Ministrstvo za izobraževanje in znanost Ruske federacije

Zvezni državni proračun izobraževalni

visokošolski zavod

Državna energija Ivanovo

Univerza poimenovana po V.I. Lenin"

Oddelek za termoelektrarne

Test

Po predmetu »Načini delovanja in delovanja

Testi kotlovskih inštalacij»

Možnost številka 6

Dokončano:

Študentska skupina 5-75

Zagulin A.S.

Ivanovo 2017.

1. Značilnosti in funkcije elektroenergetskih objektov.Značilnosti elektroenergetskih objektov:

Potreba po proizvodnji toplotne in električne energije za potrebe industrijskih podjetij in življenja ljudi je dobro znana. Samo električno energijo lahko proizvajajo generatorji, sončne celice, magnetohidrodinamični generatorji (MHD generatorji). Za industrijsko proizvodnjo električne energije pa se uporabljajo sinhroni trifazni generatorji izmeničnega toka, katerih primarni motorji so lahko parne, plinske ali hidravlične turbine.

Industrijsko proizvodnjo toplotne in električne energije ter njeno dobavo neposrednemu odjemalcu izvajajo energetski objekti.

Energetski objekti so: elektrarne, kotlovnice, toplotna in električna omrežja.

Kompleks elektroenergetskih objektov, ki so povezani s skupnim načinom delovanja in imajo centralizirano operativno dispečerski nadzor, tvori energetski sistem, ki je glavna tehnološka povezava v proizvodnji energije.

Spodaj je kratek opis energetskih objektov.

Elektrarne V splošnem so elektrarne podjetja ali naprave, namenjene proizvodnji električne energije. Glede na značilnosti glavnega tehnološkega procesa pretvorbe energije in vrsto uporabljenega energijskega vira delimo elektrarne na termoelektrarne(TPP); hidroelektrarne (HE); jedrske elektrarne (NPP); sončne elektrarne ali sončne elektrarne (SES); geotermalne elektrarne (GTE); plimske elektrarne (TE).

Večino električne energije (tako v Rusiji kot v svetu) proizvedejo toplotne (TE), jedrske (NE) in hidravlične elektrarne (HE). Sestava in lokacija elektrarn v regijah države sta odvisna od razpoložljivosti in razporeditve virov hidroenergije in toplotne energije po vsej državi, njihovih tehničnih in ekonomskih značilnosti, stroškov prevoza goriva, pa tudi od tehnične in ekonomske učinkovitosti energije. rastline.

Termoelektrarne (TE) se delijo na kondenzacijski (CES); soproizvodnja (termoelektrarne - SPTE); plinska turbina (GTPP); elektrarne s kombiniranim ciklom (PGES).

Kondenzacijske elektrarne (CPP) zgraditi čim bližje mestom črpanja goriva ali mestom, ki so primerna za njegov transport, na velikih rekah ali rezervoarjih. Glavne značilnosti IES so:

Uporaba močnih ekonomičnih kondenzacijskih turbin;

Blokovni princip gradnje sodobnih IES;

Proizvodnja za porabnika ene vrste energije - električne (toplotna energija se proizvaja samo za lastne potrebe postaje);

Zagotavljanje osnovnega in polovičnega dela načrta porabe električne energije;

Pomemben vpliv na ekološko stanje okolja.

Termoelektrarne (SPTE) zasnovan za centralizirano oskrbo industrijskih podjetij in mest z električno in toplotno energijo. Opremljeni so z ogrevalnimi turbinami tipa "T"; "PT"; "R"; "PR" itd.

Plinskoturbinske elektrarne (GTE)) saj so neodvisne elektrarne omejene distribucije. Osnova GTPP je plinska turbinska enota (GTU), ki vključuje kompresorje, zgorevalne komore in plinske turbine. Plinska turbina praviloma porabi visokokakovostno gorivo (tekoče ali plinasto), ki se dovaja v zgorevalno komoro. Tja stisnjen zrak črpa tudi kompresor. Vroči produkti zgorevanja dajejo svojo energijo plinski turbini, ki vrti kompresor in sinhroni generator. Glavne pomanjkljivosti GTU vključujejo:

Povečane lastnosti hrupa, ki zahtevajo dodatno zvočno izolacijo strojnice in dovodov zraka;

Poraba znatnega deleža (do 50-60%) notranje moči plinske turbine z zračnim kompresorjem;

Majhen razpon sprememb električne obremenitve zaradi specifičnega razmerja moči kompresorja in plinske turbine;

Nizka splošna učinkovitost (25-30%).

Glavne prednosti GTPP so hiter zagon elektrarne (1-2 min), visoka manevriranja in primernost za pokrivanje konic obremenitve v elektroenergetskih sistemih.

Kombinirane elektrarne (PGES) za sodobno energetiko so najučinkovitejše sredstvo za znatno povečanje toplotne in splošne učinkovitosti elektrarn na fosilna goriva. Osnova PGPP je elektrarna s kombiniranim ciklom (CCP), ki vključuje parne in plinske turbine, ki jih združuje skupni tehnološki cikel. Kombinacija teh inštalacij v eno celoto omogoča:

Zmanjšajte toplotne izgube z izpušnimi plini plinske turbine ali parnega kotla;

Uporabite pline za plinskimi turbinami kot ogret oksidant pri gorenju goriva;

Pridobite dodatno moč zaradi delnega premika regeneracije parnih turbinskih naprav in na koncu povečanja učinkovitosti elektrarne s kombiniranim ciklom do 46-55%.

Hidravlične elektrarne (HE) zasnovani za proizvodnjo električne energije z uporabo energije vodnih tokov (reke, slapovi itd.). Hidroturbine so glavni pogoni hidroelektrarn, ki poganjajo sinhrone generatorje. Posebnost HE je majhna poraba električne energije za lastne potrebe, ki je nekajkrat manjša kot pri TE. To je posledica odsotnosti velikih mehanizmov v sistemu lastnih potreb v HE. Poleg tega je tehnologija za proizvodnjo električne energije v hidroelektrarnah precej preprosta, enostavna za avtomatizacijo, zagon hidroelektrarne pa ne traja več kot 50 sekund, zato je priporočljivo, da s temi zagotovite rezervo moči elektroenergetskih sistemov. enote. Vendar pa je gradnja hidroelektrarn povezana z velikimi kapitalskimi naložbami, dolgimi obdobji gradnje, posebnostjo lokacije hidrovodnih virov v državi in ​​kompleksnostjo reševanja okoljskih problemov.

jedrske elektrarne (NPP) so v bistvu termoelektrarne, ki uporabljajo toplotno energijo jedrskih reakcij. Lahko se gradijo na skoraj katerem koli geografskem območju, če obstaja vir oskrbe z vodo. Količina porabljenega goriva (uranov koncentrat) je zanemarljiva, kar olajša potrebe po njegovem prevozu. Eden glavnih elementov jedrske elektrarne je reaktor. Trenutno se v jedrskih elektrarnah uporabljata dve vrsti reaktorjev - VVER (tlačno hlajen energijski reaktor) in RBMK (kanalni reaktor velike moči).

sončno, geotermalno, plimovanje,mlini na veter elektrarne spadajo med netradicionalne vrste elektrarn, informacije o katerih je mogoče dobiti iz dodatnih literarnih virov.

Kotlovnice

Kotlovnice vključujejo niz naprav, namenjenih za proizvodnjo toplotne energije v obliki vroča voda ali par. Glavni del tega kompleksa je parni ali toplovodni kotel. Glede na namen se kotlovnice delijo na energetske, ogrevalne ter proizvodne in ogrevalne.

Električne kotlovnice dovajajo paro v parne elektrarne, ki proizvajajo električno energijo, in so običajno vključene v kompleks TE v obliki kotlovnice ali kotlovnice kot del kotlovnice in turbinske delavnice TE.

Ogrevanje in industrijske kotlovnice so zgrajene v industrijskih podjetjih in zagotavljajo toplotno energijo za sisteme ogrevanja, prezračevanja, oskrbe s toplo vodo industrijske zgradbe in tehnoloških procesov proizvodnje.

Ogrevanje kotlovnic zagotavljajo toplotno energijo za sisteme ogrevanja, prezračevanja, oskrbe s toplo vodo v stanovanjskih in javnih zgradbah. V ogrevalnih kotlih se lahko uporabljajo kotli za ogrevanje vode in industrijski parni kotli različnih tipov in izvedb. Glavni kazalniki toplovodnega kotla so toplotna moč, t.j. toplotna zmogljivost in temperatura vode, za parni kotel pa - parna zmogljivost, tlak in temperatura sveže pare.

Ogrevalno omrežje

So toplotni cevovodi, namenjeni prenosu toplotne energije v obliki pare ali tople vode od vira toplote (TE ali kotlovnice) do odjemalcev toplote.

Struktura toplotnih cevovodov vključuje: med seboj povezane jeklene cevi; toplotna izolacija; kompenzatorji toplotnega raztezka; zaporni in regulacijski ventili; gradnja stavb; opore; kamere; drenažne in prezračevalne naprave.

Toplotno omrežje je eden najdražjih elementov sistema daljinskega ogrevanja.

Električna energija mreže

Električno omrežje je naprava, ki povezuje vire energije s porabniki električne energije. Glavni namen električnih omrežij je oskrba potrošnikov z električno energijo, poleg tega pa električna omrežja zagotavljajo prenos energije na dolge razdalje in omogočajo združevanje elektrarn v močne energetske sisteme. Primernost ustvarjanja močnih energetskih združenj je posledica njihovih velikih tehničnih in ekonomskih prednosti. Električna omrežja so razvrščena po različnih merilih:

Za prenos enosmernega ali trifaznega izmeničnega toka;

Električna omrežja nizke, srednje, visoke in previsoke napetosti;

Notranja in zunanja električna omrežja;

Osnovni, podeželski, mestni, industrijski; distribucija, dobava itd.

Podrobnejše informacije o električnih omrežjih so obravnavane v posebni tehnični literaturi.

Funkcije elektroenergetskih objektov

Z vidika tehnologije proizvodnje električne in toplotne energije so glavne funkcije elektroenergetskih objektov proizvodnja, pretvorba, distribucija toplotne in električne energije ter njena dobava odjemalcem.

Na sl. prikazuje shematski diagram kompleksa energetskih objektov, ki zagotavljajo industrijsko proizvodnjo toplotne in električne energije ter njeno dostavo potrošniku.

Osnova kompleksa je termoelektrarna, ki proizvaja, pretvarja in distribuira električno energijo ter proizvaja in dobavlja toplotno energijo.

Proizvodnja električne energije se izvaja neposredno v generatorju (3). Za vrtenje rotorja generatorja se uporablja parna turbina (2), ki se napaja z živo (pregreto) paro, pridobljeno v parnem kotlu (1). Električna energija, ki nastane v generatorju, se v transformatorju (4) pretvori v višjo napetost, da se zmanjšajo izgube pri prenosu električne energije do odjemalca. Del električne energije, proizvedene v generatorju, se uporablja za lastne potrebe SPTE. Drugi, večji del, se prenese v stikalno napravo (5). Iz stikalne naprave SPTE električna energija vstopa v električna omrežja energetskih sistemov, iz katerih se električna energija oskrbuje odjemalcem.

SPTE proizvaja tudi toplotno energijo in jo dobavlja odjemalcu v obliki pare in tople vode. Toplotna energija (Qp) v obliki pare se sprošča iz nadzorovanih industrijskih ekstrakcij turbine (v nekaterih primerih neposredno iz parnih kotlov preko ustrezne ROU) in se kot posledica njene uporabe pri porabniku kondenzira. Kondenzat se v celoti ali delno vrne od porabnika pare v SPTE in se nadalje uporablja v parovodni poti, s čimer se zmanjšajo izgube parne vode v elektrarni.

Ogrevanje omrežne vode se izvaja v omrežnih grelnikih (6) elektrarne, nato pa se ogrevana omrežna voda dovaja v cirkulacijski krog sistema za oskrbo s toplo vodo odjemalcev ali v tako imenovana ogrevalna omrežja. Kroženje tople ("neposredne") in hladne ("povratne") toplotne omrežne vode se izvaja zaradi delovanja tako imenovanih omrežnih črpalk (SN).

Shematski diagram kompleksa elektroenergetskih objektov

1 - parni kotel; 2 - parna turbina; 3 – sinhroni generator; 4 - transformator; 5 - stikalna naprava; 6 - omrežni grelec. KN, SN, TsN, PN - kondenzatne, omrežne, obtočne in prenosne črpalke; NPTS - črpalka za napajanje ogrevalnega omrežja; DS - odvod dima; S.N. – lastne potrebe SPTE; Tr.S.N. – pomožni transformator SPTE.

– – – meje servisnih območij za opremo elektroenergetskih objektov.

7. Navedite osnovno tehnološko shemo kotlovnice. Naštejte tehnološke sisteme v cevovodu kotla in jih (sisteme) na kratko opišite.

Kotlovnica TE je zasnovana za proizvodnjo pregrete pare določenih parametrov in ustrezne kemijske kakovosti, ki se uporablja za pogon rotorja turbinske enote za proizvodnjo toplote in električne energije.

V neblokovskih termoelektrarnah se uporabljajo predvsem kotlovnice, vključno z bobnastimi kotli z naravno cirkulacijo, brez vmesnega pregrevanja pare, ki delujejo pri srednjih, visokih in ultravisokih tlakih (3,5; 10,0 oz. 14,0 MPa) in kotli naprave se uporabljajo redkeje.s pretočnimi kotli.

Shematski diagram poteka kotlovnice neblokovske TE je prikazan na sl.

riž. . Shematski diagram poteka kotlovnice neblokovske termoelektrarne

B - boben kotla; VC - oddaljeni ciklon; RNP - ekspander neprekinjeno čiščenje; OP - parni hladilnik; MNS - črpališče kurilnega olja; RTM – regulator temperature kurilnega olja; RDM, RDG - regulator tlaka za kurilno olje, plin; RPTT - regulator količine trdnega goriva; GRP - plinska kontrolna točka; HW - vroč zrak; SPW - rahlo segret zrak; RPP - ekspander za periodično čiščenje; T - peč kotla; PC - kotel vrtljiva komora; KSh - konvektivni rudnik; PSK - komora za zbiranje pare; IPK, OPK - impulzni in glavni varnostni ventili; DV - ventilator puhala; DS - odvod dima; DRG – odvod dima za recirkulacijo dimnih plinov; ZU - naprava za zbiranje pepela; KHFV - zbiralnik tople napajalne vode; KHPV - zbiralnik hladne napajalne vode; K.O.P. – zbiralnik žive pare; K.S.N. – zbiralnik pare za lastne potrebe; KU - kondenzacijska enota; KK - grelniki kotla; OP - parni hladilniki z vbrizgavanjem; PEN - dovodna črpalka; RR - ekspander za vžig; RB - mehurček za vžiganje; RROU redukcijsko-hladilna naprava; SUP - agregat zmanjšane moči kotla; - odtočni kanal za hidravlično odstranjevanje pepela in žlindre.

Tehnološki sistemi v cevovodu kotla (riž.), namreč :

- sistem za polnjenje in dovajanje bobna kotla , vključno z napajalnimi cevovodi, ki potekajo od kolektorjev splošne postaje hladne in tople napajalne vode do bobna kotla. Sistem zagotavlja vzdrževanje zahtevanega nivoja vode v bobnu delujočega kotla, pa tudi zaščito ekonomajzerja pred pregorevanjem v načinih zagona in izklopa kotla, kar je eden od glavnih pogojev za normalno delovanje kotla. kotlovnica;

- sistem cevovoda za kurilno olje znotraj cevovoda kotla zagotavljanje dovoda kurilnega olja, pripravljenega na črpališču olja, neposredno na šobe gorilnikov. Na splošno mora sistem zagotavljati:

1) vzdrževanje zahtevanih parametrov kurilnega olja pred šobami, ki zagotavljajo njegovo visokokakovostno atomizacijo v vseh načinih delovanja kotla;

2) možnost nemotene regulacije pretoka kurilnega olja, ki se dovaja v šobe;

3) možnost spreminjanja obremenitve kotla v območju prilagajanja obremenitev brez izklopa šob;

4) odprava strjevanja kurilnega olja v cevovodih kurilnega olja kotla, ko šobe ne delujejo;

5) možnost odvzema cevovodov za kurilno olje za popravilo in popolno odstranitev ostankov kurilnega olja iz odklopljenih odsekov cevovoda za kurilno olje;

6) možnost parjenja (čiščenja) onemogočenih (vklopljenih) šob za kurilno olje;

7) možnost hitre namestitve (odstranitve) šobe v gorilnik;

8) hitro in zanesljivo zaustavitev dovoda kurilnega olja v peč v načinih izklopa kotla v sili.

Struktura cevovoda kotlovskega olja je odvisna predvsem od vrste uporabljenih oljnih gorilnikov;

- sistem plinovoda znotraj cevovoda kotla zagotavlja :

1) selektivno dovajanje plina v gorilnike kotla;

2) uravnavanje delovanja gorilnikov s spreminjanjem tlaka plina pred njimi;

3) zanesljiv izklop tokokroga, ko se v njem odkrijejo napake ali ko se sprožijo zaščite, ki izklopijo kotel;

4) možnost čiščenja plinovodov kotla z zrakom, ko jih odpeljete v popravilo;

5) možnost čiščenja plinovodov kotla s plinom pri polnjenju krogotoka;

6) možnost varnega ravnanja popravila na plinovodih in plinsko-zračni poti kotla;

7) možnost varnega vžiga gorilnikov;

- individualni sistem za pripravo prahu. V sodobnih električnih parnih kotlih se trdo gorivo zgoreva v prahu. Priprava goriva za zgorevanje poteka v prašnem sistemu, v katerem se suši, zmelje in dozira s posebnimi podajalniki. Za sušenje goriva se uporabljajo sušilna sredstva. Kot sušilna sredstva se uporabljajo zrak (vroč, rahlo ogret, hladen) in dimni plini (vroči, hladni) ali oba. Po sprostitvi toplote v gorivo se sušilno sredstvo imenuje izrabljeno sušilno sredstvo. Izbira sistema za prah je odvisna od vrste goriva ter njegovih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Obstajajo centralni in individualni sistemi za pripravo prahu. Trenutno se najbolj uporabljajo individualni sistemi za pripravo prahu, izdelani po shemi s smetnjakom ali po shemi neposrednega vbrizgavanja, ko se končni prah z izrabljenim sušilnim sredstvom transportira do gorilnikov kurilne naprave;

- sistem plinsko-zračne poti kotla zasnovan za organizacijo prevoza zraka, potrebnega za zgorevanje goriva, produktov zgorevanja, ki nastanejo pri zgorevanju goriva, pa tudi za lovljenje pepela in žlindre ter razpršitev škodljivih emisij (pepel, dušikovi in ​​žveplovi oksidi, segreti plini itd.). Pot plin-zrak se začne od oken za dovod zraka VZO in se konča z izstopno šobo dimnik. Ob natančnejšem pregledu je v njem mogoče razlikovati zračne in plinske poti;

- sistem cevovoda žive pare znotraj kotlovnice (oddelka), vključno z zaščitnimi elementi cevovoda kotla pred nesprejemljivim zvišanjem tlaka, elementi za zaščito pregrevalnika pred pregorevanjem, povezovalni parovod in vžigalna enota;

- sistem za nadzor temperature pare zasnovan tako, da vzdržuje temperaturo pregrete (primarne in sekundarne) pare v določenem območju. Potreba po nadzoru temperature pregrete pare je posledica dejstva, da je med delovanjem bobnastih kotlov v kompleksni odvisnosti od dejavnikov delovanja in konstrukcijskih značilnosti kotla. V skladu z zahtevami GOST 3619-82 za srednjetlačne kotle (Р ne = 4 MPa) nihanja pregrete pare od nazivne vrednosti ne smejo presegati + 10С, -15С, in za kotle, ki delujejo pri tlak več kot 9 MPa, + 5С, –10С. Obstajajo trije načini za nadzor temperature pregrete pare: para, pri kateri na parni medij vpliva predvsem hlajenje pare v razgrevalnikih; plinska metoda, pri kateri se spremeni absorpcija toplote pregrevalnika s strani plinov; kombinirani, pri katerem se uporablja več metod regulacije;

- sistemi za čiščenje ogrevalnih površin kotla od zunanjih usedlin vključujejo: vpihovanje s paro in zrakom, pranje z vodo, pranje s pregreto vodo, čiščenje šobe in čiščenje z vibracijami. Trenutno se začenjajo uporabljati nove vrste čiščenja ogrevalnih površin: impulzno in toplotno;

Ministrstvo za izobraževanje in znanost Ruske federacije

Novosibirska državna tehnična univerza

KOTLOVNE INSTALACIJE

METODOLOŠKA NAVODILA

o obračunskem in grafičnem delu za redne študente

in dopisni tečaji ter program za

izredni študenti specialnosti

"Termoelektrarne" 140101

Novosibirsk

Namen te publikacije je utrditi teoretično gradivo pri predmetu "Kotlovske naprave in parogeneratorji". Vključuje smernice za izračun prostornine in entalpije zraka in produktov zgorevanja; določitev toplotne bilance in porabe goriva, porabe zraka in plina za kotel; referenčna gradiva za te izračune ter program in kontrolne naloge za izredne študente.

Sestavljen cand. tech. Izr. V. N. Baranov.

Recenzent tech. Izr. Yu.I.Sharov.

Delo je bilo pripravljeno na oddelku TES.

Država Novosibirsk

Tehniška univerza, 2007

VSEBINA

1. Splošne metodološke smernice………………………………………………………….4 2. Zahteve za oblikovanje dela…………………………… …………… …….. 4 3. Izračun prostornine in entalpije zraka in produktov zgorevanja,

določanje porabe goriva, plina in zraka na kotel 6

3.1 Izračunane toplotne lastnosti goriva……………………………….. 6

3.2 Prostornina zraka in produktov zgorevanja…………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3.3 Entalpija zraka in produktov zgorevanja…………………………………………… 9

3.4 Toplotna bilanca kotla in določanje porabe goriva……………………10

3.5 Pretok zraka in plina …………………………………………………………………… 12

4. Naloge za izpite……………………………………………………… 13

5. Program predmeta (6. semester)……………………………………………………….. 17

6. Program predmeta (7. semester)……………………………………………………….. 18

7 Literatura 19
1. SPLOŠNE SMERNICE

Predmet "Kotlovske instalacije" je osnovni za študente, ki študirajo na smeri 650800 "Toplotehnika" in se študira v 6. in 7. semestru. Potrebno je razumeti program predmeta in preučiti širok spekter vprašanj, povezanih s tehnološkimi shemami in tehnologijami za vodo, paro, gorivo, pa tudi zasnovo kotlovnice kot celote in posameznih enot, načela in specifične metode za izračun procesov zgorevanja goriva in vzorcev toplotne izmenjave v peči in konvektivnih površinah, aerodinamičnih vzorcev v zračnih in plinskih poteh kotla, hidrodinamičnih procesov in vzorcev v parovodni poti tako bobnastih kot enosmernih kotlov, glavni zahteve za njihovo delovanje. Za utrjevanje teoretičnega dela predmeta študenti v 6. semestru opravijo test, v 7. semestru pa predmetno nalogo.

Izredni študent, ki ga vodi program predmeta in metodološka gradiva, samostojno študira gradivo učbenikov in priročnikov ter izvaja pisni preizkus in predmetno nalogo. Med izpitnim delom predavatelji predavajo o najtežjih vprašanjih. Program predmeta za izredne študente je podan na koncu smernic.

2. ZAHTEVE ZA PRIJAVO DELA

Pri reševanju nadzornih težav se morate držati naslednjih pravil:

a) napišite pogoje problema in začetne podatke;

b) ko se odločate, najprej napišite formulo, v […] oklepajih se sklicujte na priročnik za usposabljanje, nato nadomestite ustrezne vrednosti parametrov, nato opravite izračune;

c) odločitve naj spremljajo kratka pojasnila in sklicevanja na številke

formule, tabele in drugi dejavniki

e) ob koncu dela navedite seznam uporabljene literature in podpišite

e) za pisne pripombe na vsaki strani pustite prazne robove in eno ali dve strani na koncu dela;

g) na naslovnici zvezka navedite številko nadzorno delo, ime predmeta, priimek, ime, patronim, lastna šifra in številka specialnosti.

Dela, izdelana po različici nekoga drugega, se ne recenzirajo.

Pred reševanjem problemov je treba izdelati: za redno izobraževanje - ustrezen del predavalnega gradiva, za dopisne študente učbenik (teorijo), vsaj 1,2,3,4 oddelka programa.

IZRAČUN PROSTORINE IN ENTALPIJ ZRAKA IN PRODUKTOV Zgorevanja, DOLOČANJE PORABE GORIVA, PLIN IN ZRAKA NA KOTLJU

ruski delniška družba energije in elektrifikacije

"UES of RUSSIA"

SMERNICE ZA ORGANIZACIJO VZDRŽEVANJA GRELNIH POVRŠIN KOTLOV TERMOELEKTRAN

RD 34.26.609-97

Datum poteka je določen

od 01.06.98

RAZVILO Oddelek generalnega inšpektorata za obratovanje elektrarn in omrežij RAO "UES Rusije"

IZVAJALEC V.K. pauli

DOGOVORENO z Oddelkom za znanost in tehnologijo, Oddelkom za obratovanje energetskih sistemov in elektrarn, Oddelkom za tehnično prenovo, popravila in strojništvo "Energorenovacija"

ODOBRIL RAO "UES of Russia" 26.02.97

Podpredsednik O.V. Britvin

Te smernice določajo postopek organizacije vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov termoelektrarn, da se v obratovalno prakso uvede učinkovit nizkocenovni 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 sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin v prakso delovanja kotla. Potreba po uvedbi takšnega sistema je posledica več razlogov:

1. Po načrtovanih popravilih ostanejo v obratovanju cevi oziroma njihovi odseki, ki zaradi nezadovoljivih fizikalno-kemijskih lastnosti ali morebitnega razvoja kovinskih napak spadajo v skupino »tveganja«, kar vodi do njihove kasnejše poškodbe in izklopov kotla. Poleg tega so to lahko manifestacije pomanjkljivosti pri izdelavi, namestitvi in ​​popravilu.

2. Med delovanjem se skupina "tveganja" dopolnjuje zaradi pomanjkljivosti v delovanju, izraženih v kršitvah temperaturnih in vodno-kemijskih režimov, pa tudi zaradi pomanjkljivosti v organizaciji zaščite kovine grelnih površin kotlov v daljšem časovnem obdobju. izpadov zaradi neizpolnjevanja zahtev za ohranjanje opreme.

3. Po uveljavljeni praksi v večini elektrarn se pri izklopih kotlov ali agregatov v sili zaradi poškodb ogrevalnih površin izvaja le obnova (oz. praznjenje) poškodovanega območja in odprava s tem povezanih okvar ter okvar. v drugih delih opreme, ki preprečujejo zagon ali normalno nadaljnje delovanje, se izvajajo. Takšen pristop praviloma vodi k dejstvu, da se škode ponavljajo in pride do izrednih ali nenačrtovanih izklopov kotlov (agregatov). Hkrati se za ohranjanje zanesljivosti ogrevalnih površin na sprejemljivi ravni pri načrtovanih popravilih kotlov izvajajo posebni ukrepi, vključno z: zamenjavo posameznih ogrevalnih površin kot celote, zamenjavo njihovih blokov (odsekov), zamenjavo posamezni elementi (cevi ali odseki cevi).

V tem primeru se uporabljajo različne metode za izračun kovinskih virov cevi, za katere se namerava zamenjati, vendar v večini primerov glavno merilo zamenjave ni stanje kovine, temveč pogostost poškodb na površino. Ta pristop vodi v dejstvo, da v številnih primerih pride do nerazumne zamenjave kovine, ki po svojih fizikalno-kemijskih lastnostih izpolnjuje zahteve po dolgotrajni trdnosti in bi lahko še vedno delovala. In ker vzrok zgodnje škode v večini primerov ostaja neznan, se ponovno pojavi po približno enakem obdobju delovanja in znova postavlja nalogo zamenjave istih grelnih površin.

Temu se lahko izognemo, če uporabimo celovito metodologijo vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov, ki mora vključevati naslednje stalno uporabljene komponente:

1. Obračun in zbiranje statistike škode.

2. Analiza vzrokov in njihova razvrstitev.

3. Napoved pričakovanih škod na podlagi statistično-analitičnega pristopa.

4. Odkrivanje z instrumentalnimi diagnostičnimi metodami.

5. Izdelava obračunov obsega del za pričakovano izredno, nenačrtovano ali načrtovano kratkotrajno zaustavitev kotla (agregata) za tekoča popravila druge kategorije.

6. Organizacija pripravljalna dela in vhodni nadzor glavnega in pomožnega materiala.

7. Organizacija in izvedba načrtovanih del sanacijskih popravil, preventivne diagnostike in odkrivanja okvar z vizualnimi in instrumentalnimi metodami ter preventivne zamenjave ogrevalnih površin.

8. Nadzor nad ravnanjem in sprejemom ogrevalnih površin po popravilih.

9. Nadzor (spremljanje) obratovalnih kršitev, razvoj in sprejemanje ukrepov za njihovo preprečevanje, izboljšanje organizacije delovanja.

V takšni ali drugačni meri se element za elementom uporabljajo vse komponente metodologije vzdrževanja v elektrarnah, vendar še vedno ni celovite uporabe v zadostni meri. AT najboljši primer resno izločanje se izvaja med načrtovanimi popravili. Vendar praksa kaže na nujnost in smotrnost uvedbe sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov v času remonta. To bo omogočilo v najkrajšem možnem času znatno povečati njihovo zanesljivost minimalni stroški sredstva, delo in kovine.

V skladu z glavnimi določbami "Pravila za organizacijo vzdrževanja in popravil opreme, zgradb in objektov elektrarn in omrežij" (RDPr 34-38-030-92) vzdrževanje in popravila predvidevajo izvedbo sklopa dela, katerih cilj je zagotoviti dobro stanje opreme, njeno zanesljivo in ekonomično delovanje, ki poteka z določeno pogostostjo in zaporedjem, z optimalnimi stroški dela in materiala. Hkrati pa 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 kratkoročnim načrtovanim izklopom kotla ali pogonske enote. Število, čas in trajanje izklopov za T2 načrtujejo elektrarne v okviru norme za T2, ki znaša 8-12 dodatnih dni (po delih) na leto, odvisno od vrste opreme.

Načeloma je T2 čas, ki ga elektrarna dobi v času remonta za odpravo manjših napak, ki se kopičijo med obratovanjem. A hkrati je treba seveda vzdrževati tudi številne kritične ali "problematične" enote z zmanjšano zanesljivostjo. Vendar pa se v praksi zaradi želje po zagotavljanju izpolnjevanja nalog obratovalne moči v veliki večini primerov meja T2 izčrpa z nenačrtovanimi zaustavitvami, med katerimi se najprej popravi poškodovan element in okvare, ki preprečiti zagon in nadaljnje normalno delovanje odpravljeno. Časa za ciljno vzdrževanje ni več, priprave in viri pa niso vedno na voljo.

Trenutno stanje je mogoče popraviti, če naslednje sklepe sprejmemo kot aksiom in jih uporabimo v praksi:

Ogrevalne površine, kot pomemben element, ki določa zanesljivost kotla (napajalne enote), zahtevajo preventivno vzdrževanje;

Načrtovanje dela je treba izvesti ne le za datum, določen v letnem načrtu, ampak tudi za dejstvo nenačrtovane (zasilne) zaustavitve kotla ali pogonske enote;

Urnik vzdrževanja ogrevalnih površin in obseg prihajajočih del morata biti vnaprej določena in seznanjena z vsemi izvajalci, ne le pred predvidenim datumom zaustavitve po načrtu, temveč tudi pred morebitno najbližjo nesrečo ( nenačrtovana) zaustavitev;

Ne glede na obliko zaustavitve je treba vnaprej določiti scenarij za združevanje popravil, vzdrževanja, preventivnega in diagnostičnega dela.

II. Statistični nadzorni sistem za zanesljivost ogrevalnih površin kotlov TPP

V upravljanju zanesljivosti električna oprema(v tem primeru kotli) statistika škode igra pomembno vlogo, saj vam omogoča, da dobite izčrpen opis zanesljivosti predmeta.

Uporaba statističnega pristopa se kaže že v prvi fazi načrtovanja aktivnosti za izboljšanje zanesljivosti ogrevalnih površin. Tukaj statistika škode opravlja nalogo napovedovanja kritičnega trenutka kot enega od znakov, ki določajo potrebo po odločitvi za zamenjavo ogrevalne površine. Vendar pa analiza kaže, da poenostavljen pristop k določanju statistike kritičnega trenutka škode 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, sestavljanje optimalnega obsega specifičnega dela za odpravo poškodb ogrevalnih površin pri normalnem načrtovanem obratovanju. vrednost tehnična sredstva diagnostika je nedvomna, vendar je na prvi stopnji bolj primeren statistično-analitični pristop, ki vam omogoča, da določite (orišete) meje in območja poškodb ter s tem zmanjšate stroške sredstev in sredstev na naslednjih stopnjah odkrivanja napak. in preventivno preventivno zamenjavo cevi ogrevalnih površin.

Za povečanje ekonomske učinkovitosti načrtovanja obsega zamenjave ogrevalnih površin je treba upoštevati glavni cilj statistične metode - povečanje veljavnosti zaključkov z uporabo verjetnostne logike in faktorska analiza, ki na podlagi kombinacije prostorskih in časovnih podatkov omogoča izgradnjo metodologije za povečanje objektivnosti določanja kritičnega trenutka na podlagi statistično povezanih značilnosti in dejavnikov, skritih neposrednemu opazovanju. S pomočjo faktorske analize je treba ne le ugotoviti razmerje med dogodki (škode) in dejavniki (vzroki), ampak tudi določiti mero tega razmerja ter identificirati glavne dejavnike, na katerih temeljijo spremembe v zanesljivosti.

Za ogrevalne površine je pomen tega zaključka posledica dejstva, da so vzroki poškodb res večfaktorske narave in veliko število klasifikacijske značilnosti. Zato je treba raven uporabljene statistične metodologije določiti z večfaktornostjo, pokritostjo kvantitativnih in kvalitativnih kazalnikov ter postavitvijo nalog za želene (pričakovane) rezultate.

Najprej je treba zanesljivost predstaviti v obliki dveh komponent:

konstrukcijska zanesljivost, ki jo določa kakovost načrtovanja in izdelave, in obratovalna zanesljivost, ki jo določajo pogoji delovanja kotla kot celote. V skladu s tem bi morala tudi statistika škode izhajati iz dveh komponent:

Statistika prve vrste - študija obratovalnih izkušenj (poškodljivosti) iste vrste kotlov drugih elektrarn za predstavljanje žariščnih območij na takšnih kotlih, kar bo omogočilo jasno prepoznavanje pomanjkljivosti pri načrtovanju. Hkrati pa bo to omogočilo, da za svoje kotle vidite in začrtate verjetnostna žariščna območja poškodb, ki jih je potem priporočljivo "prehoditi", skupaj z vizualnim odkrivanjem napak, s pomočjo tehnične diagnostike;

Statistika druge vrste - zagotavljanje obračunavanja škode na lastnih kotlih. V tem primeru je priporočljivo voditi fiksno evidenco poškodb na novo vgrajenih odsekih cevi ali odsekih ogrevalnih površin, kar bo pomagalo razkriti skrite vzroke, ki vodijo do ponovitve poškodb po relativno kratkem času.

Vodenje statistike prve in druge vrste bo zagotovilo iskanje območij smotrnosti za uporabo tehnične diagnostike in preventivne zamenjave odsekov ogrevalnih površin. Hkrati je treba voditi tudi ciljno statistiko – upoštevanje vizualno okvarjenih mest ter z instrumentalno in tehnično diagnostiko.

Metodologija uporabe statistične metode poudarja naslednja področja:

Deskriptivna statistika, vključno z združevanjem, grafično predstavitev, kvalitativnim in kvantitativnim opisom podatkov;

Teorija statističnega sklepanja, ki se uporablja v raziskavah za napovedovanje rezultatov iz anketnih podatkov;

Teorija načrtovanja eksperimentov, ki služi odkrivanju vzročnih zvez med spremenljivkami stanja preučevanega objekta na podlagi faktorske analize.

V vsaki elektrarni je treba izvajati statistična opazovanja po posebnem programu, ki je sistem nadzora statistične zanesljivosti – SSRS. Program naj vsebuje konkretna vprašanja, na katera je treba odgovoriti v statistični obliki, ter utemeljiti vrsto in način opazovanja.

Program, ki zaznamuje glavni cilj statističnega raziskovanja, mora biti celovit.

Sistem statističnega nadzora zanesljivosti mora vključevati postopek zbiranja informacij o poškodbah, njihovo sistematizacijo in aplikacijo na dnevnike ogrevalne površine, ki se vnesejo neodvisno od dnevnikov popravil poškodovanih površin. V dodatkih 1 in 2 so na primer podane oblike konvektivnih in zaslonskih pregrevalnikov. Obrazec je pogled na razširjeni del ogrevalne površine, na katerem je označeno mesto poškodbe (x) in indeks, na primer 4-1, kjer prva številka pomeni zaporedno številko dogodka, druga številka za konvektivni pregrelnik je številka cevi v vrsticah, če se šteje od zgoraj, za zaslonski pregrelnik - številka zaslona po sistemu številčenja, ki je vzpostavljen 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 Smiselno je, da se SSCS osredotoči na kasnejšo izdelavo v vsaki elektrarni integriranega informacijskega in ekspertnega sistema "Zanesljivost ogrevalnih površin kotla".

Pozitivni rezultati statistično-analitičnega pristopa k odkrivanju napak in določanju mest domnevnih poškodb ogrevalnih površin so, da statistična kontrola omogoča določitev žarišč poškodb, faktorska analiza pa jih povezuje z vzroki.

Hkrati je treba upoštevati, da ima metoda faktorske analize določene pomanjkljivosti, zlasti ni enoznačne matematične rešitve problema faktorskih obremenitev, t.j. vpliv posameznih dejavnikov na spremembe različnih spremenljivk stanja objekta.

To lahko predstavimo kot primer: recimo, da smo določili preostali vir kovine, t.j. imamo podatke o matematično pričakovanješkode, ki jo lahko izrazimo z vrednostjo časa T. Vendar pa zaradi kršitev pogojev obratovanja, ki so nastale ali se nenehno dogajajo, t.j. ustvarjanje »rizičnih« pogojev (na primer kršitev vodno-kemičnih oz temperaturni režim itd.), poškodbe se začnejo čez nekaj časa t, kar je veliko manjše od pričakovanega (izračunanega).

Zato je glavni cilj statistično-analitičnega pristopa predvsem zagotoviti, da se ob sedanji stopnji škode v pogojih obstoječega operativnega in servis za popravilo zagotoviti, da se program preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotla izvaja na podlagi zanesljivih informacij in stroškovno učinkovite podlage za odločanje.

III. Organizacija preiskave vzrokov poškodb (poškodb) ogrevalnih površin kotlov v TE

Pomemben del organizacije sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin kotlov je preiskava vzrokov škode, ki jo mora izvesti posebna strokovna komisija, ki jo odobri z odredbo elektrarne in ji predseduje glavni inženir. Načeloma bi morala komisija pristopiti k vsakemu primeru poškodbe ogrevalne površine kot izrednemu dogodku, ki opozarja na pomanjkljivosti v tehnični politiki, ki se izvaja v elektrarni, pomanjkljivosti pri upravljanju zanesljivosti energetskega objekta in njegove opreme.

V komisiji so: namestniki glavnega inženirja za popravilo in obratovanje, vodja kotlovnice in turbinske (kotlovnice), vodja kemične delavnice, vodja kovinskega laboratorija, vodja enote za popravilo, vodja načrtovanja in priprave popravila, vodja delavnice (skupine) prilagajanja in testiranja, vodja delavnic za termično avtomatizacijo in meritve ter inšpektor za obratovanje (v odsotnosti prvih oseb pri delu komisije sodelujejo njihovi namestniki).

Komisija se pri svojem delu vodi na podlagi zbranega statističnega gradiva, zaključkov faktorske analize, rezultatov identifikacije škode, zaključkov kovinskih strokovnjakov, podatkov, pridobljenih pri vizualnem pregledu in rezultatov odkrivanja napak s pomočjo tehnične diagnostike.

Glavna naloga imenovane komisije je raziskati vsak primer poškodbe grelnih površin kotla, pripraviti in organizirati izvajanje obsega preventivnih ukrepov za vsak posamezen primer ter razviti ukrepe za preprečevanje poškodb (v skladu s 7. obliki poročila o preiskavi), ter organizira in spremlja njihovo izvajanje. Za izboljšanje kakovosti preiskave vzrokov poškodb ogrevalnih površin kotlov in njihovega obračunavanja v skladu s spremembo št. 4 Navodila za preiskovanje in obračunavanje tehnoloških kršitev pri obratovanju elektrarn, omrežij in elektroenergetskih sistemov (RD 34.20.101-93), razpoke in fistule ogrevalnih površin so predmet preiskave, ki so se pojavile ali odkrile med obratovanjem, izpadom, popravilom, preskušanjem, preventivni pregledi in teste, ne glede na čas in način njihovega odkrivanja.

Hkrati je ta komisija strokovni svet elektrarne za problem "Zanesljivost ogrevalnih površin kotla". Člani komisije so dolžni preučevati in promovirati publikacije, regulativno in tehnično in administrativno dokumentacijo, znanstveni in tehnični razvoj ter najboljše prakse za izboljšanje zanesljivosti kotlov med podrejenimi inženirskimi in tehničnimi delavci. Naloga komisije je tudi zagotavljanje skladnosti z zahtevami "Strokovnega sistema za spremljanje in ocenjevanje obratovalnih pogojev kotlov TE" in odpravljanje ugotovljenih pripomb ter priprava dolgoročnih programov izboljšanja zanesljivosti, organizacija njihovega izvajanja in spremljanje.

IV. Načrtovanje preventivnih ukrepov

Bistveno vlogo v sistemu preventivnega vzdrževanja imajo:

1. Načrtovanje optimalnega (za kratkoročno zaustavitev) obsega preventivnih ukrepov v žariščnih območjih (območjih tveganja), določenih s sistemom statističnega nadzora zanesljivosti, ki lahko vključujejo: zamenjavo ravnih odsekov cevi, ponovno varjenje ali krepitev kontaktnih in kompozitnih spojev. , ponovno varjenje ali krepitev vogalnih spojev , zamenjava zavojev, zamenjava odsekov na mestih togih pritrdilnih elementov (krekerji), zamenjava celotnih odsekov, obnova predhodno pridušenih cevi in ​​tuljav itd.

2. Odprava škode, ki je povzročila zasilno (nenačrtovano) zaustavitev, ali poškodbe, odkrite med in po zaustavitvi kotla.

3. Odkrivanje (vizualna in tehnična diagnostika), ki razkrije 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 izklopu v sili;

b) vključene so napake, ki zahtevajo dodatno pripravo, če ne povzročajo neposredne nevarnosti škode (precej pogojna ocena, ocenjevati je treba ob upoštevanju strokovne intuicije in znanih metod za ocenjevanje stopnje razvoja okvare). v obsegu dela za naslednjo naslednjo zaustavitev;

c) napake, ki ne bodo povzročile škode v času remonta, vendar jih je treba odpraviti v naslednji popravilni akciji, so vključene v obseg del za prihajajoče tekoče ali večje popravilo.

Diagnostična metoda, ki temelji na uporabi kovinskega magnetnega pomnilnika, ki se je že izkazala za učinkovito in preprosto sredstvo za identifikacijo (zavrnitev) cevi in ​​tuljav, ki sodijo v »skupino tveganja«, postaja najpogostejše orodje za odkrivanje napak na ceveh. ogrevalnih površin. Ker ta vrsta diagnostike ne zahteva posebne priprave ogrevalnih površin, je začela pritegniti operaterje in se široko uveljaviti.

Prisotnost razpok v kovini cevi, ki nastanejo na mestih poškodb vodnega kamna, se odkrije tudi z ultrazvočnim testiranjem. Ultrazvočni merilniki debeline omogočajo pravočasno odkrivanje nevarnega stanjšanja kovinske stene cevi. Pri določanju stopnje vpliva na zunanjo steno kovine cevi (korozija, erozija, abrazivna obraba, delovno utrjevanje, nastajanje luske itd.) igra vizualno odkrivanje napak pomembno vlogo.

Najpomembnejši del tega koraka je določiti kvantitativne kazalnike, na katere se morate osredotočiti pri sestavljanju obsega za vsako posamezno zaustavitev: čas izpada in stroški dela. Tukaj je treba najprej premagati številne omejevalne razloge, ki se v takšni ali drugačni meri pojavljajo v resnični praksi:

Psihološka ovira za vodje elektrarn in nadzornike trgovin, vzgajana v duhu potrebe po nujnem vrnitvi kotla ali agregata v delo, namesto da bi to zasilno ali nenačrtovano zaustavitev izkoristili v zadostni meri za zagotovitev zanesljivosti ogrevalnih površin;

Psihološka ovira tehničnih menedžerjev, ki ne omogoča uvajanja velikega programa v kratkem času;

Nezmožnost zagotavljanja motivacije tako za svoje osebje kot osebje izvajalcev;

Pomanjkljivosti pri organizaciji pripravljalnega dela;

Nizke komunikacijske sposobnosti vodij sorodnih oddelkov;

Pomanjkanje zaupanja v možnost premagovanja problema poškodb ogrevalnih površin s preventivnimi ukrepi;

Pomanjkanje organizacijskih sposobnosti in voljnih lastnosti oziroma kvalifikacij tehničnih vodij (glavnih inženirjev, njihovih namestnikov in vodje oddelkov).

To omogoča načrtovanje fizičnega obsega dela za kotle s povečano poškodbo ogrevalnih površin za največjo možnost njihove izvedbe, ob upoštevanju trajanja zaustavitve, izmen in zagotavljanja pogojev za varno kombiniranje dela.

Vključitev v sistem preventivnega vzdrževanja grelnih površin vhodnih kotlov, tekočega nadzora in kontrole kakovosti opravljenih popravil bo bistveno izboljšala kakovost opravljenih preventivnih in nujnih popravil. Analiza vzrokov škode kaže na številne pomembne kršitve, ki so pogoste pri popravilih, med katerimi so najpomembnejše po posledicah:

Vhodni nadzor glavnega in varilnega materiala se izvaja z odstopanji od zahtev odstavkov 3.3 in 3.4 Vodilnega dokumenta o varjenju, toplotni obdelavi in ​​krmiljenju cevnih sistemov kotlov in cevovodov pri vgradnji in popravilu opreme elektrarn (RTM- 1s-93);

V nasprotju z zahtevami klavzule 16.7 RTM-1s-93 se nadzor pomika krogle ne izvaja, da bi preverili, ali je določen pretok zagotovljen v zvarjenih spojih cevi grelnih površin;

V nasprotju z zahtevami točke 3.1 RTM-1s-93 lahko varilci, ki niso certificirani za to vrsto dela, delajo na grelnih površinah;

V nasprotju z zahtevami klavzule 6.1 RTM-1s-93 pri obnovitvenih delih v sili se koreninski sloj zvara izvede z ročnim obločnim varjenjem s prevlečenimi elektrodami namesto z argonsko obločnim varjenjem. Takšne kršitve se odkrijejo 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 s požarnim rezanjem, in ne mehansko.

Vse te zahteve morajo biti jasno navedene v lokalnih predpisih za popravilo in vzdrževanje ogrevalnih površin.

V programu preventivnih ukrepov je pri zamenjavi odsekov cevi ali odsekov ogrevalnih površin v "območjih tveganja" uporaba jeklenih razredov višjega razreda v primerjavi z uveljavljenimi, saj bo to bistveno podaljšalo življenjsko dobo kovine v območje povečane poškodbe in izenačiti vir ogrevalne površine na splošno. Na primer, uporaba toplotno odpornih avstenitnih krom-manganovih jekel (DI-59), ki so bolj odporna na tvorbo vodnega kamna, skupaj s povečanjem zanesljivosti pregrevalnikov, bo omogočila oslabitev procesa abrazivna obraba elementi pretočne poti turbin.

V. Preventivni in previdnostni ukrepi

Obseg preventivnih del, ki se izvajajo med kratkotrajno načrtovano za T2 ali zaustavitvijo v sili, se ne sme zapreti samo na grelni površini kotla. Hkrati je treba identificirati in odpraviti napake, ki neposredno ali posredno vplivajo na zanesljivost ogrevalnih površin.

V tem času je treba čim bolj izkoristiti priložnost izvesti sklop ukrepov preverjanja in posebnih ukrepov za odpravo negativnih tehnoloških manifestacij, ki zmanjšujejo zanesljivost ogrevalnih površin. Glede na stanje opreme, stopnjo delovanja, tehnološke in oblikovne značilnosti se lahko za vsako elektrarno seznam teh dejanj razlikuje, vendar bi morala biti naslednja dela obvezna:

1. Določanje gostote cevnega sistema kondenzatorja in omrežnih grelnikov za odkrivanje in odpravo mest, kjer surova voda vstopa v kondenzatno pot. Preverjanje tesnosti vakuumskih tesnil.

2. Preverjanje tesnosti armatur na obvodu blokovne razsoljevalnice. Preverjanje uporabnosti naprav, ki preprečujejo odstranjevanje filtrirnih materialov v trakt. Kontrola filtrirnih materialov za oljenje. Preverite, ali je na površini vode v rezervoarju za nizko točko oljna plast.

3. Zagotavljanje pripravljenosti grelnikov visok pritisk do pravočasne vključitve ob zagonu napajalne enote (kotla).

4. Odprava okvar na napravah za vzorčenje in napravah za pripravo vzorcev kondenzata, napajalne vode in pare.

5. Odprava napak pri nadzoru temperature kovine grelnih površin, medija vzdolž poti in plinov v rotacijski komori kotla.

6. Odprava okvar v sistemih avtomatskega krmiljenja procesa zgorevanja in temperaturnih pogojev. Po potrebi izboljšajte lastnosti regulatorjev vbrizgavanja, dovoda kotla in goriva.

7. Pregled in odprava okvar na sistemih za pripravo prahu in dovod prahu. Pregled in odprava izgorelosti na šobah plinski gorilniki. Priprave na prihajajočo prižiganje šob za kurilno olje kalibrirane na stojnici.

8. Izvajanje del za zmanjšanje izgub pare in vode, zmanjšanje sesanja zraka v vakuumski sistem, zmanjšanje sesanja zraka v peč in plinska pot kotlov, ki delujejo pod vakuumom.

9. Pregled in odprava napak na oblogi in oplaščenju kotla, pritrditvi grelnih površin. Izravnavanje grelnih površin in odprava zagozditve. Pregled in odprava napak na elementih sistemov za pihanje in čiščenje ogrevalnih površin.

10. Za bobnaste kotle je treba poleg tega izvesti naslednje:

Odprava kršitev pri delu intra-bobna ločevalne naprave, kar lahko privede do ujetja 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 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 korektivnega čiščenja kotlovske vode (zaostritev zahtev klavzule 3.3.2 v RD 34.37.522-88 zaradi dejstva, da je osnovni način kotlov ista vrsta praviloma ni na voljo);

Zagotavljanje pravilnega delovanja čistilnih naprav.

11. Priprava pogojev za zagotovitev polnjenja kotlov za tlačno testiranje in naknadno prižiganje le z demineralizirano vodo ali turbinskim kondenzatom. Bobnaste in pretočne kotle, ki delujejo na hidrazin in hidrazin-amoniak, je treba pred vžiganjem napolniti samo z odzračeno vodo. Da bi odstranili nekondenzacijske pline, ki prispevajo k tvorbi korozivnih nečistoč, je treba pred vžiganjem v načinu odzračevanja napolniti pretočne kotle, ki delujejo v načinu nevtralnega kisika in kisika (strožje zahteve točke 4.3.5 PTE). .

12. Pri zunanjem vodnem čiščenju ogrevalnih površin, ki se uporabljajo za njihovo pripravo na popravilo, je potrebno izvesti naknadno sušenje kotla, da preprečimo korozijo kovine zunanje površine cevi. Če je v elektrarni plin, se sušenje izvede s prižiganjem kotla na plin (1-2 uri), v odsotnosti plina - z vlečnimi mehanizmi, ko so grelniki kotla vklopljeni.

13. Pomembno vlogo pri zagotavljanju zanesljivosti ogrevalnih površin kotlov igra meroslovna podpora - kalibracija merilnih instrumentov za temperaturo medija ob poti, kovino grelnih površin in plinov v rotacijski komori. Umerjanje navedenih merilnih instrumentov (termoelementov, merilnih kanalov in sekundarnih naprav, vključno s tistimi, ki so vključene v sistem APCS) je treba izvesti po kalibracijskem načrtu v skladu z odst. 1.9.11. in 1.9.14 PTE. Če te zahteve še niso bile izpolnjene, je treba med izklopi kotlov (agregatov) izvesti postopno kalibracijo merilnih instrumentov navedenih parametrov, saj so tudi manjše napake v smeri podcenjevanja odčitki bistveno vplivajo na zmanjšanje kovinskih virov in s tem zmanjšajo zanesljivost ogrevalnih površin.

VI. ugotovitve

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 vira in zagotavljanje zanesljivega delovanja električna oprema. Resnična ocena stanja v elektrarnah v industriji kaže, da še zdaleč niso izčrpane vse rezerve in priložnosti v tej smeri. In uvedba integriranega sistema preventivnega vzdrževanja v obratovalno prakso bo nedvomno znatno zmanjšala stroške popravil in obratovanja za proizvodnjo električne in toplotne energije ter zagotovila zanesljivost ogrevalnih površin kotlov v TE.

2. Poleg ugotavljanja in odpravljanja poškodb cevi ogrevalnih površin ter preventivne zamenjave "rizičnih" con, ugotovljenih na podlagi statistično-analitičnega pristopa in odkrivanja napak (vizualno in instrumentalno), pomembno vlogo pri preventivnem vzdrževanju sistem je treba nameniti odpravljanju (blažitvi) negativnih manifestacij 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 virov) ogrevalnih površin kotlov.

3. Pri organizaciji celovitega sistema preventivnega vzdrževanja ogrevalnih površin je izjemnega pomena znanje na tem področju menedžerjev, glavnih specialistov in inženirsko-tehničnih delavcev. Da bi razširili obzorja in pri praktičnih dejavnostih upoštevali izkušnje industrije pri zagotavljanju zanesljivosti ogrevalnih površin kotlov, je priporočljivo v vsaki elektrarni sestaviti izbor materialov o problemu in organizirati njihovo študijo s strani ustreznega osebja.

PRILOGA 1

PRILOGA 2

	Rezultati preiskave škode (identifikacija) 1. Datum. Položaj #1-2. Deformacijski (plastični) prelom ravnega odseka cevi. Metalografska analiza je pokazala, da kovina zaradi kratkotrajnega pregrevanja ne izpolnjuje zahtev specifikacij. Tuljavo, odrezano od kolektorjev, smo preverili s tekom krogle, ki se je zataknila v stičišču poz.-a). Študija spoja je pokazala, da je bil spoj zvarjen med nujnimi popravili (datum) s kršitvami zahtev RTM-1s-93s - koreninski sloj spoja namesto argonskega obločnega varjenja z neporabno elektrodo je izvedel električno obločno varjenje s prevlečenimi elektrodami, kar je privedlo do prisotnosti povesi in povesanja, ki so blokirali odsek in privedli do pregrevanja kovine.	Ukrepi za preprečevanje poškodb 1. Vzpostavite postopek za dosledno skladnost s popravilom ogrevalnih površin iz odstavka 6.1 RTM-1s-93, ki zahteva, da se koreninski sloj varjenega šiva cevi ogrevalnih površin izvede le z argon-obločnim varjenjem z ne- potrošna elektroda. Samo varilci, ki so usposobljeni za to vrsto varjenja, in certificirani varilci bi smeli popravljati grelne površine. Varilcem naročite, da pred popolnim varjenjem spoja pregledajo koreninski sloj. Kovinski laboratorij in kotlovsko-turbinska (kotlovska) delavnica izvajata selektivni nadzor pri vseh popravilih.
riž. 2. Obrazec škode ShPP. kotlovske enote termoelektrarn kotel št. 2, niz - A	2. Datum. Položaj #2-6. Fistula v kotnem spoju na mestu, kjer je tuljava privarjena na razdelilnik. vizualni pregled pokazala slabo kakovost varjenja (pojesanje, pomanjkanje penetracije, podrezi), opravljenega med popravilom (datum). Preverjanje varilne dokumentacije je pokazalo, da je delo opravil varilec, ki do tovrstnega dela ni imel dostopa. Pri pregledu niso bile ugotovljene jasno vidne napake pri varjenju.	2. V skladu z dokumentacijo o popravilnem varjenju identificirajte vse spoje, ki jih je naredil ta varilec. Izvedite naključno kontrolo kakovosti drugih sklepov, v primeru nezadovoljivih rezultatov prebavite vse sklepe. Za varilna dela na grelnih površinah so dovoljeni le varilci, ki so certificirani za to vrsto dela.
	3. Datum. Položaj številka 3-4. Prelom v ravnem odseku cevi na razdalji enega metra od stropa (v območju največjega pregrevanja) izstopnega dela tuljave. Tuljavo, odrezano od kolektorja, preverimo s poganjanjem krogle, ki je zataknjena v zavoju poz.-b). Notranji pregled je pokazal prisotnost na konveksnem generatriksu notranja stena upogibanje kovinskih vlivov in varilni blisk. Analiza dokumentacije o popravilu je pokazala, da je bil pri predhodnem načrtovanem popravilu na tej tuljavi odrezan vzorec za metalografski pregled. Rezanje vzorca je bilo izvedeno v nasprotju s tehnologijo - namesto mehanski način uporabljeno je bilo požarno rezanje, kar je povzročilo delno prekrivanje odseka cevi in ​​njegovo naknadno pregrevanje.	3. Varilce, ki izvajajo dela na grelnih površinah kotlovskih enot, poučiti in usposobiti za postopek izrezovanja okvarjenih cevi ali njihovih odsekov le z mehanskim rezanjem. Požarno rezanje je dovoljeno kot izjema le na utesnjenih in neugodnih mestih, pa tudi v primerih, ko se odstranijo odseki cevi ali tuljave, ki se nahajajo spodaj. Glede na dokumentacijo o popravilu in anketo udeležencev pri delu določite vsa mesta, kjer so bila dela opravljena s podobnimi kršitvami. Izvedite magnetni pregled teh cevi, da zaznate prisotnost pregrevanja. Če najdete cevi z "tveganjem", jih zamenjajte.
	4. Datum. Položaj #4-2. Deformacijski (plastični) prelom v ravnem odseku cevi izstopnega dela tuljave na razdalji enega metra od stropa. Pri ugotavljanju vzroka rupture je bila na mestu varjenja "keksa" poz. - c), kar je zaradi zmanjšanja porabe pare v tuljavi po območju fistule povzročilo pregrevanje in poškodbe kovine izstopnega dela 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 togega pritrjevanja z "krekerji" med naslednjim načrtovanim popravilom. Da bi izboljšali zanesljivost enote, razmislite o izvedljivosti njene rekonstrukcije.
	5. Datum. Položaj #5-3. Vzdolžna razpoka na krivini v območju največje toplotne absorpcije stene cevi. Vizualni pregled in metalografska analiza kovine sta pokazala znake visokotemperaturne plinske korozije. Pregled sosednjih zaslonov je pokazal prisotnost plinske korozije na njih, kar je značilen znak nezadovoljivega režima peči v pogojih nezadostne opreme z avtomatsko regulacijo temperature.	5. Da bi zmanjšali vpliv visokotemperaturne plinske korozije na čelne dele zaslonov, analizirajte stanje načina peči v prehodnih in stacionarnih načinih, okrepite nadzor nad skladnostjo osebja z zahtevami režimskih kartic. Sistematično (dnevno) nadzorujte dejanske temperature kovin po diagramih. Nadomestite termični nadzor zaslonov.

PRILOGA 3

PROGRAM PREVENTIVNEGA VZDRŽEVANJA OGREVNIH POVRŠIN KOTLOV TE

PRILOGA 4

1. Odredba RAO "UES of Russia" 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. Glatkocevni zasloni za stacionarne parne kotle z naravno cirkulacijo. Specifikacije za večji remont.

4. TU 34-38-20221-94. Glatkocevni zasloni za stacionarne parne kotle z neposrednim tokom. 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 območju 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., Tishchenko N.D. Nastajanje vodnega kamna na nerjavnem jeklu v pregreti pari. Termoenergetika N 8. 1982.

12. Gruzdev N.I., Deeva Z.V., Shkolnikova B.E., Saychuk L.E., Ivanov E.V., Misyuk A.V. O možnosti razvoja krhkih zlomov grelnih površin kotla v nevtralno-oksidativnem režimu. Termoenergetika N 7. 1983.

13. Zemzin V.N., Shron R.Z. Načini za izboljšanje obratovalne zanesljivosti in podaljšanje življenjske dobe zvarjenih spojev v toplotni in energetski opremi. Termoenergetika N 7. 1988.

14. R.E. Bazar, A.A. Termoenergetika N 7. 1988.

15. Čekmarev B.A. Prenosni stroj za varjenje koreninskega 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. Izračun 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 zdravja ogrevalnih površin. Elektrarne N 5. 1992.

20. Naumov V.P., Remensky M.A., Smirnov A.N. Vpliv napak pri varjenju na zanesljivost delovanja 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., Kalashnikov A.I., Yamgurov F.F., Novoselova I.V., Fathieva R.T. organska snov na različnih stopnjah čiščenja vode .. Energetik N 3. 1993.

23. Belousov N.P., Bulavko A.Yu., Startsev V.I. Načini izboljšanja vodno-kemijskih režimov bobnastih kotlov. Energetik št. 4. 1993.

24. Voronov V.N., Nazarenko P.N., Šmelev A.G. Modeliranje dinamike razvoja kršitev vodno-kemičnega režima. Termoenergetika N 11. 1993.

25. Kholshchev V.V. Termokemični problemi delovanja pečih zaslonov visokotlačnega bobnastega kotla. Elektrarne N 4. 1994.

26. Bogačev A.F. Posebnosti korozije avstenitnih cevi pregrevalnikov. Termoenergetika N 1. 1995.

27. Bogačev V.A., Zlepko V.F. Uporaba magnetne metode za spremljanje kovine cevi ogrevalnih površin parnih kotlov. Termoenergetika N 4. 1995.

28. Mankina N.N., Pauli V.K., Zhuravlev L.S. Posplošitev industrijskih izkušenj pri uvajanju parno-kisikovega čiščenja in pasivizacije. Termoenergetika, št. 10. 1996

29. Pauli V.K. O oceni zanesljivosti električne opreme. Termoenergetika 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. Termoenergetika N 12. 1996.

32. Dubov A.A. Diagnostika kotlovskih cevi z uporabo kovinskega magnetnega pomnilnika. Moskva: Energoatomizdat, 1995.

Parni kotli in parne turbine so glavne enote termoelektrarne (TE).

parni kotel- to je naprava, ki ima sistem grelnih površin za pridobivanje pare iz napajalne vode, ki nenehno vstopa vanjo z uporabo toplote, ki se sprosti pri zgorevanju organskega goriva (slika 1).

V sodobnem parni kotli organizirano sežiganje goriva v komorni peči, ki je prizmatična navpična gred. Za metodo zgorevanja je značilno neprekinjeno gibanje goriva skupaj z zrakom in produkti zgorevanja v zgorevalni komori.

Gorivo in zrak, ki sta potrebna za njegovo zgorevanje, se vnašata v peč kotla s posebnimi napravami - gorilniki. Peč v zgornjem delu je povezana s prizmatično navpično gredjo (včasih z dvema), ki jo imenujemo glavna vrsta izmenjave toplote, ki poteka skozi konvektivni rudnik.

V peči, vodoravnem dimniku in konvektivnem jašku so ogrevalne površine, izdelane v obliki sistema cevi, v katerih se premika delovni medij. Glede na prevladujoč način prenosa toplote na grelne površine jih lahko razdelimo na naslednje vrste: sevanje, sevanje-konvektivno, konvektivno.

V zgorevalni komori, vzdolž celotnega oboda in po celotni višini sten, so običajno cevi ploščati sistemi — zasloni za peči, ki so sevalne ogrevalne površine.

riž. 1. Shema parnega kotla v termoelektrarni.

1 — zgorevalna komora(peč); 2 - vodoravni dimnik; 3 - konvektivna gred; 4 - zasloni peči; 5 - stropni zasloni; 6 - odtočne cevi; 7 - boben; 8 - sevalno-konvektivni pregrelnik; 9 - konvektivni pregrelnik; 10 - vodni ekonomizer; 11 - grelnik zraka; 12 - ventilator puhala; 13 - spodnji zbiralniki zaslona; 14 - komoda iz žlindre; 15 - hladna krona; 16 - gorilniki. Diagram ne prikazuje lovilca pepela in odvoda dima.

AT sodobni dizajni kotli, zasloni za peči so izdelani bodisi iz navadnih cevi (slika 2, a), ali od rebraste cevi, zvarjeni skupaj vzdolž plavuti in tvorijo neprekinjeno plinotesna lupina(slika 2, b).

Imenuje se naprava, v kateri se voda segreje na temperaturo nasičenja ekonomajzer; tvorba pare se pojavi na grelni površini, ki proizvaja paro (izhlapeva), in do njenega pregrevanja pride v pregrelnik.

riž. 2. Shema izvedbe zgorevalnih zaslonov
a - iz navadnih cevi; b - iz cevi plavuti

sistem cevni elementi kotel, v katerem se gibljejo napajalna voda, mešanica par-voda in pregreta para, tvori, kot že omenjeno, svojo vodna parna pot.

Za nenehno odvajanje toplote in zagotavljanje sprejemljivega temperaturnega režima kovine grelnih površin je organizirano neprekinjeno gibanje delovnega medija v njih. V tem primeru voda v ekonomajzerju in para v pregrevalniku enkrat preideta skozi njih. Gibanje delovnega medija skozi parotvorne (uparjalne) grelne površine je lahko eno ali večkratno.

V prvem primeru se imenuje kotel direktni tok, in v drugem - kotel z večkratna cirkulacija(slika 3).

riž. 3. Shema vodno-parnih poti kotlov
a - krog z neposrednim tokom; b - shema z naravno cirkulacijo; c - shema z več prisilno cirkulacijo; 1 - napajalna črpalka; 2 — ekonomajzer; 3 - zbiralnik; 4 - parne cevi; 5 - pregrelnik; 6 - boben; 7 - odtočne cevi; 8 - črpalka večkratne prisilne cirkulacije.

Vodno-parni krog pretočnega kotla je odprt hidravlični sistem, v vseh elementih katerega se delovni medij premika pod pritiskom, ki ga ustvari napajalna črpalka. AT pretočni kotli ni jasne ločitve območij ekonomajzerja, proizvodnje pare in pregrevanja. Pretočni kotli delujejo pri podkritičnih in nadkritičnih tlakih.

Pri kotlih z več cirkulacijo je zaprt krog, ki ga tvori sistem ogrevanih in neogrevanih cevi, združenih na vrhu boben in spodaj - zbiralec. Boben je valjasta vodoravna posoda z volumnom vode in pare, ki sta ločeni s površino, imenovano ogledalo za izhlapevanje. Kolektor je cev, prigušena s koncev velik premer, v katerega so po dolžini privarjene cevi manjšega premera.

v kotlih z naravno cirkulacijo(slika 3, b) napajalna voda, ki jo dovaja črpalka, se segreje v ekonomizatorju in vstopi v boben. Iz bobna po neogrevanih navzdolnih ceveh voda vstopi v spodnji zbiralnik, od koder se razporedi v ogrevane cevi, v katerih vre. Neogrevane cevi so napolnjene z vodo z gostoto ρ´ , ogrevane cevi pa so napolnjene z mešanico pare in vode z gostoto ρ cm, katerega povprečna gostota je manjša ρ´ . Spodnja točka tokokroga - kolektor - je na eni strani izpostavljena tlaku stolpca vode, ki polni neogrevane cevi, enak Hρ´g, na drugi strani pa pritisk Hρ cm g stolpec mešanice pare in vode. Nastala razlika v tlaku H(ρ´ - ρ cm)g povzroči gibanje v krogu in se imenuje gonilna sila naravnega kroženja S dv(Pa):

S dv =H(ρ´ - ρ cm)g,

kje H- višina konture; g- pospešek gravitacije.

V nasprotju z enkratnim gibanjem vode v ekonomizatorju in pare v pregrevalniku je gibanje delovne tekočine v cirkulacijskem krogu večkratno, saj pri prehodu skozi cevi za proizvodnjo pare voda ne izhlapi v celoti in vsebnost hlapov mešanice na izstopu iz njih je 3-20%.

Razmerje med masnim pretokom vode, ki kroži v krogu, in količino pare, ki nastane na enoto časa, se imenuje krožno razmerje

R \u003d m in / m str.

Kotli z naravno cirkulacijo R= 5-33, in v kotlih s prisilno cirkulacijo - R= 3-10.

V bobnu se nastala para loči od vodnih kapljic in vstopi v pregrelnik in nato v turbino.

Pri kotlih z večkratno prisilno cirkulacijo (slika 3, v) za izboljšanje cirkulacije je nameščen dodatno obtočna črpalka . To omogoča boljšo razporeditev ogrevalnih površin kotla, kar omogoča premikanje mešanice pare in vode ne le po navpičnih ceveh za proizvodnjo pare, temveč tudi po nagnjenih in vodoravnih.

Ker je prisotnost dveh faz na površinah, ki tvorijo hlape, - vode in pare - možna le pri podkritičnem tlaku, bobnasti kotli delujejo pri tlakih, ki so nižji od kritičnih.

Temperatura v peči v območju zgorevanja gorilnika doseže 1400-1600°C. Zato so stene zgorevalne komore položene iz ognjevzdržnega materiala, njihove zunanja površina prekrita s toplotno izolacijo. Delno ohlajeni v peči produkti zgorevanja s temperaturo 900-1200°C vstopijo v vodoravni dimnik kotla, kjer se pregrelnik spere in nato pošlje v konvektivni jašek, v katerem grelnik, vodni ekonomizer in zadnja grelna površina med plini - grelnik zraka, pri katerem se zrak segreje, preden se dovaja v kotlovsko peč. Produkti zgorevanja za to površino se imenujejo izpušni plini: imajo temperaturo 110-160°C. Ker je nadaljnja rekuperacija toplote pri tako nizki temperaturi nedonosna, se izpušni plini odvajajo v dimnik s pomočjo dimnika.

Večina kotlovskih peči deluje pod rahlim vakuumom 20-30 Pa (2 - 3 mm w.c.) v zgornjem delu zgorevalne komore. Pri produktih zgorevanja se redčenje na poti plina poveča in znaša 2000-3000 Pa pred odvodnimi odvodi dima, kar povzroči vstop atmosferskega zraka skozi puščanje v stenah kotla. Razredčijo in ohladijo produkte zgorevanja, zmanjšajo učinkovitost uporabe toplote; poleg tega se s tem poveča obremenitev dimnikov in poveča poraba električne energije za njihov pogon.

V zadnjem času so bili ustvarjeni kotli pod tlakom, ko zgorevalna komora in plinski kanali delujejo pod nadtlakom, ki ga ustvarjajo ventilatorji, in odvodi dima niso nameščeni. Da bi kotel deloval pod tlakom, ga je treba izvesti neprepusten za plin.

Ogrevalne površine kotla so jeklene različne blagovne znamke odvisno od parametrov (tlak, temperatura itd.) in narave medija, ki se v njih giblje, pa tudi od temperaturnega nivoja in agresivnosti produktov zgorevanja, s katerimi so v stiku.

Kakovost napajalne vode je bistvenega pomena za zanesljivo delovanje kotla. Z njim se v kotel nenehno dovaja določena količina suspendiranih trdnih snovi in ​​raztopljenih soli ter železovih in bakrovih oksidov, ki nastanejo kot posledica korozije opreme elektrarne. Ustvarjena para odnese zelo majhen del soli. V kotlih z večkratnim obtokom se zadrži glavna količina soli in skoraj vsi trdni delci, zaradi česar se njihova vsebnost v kotlovni vodi postopoma povečuje. Ko voda v kotlu zavre, iz raztopine izpadejo soli in na notranji površini ogrevanih cevi se pojavi vodni kamen, ki slabo prevaja toploto. Posledično cevi, prekrite s plastjo luske od znotraj, niso dovolj ohlajene s sredstvi, ki se gibljejo v njih, zaradi tega se segrejejo zaradi produktov zgorevanja do visoka temperatura, izgubijo svojo moč in se lahko pod vplivom notranjega pritiska porušijo. Zato je treba del vode z visoko koncentracijo soli odstraniti iz kotla. Za dopolnitev odstranjene količine vode se dovaja napajalna voda z nižjo koncentracijo nečistoč. Ta postopek zamenjave vode v zaprtem krogu se imenuje neprekinjeno čiščenje. Najpogosteje se neprekinjeno pihanje izvaja iz bobna kotla.

Pri pretočnih kotlih zaradi odsotnosti bobna ni neprekinjenega izpihovanja. Zato se postavljajo še posebej visoke zahteve glede kakovosti napajalne vode teh kotlov. Zagotavljajo se s čiščenjem turbinskega kondenzata po kondenzatorju v posebnem čistilne naprave za kondenzat in ustrezno obdelavo nadomestne vode v čistilnih napravah.

Para, ki jo proizvaja sodoben kotel, je verjetno eden najčistejših izdelkov, ki jih industrija proizvaja v velikih količinah.

Tako, na primer, za pretočni kotel, ki deluje pri nadkritičnem tlaku, vsebnost onesnaževal ne sme presegati 30-40 µg/kg pare.

Sodobne elektrarne delujejo z dovolj visoka učinkovitost. Toplota, porabljena za ogrevanje napajalne vode, njeno izhlapevanje in proizvodnjo pregrete pare, je koristna toplota. Q1.

Glavna izguba toplote v kotlu se pojavi pri dimnih plinih. Q2. Poleg tega lahko pride do izgube Q 3 zaradi kemične nepopolnosti zgorevanja, zaradi prisotnosti CO v dimnih plinih , H2 , CH4; izgube zaradi mehanskega pregorevanja trdnega goriva Q4 povezana s prisotnostjo delcev neizgorelega ogljika v pepelu; izgube v okolje skozi strukture, ki obkrožajo kotel in plinske kanale Q5; in končno izgube s fizično toploto žlindre Q6.

ki označujejo q 1 = Q 1 / Q, q 2 \u003d Q 2 / Q itd., dobimo učinkovitost kotla:

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

kje Q je količina toplote, ki se sprošča med popolno zgorevanje gorivo.

Izguba toplote z izpušnimi plini je 5-8 % in se zmanjša z zmanjšanjem odvečnega zraka. Manjše izgube ustrezajo praktično zgorevanju brez odvečnega zraka, ko se v peč dovaja le 2-3 % več zraka, kot je teoretično potrebno za zgorevanje.

Razmerje dejanske prostornine zraka V D dovaja v peč do teoretično potrebnega V T za zgorevanje goriva se imenuje koeficient odvečnega zraka:

α \u003d V D / V T ≥ 1 .

Zmanjšaj α lahko privede do nepopolnega zgorevanja goriva, t.j. do povečanja izgub s kemičnim in mehanskim pregorevanjem. Zato jemanje q 5 in q 6 konstanta, nastavite takšen presežek zraka a, pri katerem je vsota izgub

q 2 + q 3 + q 4 → min.

Optimalni presežek zraka vzdržujejo elektronski avtomatski krmilniki procesa zgorevanja, ki spreminjajo dovod goriva in zraka s spremembo obremenitve kotla, hkrati pa zagotavljajo najbolj ekonomičen način njegovega delovanja. Učinkovitost sodobnih kotlov je 90-94%.

Vsi elementi kotla: ogrevalne površine, kolektorji, bobni, cevovodi, obloge, odri in servisne lestve so montirani na okvir, ki je okvirna konstrukcija. Okvir se naslanja na temelje ali je obešen na nosilce, t.j. temelji na nosilne konstrukcije stavbe. Masa kotla skupaj z okvirjem je precej pomembna. na primer skupna obremenitev, ki se prenaša na temelje skozi stebre okvirja kotla s parno zmogljivostjo D\u003d 950 t / h, je 6000 t. Stene kotla so pokrite od znotraj ognjevzdržni materiali in zunaj s toplotno izolacijo.

Uporaba plinotesnih zaslonov vodi do prihrankov pri kovini za izdelavo grelnih površin; poleg tega so v tem primeru namesto obloge iz ognjevzdržne opeke stene prekrite le z mehko toplotno izolacijo, kar omogoča zmanjšanje teže kotla za 30-50%.

Energetski stacionarni kotli, ki jih proizvaja ruska industrija, so označeni na naslednji način: E - parni kotel z naravno cirkulacijo brez vmesnega pregrevanja pare; Ep - parni kotel z naravno cirkulacijo s ponovnim segrevanjem pare; Pp - pretočni parni kotel z vmesnim parnim dogrevanjem. Črkovni oznaki sledijo številke: prva je izhod pare (t / h), druga je tlak pare (kgf / cm 2). Na primer, PK - 1600 - 255 pomeni: parni kotel s komorno pečjo s suhim odstranjevanjem žlindre, moč pare 1600 t / h, tlak pare 255 kgf / cm 2.