E.V., Misyuk A.V. O možnosti nastanka krhkih zlomov grelnih površin kotla v nevtralno-oksidativnem režimu. Toplotna energija N 7. 1983.
13. Zemzin V.N., Shron R.Z. Načini za izboljšanje obratovalne zanesljivosti in podaljšanje življenjske dobe varjenih spojev v toplotni in energetski opremi. Toplotna energija N 7. 1988.
14. R. E. Bazar, A. A. Malygina in E. I. Getsfrid, Preprečevanje poškodb zvarnih spojev v ceveh ploščatih pregrevalcev. Toplotna energija N 7. 1988.
15. Chekmarev B.A. Prenosni stroj za varjenje korenskega šiva cevi ogrevalnih površin. Energetik N 10. 1988.
16. Sysoev I.E. Priprava kotlov za popravilo. Energetik N 8. 1989.
17. Kostrikin Yu.M., Vaiman A.B., Dankina M.I., Krylova E.P. Računske in eksperimentalne značilnosti fosfatnega režima. Električne postaje N 10. 1991.
18. Sutotsky G.P., Verich V.F., Mezhevich N.E. O vzrokih poškodb zaslonskih cevi solnih predelkov kotlov BKZ-420-140 PT-2. Električne postaje N 11. 1991.
19. Hoffman Yu.M. Diagnostika zdravstvenega stanja ogrevalnih površin. Elektrarne N 5. 1992.
20. Naumov V.P., Remensky M.A., Smirnov A.N. Vpliv varilnih napak na obratovalno zanesljivost kotlov. Energetik N 6. 1992.
21. Belov S.Yu., Chernov V.V. Temperatura kovinskih zaslonov kotla BKZ-500-140-1 v začetnem obdobju delovanja. Energetik N 8. 1992.
22. Khodyrev B.N., Panchenko V.V., Kalašnikov A.I., Yamgurov F.F., Novoselova I.V., Fathieva R.T. Obnašanje organskih snovi na različnih stopnjah čiščenja vode Energetik N 3. 1993.
23. Belousov N.P., Bulavko A.Yu., Startsev V.I. Načini za izboljšanje vodno-kemijskih režimov bobnastih kotlov. Energetik N 4. 1993.
24. Voronov V.N., Nazarenko P.N., Shmelev A.G. Modeliranje dinamike razvoja kršitev vodno-kemijskega režima. Toplotna energija N 11. 1993.
25. Kholshchev V.V. Termokemijski problemi delovanja zasloni za peč visokotlačni sobni kotel. Elektrarne N 4. 1994.
26. Bogačev A.F. Posebnosti korozije avstenitnih cevi pregrevalnikov. Toplotna energija N 1. 1995.
27. Bogačev V.A., Zlepko V.F. Uporaba magnetne metode za nadzor kovine cevi grelnih površin parnih kotlov. Toplotna energija N 4. 1995.
28. Mankina N.N., Pauli V.K., Zhuravlev L.S. Posplošitev industrijskih izkušenj pri uvajanju parno-kisikovega čiščenja in pasivizacije. Toplotna energetika, št. 10. 1996
29. Pauli V.K. O oceni zanesljivosti električne opreme. Toplotna energija N 12. 1996.
30. Pauli V.K. Nekateri problemi organizacije nevtralno-kisikovega vodnega režima. Električne postaje N 12. 1996.
31. Shtromberg Yu.Yu. Kontrola kovin v termoelektrarnah. Toplotna energija N 12. 1996.
32. Dubov A.A. Diagnostika kotlovskih cevi z uporabo kovinskega magnetnega spomina. Moskva: Energoatomizdat, 1995.
Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec
Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.
Gostuje na http://www.allbest.ru/
1. Statistična značilnostkotla, ko se spremeni temperatura napajalne vode
bobnasti kotlovski turbinski akumulator
Med delovanjem kotla se lahko njegova zmogljivost spreminja v mejah, ki jih določa način delovanja porabnikov. Spremeni se lahko tudi temperatura dovodne vode in zračni režim peči. Vsak način delovanja kotla ustreza določenim vrednostim parametrov nosilcev toplote v poteh voda-para in plin, toplotnim izgubam in učinkovitosti. Ena od nalog osebja je vzdrževanje optimalnega načina delovanja kotla v danih pogojih njegovega delovanja, ki ustreza največji možni vrednosti neto učinkovitosti kotla. V zvezi s tem postane potrebno določiti učinek statičnih značilnosti kotla - obremenitev, temperatura dovodne vode, zračni način peči in značilnosti goriva - na njegovo delovanje pri spreminjanju vrednosti navedenih parametrov. V kratkih obdobjih prehoda kotla iz enega načina v drugega, sprememba količine toplote, pa tudi zamuda v sistemu njene regulacije povzročita kršitev materialne in energetske bilance kotla ter spremembo parametre, ki označujejo njegovo delovanje. Kršitev stacionarnega načina delovanja kotla v prehodnih obdobjih je lahko posledica notranjih (za kotel) motenj, in sicer zmanjšanja relativnega sproščanja toplote v peči in njegove spremembe. zračni način in način dovajanja vode ter zunanje motnje - spremembe porabe pare in temperature napajalne vode. Odvisnosti parametrov od časa, ki označujejo delovanje kotla v prehodnem obdobju, se imenujejo njegove dinamične značilnosti.
Odvisnost parametrov od temperature napajalne vode. Na delovanje kotla pomembno vpliva temperatura napajalne vode, ki se med obratovanjem lahko spreminja glede na način delovanja turbin. Zmanjšanje temperature dovodne vode pri določeni obremenitvi in drugih nespremenjenih pogojih določa potrebo po povečanju sproščanja toplote v peči, tj. poraba goriva in kot posledica tega prerazporeditev prenosa toplote na grelne površine kotla. Temperatura pregretja pare v konvektivnem pregrevalniku se poveča zaradi povečanja temperature produktov zgorevanja in njihove hitrosti, temperatura ogrevanja vode in zraka pa se poveča. Temperatura izpušnih plinov in njihova prostornina se povečata. Skladno s tem se poveča izguba z odhajajočimi plini.
2 . Zagon bobnastega kotla
Med zagonom se zaradi neenakomernega segrevanja kovine na površinah dodatno pojavijo toplotne napetosti: у t = e t E t ?t
e t - koeficient linearne ekspanzije.
E t je modul elastičnosti jekla.
t raste z vami. Zato vžig izvajamo počasi in previdno, da hitrost in toplotna obremenitev ne presežeta dovoljene. , . Začetna shema.
RKNP - regulacijski ventil za neprekinjeno čiščenje.
V-zrak.
rec. - recirkulacijski vod.
Drenaže.
PP - čiščenje pregrevalnika.
GPZ je glavni parni ventil.
SP - povezovalni parovod.
PP - ekspander za vžig.
RROU - redukcijsko-hladilna enota za vžig.
K.S.N. - zbiralnik lastnih potreb.
K.O.P. - zbiralnik žive pare.
RPK - regulacijski dovodni ventil.
RU - vžigalna enota.
PM - linija hranil.
Začni zaporedje
1. Zunanji pregled (grelne površine, obloge, gorilniki, varnostni ventili, vodoindikatorji, regulatorji, ventilator in odvod dima).
2. Zaprite odtoke. Odprite prezračevalno odprtino in odzračite pregrelnik.
3. Skozi spodnje točke se kotel napolni z odzračeno vodo s temperaturo, ki ustreza stanju: (vу t).
4. Čas polnjenja 1-1,5 ure Polnjenje se konča, ko voda zapre odvodne cevi. Pri izpolnjevanju se prepričajte< 40єC.
5. Vklopite odvod dima in ventilator ter zračite peč in plinske kanale 10-15 minut.
6. Nastavite vakuum na izstopu iz peči kg / m 2, nastavite pretok.
7. Toplota, ki se sprošča pri zgorevanju goriva, se porabi za ogrevanje grelnih površin, oblog, vode in za uparjanje. S povečanjem trajanja vžiga ^Q pare. in vQ obremenitev.
8. Ko se iz zračnikov pojavi para, so le-te zaprte. Pregrelnik se ohladi z zagonsko paro, ki jo sprošča skozi PP. Odpornost čistilnega voda ~ > ^P b.
9. Pri P = 0,3 MPa so spodnje točke zaslonov in indikatorji zraka pihane. Pri P = 0,5 MPa se PP zapre, GPZ-1 odpre in skupni ventil se segreje, pri čemer se skozi ekspander za vžig sprosti para.
10. Občasno napolnite boben z vodo in nadzorujte nivo vode.
11. Povečajte porabo goriva. ºC/min.
12. Pri P = 1,1 MPa se vklopi neprekinjeno čiščenje in uporabi recirkulacijski vod (za zaščito ECO pred pregorevanjem).
13. Pri P = 1,4 MPa se vžigalni ekspander zapre in odprejo vžigalne redukcijsko-hladilne enote. Povečajte porabo goriva.
14. Pri P \u003d P nom - 0,1 MPa in t p \u003d t nom - 5 ° C se preveri kakovost pare, obremenitev se poveča na 40%, odpre se GPZ-2 in vklopi kotel na zbiralnik žive pare.
15. Vklopite glavni dovod goriva in povečajte obremenitev na nominalno.
16. Preklopite na napajanje kotla preko regulacijskega dovodnega ventila in popolnoma napolnite pregrevalnik.
17. Vklopite avtomatizacijo.
3. Značilnosti zagona ogrevalnih turbin
Začetek turbine z odvzemom pare potekajo v bistvu na enak način kot zagon čistih kondenzacija turbine. Regulativni ventili deli nizek pritisk(regulacija odsesavanja) mora biti popolnoma odprt, regulator tlaka izklopljen in ventil v odsesovalnem vodu zaprt. Očitno je, da pod temi pogoji vsaka turbina z odvzemom pare deluje kot čisto kondenzacijska in jo je mogoče zagnati na zgoraj opisani način. Posebno pozornost pa je treba nameniti tistim odvodnim vodom, ki jih kondenzacijska turbina nima, predvsem odvodu odvodnega voda in varnostni ventil. Dokler je tlak v komori za vzorčenje pod atmosferskim tlakom, morajo biti ti odtočni vodi odprti proti kondenzatorju. Ko je odsesovalna turbina zavrtena na polno število vrtljajev, je generator sinhroniziran, priključen na električno omrežje in prevzeta določena obremenitev, se lahko aktivira regulator tlaka in počasi odpre izolacijski ventil na odsesovalnem vodu. Od te točke naprej začne delovati regulator tlaka in mora vzdrževati želeni izvlečni tlak. Pri turbinah s povezanim krmiljenjem vrtilne frekvence in ekstrakcije, prehod iz čisto kondenzacijskega režim delovanje z odvajanjem pare običajno spremlja le rahlo nihanje obremenitve. Pri vklopu regulatorja tlaka pa je treba paziti, da se obvodni ventili ne zaprejo takoj popolnoma, saj se s tem močno poveča (šok) tlak v izbirni komori, kar lahko povzroči okvaro turbine. Pri turbinah z nevezano regulacijo vsak od regulatorjev prejme impulz pod vplivom delovanja drugega regulatorja. Zato so lahko nihanja obremenitve ob prehodu na delovanje z odsesavanjem pare izrazitejša. Zagon turbine s protitlakom se običajno izvede za izpust izpušnih plinov v ozračje, za kar se izpušni ventil najprej ročno odpre pri zaprtem ventilu. Sicer pa se pri zagonu kondenzacijskih turbin ravnajo po zgornjih pravilih. Preklop iz izpušnega na protitlačno delovanje (na proizvodno linijo) se običajno izvede, ko turbina doseže normalno število vrtljajev. Za preklop se najprej postopoma zapre izpušni ventil, da se ustvari protitlak za turbino, ki je nekoliko višji od protitlaka v proizvodni liniji, na kateri bo turbina delovala, nato pa se ventil te linije počasi odpre. Ventil mora biti popolnoma zaprt do trenutka, ko je ventil proizvodne linije popolnoma odprt. Regulator tlaka se vklopi, ko turbina prevzame majhno toplotno obremenitev, generator pa je priključen na omrežje; običajno je bolj priročno vklopiti v trenutku, ko je protitlak nekoliko nižji od običajnega. Od trenutka, ko se v izpušni cevi vzpostavi želeni protitlak, se regulator hitrosti izklopi in turbina začne delovati v skladu z termični urnik nadzoruje regulator tlaka.
4. AMPAKskladiščna zmogljivost kotla
V delujočem kotlovskem agregatu se toplota akumulira v grelnih površinah, v vodi in pari, ki se nahajata v volumnu grelne površine kotla. Pri enaki zmogljivosti in parametrih pare se v bobnastih kotlih akumulira več toplote, kar je predvsem posledica velike količine vode. Pri bobnastih kotlih se 60-65% toplote akumulira v vodi, 25-30% - v kovini, 10-15% - v pari. Pri enkratnih kotlih se do 65% toplote akumulira v kovini, preostalih 35% pa v pari in vodi.
Z zmanjšanjem parnega tlaka se del akumulirane toplote sprosti zaradi znižanja temperature nasičenja medija. V tem primeru se skoraj v trenutku proizvede dodatna količina pare. Količina dodatne pare, ki jo dobimo, ko se tlak zmanjša za 1 MPa, se imenuje skladiščna zmogljivost kotla:
kjer je Q ak toplota, sproščena v kotlu; q - poraba toplote za pridobivanje 1 kg pare.
Pri bobnastih kotlih s parnim tlakom nad 3 MPa je zmogljivost skladiščenja mogoče najti iz izraza
kjer je r latentna toplota uparjanja; G m - masa kovine izparilnih grelnih površin; C m, C in - toplotna kapaciteta kovine in vode; Dt n - sprememba temperature nasičenja s spremembo tlaka za 1 MPa; V in, V p - prostornine vode in pare kotlovske enote; - sprememba gostote pare z zmanjšanjem tlaka za 1 MPa; - gostota vode. Prostornina vode v kotlovski enoti vključuje prostornino vode bobna in obtočnih krogov, prostornina pare vključuje prostornino bobna, prostornino pregrevalnika in prostornino pare v ceveh uparjalnika.
Praktičnega pomena je tudi dovoljena vrednost stopnje znižanja tlaka, ki določa stopnjo povečanja izpusta pare kotlovske enote.
Pretočni bojler omogoča zelo visoke hitrosti zmanjšanje tlaka. Pri hitrosti 4,5 MPa / min je mogoče doseči povečanje proizvodnje pare za 30-35%, vendar v 15-25 s. Bobnasti kotel omogoča nižjo stopnjo znižanja tlaka, kar je povezano z nabrekanjem nivoja v bobnu in nevarnostjo uparjanja v odtočnih ceveh. Pri stopnji znižanja tlaka 0,5 MPa / min lahko bobnasti kotli delujejo s povečanjem proizvodnje pare za 10-12% 2-3 minute.
Gostuje na Allbest.ru
...Podobni dokumenti
Razvrstitve parnih kotlov. Osnovne postavitve kotlov in vrste kurišč. Postavitev kotla s sistemi v glavni stavbi. Postavitev grelnih površin v bobnasti kotel. Toplotni, aerodinamični izračun kotla. Presežek zraka v kotlovski poti.
predstavitev, dodana 08.02.2014
Izhod pare bobnastega kotla z naravno cirkulacijo. Temperatura in tlak pregrete pare. Stolpna in polstolpna postavitev kotla. Zgorevanje goriva v suspenziji. Izbira temperature zraka in toplotnega kroga kotla.
seminarska naloga, dodana 16.04.2012
Namen in glavne vrste kotlov. Naprava in princip delovanja najpreprostejšega pomožnega parnega vodocevnega kotla. Priprava in zagon kotla, njegovo vzdrževanje med delovanjem. Izločitev parnega kotla iz uporabe. Glavne okvare parnih kotlov.
povzetek, dodan 03.07.2015
Priprava parnega kotla za vžig, pregled glavne in pomožne opreme. Začetek delovanja in vklop injektorjev. Vzdrževanje delujočega kotla, regulacija tlaka in temperature žive in vmesne pare, napajalne vode.
povzetek, dodan 16.10.2011
Pridobivanje energije v obliki njene električne in toplotne oblike. Pregled obstoječih elektrodnih kotlov. Študija toplotne mehanske energije v pretočnem delu kotla. Izračun faktorja učinkovitosti elektrodnega kotla. Računalniška simulacija procesa.
diplomsko delo, dodano 20.03.2017
Značilnosti ladijskih parnih kotlov. Določanje volumna in entalpije dimnih plinov. Izračun peči kotla, toplotna bilanca, konvekcijska ogrevalna površina in izmenjava toplote v ekonomizatorju. Delovanje ladijskega pomožnega parnega kotla KVVA 6,5/7.
seminarska naloga, dodana 31.3.2012
Načini za nadzor temperature vode v električnih grelnikih vode. Metode intenzifikacije toplotnega in masnega prenosa. Izračun pretočnega dela kotla, največja moč toplotna moč konvektorja. Razvoj ekonomičnega načina delovanja elektrodnega kotla v Matlabu.
magistrsko delo, dodano 20.3.2017
Vrste peči za parne kotle, izračunane značilnosti mehanskih peči z verižno rešetko. Izračun potrebne količine zraka in količine produktov zgorevanja goriva, izdelava toplotne bilance kotla. Določanje temperature plina v območju zgorevanja goriva.
priročnik za usposabljanje, dodan 16.11.2011
Ustvarjanje nasičene ali pregrete pare. Načelo delovanja parnega kotla SPTE. Opredelitev učinkovitost ogrevanja kotel. Uporaba plinskih kotlov. Ogrevalni kotel iz litega železa. Oskrba z gorivom in zrakom. Cilindrični parni boben.
povzetek, dodan 01.12.2010
Oskrba z vodo kotlovnice, princip delovanja. Shema režima parnega kotla DKVr-10, proces zgorevanja goriva. Značilnosti rekonstruiranih dvocevnih vodocevnih kotlov. Naprave, vključene v sistem avtomatizacije. Opis obstoječih zaščit.
RUSKA DELNIČKA DRUŽBA ENERGIJA
IN ELEKTRIFIKACIJA "UES RUSIJE"
ODDELEK ZA STRATEGIJO RAZVOJA TER SMERNICE ZNANSTVENE IN TEHNOLOŠKE POLITIKE
ZA VODENJE OPERATIVNE
TESTIRANJE KOTLOVNIH INŠTALACIJ
ZA OCENJEVANJE KVALITETE POPRAVILA
RD 153-34.1-26.303-98
ORGRES
Moskva 2000
Razvila odprta delniška družba "Podjetje za prilagajanje, izboljšanje tehnologije in obratovanje elektrarn in omrežij ORGRES" Izvajalec G.T. LEVIT Odobren s strani Oddelka za razvojno strategijo in znanstveno in tehnično politiko RAO "UES Rusije" 01.10.98 Prvi namestnik vodje A.P. BERSENEV Vodilni dokument je razvilo podjetje ORGRES JSC v imenu Oddelka za razvojno strategijo in znanstveno in tehnološko politiko in je last RAO "UES Rusije".
| SMERNICE ZA PRESKUŠANJE DELOVANJA KOTLOVSKIH NAPRAVZA OCENJEVANJE KVALITETE POPRAVILA |
RD 153-34.1-26.303-98 |
od 03.04.2000
1. SPLOŠNO
1.1. Naloge obratovalnih preskusov (sprejemni preskusi) določa "Metodologija za ocenjevanje tehničnega stanja kotlovnic pred in po popravilu" [1], v skladu s katero med preskusi po remont vrednosti kazalnikov, navedenih v tabeli 1 teh smernic. Navedena metodologija opredeljuje kot zaželene in preizkuse pred popravilom, da se razjasni obseg prihajajočega popravila. 1.2. V skladu s pravilnikom [2] se ocena tehničnega stanja kotlovnice izvaja na podlagi rezultatov prevzemnih preskusov (med zagonom in pod obremenitvijo) in kontroliranega obratovanja. Trajanje nadzorovanega delovanja pri delovanju na režimski kartici pri obremenitvah, ki ustrezajo urniku odpreme, je nastavljeno na 30 dni, sprejemni preskusi pri nazivni obremenitvi pa tudi pri delovanju na režimski kartici - 48 ur.Tabela 1
Izjava o kazalnikih tehničnega stanja kotlovnice
|
Kazalo |
Vrednost indikatorja |
po zadnjem remontu |
po realni prenovi |
pred sedanjo prenovo |
1. Gorivo, njegove značilnosti | 2. Število delujočih sistemov za prašenje* | 3. Drobnost prahu R 90 (1000 R)*, % | 4. Število gorilnikov v delovanju* | 5. Presežek zraka po pregrelniku * | 6. Izpust pare zmanjšan na nazivne parametre, t/h | 7. Temperatura pregrete pare, ° C | 8. Temperatura pare za ponovno segrevanje, °C | 9. Temperatura dovodne vode, °C | 10. Temperatura na kontrolnih točkah poti para-voda h.d. in vmesnega pregrevalnika, °С | 11. Maksimalno temperaturno skeniranje sten tuljav grelnih površin na značilnih mestih | 12. Sesanje hladnega zraka v peč | 13. Sistemi za sesanje hladnega zraka v sisteme za pripravo prahu | 14. Priseski v konvektivnih dimnikih kotla | 15. Priseski v plinskih kanalih od grelnika zraka do odvodov dima | 16. Vakuum pred vodilnimi lopaticami dimnih naprav, kg / m 2 | 17. Stopnja odpiranja vodilnih lopatic dimnih naprav,% | 18. Stopnja odpiranja vodilnih lopatic ventilatorjev,% | 19. Temperatura dimnih plinov, °С | 20. Toplotne izgube z dimnimi plini, % | 21. Toplotna izguba z mehanskim nepopolnim zgorevanjem,% | 22. Učinkovitost kotel "bruto", % | 23. Specifična poraba električne energije za prašenje, kWh/t goriva | 24. Specifična poraba električne energije za vlek in pihanje, kWh/t pare | 25. Vsebnost v dimnih plinih N O x (pri α = 1,4), mg/nm 3 | * Sprejeto z varnostno kartico |
2. DOLOČITEV VIŠKEGA ZRAKA IN SESALOV HLADNEGA ZRAKA
2.1. Določitev presežka zraka
Presežek zraka α se določi z zadostno natančnostjo za praktične namene v skladu z enačboRačunska napaka za to enačbo ne presega 1 %, če je α manjši od 2,0 za trdna goriva, 1,25 za kurilno olje in 1,1 za zemeljski plin. Natančnejšo določitev presežka zraka α natančno lahko izvedete z uporabo enačbe
Kje K α- korekcijski faktor, določen s sl. 1. Predstavitev amandmaja K α se lahko zahteva za praktične namene le pri velikih presežkih zraka (na primer v dimnih plinih) in pri sežiganju zemeljskega plina. Vpliv produktov nepopolnega zgorevanja v teh enačbah je zelo majhen. Ker se analiza plinov običajno izvaja s kemičnimi analizatorji plinov Orsa, je priporočljivo preveriti ujemanje med vrednostmi O 2 in RO 2 ker O 2 je določena z razliko [( RO 2 + O 2) - O 2 ] in vrednost ( RO 2 + O 2) je v veliki meri odvisna od absorpcijske sposobnosti pirogalola. Takšen pregled v odsotnosti kemične nepopolnosti zgorevanja se lahko izvede s primerjavo presežka zraka, določenega s formulo kisika (1), s presežkom, določenim s formulo ogljikovega dioksida:
Pri izvajanju obratovalnih preskusov se lahko vrednost za trdi in rjavi premog vzame za 19%, za AS 20,2%, za kurilno olje 16,5%, za zemeljski plin 11,8% [5]. Očitno pri zgorevanju mešanice goriv z različnimi vrednostmi enačbe (3) ni mogoče uporabiti.
riž. 1. Odvisnost korekcijskega faktorja Zaα iz koeficienta presežka zraka α :
1 - trda goriva; 2 - kurilno olje; 3 - zemeljski plini
Preverjanje pravilnosti opravljene plinske analize lahko izvedemo tudi po enačbi
(4)
Ali z uporabo grafa na sl. 2.
riž. 2. Odvisnost od vsebine SO 2 inO 2 v produktih zgorevanja različne vrste koeficient goriva iz presežka zraka α:
1, 2 in 3 - mestni plin (oziroma je 10,6; 12,6 in 11,2%); 4 - zemeljski plin; 5 - koksarni plin; 6 - naftni plin; 7 - vodni plin; 8 in 9 - kurilno olje (od 16,1 do 16,7%); 10 in 11 - skupina trdnih goriv (od 18,3 do 20,3%)
Pri uporabi za zaznavanje presežka zraka naprave, kot je " Testo term»Na podlagi definicije vsebine O 2 , saj je v teh napravah vrednost RO 2 se ne določi z neposredno meritvijo, temveč z izračunom na podlagi enačbe, podobne (4). Ni opazne kemične nepopolnosti zgorevanja ( SO) se običajno določi z uporabo indikatorskih cevi ali instrumentov tipa " Testo term". Strogo rečeno, za določitev presežka zraka v določenem delu kotlovnice je treba najti takšne presečne točke, analiza plinov, v katerih bi v večini načinov odražala povprečne vrednosti za ustrezen del odseka. Kljub temu je za obratovalne preskuse dovolj, da kot nadzor, najbližje peči odseka, vzamemo plinski kanal za prvo konvektivno površino v odtočnem plinovodu (pogojno - po pregrevalniku), in mesto vzorčenja za kotel v obliki črke U na sredini vsake (desne in leve) polovice odseka. Pri kotlu v obliki črke T mora biti število mest za vzorčenje plina dvojno.
2.2. Določanje sesanja zraka v peči
Za določitev sesanja zraka v peč, pa tudi v plinske kanale do krmilnega odseka, je poleg metode YuzhORGRES z nastavitvijo peči pod tlakom [4] priporočljivo uporabiti metodo, ki jo je predlagal E.N. Tolčinskega [6]. Za določitev priseskov je treba izvesti dva poskusa z različnimi stopnjami pretoka organiziranega zraka pri enaki obremenitvi, pri enakem vakuumu na vrhu peči in z nespremenjenimi loputami v zračni poti za grelnikom zraka. zaželeno je, da se obremenitev čim bolj približa zalogam pri delovanju dimnih naprav in dovajanju puhal) spreminjanje odvečnega zraka v širokem razponu. Na primer, za kotel na premog v prahu naj bo α" = 1,7 za pregrelnikom v prvem poskusu in α" = 1,3 v drugem. Vakuum na vrhu peči se vzdržuje na običajni ravni za ta kotel. Pod temi pogoji so skupni sesalni zrak (Δα t), sesalni v peč (Δα vrh) in plinski kanal pregrevalnika (Δα pp) določeni z enačbo
(5)
(6)
Tukaj in so presežki zraka, ki se organizirano dovajajo v peč v prvem in drugem poskusu; - tlačna razlika med zračno komoro na izstopu iz grelnika zraka in redčenjem v kurišču na nivoju gorilnikov Pri izvajanju poskusov je potrebno izmeriti: izpust pare kotla - Dk; temperatura in tlak žive pare in pare za ponovno segrevanje; vsebnost v dimnih plinih O 2 in po potrebi produkti nepopolnega zgorevanja ( SO, H 2); redčenje v zgornjem delu peči in na ravni gorilnikov; tlak za grelnikom zraka. V primeru, da se obremenitev kotla D experience razlikuje od nazivne D nom, se znižanje izvede v skladu z enačbo
(7)
Enačba (7) pa velja, če je v drugem poskusu presežek zraka ustrezal optimalnemu pri nazivni obremenitvi. V nasprotnem primeru je treba redukcijo izvesti v skladu z enačbo
(8)
Vrednotenje spremembe pretoka organiziranega zraka v peč po vrednosti je možno s konstantnim položajem vrat na poti po grelniku zraka. Vendar to ni vedno izvedljivo. Na primer, pri kotlu na premog v prahu, opremljenem s shemo prašenja z neposrednim vbrizgavanjem z vgradnjo posameznih ventilatorjev pred mlini, vrednost označuje pretok zraka samo skozi sekundarno zračno pot. Po drugi strani se bo pretok primarnega zraka pri konstantnem položaju vrat na njegovi poti med prehodom iz enega poskusa v drugega spremenil v veliko manjši meri, saj velik del upora premaga IOP. Enako se zgodi pri kotlu, opremljenem s shemo za pripravo prahu z industrijskim bunkerjem s transportom prahu z vročim zrakom. V opisanih situacijah je mogoče presoditi spremembo organiziranega pretoka zraka s padcem tlaka na grelniku zraka, pri čemer indikator v enačbi (6) nadomestimo z vrednostjo ali padcem na merilni napravi na sesalni škatli ventilatorja. Vendar je to mogoče, če je recirkulacija zraka skozi grelnik zraka med poskusom zaprta in v njem ni večjih puščanj. Lažje je rešiti problem določanja sesanja zraka v peč na kotlih na olje in plin: za to je potrebno ustaviti dovod recirkulacijskih plinov v zračno pot (če se uporablja taka shema); kotle na premog v prahu je treba med poskusi, če je mogoče, predelati na plin ali kurilno olje. In v vseh primerih je lažje in natančneje določiti priseske, če obstajajo neposredne meritve pretoka zraka po grelniku zraka (skupaj ali s seštevanjem stroškov za posamezne pretoke), določanje parametra OD v enačbi (5) po formuli
(9)
Razpoložljivost neposrednih meritev Q c vam omogoča, da določite sesanje in primerjate njegovo vrednost z vrednostmi, ki jih določa toplotna bilanca kotla:
;
(10)
(11)
V enačbi (10): in - pretok žive pare in pare za dogrevanje, t/h; in - povečanje absorpcije toplote v kotlu vzdolž glavne poti in poti dogrevane pare, kcal / kg; - izkoristek, bruto kotel, %; - zmanjšana poraba zraka (m 3) pri normalne razmere na 1000 kcal za določeno gorivo (tabela 2); - presežek zraka za pregrelnikom.
tabela 2
Teoretično potrebne količine zraka za zgorevanje različnih goriv
|
Bazen, vrsta goriva |
Značilnost goriva |
Zmanjšan volumen zraka na 1000 kcal (pri α = 1), 10 3 m 3 / kcal |
Doneck | Kuznetski | Karaganda | Ekibastuz |
ss |
Podmoskovny | Raychikhisky | Irša-Borodinski | Berezovski | Skrilavci | mleta šota | kurilno olje | Gaz Stavropol-Moskva |
(12)
.
(13)
2.3. Določitev sesanja zraka v plinskih kanalih kotlovnice
Pri zmernem sesanju je priporočljivo organizirati določanje presežka zraka v regulacijskem delu (za pregrevalnikom), za grelnikom zraka in za odvodom dima. Če priseski znatno (dvakrat ali več) presegajo normativne vrednosti, je priporočljivo organizirati meritve v velikem številu odsekov, na primer pred in za grelnikom zraka, zlasti regenerativnim, pred in za elektrostatičnim filtrom. . V teh odsekih je priporočljivo, tako kot v kontrolnem, organizirati meritve na desni in levi strani kotla (obeh plinskih kanalih kotla v obliki črke T), pri čemer je treba upoštevati tiste, ki so izražene v odd. 2.1 premisleki glede reprezentativnosti mesta vzorčenja za analizo. Ker je težko organizirati sočasno analizo plinov v več odsekih, se meritve običajno izvajajo najprej z ene strani kotla (v regulacijskem delu, za grelnikom zraka, za odvodom dima), nato pa z druge. Očitno je treba med celotnim poskusom zagotoviti stabilno delovanje kotla. Vrednost priseskov se določi kot razlika med vrednostmi presežka zraka v primerjanih odsekih,2.4. Določanje sesanja zraka v sistemih za pripravo prahu
Sesalne čaše je treba določiti po [7] v napravah z industrijskim bunkerjem, kot tudi z direktnim vpihovanjem pri sušenju z dimnimi plini. Pri sušenju plina se v obeh primerih določijo priseski, tako kot pri kotlu, na podlagi analize plina na začetku in na koncu instalacije. Izračun sesalnih skodelic glede na prostornino plinov na začetku namestitve se izvede po formuli
(14)
Pri sušenju z zrakom v praškastih sistemih z industrijskim lijakom za določanje sesanja je potrebno organizirati merjenje pretoka zraka na vstopu v prašni sistem in mokrega sušilnega sredstva na sesalni ali izpustni strani ventilatorja mlina. Pri določanju na vstopu v ventilator mlina mora biti recirkulacija sušilnega sredstva v vstopni cevi mlina zaprta za čas določanja priseskov. Pretoke zraka in mokrega sušilnega sredstva določamo s standardnimi merilnimi napravami ali z multiplikatorji, kalibriranimi s Prandtlovimi cevmi [4]. Umerjanje množiteljev je treba izvesti v pogojih, ki so čim bližje delovnim, saj odčitki teh naprav niso strogo podvrženi zakonom, ki so značilni za standardne naprave za plin. Za normalizacijo volumnov se merita temperatura in tlak zraka na vstopu v inštalacijo ter mokro sušilno sredstvo na ventilatorju mlina. Gostota zraka (kg / m 3) v delu pred mlinom (pri običajno sprejeti vsebnosti vodne pare (0,01 kg / kg suhega zraka):
(15)
Kje je absolutni zračni tlak pred mlinom na mestu merjenja pretoka, mm Hg. Umetnost. Gostota sušilnega sredstva pred ventilatorjem mlina (kg / m 3) se določi po formuli
(16)
Kjer je prirastek vsebnosti vodne pare zaradi izhlapene vlage goriva, kg / kg suhega zraka, določen s formulo
(17)
Tukaj AT m je produktivnost mlina, t / h; μ je koncentracija goriva v zraku, kg/kg; - pretok zraka pred mlinom pri normalnih pogojih, m 3 /h; - delež izparele vlage v 1 kg izvirnega goriva, določen s formulo
(18)
V kateri je delovna vlaga goriva,%; - vlaga prahu,%, Izračuni pri določanju sesalnih skodelic se izvajajo po formulah:
(20)
(21)
Vrednost priseskov glede na pretok zraka, ki je teoretično potreben za zgorevanje goriva, se določi s formulo
(22)
Kje - povprečna vrednost sesalnih čaš za vse sisteme za pripravo prahu, m 3 / h; n- povprečno število obratovalnih sistemov priprave prahu pri nazivni obremenitvi kotla; AT k - poraba goriva za kotel, t / h; V 0 - teoretično potreben pretok zraka za zgorevanje 1 kg goriva, m 3 /kg. Za določitev vrednosti na podlagi vrednosti koeficienta, določenega s formulo (14), je treba določiti količino sušilnega sredstva na vstopu v napravo in nato izvesti izračune na podlagi enačb (21) in (22). Če je vrednost težko določiti (na primer pri sistemih za prašenje z ventilatorskimi mlini zaradi visokih temperatur plina), se to lahko naredi na podlagi pretoka plina na koncu instalacije - [ohranite oznako formule (21). )]. Da bi to naredili, se določi glede na presek za namestitvijo s formulo
(23)
V tem primeru
Nadalje je določena s formulo (24). Pri določanju porabe sušilno-prezračevalnega sredstva med sušenjem plina je priporočljivo določiti gostoto po formuli (16), pri čemer nadomestite vrednost v imenovalcu namesto . Slednjo lahko po [5] določimo s formulami:
(25)
Kje je gostota plinov pri α = 1; - zmanjšana vsebnost vlage v gorivu, % na 1000 kcal (1000 kg % / kcal); in - koeficienti z naslednjimi vrednostmi:
3. DOLOČANJE TOPLOTNIH IZGUB IN UČINKOVITOSTI KOTEL
3.1. Izračuni za določitev komponent toplotne bilance se izvajajo glede na dane lastnosti goriva [5] na enak način, kot je to narejeno v [8]. Faktor učinkovitosti (%) kotla se določi z obratno bilanco po formuliKje q 2 - izguba toplote z odhajajočimi plini,%; q 3 - toplotna izguba s kemično nepopolnostjo zgorevanja,%; q 4 - toplotna izguba z mehansko nepopolnostjo zgorevanja,%; q 5 - izguba toplote v okolje,%; q 6 - toplotna izguba s fizično toploto žlindre,%. 3.2. Ker je naloga teh Smernic ocena kakovosti popravil, primerjalni testi pa se izvajajo pod približno enakimi pogoji, lahko toplotne izgube z izpušnimi plini dovolj natančno določimo z nekoliko poenostavljeno formulo (v primerjavi s tisto sprejet v [8]):
Kje je koeficient presežka zraka v izpušnih plinih; - temperatura dimnih plinov, °С; - temperatura hladnega zraka, °C; q 4 - toplotna izguba z mehansko nepopolnostjo zgorevanja,%; ZaQ- korekcijski faktor, ki upošteva toploto, vneseno v kotel z ogrevanim zrakom in gorivom; Za , OD, b- koeficienti glede na razred in zmanjšano vsebnost vlage v gorivu, katerih povprečne vrednosti so podane v tabeli. 3.
Tabela 3
Povprečne vrednosti koeficientov K, C in d za izračun toplotnih izgub q 2
Gorivo |
OD | antraciti, |
3,5 + 0,02 W p ≈ 3,53 |
0,32 + 0,04 W p ≈ 0,38 |
pol antracit, | pusto oglje | črno oglje | rjavi premog |
3,46 + 0,021 W str |
0,51 +0,042 W str |
0,16 + 0,011 W str |
Skrilavci |
3,45 + 0,021 W str |
0,65 +0,043 W str |
0,19 + 0,012 W str |
Šota |
3,42 + 0,021 W str |
0,76 + 0,044 W str |
0,25 + 0,01 W str |
Drva za kurjavo |
3,33 + 0,02 W str |
0,8 + 0,044 W str |
0,25 + 0,01 W str |
Kurilno olje, olje | zemeljski plini | Povezani plini | *Pri W n ≥ 2 b = 0,12 + 0,014 W p. |
(29)
Fizikalno toploto goriva je smiselno upoštevati le pri uporabi segretega kurilnega olja. Ta vrednost se izračuna v kJ / kg (kcal / kg) po formuli
(30)
Kjer je specifična toplotna kapaciteta kurilnega olja pri temperaturi njegovega vstopa v peč, kJ/(kg °C) [kcal/(kg °C)]; - temperatura kurilnega olja, ki vstopa v kotel, segreva zunaj njega, °C; - Delež kurilnega olja po toploti v mešanici goriv. Specifična poraba toplote na 1 kg goriva, vnesenega v kotel z zrakom (kJ / kg) [(kcal / kg)] med predgretjem v grelnikih, se izračuna po formuli
Kje - presežek zraka, ki vstopa v kotel v zračni poti pred grelnikom zraka; - zvišanje temperature zraka v grelnikih, ° C; - zmanjšana vlažnost goriva, (kg % 10 3) / kJ [(kg % 10 3) / kcal]; - fizikalna konstanta enaka 4,187 kJ (1 kcal); - neto kalorična vrednost, kJ (kcal/kg). Zmanjšana vsebnost vlage v trdnem gorivu in kurilnem olju se izračuna na podlagi trenutnih povprečnih podatkov v elektrarni po formuli
(32)
Kje je vsebnost vlage v gorivu za delovno maso,%, S skupnim zgorevanjem goriva različnih vrst in razredov, če so koeficienti K, S in b za različne znamke trdnih goriv, ki se med seboj razlikujejo, so dane vrednosti teh koeficientov v formuli (28) določene s formulo
kjer so a 1 a 2 ... a n toplotni deleži vsakega od goriv v mešanici; Za 1 Za 2 ...Za n - vrednosti koeficientov Za (OD,b) za vsako gorivo. 3.3. Toplotne izgube s kemično nepopolnostjo zgorevanja goriva se določijo po formulah: za trdno gorivo
Za kurilno olje
Za zemeljski plin
Koeficient je enak 0,11 ali 0,026, odvisno od enot, v katerih je določen - v kcal / m 3 ali kJ / m 3. Vrednost je določena s formulo
Pri izračunu v kJ / m 3 se numerični koeficienti v tej formuli pomnožijo s koeficientom K \u003d 4,187 kJ / kcal. V formuli (37) SO, H 2 in CH 4 - volumetrična vsebnost produktov nepopolnega zgorevanja goriv v odstotkih glede na suhe pline. Te vrednosti se določijo s kromatografi na predhodno izbranih vzorcih plina [4]. Za praktične namene, ko se način delovanja kotla izvaja s presežnim zrakom, zagotavljanje najmanjša vrednost q 3 , je povsem dovolj, da v formuli (37) nadomestimo samo vrednost SO. V tem primeru lahko dobite enostavnejše analizatorje plina tipa " Testo term". 3.4. Za razliko od drugih izgub določanje toplotnih izgub z mehanskim nepopolnim zgorevanjem zahteva poznavanje značilnosti trdnega goriva, uporabljenega v posebnih poskusih - njegove kalorične vrednosti in vsebnosti delovnega pepela AMPAK R. Pri sežiganju črnega premoga negotovih dobaviteljev ali razredov je koristno poznati izkoristek hlapnih snovi, saj lahko ta vrednost vpliva na stopnjo izgorelosti goriva - vsebnost gorljivih snovi v pištoli in žlindri Gsl. Izračuni se izvajajo po formulah :
(38)
Kje in - delež pepela goriva, ki pade v hladen lijak in ga odnesejo dimni plini; - kurilna vrednost 1 kg gorljivih snovi, ki je enaka 7800 kcal/kg ali 32660 kJ/kg. Priporočljivo je ločeno izračunati toplotne izgube z vnosom in žlindro, zlasti pri velikih razlikah v G un in G linija V slednjem primeru je zelo pomembno izboljšati vrednost , saj so priporočila [9] o tem vprašanju zelo približna. V praksi in G shl so odvisne od finosti prahu in stopnje onesnaženosti peči z usedlinami žlindre. Za razjasnitev vrednosti je priporočljivo izvesti posebne teste [4]. Pri zgorevanju trdnega goriva v mešanici plina ali kurilnega olja je vrednost (%) določena z izrazom
Kje je delež trdnega goriva glede na toploto v skupni porabi goriva. Pri hkratnem zgorevanju več vrst trdnega goriva se izračuni po formuli (39) izvedejo glede na tehtane povprečne vrednosti in AMPAK R. 3.5. Toplotne izgube v okolje so izračunane na podlagi priporočil [9]. Pri izvajanju poskusov pri obremenitvi D do manjše od nominalne se ponovni izračun izvede po formuli
3.6. Toplotne izgube s fizikalno toploto žlindre so pomembne samo pri tekočem odvajanju žlindre. Določeni so s formulo
(42)
Kje je entalpija pepela, kJ/kg (kcal/kg). Določeno po [9]. Predpostavlja se, da je temperatura pepela med odstranjevanjem trdnega pepela 600 ° C, za tekoče - enako temperaturi običajnega odstranjevanja tekočega pepela. t nzh oz t zl + 100°C, ki sta določeni po [9] in [10]. 3.7. Pri izvajanju poskusov pred popravilom in po njem si je treba prizadevati za ohranitev enakega največjega števila parametrov (glej točko 1.4 teh smernic), da se zmanjša število popravkov, ki jih je treba vnesti. Samo popravek na q 2 za temperaturo hladnega zraka t x.v, če se temperatura na vstopu v grelnik zraka vzdržuje na konstantni ravni. To lahko naredimo na podlagi formule (28) z definiranjem q 2 pri različnih vrednostih t x.c. Upoštevanje vpliva odstopanja drugih parametrov zahteva eksperimentalno preverjanje ali strojno preverjanje izračuna kotla.
4. DOLOČANJE ŠKODLJIVIH EMISIJ
4.1. Potreba po določanju koncentracij dušikovih oksidov ( št x) in tudi SO 2 in SO narekuje perečnost problematike zmanjševanja škodljivih emisij iz elektrarn, ki je z leti deležna vse večje pozornosti [11, 12]. V [13] ta razdelek manjka. 4.2. Za analizo dimnih plinov na vsebnost škodljivih emisij oz. prenosni plinski analizatorji veliko podjetij. Najpogostejše v elektrarnah v Rusiji so elektrokemične naprave nemškega podjetja " testo". Podjetje proizvaja naprave različnih razredov. Z uporabo najpreprostejše naprave " testo Vsebnost 300M" v suhih dimnih plinih je mogoče določiti O 2 v % in volumskih deležih ( ppt)* SO in št x in samodejno pretvori prostorninske deleže v mg/nm 3 pri α = 1,4. Z bolj sofisticiranim instrumentom testo- 350" je možno poleg navedenega določiti temperaturo in hitrost plina na mestu vboda sonde, izračunati izkoristek kotla (če je sonda vstavljena v dimovod za kotlom), posebej določiti z dodatnim blok (" Testo- 339") vsebino št in št 2 in pri uporabi ogrevanih cevi (dolžine do 4 m) SO 2 . ___________ *1 ppt= 1/10 6 prostornine. 4.3. V kuriščih kotlov med zgorevanjem goriva nastaja predvsem (95-99%) dušikov monoksid. št, in vsebnost bolj strupenega dioksida št 2 je 1 - 5 %. V dimnih kanalih kotla in naprej v atmosferi pride do delne nenadzorovane naknadne oksidacije. št v št 2 Zato običajno pri pretvorbi volumskega deleža ( ppt) št x v standardno masno vrednost (mg / nm 3) pri α \u003d 1,4, se uporabi pretvorbeni faktor 2,05 (in ne 1,34, kot pri št). Enak koeficient je sprejet v napravah " testo" pri prevajanju vrednosti iz ppt v mg/nm 3 . 4.4. Vsebnost dušikovih oksidov običajno določamo v suhih plinih, zato je treba vodno paro v dimnih plinih čim bolj kondenzirati in odstraniti. Če želite to narediti, poleg lovilca kondenzata, ki je opremljen z napravami " testo", je pri kratkih linijah priporočljivo namestiti Drexlerjevo bučko pred napravo za organiziranje mehurčkov plina skozi vodo. 4.5. Reprezentativni vzorec plina za določanje št x in S O 2 in SO lahko vzorčite le v delu za dimnikom, kjer se plini mešajo, v delih bližje peči pa lahko dobite popačene rezultate, povezane z vzorčenjem iz oblaka dimni plini značilna visoka ali nizka vsebnost št X, SO 2 oz SO. Hkrati pa v podrobni študiji vzrokov za povišane vrednosti št x koristno je vzeti vzorce iz več točk vzdolž širine kanala. To vam omogoča povezovanje vrednosti št x z organizacijo načina peči poiščite načine, za katere je značilen manjši razpon vrednosti št x in s tem manjšo povprečno vrednost. 4.6. Opredelitev št x pred in po popravilu ter določitev drugih kazalnikov kotla je treba izvesti pri nazivni obremenitvi in v načinih, ki jih priporoča režimska kartica. Slednji pa bi se morali osredotočiti na uporabo tehnoloških metod za zatiranje dušikovih oksidov - organiziranje stopenjskega zgorevanja, uvajanje recirkulacijskih plinov v gorilnike ali v zračne kanale pred gorilniki, različno dovajanje goriva in zraka v različne nivoje gorilnikov itd. 4.7. Izvajanje poskusov za maksimalno zmanjšanje št x , ki se pogosto doseže z zmanjšanjem odvečnega zraka v regulacijskem delu (za pregrelnikom), se je treba povečanju izogibati SO. Mejne vrednosti za novo zasnovane ali rekonstruirane kotle po [12] so: za plin in kurilno olje - 300 mg/nm 3, za kotle na premogov prah z odstranjevanjem trdne in tekoče žlindre - 400 in 300 mg/nm 3 , oz. Preračun SO in SO 2 od ppt v mg / nm 3 se dobi z množenjem s specifično težo 1,25 in 2,86. 4.8. Za odpravo napak pri določanju vsebnosti v dimnih plinih SO 2 je potrebno odvajati pline za odvodom dima in poleg tega preprečiti kondenzacijo vodne pare v dimnih plinih, saj SO 2 se dobro raztopi v vodi, da nastane H 2 SO 3 Da bi to naredili, pri visoki temperaturi dimnih plinov, ki izključuje kondenzacijo vodne pare v cevi za vzorčenje plina in cevi, naj bodo čim krajši. V primeru morebitne kondenzacije vlage pa je treba uporabiti ogrevane (do temperature 150 °C) cevi in nastavek za sušenje dimnih plinov. 4.9. Vzorčenje za odvodom dima je povezano dovolj dolgo obdobje s temperaturami okolja pod ničlo, instrumenti pa " testo"so zasnovani za delovanje v temperaturnem območju +4 ÷ + 50 ° С, zato je za meritve za odvodom dima pozimi potrebno namestiti izolirane kabine. Za kotle, opremljene z mokrimi zbiralniki pepela, je definicija SO 2 za odvodom dima omogoča upoštevanje delne absorpcije SO 2 v pralnikih. 4.10. Za odpravo sistematičnih napak v definiciji št x in SO 2 in jih primerjamo s posplošenimi materiali, je priporočljivo primerjati eksperimentalne podatke z izračunanimi vrednostmi. Slednjo lahko določimo po [13] in [14] 4.11. Za kakovost popravila kotlovnice so poleg drugih kazalnikov značilne emisije trdnih delcev v ozračje. Če je treba določiti te odstopanja, je treba uporabiti [15] in [16].5. DOLOČANJE STOPNJE TEMPERATURE PARE IN OBMOČJE NJENE REGULACIJE
5.1. Pri izvajanju obratovalnih preskusov je treba določiti možno območje nadzora temperature pare z razgrevalniki in, če je to območje nezadostno, ugotoviti potrebo po posegu v način zgorevanja, da se zagotovi zahtevana stopnja pregrevanja, saj ti parametri določajo tehnično stanje kotla in označite kakovost popravila. 5.2. Ocena nivoja temperature pare se izvede glede na vrednost pogojne temperature (temperatura pare v primeru izklopa pregrevalnikov). Ta temperatura se določi iz tabel vodne pare na podlagi pogojne entalpije:
(43)
Kje je entalpija pregrete pare, kcal/kg; - zmanjšanje entalpije pare v razgrevalniku, kcal/kg; Za- koeficient, ki upošteva povečanje toplotne absorpcije pregrevalnika zaradi povečanja temperaturne razlike ob vklopu pregrevalnika. Vrednost tega koeficienta je odvisna od lokacije razgrevalnika: bližje kot je razgrevalnik izhodu iz pregrevalnika, bližje je koeficient enotnosti. Pri vgradnji nasičenega površinskega razhlajevalnika Za vzeto enako 0,75 - 0,8. Pri uporabi površinskega razgrevalnika za nadzor temperature pare, v katerem se para ohladi tako, da skozi njo prehaja del napajalne vode,
(44)
Kje in sta entalpija napajalne vode in vode na vstopu v ekonomizator; - entalpija pare pred in po razgrevalniku. V primerih, ko ima kotel več vbrizgov, se pretok vode za zadnji vbrizg vzdolž poti pare določi s formulo (46). Za prejšnji vbrizg je treba namesto v formuli (46) nadomestiti ( - ) in vrednosti entalpije pare in kondenzata, ki ustrezajo temu vbrizgavanju. Formula (46) je zapisana podobno za primer, ko je število injekcij večje od dveh, tj. nadomeščen ( - - ) itd. 5.3. Območje obremenitev kotla, znotraj katerega nazivno temperaturo sveže pare zagotavljajo za to zasnovane naprave brez poseganja v način delovanja peči, se določi eksperimentalno. Omejitev bobnastega kotla pri zmanjšani obremenitvi je pogosto povezana s puščanjem regulacijskih ventilov, pri povečanju obremenitve pa je to lahko posledica nižje temperature napajalne vode zaradi relativno manjšega pretoka pare skozi pregrelnik pri konstantnem gorivu. poraba. Da bi upoštevali učinek temperature dovodne vode, uporabite graf, podoben tistemu, prikazanemu na sl. 3, in za ponovni izračun obremenitve na nazivno temperaturo dovodne vode - na sl. 4. 5.4. Pri izvajanju primerjalnih preskusov kotla pred in po popravilu je treba eksperimentalno določiti tudi območje obremenitve, pri katerem se vzdržuje nazivna temperatura pare za dogrevanje. To se nanaša na uporabo konstrukcijskih sredstev za nadzor te temperature - toplotni izmenjevalnik para-para, recirkulacija plina, plinski obvod poleg industrijskega pregrevalnika (kotli TP-108, TP-208 z razdeljenim repom), vbrizgavanje. Oceno je treba izvesti z vklopljenimi visokotlačnimi grelniki (projektna temperatura napajalne vode) in ob upoštevanju temperature pare na vstopu v ponovni grelnik, pri kotlih z dvojno lupino pa z enako obremenitvijo obeh lupin.
riž. 3. Primer določanja potrebnega dodatnega znižanja temperature pregrete pare v pregrevalnikih z znižanjem temperature dovodne vode in vzdrževanjem stalnega pretoka pare
Opomba. Graf temelji na dejstvu, da ko se temperatura dovodne vode zniža, na primer z 230 na 150 °C, izhod pare kotla in poraba goriva pa ostaneta nespremenjeni, se entalpija pare v pregrevalniku poveča (pri R p.p = 100 kgf / cm 2) a 1,15-krat (od 165 do 190 kcal / kg), temperatura pare pa od 510 do 550 ° C
riž. 4. Primer določanja obremenitve kotla, reducirane na nazivno temperaturo napajalne vode 230 °C (prit a.s.= 170 °С in Dt= 600 t/h Dnom = 660 t/h)
Opomba . Graf je zgrajen pod naslednjimi pogoji: t p.e = 545/545°С; R p.p = 140 kgf / cm 2; R"prom \u003d 28 kgf / cm 2; R"prom \u003d 26 kgf / cm 2; t"prom \u003d 320 ° C; D prom / D pp \u003d 0,8Seznam uporabljene literature
1. Metodologija za ocenjevanje tehničnega stanja kotlovnic pred in po popravilu: RD 34.26.617-97.- M .: SPO ORGRES, 1998. 2. Pravila za organizacijo vzdrževanja in popravil opreme, zgradb in objektov električne energije naprave in omrežja: RD 34.38.030 -92. - M.: TsKB Energoremont, 1994. 3. Navodila za sestavljanje režimskih kart kotlovnic in optimizacijo njihovega upravljanja: RD 34.25.514-96. - M.: SPO ORGRES, 1998. 4. Trembovlya V.I., Finger E.D., Avdeeva A.A. Toplotnotehnični preizkusi kotlovskih instalacij. - M.: Energoatomizdat, 1991. 5. Pekker Ya.L. Termotehnični izračuni glede na dane lastnosti goriva. - M.: Energy, 1977. 6. Tolchinsky E.N., Dunsky V.D., Gachkova L.V. Določanje vsesanosti zraka v zgorevalnih komorah kotlovnic. - M.: Električne postaje, št. 12, 1987. 7. Pravila za tehnično delovanje električnih postaj in omrežij Ruske federacije: RD 34.20.501-95. - M.: SPO ORGRES, 1996. 8. Smernice za sestavljanje in vzdrževanje energetskih značilnosti opreme za termoelektrarne: RD 34.09.155-93. - M.: SPO ORGRES, 1993. 9. Toplotni izračun kotlovskih enot (Normativna metoda). - M.: Energija, 1973. 10. Energetsko gorivo ZSSR: priročnik. - M.: Energoatomizdat, 1991. 11. Kotler V.R. Dušikovi oksidi v dimnih plinih kotlov. - M.: Energoatomizdat, 1987. 12. GOST R 50831-95. Kotlovske instalacije. Toplotna oprema. Splošne tehnične zahteve. 13. Metodologija za določanje bruto in specifičnih emisij škodljivih snovi v ozračje iz kotlov termoelektrarn: RD 34.02.305-90. - M.: Rotaprint VTI, 1991. 14. Smernice za izračun emisij dušikovega oksida iz dimnih plinov kotlov termoelektrarn: RD 34.02.304-95. - M.: Rotaprint VTI, 1996. 15. Metoda za določanje stopnje čiščenja dimnih plinov v napravah za zbiranje pepela (ekspresna metoda): RD 34.02.308-89. - M.: SPO Soyuztekhenergo, 1989. RD 153-34.0-02.308-98 16. Preskusna metoda za zbiralne naprave za pepel termoelektrarn in kotlovnic: RD 34.27.301-91. - M.: SPO ORGRES, 1991.Splošne informacije. Kotlovnica je sestavljena iz kotla in pomožne opreme
GLAVNA OPREMA TERM
ELEKTRARNE
7. poglavje
KOTLOVNICE TERMOELEKTRARN
Splošne informacije
Kotlovnica je sestavljena iz kotla in pomožne opreme. Naprave za proizvodnjo pare oz topla voda povečan tlak zaradi toplote, ki se sprosti med zgorevanjem goriva, ali toplote, dobavljene iz tujih virov (običajno z vročimi plini), imenujemo kotlovske enote. Razdeljeni so na parne kotle in toplovodne kotle. Kotlovnice, ki izkoriščajo (tj. izkoriščajo) toploto izpušnih plinov iz kurišč ali drugih glavnih in stranskih produktov različnih tehnoloških procesov, imenujemo kotli na odpadno toploto.
Sestava kotla vključuje: peč, pregrelnik, ekonomizator, grelnik zraka, okvir, oblogo, toplotno izolacijo in oblogo.
Pomožna oprema vključuje: puhala, naprave za čiščenje ogrevalnih površin, opremo za pripravo in dovod goriva, opremo za odstranjevanje pepela in pepela, naprave za zbiranje pepela in druge čistilne naprave, plinovode in zrakovode, cevi za vodo, paro in gorivo, armature, slušalke, avtomatiko. , instrumenti in krmilne naprave ter zaščita, oprema za čiščenje vode in dimnik.
Ventili vključujejo krmiljenje in zaklepne naprave, varnostni in vodni testni ventili, manometri, naprave za prikaz vode.
Slušalke vključujejo jaške, pokukače, lopute, vrata, lopute.
Stavba, v kateri so kotli, se imenuje kotlovnica.
Kompleks naprav, ki vključuje kotlovsko enoto in pomožno opremo, se imenuje kotlovnica. Odvisno od vrste porabljenega goriva in drugih pogojev nekateri navedeni elementi pomožne opreme morda ne bodo na voljo.
Kotlovnice, ki dovajajo paro turbinam termoelektrarn, imenujemo elektrarne. V nekaterih primerih se ustvarijo posebne industrijske in ogrevalne kotlovnice za oskrbo industrijskih porabnikov s paro in ogrevanjem zgradb.
Kot vir toplote za kotlovnice se uporabljajo naravna in umetna goriva (premog, tekoči in plinasti produkti petrokemične predelave, naravni in plavžni plini itd.), izpušni plini iz industrijskih peči in drugih naprav.
Tehnološka shema kotlovnice z bobnastim parnim kotlom, ki deluje na premog v prahu, je prikazana na sl. 7.1. Gorivo iz skladišča premoga se po drobljenju dovaja s transporterjem v bunker za gorivo 3, od koder se pošlje v sistem za prašenje z mlinom za prašenje premoga. 1 . Gorivo v prahu s posebnim ventilatorjem 2 se skozi cevi v zračnem toku prenaša do gorilnikov 3 peči kotla 5, ki se nahajajo v kotlovnici 10. Sekundarni zrak se v gorilnike dovaja tudi s puhalom. 15 (običajno preko grelnika zraka 17 kotel). Voda za napajanje kotla se dovaja v njegov boben 7 z dovodno črpalko 16 rezervoar za napajalno vodo 11, z napravo za odzračevanje. Preden se voda dovaja v boben, se ta segreje v vodnem ekonomizatorju. 9 kotel. V cevnem sistemu pride do izhlapevanja vode 6. Suha nasičena para iz bobna vstopi v pregrelnik 8 , nato poslano potrošniku.
riž. 7.1. Tehnološka shema kotlovnice:
1 - mlin za premog; 2 - ventilator mlina; 3 - bunker za gorivo; 7 - gorilnik; 5 - kontura peči in plinskih kanalov kotlovske enote; 6 - cevni sistem - zasloni peči; 7 - boben; 8 - pregrelnik; 9 - vodni jonomizer; 10 - obris stavbe kotlovnice (kotlovnica); 11 - rezervoar za vodo z odzračevalno napravo; 12 - dimnik; 13 - črpalka; 14- naprava za zbiranje pepela; 15- ventilator; 16- hranilo cicoc; 17 - grelnik zraka; 18 - črpalka za črpanje celuloze pepela in žlindre; / - vodna pot; b- pregreta para; v- pot goriva; G - pot gibanja zraka; d - pot produktov zgorevanja; e - pot pepela in žlindre
Mešanica goriva in zraka, ki jo gorilniki dovajajo v zgorevalno komoro (peč) parnega kotla, zgori in tvori visokotemperaturno (1500 ° C) baklo, ki oddaja toploto v cevi. 6, ki se nahaja na notranji površini sten peči. To so evaporativne grelne površine, imenovane zasloni. Ko dajo del toplote zaslonom, dimni plini s temperaturo približno 1000 ° C prehajajo skozi zgornji del zadnjega stekla, katerega cevi so nameščene tukaj v velikih razmakih (ta del se imenuje festoon) in operite pregrevalec. Nato se produkti zgorevanja premaknejo skozi vodni ekonomizator, grelnik zraka in zapustijo kotel s temperaturo nekoliko višjo od 100 °C. Plini, ki izhajajo iz kotla, se očistijo pepela v zbiralniku pepela 14 in odvod dima 13 izpuščen v ozračje skozi dimnik 12. Iz dimnih plinov ujeti zdrobljen pepel in žlindra, ki je padla v spodnji del peči, se praviloma odstrani v vodnem toku skozi kanale, nato pa nastalo pulpo izčrpajo posebne črpalke bager. 18 in odstranjeni skozi cevovode.
Enota bobna kotla je sestavljena iz zgorevalne komore in; plinski kanali; boben; ogrevalne površine pod pritiskom delovnega medija (voda, mešanica pare in vode, para); grelnik zraka; povezovanje cevovodov in zračnih kanalov. Tlačne ogrevalne površine vključujejo vodni ekonomizator, izparilne elemente, ki jih tvorijo predvsem zasloni in festoni kurišča, ter pregrelnik. Vse grelne površine kotla, vključno z grelnikom zraka, so običajno cevaste. Le nekateri močni parni kotli imajo grelnike zraka drugačne izvedbe. Izparilne površine so povezane z bobnom in skupaj z odvodnimi cevmi, ki povezujejo boben s spodnjimi kolektorji sit, tvorijo obtočni krog. V bobnu se para in voda ločita, poleg tega pa velika zaloga vode v njem poveča zanesljivost kotla.
Spodnji trapezni del peči kotlovske enote (glej sliko 7.1) se imenuje hladni lijak - ohladi delno pečeni ostanek pepela, ki pade iz gorilnika, ki pade v posebno sprejemno napravo v obliki žlindre. Kotli na kurilno olje nimajo hladnega lijaka. Plinski kanal, v katerem sta vodni ekonomizator in grelnik zraka, se imenuje konvektivni (konvektivni jašek), v katerem se toplota prenaša na vodo in zrak predvsem s konvekcijo. Grelne površine, ki so vgrajene v ta plinski kanal in se imenujejo repne, omogočajo znižanje temperature produktov zgorevanja s 500 ... 700 ° C po pregrelniku na skoraj 100 ° C, tj. bolj polno izkoristiti toploto zgorelega goriva.
Celoten cevni sistem in boben kotla podpira okvir, sestavljen iz stebrov in prečnih nosilcev. Peč in plinski kanali so zaščiteni pred zunanjimi toplotnimi izgubami z oblogo - plastjo ognjevzdržne in izolacijski materiali. OD zunanja stran obloge sten kotla so obložene s plinotesno jekleno pločevino, da se prepreči sesanje odvečnega zraka v kurišče in izbijanje prašnih vročih produktov zgorevanja, ki vsebujejo strupene sestavine.
7.2. Namen in razvrstitev kotlovskih enot
Kotlovska enota se imenuje energetska naprava z zmogljivostjo D(t/h) za proizvodnjo pare pri danem tlaku R(MPa) in temperaturo t(°C). Pogosto se ta naprava imenuje generator pare, ker v njej nastaja para ali preprosto parni kotel.Če je končni proizvod topla voda določenih parametrov (tlak in temperatura), ki se uporablja v industrijskih tehnološki procesi in za ogrevanje industrijskih, javnih in stanovanjskih objektov se naprava imenuje bojler za toplo vodo. Tako lahko vse kotle razdelimo v dva glavna razreda: parne in toplovodne.
Glede na naravo gibanja vode, parno-vodne mešanice in pare so parni kotli razdeljeni na naslednji način:
Boben z naravno cirkulacijo (slika 7.2, a);
boben z večkratnim prisilnim kroženjem (slika 7.2, b);
neposredni tok (slika 7.2, v).
V bobnastih kotlih z naravno cirkulacijo(Sl. 7.3) zaradi razlike v gostoti mešanice pare in vode v levih ceveh 2 in tekočine v pravih ceveh 4 prišlo bo do gibanja mešanice pare in vode v levi vrsti - navzgor in vode v desni vrsti - navzdol. Cevi desne vrstice se imenujejo spuščanje, levo pa dviganje (zaslon).
Razmerje med količino vode, ki prehaja skozi tokokrog, in kapaciteto pare v tokokrogu D za isto časovno obdobje se imenuje krožno razmerje K c . Za kotle z naravno cirkulacijo K c se giblje od 10 do 60.
riž. 7.2. Sheme za proizvodnjo pare v parnih kotlih:
a- naravna cirkulacija; b- večkratna prisilna cirkulacija; v- enkratna shema; B - boben; ISP - izparilne površine; PE - pregrevalec; EK - vodni ekonomizator; PN - dovodna črpalka; TsN - obtočna črpalka; NK - spodnji razdelilnik; Q- oskrba s toploto; OP - odtočne cevi; POD - dvižne cevi; D p - poraba pare; D pv - poraba napajalne vode
Razlika v težah dveh stolpcev tekočin (vode v odtoku in mešanice pare in vode v dvižnih ceveh) ustvarja pogonski tlak D R, N / m 2, kroženje vode v ceveh kotla
kje h- višina konture, m; r in in r cm - gostota (volumetrična masa) vode in mešanice pare in vode, kg / m 3.
V kotlih s prisilnim kroženjem je gibanje vode in mešanice pare in vode (glej sliko 7.2, b) se izvaja prisilno s pomočjo obtočne črpalke TsN, katere pogonski tlak je zasnovan tako, da premaga upor celotnega sistema.
riž. 7.3. Naravno kroženje vode v kotlu:
1 - spodnji razdelilnik; 2 - leva cev; 3 - boben kotla; 4 - desna trobenta
V pretočnih kotlih (glej sliko 7.2, v) ni obtočnega kroga, ni večkratnega kroženja vode, ni bobna, vodo črpa dovodna črpalka PN skozi ekonomizator EK, zaporedno povezane izparilne površine ISP in parni izmenjevalec PE. Treba je opozoriti, da enkratni kotli uporabljajo vodo višje kakovosti, vsa voda, ki vstopi v pot izparevanja, se na izstopu iz nje popolnoma pretvori v paro, tj. v tem primeru razmerje kroženja K c = 1.
Enota parnega kotla (uparjalnika) je označena z zmogljivostjo pare (t/h ali kg/s), tlakom (MPa ali kPa), temperaturo proizvedene pare in temperaturo napajalne vode. Ti parametri so navedeni v tabeli. 7.1.
Tabela 7.1. vrteča miza kotlovske enote, ki jih proizvaja domača industrija, z navedbo obsega
| Tlak, MPa(at) | Izpust pare kotla, t/h | Temperatura pare, ° C | Temperatura dovodne vode, °C | Področje uporabe |
| 0,88 (9) | 0,2; 0,4; 0,7; 1,0 | Nasičen | Zadovoljevanje tehnoloških in ogrevalnih potreb malih industrijskih podjetij | |
| 1,37 (14) | 2,5 | Nasičen | Zadovoljevanje tehnoloških in toplotnih potreb večjih industrijskih podjetij | |
| 4; 6,5; 10; 15; 20 | Nasičeno ali pregreto, 250 | Kotlovnice za četrtletno ogrevanje | ||
| 2,35 (24) | 4; 6,5; 10; 15; 20 | Nasičeno ali pregreto, 370 in 425 | Zadovoljevanje tehnoloških potreb nekaterih industrijskih podjetij | |
| 3,92 (40) | 6,5; 10; 15; 20; 25; 35; 50; 75 | Oskrba s paro turbin z močjo od 0,75 do 12,0 MW v malih elektrarnah | ||
| 9,80 (100) | 60; 90; 120; 160; 220 | Oskrba s paro turbin od 12 do 50 MW v elektrarnah | ||
| 13,70 (140) | 160; 210; 320; 420; 480 | Oskrba s paro turbin z močjo od 50 do 200 MW v velikih elektrarnah | ||
| 320; 500; 640 | ||||
| 25,00 (255) | 950; 1600; 2500 | 570/570 (s sekundarnim pregrevanjem) | Oskrba s paro za turbine 300, 500 in 800 MW v največjih elektrarnah |
Glede na parno kapaciteto ločimo kotle z nizko parno zmogljivostjo (do 25 t/h), srednjo parno zmogljivostjo (od 35 do 220 t/h) in visoko parno zmogljivostjo (od 220 t/h ali več).
Glede na tlak proizvedene pare ločimo kotle: nizkotlačne (do 1,37 MPa), srednjetlačne (2,35 in 3,92 MPa), visokotlačne (9,81 in 13,7 MPa) in superkritične (25,1 MPa). Meja, ki ločuje nizkotlačne kotle od srednjetlačnih kotlov, je pogojna.
Kotlovske enote proizvajajo nasičeno paro ali paro, pregreto na različne temperature, katerih vrednost je odvisna od njenega tlaka. Trenutno v visokotlačnih kotlih temperatura pare ne presega 570 °C. Temperatura napajalne vode se glede na tlak pare v kotlu giblje od 50 do 260 °C.
Toplovodni kotli so značilni po toplotni moči (kW ali MW, v sistemu MKGSS - Gcal/h), temperaturi in tlaku ogrevane vode ter po vrsti kovine, iz katere je kotel izdelan.
7.3. Glavne vrste kotlovskih enot
Napajalne kotlovske enote. Kotlovske enote z zmogljivostjo pare od 50 do 220 t / h pri tlaku 3,92 ... 13,7 MPa so izdelane samo v obliki bobnastih enot, ki delujejo z naravno cirkulacijo vode. Enote s parno zmogljivostjo od 250 do 640 t/h pri tlaku 13,7 MPa so izdelane v obliki bobna in neposrednega toka, kotlovske enote s parno zmogljivostjo 950 t/h ali več pri tlaku 25 MPa. MPa - samo v obliki neposrednega toka, saj pri superkritičnem tlaku ni mogoče izvesti naravne cirkulacije.
Za tipično kotlovsko enoto s parno zmogljivostjo 50 ... 220 t / h za parni tlak 3,97 ... 13,7 MPa pri temperaturi pregrevanja 440 ... 570 ° C (slika 7.4) je značilna postavitev njegovih elementov v obliki črke P, kar povzroči dva prehoda dimnih plinov. Prva poteza je oklopljena peč, ki je določila ime vrste kotlovske enote. Zaščita peči je tako pomembna, da se vsa toplota, ki je potrebna za pretvorbo vode, ki vstopa v boben kotla, v paro prenese na površine zaslona v njem. Izhaja iz zgorevalne komore 2, dimni plini vstopijo v kratko vodoravno povezovalno dimno cev, kjer je nameščen pregrelnik 4, ločen od zgorevalne komore le z majhnim festonom 3. Po tem se dimni plini pošljejo v drugi - padajoči plinovod, v katerem so vodni ekonomizatorji 5 in grelniki zraka nameščeni v rezu. 6. Gorilniki 1 lahko vrtinčasta, nameščena na sprednji steni ali na stranskih stenah nasproti, in kotna (kot je prikazano na sliki 7.4). Pri postavitvi kotla v obliki črke U, ki deluje z naravno cirkulacijo vode (slika 7.5), boben 4 kotel je praviloma nameščen relativno visoko nad kuriščem; ločevanje pare v teh kotlih se običajno izvaja v oddaljenih napravah - ciklonih 5.
riž. 7.4. Kotlovska enota z zmogljivostjo pare 220 t/h, tlakom pare 9,8 MPa in temperaturo pregrete pare 540 °C:
1 - gorilniki; 2 - zgorevalna komora; 3 - feston; 4 - pregrelnik; 5 - vodni ekonomizatorji; 6 - grelniki zraka
Pri žganju antracita se uporablja polodprta, popolnoma zaščitena peč. 2 z nasprotnimi gorilniki 1 na sprednji in zadnji steni ter kurišče za odstranjevanje tekoče žlindre. Na stene zgorevalne komore so nameščeni zasloni z zatiči, izolirani z ognjevzdržno maso, na stene hladilne komore pa odprti zasloni. Pogosto uporabljen kombinirani pregrelnik pare 3, sestavljen iz stropnega sevalnega dela, polsevalnih zaslonov in konvektivnega dela. V padajočem delu enote je v rezu, to je izmenično, nameščen vodni ekonomizer. 6 druga stopnja (v smeri vode) in cevni grelnik zraka 7 druge stopnje (v smeri zraka), ki mu sledi vodni ekonomizator 8 tednov grelec zraka 9 Prvi korak.
riž. 7.5. Kotlovska enota z zmogljivostjo pare 420 t/h, tlakom pare 13,7 MPa in temperaturo pregrete pare 570 °C:
1 - gorilniki; 2 - oklopljena peč; 3 ~- pregrevalniki; 4 - boben;
5 - ciklon; 6, 8 - ekonomizatorji; 7, 9 - grelniki zraka
Kotlovske enote z zmogljivostjo pare 950, 1600 in 2500 t/h za tlak pare 25 MPa so zasnovane za delovanje v enoti s turbinami z močjo 300, 500 in 800 MW. Postavitev kotlovskih enot z imenovano kapaciteto pare je v obliki črke U z grelnikom zraka, ki je nameščen zunaj glavnega dela enote. Dvojno pregrevanje pare. Njegov tlak po primarnem pregrevalniku je 25 MPa, temperatura je 565 ° C, po sekundarnem - 4 MPa oziroma 570 ° C.
Vse konvektivne grelne površine so izdelane v obliki paketov horizontalnih tuljav. Zunanji premer cevi grelnih površin je 32 mm.
parni kotli industrijski kotli. Industrijske kotlovnice, ki oskrbujejo industrijska podjetja z nizkotlačno paro (do 1,4 MPa), so opremljene s parnimi kotli domače industrije z zmogljivostjo do 50 t / h. Kotli se proizvajajo za kurjenje trdnih, tekočih in plinasta goriva a.
V številnih industrijskih podjetjih se, kadar je to tehnološko potrebno, uporabljajo srednjetlačni kotli. Enobobenski vertikalni vodocevni kotel BK-35 (slika 7.6) z zmogljivostjo 35 t / h pri nadtlaku v bobnu 4,3 MPa (tlak pare na izhodu iz pregrevalnika je 3,8 MPa) in pregretju temperatura 440 ° C je sestavljen iz dveh navpičnih plinskih kanalov - dvižnega in spodnjega, ki sta v zgornjem delu povezana z majhnim vodoravnim dimnim kanalom. Ta razporeditev kotla se imenuje U-oblika.
Kotel ima zelo razvito zaslonsko površino in relativno majhen konvekcijski snop. Cevi zaslona 60 x 3 mm so izdelane iz jekla razreda 20. Cevi zadnjega zaslona so v zgornjem delu razdeljene in tvorijo pokrovačo. Spodnji konci sitaste cevi se razširijo v kolektorje, zgornje pa v boben.
Glavna vrsta parnih kotlov z majhno zmogljivostjo, ki se pogosto uporabljajo v različnih panogah, transportu, javnih službah in kmetijstvo(para se uporablja za tehnološke in ogrevalne ter prezračevalne potrebe), kot tudi v elektrarnah majhne moči so vertikalni vodocevni kotli DKVR. Glavne značilnosti kotlov DKVR so podane v tabeli. 7.2.
Toplovodni kotli. Prej je bilo omenjeno, da pri SPTE z veliko toplotno obremenitvijo namesto koničnih omrežnih grelnikov vode, toplovodni kotli velika moč za centralizirano oskrbo s toploto velikih industrijskih podjetij, mest in posameznih območij.
riž. 7.6. Parni enobobenski kotel BK-35 s pečjo na olje-plin:
1 - oljno-plinski gorilnik; 2 - stranski zaslon; 3 - sprednji zaslon; 4 - oskrba s plinom; 5 - zračni kanal; 6 - spustne cevi; 7 - okvir; 8 - ciklon; 9 - boben kotla; 10 - oskrba z vodo; 11 - zbiralnik pregrevalnika; 12 - izhod za paro; 13 - površinski parni hladilnik; 14 - pregrelnik; 15 - serpentinski ekonomizator; 16 - odvod dimnih plinov; 17 - cevni grelnik zraka; 18 - zadnji zaslon; 19 - zgorevalna komora
Tabela 7.2. Glavne značilnosti kotlov DKVR, proizvodnja
Uralkotlomash (tekoče in plinasto gorivo)
| Znamka | Kapaciteta pare, t/h | Tlak pare, MPa | Temperatura, °C | Učinkovitost, % (plin/kurilno olje) | Mere, mm | Teža, kg | ||
| Dolžina | Premer | Višina | ||||||
| DKVR-2,5-13 | 2,5 | 1,3 | 90,0/883 | |||||
| DKVR-4-13 | 4,0 | 1,3 | 90,0/888 | |||||
| DKVR-6; 5~13 | 6,5 | 1,3 | 91,0/895 | |||||
| DKVR-10-13 | 10,0 | 1,3 | 91,0/895 | |||||
| DKVR-10-13 | 10,0 | 1,3 | 90,0/880 | |||||
| DKVR-Yu-23 | 10,0 | 2,3 | 91,0/890 | |||||
| DKVR-10-23 | 10,0 | 2,3 | 90,0/890 | |||||
| DKVR-10-39 | 10,0 | 3,9 | 89,0 | |||||
| DKVR-10-39 | 10,0 | 3,9 | 89,0 | |||||
| DKVR-20-13 | 20,0 | 1,3 | 92,0/900 | 43 700 | ||||
| DKVR-20-13 | 20,0 | 1,3 | 91,0/890 | |||||
| DKVR-20-23 | 20,0 | 2,3 | 91,0/890 | 44 4001 |
Toplovodni kotli so namenjeni za pripravo tople vode določenih parametrov, predvsem za ogrevanje. Delujejo na direktnem tokokrogu s stalnim pretokom vode. Končna temperatura ogrevanja je določena s pogoji za vzdrževanje stabilne temperature v stanovanjskih in delovnih prostorih, ogrevanih s kurilnimi napravami, skozi katere kroži v kotlu segreta voda. Zato se s konstantno površino grelnih naprav temperatura vode, ki se jim dovaja, poveča z znižanjem temperature okolja. Običajno se voda ogrevalnega omrežja v kotlih segreje od 70 ... 104 do 150 ... 170 ° C. V zadnjem času je prišlo do težnje po povečanju temperature ogrevanja vode na 180 ... 200 ° C.
Da bi preprečili kondenzacijo vodne pare iz dimnih plinov in posledično zunanjo korozijo ogrevalnih površin, mora biti temperatura vode na vstopu v enoto nad rosiščem produktov izgorevanja. V tem primeru tudi temperatura sten cevi na mestu vstopa vode ne bo nižja od rosišča. Zato temperatura vstopne vode ne sme biti nižja od 60 °C za delovanje na zemeljski plin, 70 °C za kurilno olje z nizko vsebnostjo žvepla in 110 °C za kurilno olje z visoko vsebnostjo žvepla. Ker lahko vodo v ogrevalnem sistemu ohladimo na temperaturo pod 60 °C, se ji pred vstopom v enoto pomeša določena količina (direktne) vode, ki je že segreta v kotlu.
riž. 7.7. Toplovodni kotel na plinsko olje tipa PTVM-50-1
Toplovodni kotel na plinsko olje tipa PTVM-50-1 (slika 7.7) s toplotno močjo 50 Gcal / h se je dobro izkazal pri delovanju.
7.4. Glavni elementi kotlovske enote
Glavni elementi kotla so: evaporativne grelne površine (stenske cevi in kotlovski snop), pregrelnik z regulatorjem pregrevanja pare, vodni ekonomizator, grelnik zraka in vlečne naprave.
Izparilne površine kotla. Grelne površine za proizvodnjo pare (izparilne) se med seboj razlikujejo v kotlih različnih sistemov, praviloma pa se nahajajo predvsem v zgorevalna komora in zaznavajo toploto s sevanjem – sevanjem. To so zaslonske cevi, kot tudi konvektivni (kotlovni) snop, nameščen na izhodu iz peči majhnih kotlov (slika 7.8, a).
riž. 7.8. Postavitve uparjalnikov (a) in pregrevalniki (b) površine bobnaste kotlovske enote:
/ - kontura obloge peči; 2, 3, 4 - stranske plošče zaslona; 5 - sprednji zaslon; 6, 10, 12 - zbiralniki zaslonov in konvektivnega žarka; 7 - boben; 8 - feston; 9 - kotlovski snop; 11 - zadnji zaslon; 13 - stenski sevalni pregrelnik; 14 - polsevalni pregrelnik zaslona; 15 ~~ stropni sevalni pregrelnik; 16 ~ regulator pregrevanja; 17 - odstranjevanje pregrete pare; 18 - konvekcijski pregrelnik
Zasloni kotlov z naravno cirkulacijo, ki delujejo pod vakuumom v peči, so izdelani iz gladkih cevi (gladkocevni zasloni) z notranjim premerom 40 ... 60 mm. Zasloni so vrsta navpičnih dvižnih cevi, ki so med seboj vzporedno povezane s kolektorji (glej sliko 7.8, a). Razmik med cevmi je običajno 4...6 mm. Nekatere sitaste cevi so vstavljene neposredno v boben in nimajo zgornjih glav. Vsaka plošča zaslonov skupaj z odvodnimi cevmi, nameščenimi zunaj obloge peči, tvori neodvisen obtočni krog.
Cevi zadnjega zaslona na mestu izstopa produktov zgorevanja iz peči so vzrejene v 2-3 vrstah. Ta izpust cevi se imenuje festooning. Omogoča vam povečanje preseka za prehod plinov, zmanjšanje njihove hitrosti in preprečuje zamašitev rež med cevmi, utrjenimi med hlajenjem z delci staljenega pepela, ki jih odvajajo plini iz peči.
V visokozmogljivih generatorjih pare so poleg stenskih nameščeni dodatni zasloni, ki delijo peč na ločene predelke. Ti zasloni so osvetljeni z baklami z dveh strani in se imenujejo dvojna svetloba. Zaznajo dvakrat več toplote kot stenske. Dvosvetlobni zasloni, ki povečujejo celotno absorpcijo toplote v peči, omogočajo zmanjšanje njene velikosti.
Pregrevalniki. Pregrelnik je zasnovan tako, da poveča temperaturo pare, ki prihaja iz uparjalnega sistema kotla. Je eden najbolj kritičnih elementov kotlovske enote. S povečanjem parametrov pare se toplotna absorpcija pregrevalnikov poveča na 60% celotne toplotne absorpcije kotlovske enote. Zaradi želje po visokem pregretju pare je treba del pregrevalnika postaviti v območje visokih temperatur produktov zgorevanja, kar seveda zmanjša trdnost kovine cevi. Glede na način določanja prenosa toplote iz plinov, pregrevalnikov ali njihovih posameznih stopenj (slika 7.8, b) delimo na konvektivne, sevalne in polsevalne.
Radiacijski pregrevalniki so običajno izdelani iz cevi s premerom 22 ... 54 mm. Pri visokih parametrih pare so nameščeni v zgorevalni komori, večino toplote pa prejmejo s sevanjem gorilnika.
Konvektivni pregrevalniki se nahajajo v vodoravnem dimniku ali na začetku konvektivnega jaška v obliki gostih paketov, ki jih tvorijo tuljave s korakom vzdolž širine dimnika, ki je enak 2,5 ... 3 premerom cevi.
Konvektivni pregrevalniki so glede na smer gibanja pare v tuljavah in pretok dimnih plinov lahko protitočni, enosmerni in z mešano smerjo toka.
Temperatura pregrete pare mora biti vedno konstantna, ne glede na način delovanja in obremenitev kotla, saj se pri njenem zniževanju vsebnost vlage v pari poveča. zadnji koraki turbine, pri dvigu temperature nad računsko pa obstaja nevarnost prevelikih toplotnih deformacij in zmanjšanja trdnosti posameznih elementov turbine. Temperaturo pare vzdržujte na konstantni ravni s pomočjo regulacijskih naprav - razgrevalnikov. Najpogosteje uporabljeni razgrevalniki so injekcijski, pri katerih se regulacija izvaja z vbrizgavanjem demineralizirane vode (kondenzata) v tok pare. Med izhlapevanjem voda pari odvzame del toplote in zniža njeno temperaturo (slika 7.9, a).
Običajno je vbrizgovalni pregrevalnik nameščen med ločeni deli pregrelnik. Voda se vbrizga skozi niz lukenj po obodu šobe in razprši znotraj plašča, sestavljenega iz difuzorja in cilindričnega dela, ki ščiti telo, ki ima višjo temperaturo, pred brizganjem vode iz njega, da se prepreči razpoke kovina telesa zaradi ostre spremembe temperature.
riž. 7.9. Razgrevalniki: a - injiciranje; b - površina s parnim hlajenjem z napajalno vodo; 1 – loputa za merilne instrumente; 2 – cilindrični del srajce; 3 - telo razgrevalnika; 4 - difuzor; 5 - luknje za brizganje vode v pari; 6 - glava razgrevalnika; 7- cevna plošča; 8 - zbiralnik; 9 - srajca, ki preprečuje, da bi para izprala cevno ploščo; 10, 14 - cevi za dovod in odvod pare iz razgrevalnika; 11 - oddaljene predelne stene; 12 - vodna tuljava; 13 - vzdolžna pregrada, ki izboljša parno pranje tuljav; 15, 16 - cevi za dovod in odvod napajalne vode
V kotlih s srednjo močjo pare se uporabljajo površinski pregrevalniki (slika 7.9, b), ki so običajno nameščeni na vstopu pare v pregrelnik ali med njegovimi posameznimi deli.
Para se dovaja v zbiralnik in odvaja skozi tuljave. Znotraj kolektorja so tuljave, skozi katere teče napajalna voda. Temperatura pare se uravnava s količino vode, ki vstopa v pregrevalnik.
Ekonomizatorji vode. Te naprave so namenjene segrevanju napajalne vode pred vstopom v izparilni del kotla s pomočjo toplote izpušnih plinov. Nahajajo se v konvekcijskem dimniku in delujejo pri relativno nizkih temperaturah produktov izgorevanja (dimnih plinov).
riž. 7.10. Ekonomizator jeklene tuljave:
1 - spodnji razdelilnik; 2 - zgornji zbiralnik; 3 - podporno stojalo; 4 - tuljave; 5 -- nosilni nosilci (ohlajeni); 6 - spust vode
Najpogosteje so ekonomizatorji (slika 7.10) izdelani iz jeklene cevi s premerom 28 ... 38 mm, upognjen v vodoravne kolobarje in razporejen v pakete. Cevi v paketih so razporejene precej tesno: razdalja med osema sosednjih cevi čez tok dimnih plinov je 2,0 ... 2,5 premera cevi, vzdolž toka - 1,0 ... 1,5. Pritrditev tuljavnih cevi in njihova razdalja se izvajata s podpornimi stebri, pritrjenimi v večini primerov na votle (za zračno hlajenje), nosilce okvirja, izolirane s strani vročih plinov.
Glede na stopnjo segrevanja vode so ekonomizatorji razdeljeni na ne-vreli in vreli. V vrelnem ekonomizatorju se lahko do 20 % vode pretvori v paro.
Skupno število vzporedno delujočih cevi je izbrano na podlagi hitrosti vode najmanj 0,5 m/s za nevrete in 1 m/s za vrelne ekonomizatorje. Te hitrosti so posledica potrebe po izpiranju zračnih mehurčkov s sten cevi, ki prispevajo k koroziji in preprečujejo ločevanje mešanice pare in vode, kar lahko povzroči pregrevanje zgornje stene cevi, ki je slabo ohlajena pare in njenega zloma. Gibanje vode v ekonomizatorju je nujno navzgor. Število cevi v paketu v vodoravni ravnini je izbrano glede na hitrost produktov zgorevanja 6 ... 9 m / s. Ta hitrost je določena z željo po eni strani zaščititi tuljave pred odnašanjem pepela in po drugi strani preprečiti prekomerno obrabo pepela. Koeficienti prenosa toplote pod temi pogoji so običajno 50 ... 80 W / (m 2 - K). Za udobje popravila in čiščenja cevi pred zunanjimi onesnaževalci je ekonomizator razdeljen na pakete višine 1,0 ... 1,5 m z razmiki med njimi do 800 mm.
Zunanji onesnaževalci se odstranijo s površine tuljav z občasnim vklopom sistema za čiščenje drobovja, ko kovinsko drobljenje prehaja (pada) od zgoraj navzdol skozi konvektivne grelne površine in zbija usedline, ki se držijo cevi. Lepljenje pepela je lahko posledica rosenja dimnih plinov na relativno hladni površini cevi. To je eden od razlogov za predgretje napajalne vode, ki se dovaja v ekonomizator, na temperaturo nad rosiščem vodne pare ali pare žveplove kisline v dimnih plinih.
Zgornje vrste cevi ekonomizatorja so med delovanjem kotla na trda goriva, tudi pri relativno nizkih hitrostih plina, izpostavljene opazni obrabi pepela. Za preprečitev obrabe pepela so na te cevi pritrjene različne zaščitne obloge.
Grelniki zraka. Nameščeni so za predgretje zraka, ki se pošilja v peč, da se poveča učinkovitost zgorevanja goriva, pa tudi za naprave za mletje premoga.
Optimalna vrednost segrevanje zraka v grelniku zraka je odvisno od tal kurljivega goriva, njegove vlažnosti, vrste kurilne naprave in znaša 200 °C za premog kurjen na verižni rešetki (da se prepreči pregrevanje rešetke), 250 °C kurjenje s šoto na istih rešetkah, 350. ..450 °C za tekoča ali praškasta goriva, zgorevana v komornih pečeh.
Za doseganje visoke temperature ogrevanja zraka se uporablja dvostopenjsko ogrevanje. Da bi to naredili, je grelnik zraka razdeljen na dva dela, med katerima ("v rezu") je nameščen del vodnega ekonomizatorja.
Temperatura zraka, ki vstopa v grelnik zraka, mora biti 10 ... 15 °C nad rosiščem dimnih plinov, da preprečimo korozijo hladnega dela grelnika zraka zaradi kondenzacije vodne pare v dimnih plinov (ko pridejo v stik z razmeroma hladnimi stenami grelnika zraka), ter zamašijo prehodne kanale za pline s pepelom, ki se oprime mokrih sten. Te pogoje je mogoče izpolniti na dva načina: bodisi s povišanjem temperature izpušnih plinov in izgubo toplote, kar je ekonomsko nerentabilno, bodisi z vgradnjo posebnih naprav za ogrevanje zraka pred vstopom v grelnik zraka. Za to se uporabljajo posebni grelci, v katerih se zrak segreva s selektivno paro iz turbin. V nekaterih primerih se ogrevanje zraka izvaja z recirkulacijo, tj. del zraka, segret v grelniku zraka, se po sesalni cevi vrne v puhalo in se meša s hladnim zrakom.
Glede na princip delovanja grelnike zraka delimo na rekuperativne in regenerativne. Pri rekuperacijskih grelnikih zraka se toplota iz plinov v zrak prenaša skozi fiksno kovinsko steno cevi, ki ju ločuje. Praviloma so to jekleni cevni grelniki zraka (slika 7.11) s premerom cevi 25 ... 40 mm. Cevi v njej so običajno nameščene navpično, produkti zgorevanja se premikajo znotraj njih; zrak jih opere s prečnim tokom v več prehodih, ki jih organizirajo obvodni zračni kanali (kanali) in vmesne predelne stene.
Plin v ceveh se giblje s hitrostjo 8 ... 15 m / s, zrak med cevmi je dvakrat počasnejši. To omogoča približno enake koeficiente toplotne prehodnosti na obeh straneh stene cevi.
Toplotno raztezanje grelnika zraka zaznava kompenzator leče 6 (glej sliko 7.11), ki je nameščen nad grelnikom zraka. S pomočjo prirobnic je privit od spodaj na grelnik zraka in od zgoraj - na prehodni okvir prejšnjega dimnika kotlovne enote.
riž. 7.11. Cevni grelnik zraka:
1 - stolpec; 2 - podporni okvir; 3, 7 - zračni kanali; 4 - jeklo
cevi 40´1,5 mm; 5, 9 – zgornje in spodnje cevne plošče debeline 20...25 mm;
6 - kompenzator toplotnega raztezanja; 8 – vmesna cevna plošča
Pri regenerativnem grelniku zraka se toplota prenaša s kovinsko šobo, ki se občasno segreje z zgorevalnimi plini, nato pa se prenese na zračni tok in mu odda akumulirano toploto. Regenerativni grelnik zraka kotla je počasi vrteč se (3 ... 5 vrt / min) boben (rotor) s tesnilom (šobo) iz valovitih tankih jeklenih pločevin, zaprt v fiksnem ohišju. Telo je razdeljeno s sektorskimi ploščami na dva dela - zrak in plin. Ko se rotor vrti, tesnilo izmenično prečka plin, nato zračni tok. Kljub temu, da embalaža deluje v nestacionarnem načinu, se ogrevanje neprekinjenega zračnega toka izvaja neprekinjeno brez temperaturnih nihanj. Gibanje plinov in zraka je protitočno.
Regenerativni grelnik zraka je kompakten (do 250 m2 površine na 1 m3 embalaže). Široko se uporablja v močnih električnih kotlih. Njegova pomanjkljivost so veliki (do 10%) dotoki zraka v plinsko pot, kar vodi do preobremenitev puhal in odimljevalcev ter povečanja izgub z izpušnimi plini.
Naprave za vpihovanje kotlovne enote. Za zgorevanje goriva v kurišču kotlovne enote je treba vanj dovajati zrak. Za odstranitev plinastih produktov zgorevanja iz peči in zagotovitev njihovega prehoda skozi celoten sistem ogrevalnih površin kotlovne enote je treba ustvariti vlek.
Trenutno obstajajo štiri sheme za dovod zraka in odstranjevanje produktov zgorevanja v kotlovnicah:
z naravnim vlekom, ki ga ustvari dimnik, in naravnim sesanjem zraka v peč zaradi redčenja v njem, ki ga ustvari vlek cevi;
· umetni vlek, ki ga ustvarja ekshauster, in sesanje zraka v peč, kot posledica redčenja, ki ga ustvarja ekshauster;
· umetni vlek, ki ga ustvari dimnik in prisilni dovod zraka v peč s puhalom;
nadpolnjenje, pri katerem je celotna kotlovska naprava zatesnjena in postavljena pod določen nadtlak, ki ga ustvari puhalo, ki zadostuje za premagovanje vseh uporov zračnih in plinskih poti, kar odpravlja potrebo po vgradnji odvoda dima.
Dimnik se ohrani v vseh primerih umetnega vleka ali tlačnega obratovanja, glavni namen dimnika pa je odvajanje dimnih plinov v višje plasti ozračja z namenom izboljšanja pogojev za njihovo razpršitev v prostoru.
V kotlovnicah z visoko zmogljivostjo pare se pogosto uporablja umetni vlek z umetnim pihanjem.
Dimniki so opečni, armiranobetonski in železni. Cevi do višine 80 m so praviloma zidane, višje pa iz armiranega betona. Železne cevi so nameščene samo na navpično valjastih kotlih, pa tudi na močnih jeklenih stolpnih toplovodnih kotlih. Za zmanjšanje stroškov se običajno zgradi en skupni dimnik za celotno kotlovnico ali skupino kotlovnic.
Princip delovanja dimnika ostaja enak pri napravah, ki delujejo z naravnim in umetnim vlekom, s to posebnostjo, da mora dimnik pri naravnem vleku premagati upor celotne kotlovne instalacije, pri umetnem pa ustvari dodaten vlek k glavnemu ustvarjenemu. z odvodom dima.
Na sl. 7.12 prikazuje diagram kotla z naravnim vlekom, ki ga ustvarja dimnik 2 . Napolnjena je z dimnimi plini (produkti zgorevanja) z gostoto r g, kg / m 3 in se posreduje skozi dimne kanale kotla. 1 z atmosferskim zrakom, katerega gostota je r in, kg / m 3. Očitno je, da je r in > r r.
Z višino dimnika H razlika tlaka v zračnem stolpcu gH r v in plini gH r g na ravni dna cevi, to je vrednost potiska D S, N/m 2 ima obliko
kjer sta p in Rg gostoti zraka in plina pri normalnih pogojih, kg/m; AT- barometrični tlak, mm Hg. Umetnost. Če nadomestimo vrednosti r v 0 in r g 0, dobimo
Iz enačbe (7.2) sledi, da je naravni vlek tem večji, čim večja je višina cevi in temperatura dimnih plinov ter čim nižja je temperatura okoliškega zraka.
Najmanjša dovoljena višina cevi je urejena iz sanitarnih razlogov. Premer cevi je določen s količino dimnih plinov, ki iztekajo iz nje pri največji moči pare vseh kotlovskih enot, ki so priključene na cev. Z naravnim ugrezom mora biti ta hitrost v območju 6 ... 10 m / s in ne sme biti manjša od 4 m / s, da preprečite motnje ugreza zaradi vetra (pihanje cevi). Pri umetnem vleku se običajno predpostavlja, da je hitrost odtoka dimnih plinov iz cevi 20 ... 25 m / s.
riž. 7.12. Shema kotla z naravnim vlekom, ki ga ustvarja dimnik:
1 - kotel; 2 - dimnik
Za kotlovske enote so nameščeni centrifugalni odvod dima in vlečni ventilatorji, za generatorje pare z zmogljivostjo 950 t / h in več - aksialni večstopenjski odvod dima.
Dimniki so nameščeni za kotlovsko enoto, v kotlovnicah na trda goriva pa se dimniki vgradijo po odstranitvi pepela, da se zmanjša količina letečega pepela, ki prehaja skozi odvodni ventilator, in s tem zmanjša obraba pepela odvodnega ventilatorja. rotor. n
Podtlak, ki ga mora ustvariti odvod dima, je določen s skupnim aerodinamičnega upora plinska pot kotlovnice, ki jo je treba premagati, pod pogojem, da je redčenje dimnih plinov na vrhu peči 20 ... 30 Pa in da se na izstopu dimnih plinov iz dimnih plinov ustvari potreben hitrostni tlak. dimnik. V majhnih kotlovnicah je vakuum, ki ga ustvari dimnik, običajno 1000 ... 2000 Pa, v velikih napravah pa 2500 ... 3000 Pa.
Ventilatorji, nameščeni pred grelnikom zraka, so zasnovani tako, da vanj dovajajo neogrevan zrak. Tlak, ki ga ustvarja ventilator, je določen z aerodinamičnim uporom zračne poti, ki ga je treba premagati. Običajno je sestavljen iz uporov sesalnega kanala, grelnika zraka, zračnih kanalov med grelnikom zraka in kuriščem ter upora rešetke in plasti goriva ali gorilnikov. V celoti so ti upornosti 1000 ... 1500 Pa za kotlovnice z majhno zmogljivostjo in se povečajo na 2000 ... 2500 Pa za velike kotlovnice.
7.5. Toplotna bilanca kotlovske enote
Toplotna bilanca parnega kotla. To ravnovesje je sestavljeno iz vzpostavitve enakosti med količino toplote, dovedene v enoto med zgorevanjem goriva, imenovano razpoložljiva toplota Q p str , in količino porabljene toplote Q 1 in toplotne izgube. Na podlagi toplotne bilance se ugotovi učinkovitost in poraba goriva.
Pri ustaljenem delovanju enote je toplotna bilanca za 1 kg ali 1 m 3 pogorelega goriva naslednja:
kje Q p str - razpoložljiva toplota na 1 kg trdnega ali tekočega goriva ali 1 m 3 plinastega goriva, kJ / kg ali kJ / m 3; Q 1 - uporabljena toplota; Q 2 - izguba toplote s plini, ki zapuščajo enoto; Q 3 - izguba toplote zaradi kemične nepopolnosti zgorevanja goriva (premalo); Q 4 - izguba toplote zaradi mehanske nepopolnosti zgorevanja; Q 5 - izguba toplote v okolje skozi zunanjo ohišje kotla; Q 6 - toplotne izgube z žlindro (slika 7.13).
Običajno se pri izračunih uporablja enačba toplotne bilance, izražena kot odstotek glede na razpoložljivo toploto, vzeto kot 100 % ( Q p p = 100):
kje q 1 = Q 1 × 100/Q p p; q2= Q 2 × 100/Q p p itd.
Razpoložljiva toplota vključuje vse vrste toplote, vnesene v peč skupaj z gorivom:
kje Qšt – nižja delovna kalorična vrednost zgorevanja goriva; Q ft je fizična toplota goriva, vključno s toploto, pridobljeno med sušenjem in segrevanjem; Q v.vn - toplota zraka, ki ga prejme pri segrevanju zunaj kotla; Q f je toplota, dovedena v peč s paro iz razpršilne šobe.
Toplotna bilanca kotlovske enote je relativna glede na nekaj temperaturni nivo ali z drugimi besedami glede na neko referenčno temperaturo. Če za to temperaturo vzamemo temperaturo zraka, ki vstopa v kotlovsko enoto brez ogrevanja izven kotla, ne upoštevamo toplote parnega suka v šobah in izključimo vrednost Q ft, ker je zanemarljiva v primerjavi s kalorično vrednostjo goriva, lahko vzamemo
Izraz (7.5) ne upošteva toplote, ki jo v kurišče vnese vroč zrak lastnega kotla. Dejstvo je, da produkti zgorevanja oddajo enako količino toplote zraku v grelniku zraka znotraj kotlovske enote, torej se izvaja neke vrste recirkulacija (vračanje) toplote.
riž. 7.13. Glavne toplotne izgube kotlovske enote
Porabljena toplota Q 1 zaznavajo grelne površine v zgorevalni komori kotla in njegovih konvektivnih plinskih kanalih, se prenesejo v delovno tekočino in se porabijo za ogrevanje vode do temperature faznega prehoda, izhlapevanje in pregrevanje pare. Količina porabljene toplote na 1 kg ali 1 m 3 zgorelega goriva,
kje D 1 , D n, D pr, - oziroma zmogljivost parnega kotla (poraba pregrete pare), poraba nasičena para, poraba kotlovske vode za vpihovanje, kg/s; AT- poraba goriva, kg / s ali m 3 / s; jaz pp, jaz", jaz", jaz pv - entalpije pregrete pare, nasičene pare, vode na liniji nasičenja, napajalne vode, kJ / kg. S stopnjo čiščenja 
in odsotnosti pretoka nasičene pare dobi formula (7.6) obliko
Za kotlovne enote, ki se uporabljajo za pripravo tople vode (toplovodni kotli),
kje G c - poraba tople vode, kg / s; jaz 1 in jaz 2 - specifične entalpije vode, ki vstopa v kotel in ga zapušča, kJ / kg.
Toplotne izgube parnega kotla. Učinkovitost porabe goriva je določena predvsem s popolnostjo zgorevanja goriva in globino hlajenja produktov zgorevanja v parnem kotlu.
Toplotne izgube z dimnimi plini Q 2 sta največja in sta določena s formulo
kje jaz ux - entalpija dimnih plinov pri temperaturi dimnih plinov q ux in presežku zraka v dimnih plinih α ux, kJ/kg ali kJ/m 3 ; jaz hv - entalpija hladnega zraka pri temperaturi hladnega zraka t xv in presežek zraka α xv; (100- q 4) je delež zgorelega goriva.
Za sodobne kotle je vrednost q 2 je znotraj 5...8 % razpoložljive toplote, q 2 narašča s povečanjem q ux, α ux in prostornine izpušnih plinov. Zmanjšanje q ux za približno 14 ... 15 ° C povzroči zmanjšanje q 2 do 1 %.
V sodobnih energetskih kotlovskih enotah je q uh 100 ... 120 ° C, v industrijskih grelnih enotah - 140 ... 180 ° C.
Izguba toplote zaradi kemičnega nepopolnega zgorevanja goriva Q 3 je toplota, ki je ostala kemično vezana v produktih nepopolnega zgorevanja. Določa se s formulo
kjer CO, H 2, CH 4 - volumetrična vsebnost produktov nepopolnega zgorevanja glede na suhe pline,%; številke pred CO, H 2, CH 4 - 100-krat zmanjšana kalorična vrednost 1 m 3 ustreznega plina, kJ / m 3.
Toplotne izgube zaradi kemičnega nepopolnega zgorevanja so običajno odvisne od kakovosti tvorbe zmesi in lokalne nezadostne količine kisika za popolno zgorevanje. Posledično q 3 je odvisna od α t Najmanjše vrednosti α t , pod katerim q 3 praktično ni, odvisno od vrste goriva in organizacije režima zgorevanja.
Kemično nepopolnost zgorevanja vedno spremlja nastajanje saj, kar je nesprejemljivo pri delovanju kotla.
Toplotne izgube zaradi mehanskega nepopolnega zgorevanja goriva Q 4 - to je toplota goriva, ki se med komornim zgorevanjem odnese skupaj s produkti zgorevanja (vnos) v plinske kanale kotla ali ostane v žlindri, med plastnim zgorevanjem pa v produktih, ki padejo skozi rešetka (dip):
kje a shl+pr, a un - delež pepela v žlindri, potopu in odvzemu se določi s tehtanjem iz tehtnice pepela a sl+pr + a un = 1 v delih enote; G shl+pr, G un - vsebnost gorljivih snovi v žlindri, potopu in odvajanju se določi s tehtanjem in naknadnim zgorevanjem v laboratorijskih pogojih vzorcev žlindre, potopitve, odvzema,%; 32,7 kJ/kg - kalorična vrednost gorljivih snovi v žlindri, potopu in odvajanju, po podatkih VTI; A r - vsebnost pepela v delovni masi goriva, %. Vrednost q 4 je odvisno od načina zgorevanja in načina odstranjevanja žlindre ter lastnosti goriva. Z utečenim postopkom zgorevanja trdega goriva v komornih pečeh q 4 » 0,3 ... 0,6 za goriva z visoko vsebnostjo hlapnih snovi, za antracitne drobce (ASh) q 4 > 2%. Pri stratificiranem zgorevanju za bitumenske premoge q 4 = 3,5 (od tega 1% zaradi izgub z žlindro in 2,5% - z odvzemom), za rjavo - q 4 = 4%.
Izguba toplote v okolje Q 5 je odvisna od zunanje površine enote in temperaturne razlike med površino in okoliškim zrakom (v 5» 0,5 ... 1,5 %).
Toplotne izgube z žlindro Q 6 nastanejo kot posledica odstranjevanja žlindre iz peči, katere temperatura je lahko precej visoka. V pečeh na premog v prahu z odstranjevanjem trdne žlindre je temperatura žlindre 600 ... 700 ° C, s tekočo žlindro - 1500 ... 1600 ° C.
Te izgube se izračunajo po formuli
kje z shl je toplotna kapaciteta žlindre, odvisna od temperature žlindre t linija Torej pri 600°C z wl = 0,930 kJ/(kg×K) in pri 1600°С z wl = 1,172 kJ/(kg×K).
Učinkovitost kotla in poraba goriva. Popolnost toplotnega delovanja parnega kotla ocenjujemo s koeficientom bruto učinkovitosti h do br,%. Da, v neposrednem ravnovesju.
kje Q do - toplota, koristno predana kotlu in izražena preko toplotne absorpcije ogrevalnih površin, kJ/s:
kje Q st - toplotna vsebnost vode ali zraka, segretega v kotlu in oddanega na stran, kJ / s (toplota pihanja se upošteva samo za D pr > 2 % od D).
Učinkovitost kotla lahko izračunamo tudi iz inverzne bilance:
Metoda neposredne bilance je manj natančna, predvsem zaradi težav pri določanju velikih mas porabljenega goriva pri obratovanju. Toplotne izgube so določene z večjo natančnostjo, zato metoda obratno ravnotežje našli prevladujočo porazdelitev pri določanju učinkovitosti.
Poleg bruto učinkovitosti se uporablja neto učinkovitost, ki prikazuje operativno odličnost enote:
kje q s.n - skupna poraba toplote za lastne potrebe kotla, to je poraba električne energije za pogon pomožnih mehanizmov (ventilatorji, črpalke itd.), poraba pare za vpihovanje in razprševanje kurilnega olja, izračunana v odstotkih od razpoložljive toplota.
Iz izraza (7.13) se določi poraba goriva, ki se dovaja v peč B kg/s,
Ker se del goriva izgubi zaradi mehanskega podgorevanja, se izračunana poraba goriva uporablja za vse izračune količin zraka in produktov zgorevanja ter entalpij. B R , kg/s, ob upoštevanju mehanske nepopolnosti zgorevanja:
Pri zgorevanju tekočih in plinastih goriv v kotlih Q 4 = 0
testna vprašanja
1. Kako so razvrščene kotlovne enote in kakšen je njihov namen?
2. Poimenujte glavne vrste kotlovskih enot in navedite njihove glavne elemente.
3. Opišite izparilne površine kotla, naštejte vrste pregrelnikov in načine za uravnavanje temperature pregrete pare.
4. Katere vrste vodnih ekonomizatorjev in grelnikov zraka se uporabljajo v kotlih? Povejte nam o načelih njihove naprave.
5. Kako poteka dovod zraka in odvod dimnih plinov v kotlovskih enotah?
6. Povejte nam o namenu dimnika in določanju njegovega vleka; navedite vrste odvodov dima, ki se uporabljajo v kotlovnicah.
7. Kakšna je toplotna bilanca kotlovske enote? Naštej toplotne izgube v kotlu in navedi njihove vzroke.
8. Kako se določi učinkovitost kotlovske enote?