Учебная работа. Проектирование котельного агрегата

Учебная работа. Проектирование котельного агрегата

Содержание

• Задание
• 1. Система котельной установки
• 1.1 Короткая черта оборудования котельной установки
• 1.1.1 Общие положения
• 1.1.2 Основа котла
• 1.1.3 Топочная камера
• 1.1.4 Барабан котла и сепарационные устройства
• 1.1.5 Пароперегреватель
• 1.1.6. Опускной газоход (экономайзер)
• 1.1.7 Узел питания котла
• 1.1.8 Отбор проб воды и пара
• 1.1.9 Тягодутьевая установка
• 1.1.10 Регенеративный воздухоподогреватель (РВП)
• 1.2 Запуск котла
• 1.3 Сервис котла во время обычной его эксплуатации
• 1.4 Порядок останова котла
• 1.5 Список главных аварийных случаев и проблем в котельном цехе
• 1.6 Требования по технике сохранности при обслуживании котла
• 1.7 Расчетные температуры газов, перегретого пара, питательной воды по тракту котла (данные из термического расчета, произведенного на Тургоякской ТЭЦ)
• 2. Термический расчет парового котла БКЗ-160-100 ГМ
• 2.1 Расчет размеров, энтальпий и излишка воздуха и товаров сгорания
• 2.2 Экономичность работы парового котла
• 2.3 Термический расчет топочной камеры
• 2.4 Расчет ширмового перегревателя
• 2.5 Расчет конвективного перегревателя
• 2.6 Расчет водяного экономайзера
• 2.7 Расчет РВП
• 2.8 Уточнение термического баланса
• Заключение
• Перечень использованной литературы
• приложение

Задание
Таблица 1

Начальные данные

Наименование

Обозначение

Единица измерения

Горючее

Природный газ г/п Саратов-Москва

Расчетная паропроизводительность котла

D

150

т/ч

давление пара у главной задвижки

рп

9,7

МПа

Температура перегретого пара

tпп

535

?С

температура питательной воды перед экономайзером

tпв

215

?С

температура уходящих газов

Иух.

135

?С

КПД котла на номинальном режиме

93,8

%

температура прохладного воздуха

tхв

30

?С

1. Система котельной установки
1.1 Короткая черта оборудования котельной установки
1.1.1 Общие положения
Котел БКЗ-160-100ГМ однобарабанный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией предназначен для получения пара высочайшего давления при сжигании мазута и газа.
Разглядим непосредственно котельный агрегат БКЗ-160-100 ГМ эксплуатируемый на Тургоякской ТЭЦ ОАО (форма организации публичной компании; акционерное общество) «ММЗ»: станционный №6 производства Барнаульского котельного завода, он предназначен для работы на последующие характеристики:
1. Производительность — 160т/час
2. Рабочее давление за ГПЗ — 100кгс. /см2
3. Рабочее давление в барабане котла — 110-112кгс/см2
4. температура перегретого пара — 5400/с
5. Температура насыщения пара при рабочем давлении в барабане котла 3170с
6. Водяной объём котла 48,7 м3
7. Паровой объём котла №6 — 25,5 м3, температура питательной воды 215оС
8. Сжигаемое горючее — природный газ, запасное — мазут
9. Расчетная температура прохладного воздуха +300С, при работе на мазуте предусмотрен обогрев прохладного воздуха паровыми калориферами до 800С.
10. температура уходящих газов за РВП на газе — 1240С, на мазуте — 1710С; Коэффициент полезного деяния котла №6: на газе — 92,85%, на мазуте — 92,1%
13. Размер топки — 419м3

паровой котел котельный агрегат

Допускается краткосрочная работа котла с температурой питательной воды 1550С без роста термический производительности.

Сборка котла выполнена по П-образной схеме. Топка экранирована трубами поперечником 60Ч4 мм Топка представляет собой 1-ый (восходящий) газоход. В верхнем (поворотном) газоходе размещен горизонтальный ширмовый пароперегреватель. Во 2-м (нисходящем) газоходе размещены конвективный пароперегреватель и экономайзер (жаркий пакет, прохладный пакет и экономайзер I и II ступени). Обогрев воздуха осуществляется 2-мя вращающимися регенеративными воздухоподогревателями (РВП), вынесенными за границы котла. Поперечник ротора РВП — 3600 мм на котле №6.

1.1.2 Основа котла
Основа представляет собой железную систему, созданную для установки всех частей котлоагрегата, барабана, поверхностей нагрева и коллекторов, трубопроводов и коробов, помостов и лестниц обслуживания.
Металлоёмкость каркаса составляет около 30% металлоёмкости всего котлоагрегата.
Основа состоит из несущих вертикальных колонн и опорных горизонтальных балок, опорных ферм, соединительных ригелей и стоек. Все соединения частей каркаса имеют твердое крепление на электросварке.
Основа котла имеет самостоятельный фундамент не связанный со строительной конструкцией строения, который принимает всю весовую нагрузку котла и веса рабочего тела (воды, пара).
Главными колоннами являются колонны конвективной шахты (К-1л и К-1п) по углам топки (К-2л, К-2п, К-3л, К-3п). Все колонны по высоте обвязаны опорами либо фермами, которые наращивают устойчивость каркаса и предупреждают продольный извив колонн.
Верх каркаса имеет потолочное перекрытие опирающееся на главные колонны каркаса и состоящее из потолочной рамы над топкой, потолочной рамы над конвективной шахтой и потолочной (хребтовой) балки ПБ-1. ПБ-1 лежит на колоннах К-2 и является главным связывающим звеном потолочного перекрытия. На ПБ-1 размещена выходная камера пароперегревателя.
К потолочному перекрытию на тягах подвешены: топочная камера, ширмы, панели «прохладного» пакета пароперегревателя, панели водяного экономайзера, потолочный пароперегреватель. На топочном перекрытии над топкой размещены: барабан, выносные циклоны, установки для получения собственного конденсата. На потолочном перекрытии над конвективной шахтой размещены: импульсные предохранительные устройства.
Для роста жесткости каркаса и в связи с блочной поставкой экранов топочной камеры котёл БКЗ-160-100ГМ имеет семь доп колонн, образованных из последних вертикальных швеллеров каркаса топочного блока.
На 4 стойках С-1 крепятся два РВП Ш 3600. две доп стойки С-2 являются опорами под домкраты грузоподъёмностью по 100т. Домкрат предназначен для подъёма ротора при ремонте РВП.
1.1.3 Топочная камера
Топочная камера представляет собой четырёхгранную призму, составленную из 4 фронтовых, трёх задних и 4 боковых блоков и имеет размеры (по осям труб) 4416x7104x16750мм. Объём топочной камеры до ширм 419м3. Блоки топки сварены меж собой по поясам жесткости и швеллерам под обшивке. В области прохладной воронки клинья поясов жесткости фронтового и заднего экранов приварены в стык к косынкам, наваренных на трубных поверхностях боковых блоков.
Топочная камера на тягах верхних камер блоков свободно подвешена к потолочной раме каркаса котла. Для обеспечения строго вертикального расширения вниз предусмотрены крепления на поясах жесткости и горизонтальных опорах каркаса.
Для предотвращения воздействия хлопков снутри топки на разрыв поясов жесткости предусмотрены болтовые упоры и сетка, установленная в месте большего сближения фронтового и заднего экранов (прохладная воронка). Болтовые упоры установлены по углам топки и у середины экранов раскрепляются меж поясами жесткости и горизонтальными опорами каркаса в период парового опробования.
Стенки топочной камеры стопроцентно экранированы трубами Ш60×4 с шагом 64 мм. Экраны топки котла разбиты на 11 блоков, в солёный отсек вынесена передняя часть задних блоков (Б-6, Б-7), для чего же в нижних и верхних камерах этих блоков установлены глухие перегородки. Потому на котле №6-13 самостоятельных циркуляционных контуров. Экранные трубы всякого контура входят в нижние и верхние камеры Ш219×25. Камеры по воде (нижние) и пару (верхние) соединяются с барабаном котла трубами Ш133×8. Все нижние камеры экранной системы имеют по одному дренажному устройству, через которые делается повторяющаяся продувка котла при его работе, также спуск воды и наполнение котла находящегося в резерве.
Циркуляция в любом контуре обуславливается разностью удельных весов воды в опускных необогреваемых трубах, и пароводяной эмульсии в подъемных экранных трубах. Пароводяная смесь появляется в итоге передачи тепла в топке через стены экранных труб находящейся в их воде.
движение рабочей среды по циркуляционному контуру происходит в последующем порядке: барабан (либо выносной циклон) — опускные трубы — нижняя камера блока — экранные трубы — верхняя камера болока — отводящие трубы — барабан (либо выносной циклон).
В данной конструкции котла экранная система является главный поверхностью генерирующей пар.
С фронта топочной камеры размещены 12 топочных устройств, в три яруса по 4 горелки на отметках 4,79; 6,8; 9,71 м. 1-ый и 2-ой ярус состоит из комбинированных горелок для сжигания газа и мазута. 3-ий, верхний ярус, состоит из горелок лишь для сжигания мазута.
Для наилучшей организации горения и предохранения экранных труб «прохладной воронки» низ топки закрыт шамотным кирпичем.
Топочная камера котла №6 снабжена последующей гарнитурой: для проникания в топку 2-мя боковыми лючками Ш440 на отметке 4,7 м, для предотвращения разрушения обмуровки в моменты хлопков в топке котла предусмотрены два взрывных клапана на фронтальных боковых блоках (Б-10, Б-11) Ш440 отметка 17,4 м. Для способности проверки горения и осмотра состояния поверхностей нагрева экранной системы в топочной камере предусмотрены смотровые лючки: с левой и правой сторон на отметках 4,85 м по два; на отметках 7,5 м по три; на отметке 9,3 м по два; на отметке 11,58 м по одному; на отметке 14,5 м по одному; на фронте котла на отметке 14,5 м по четыре; на отметке 17,5 м по четыре люка. Лючок в поде топки котла №6 для повторяющегося удаления отложений не предусмотрен.
На котле использована облегченная натрубная обмуровка, которая {перемещается} при термических расширениях совместно с экранами.
Межтрубное расстояние поверхностей нагрева забито пластично — хромитовой массой ПХМ заподлицо с образующими экранизационных труб. Впритирку к образующим труб и набитой массе средством штырей и швеллеров, приваренных к трубам, крепится обшива котла из листа шириной 3 мм, сталь 3. Эта система обеспечивает наиболее плотную топку и дозволяет отрешиться от дорогостоящих (глиноземистый цемент) и трудозатратный бетонных покрытий. На обшиву котла укладывается изоляционный слой из перлита шириной 200 мм, потом газоплотная штукатурка и сверху обклейка миткалем с покраской.
1.1.4 Барабан котла и сепарационные устройства
Котел имеет один сварной барабан с внутренним поперечником 1600 мм и шириной стены 88 мм из стали 22К. Барабан котла с его внутренними устройствами служит для связи всей циркуляционной системы в единый циркуляционный контур, позволяющий производить условия естественной циркуляции, отделить от воды пар и произвести сепарацию крайнего от содержащейся в нем воды, выполнить организованный отвод пара в пароперегреватель. На котле использована 2-х ступенчатая схема испарения. 1-ая ступень (незапятнанный отсек) размещена конкретно в барабане котла.
2-ая ступень испарения /соленый отсек/ вынесена в виде выносных сепарационных циклонов по одному с всякого торца барабана у котла №6. Таковая схема обеспечивает нужное свойство пара при уменьшенных непрерывных продувках котла по воде, чем существенно уменьшаются термо утраты котла с продувочной водой и утраты самой воды.
В выносную сепарационную ступень (соленый отсек) врубаются передняя половина блоков боковых стенок топки. Выносной циклон представляет собой цельнотянутую трубу Ш370 мм длиной 4917 мм и шириной стены 28 мм с расположенными в нем дырчатым подпорным щитом и антикавитационной крестовиной. Любой циклон соединяется по воде с барабаном одной перепускной трубой Ш113х8 мм. Левый и правый блоки циклонов соединены по воде через нижние точки циркуляционных контуров (нижние камеры соленых отсеков) линиями кратности солесодержания Ш60х4. Рассаливание соленого отсека предвидено через трубу Ш60х4 заведенную в нижнюю камеру заднего среднего блока и имеющую запорный вентиль у входа в камеру. Любой циклон имеет воздушник и линию непрерывной продувки Ш28×4 с корпусов циклонов. Барабан представляет собой цилиндрический сосуд, сваренный из 4-х полуобечаек и 2-х штампованных днищ. На днищах барабана имеются лазовые отверстия Ш400 мм для монтажа внутрибарабанных устройств, их ремонта и контроля сплава.
Барабан котла соединен с экранной системой котла 26-ю водоопускными трубами Ш133×8 и 31 пароотводящей трубой Ш133×8, с установкой собственного конденсата — 2-мя трубами Ш133×8 и 18-ю трубами Ш60×4; с циклонами по пару — 2-мя трубами Ш133×8 и по воде — 2мя трубами Ш133×8; с пароперегревателем 9-ю трубами Ш133×8; экономайзером 11 — ю трубами Ш60×4.
На барабане имеются отверстия для последующих линий: аварийного слива Ш60×4; полосы рециркуляции Ш60×4 с штуцером Ш133×8; полосы разогрева барабана Ш38×4; полосы фосфатирования Ш28×4; две полосы отбора проб Ш16 со штуцерами Ш28×4; две пары импульсных полосы Ш60×4 на водомерные колонки; одну пару Ш28×4 на гидравлический сниженный указатель уровня (устройство Игема); четыре пары линий Ш28×4 на сосуды неизменного уровня; линия Ш60×4 отбора пара на собственные нужды; семь импульсных линий с штуцерами Ш28 20×4 для КИП и автоматики (верх барабана).
Вводы в барабан относительно прохладной питательной воды, фосфатов, присоединения водяных штуцеров водомерных колонок осуществляется через особые приспособления, именуемые рубахами, которые защищают стены барабана в проходных очках от возникновения микротрещин способных появиться от температурных напряжений из-за разности температур стены барабана и среды, протекающей в вышеуказанных подводах. Во время работы барабан удлиняется на 32мм, потому крепление его обязано допускать свободу температурных расширений.
Барабан лежит на 2-ух подвижных роликовых опорах, расположенных на расстоянии 4057мм от его середины. Опора представляет из себя корпус, в каком поочередно снизу ввысь установлены: нижняя недвижная плита; каретка с роликами, имеющая движение на фронт и назад; подвижная средняя плита; каретка с роликами имеющая движение на право, на лево; верхняя подвижная плита с подушечкой приваренной к телу барабана. Таковая опора дозволяет барабану свободно расширяться в 2-ух взаимноперпендикулярных направлениях. расширение на фронт — 4 мм, расширение на лево, на Право по 16 мм. Все температурные расширения частей котла (барабан, экранная система, паросборная камера и т.д.) фиксируется с помощью реперов, и результаты заносятся в особые таблицы.
В барабане размещаются сепарационные устройства первой ступени испарения (незапятнанный отсек). К ним относятся внутрибарабаные циклоны, промывочный щит, проходя который пар получает барботажную промывку, жалюзийный сепаратор, пароприемный потолок, выполненный в виде дарчатого щита.
Сепарационные устройства работают последующим образом: питательная вода из левого и правого пакета водяного экономайзера трубами Ш133×8 поступает в общий коллектор Ш133×8, расположенный над барабаном по всей его длине и из него 11 трубами Ш60×4 в 11 питательных короба барабана. Из питательных коробов часть воды поступает на промывочный щит с фронтовой стороны, течет по нему шириной слоя 35мм и стекает в водяной размер барабана по обратной задней стене. 2-ая часть питательной воды из питательных коробов поступает в водяной размер барабана, стекая по отбойным щиткам фронтовой стены. Пароводяная смесь из экранной системы котла поступает в распределительные короба расположенные в барабане, откуда тангенциально подводится к внутрибарабанным циклонам, которые крепятся к раздаточным коробам средством клиньев. Вода, отсепарированная в циклонах через лопастную вставку в водяной размер барабана на поддон, а пар, поднимаясь ввысь, обтекает колпак, проходит слой питательной воды, текущей по промывочному листу попадает в жалюзийный сепаратор и дальше, через дроссельный дырчатый лист в пароперегреватель котла. Вода из 2-ух циклонов с левой и с правой стороны задней стены барабана поступает на направляющие щиты для равномерного остывания днища барабана.
Сепарационными устройствами выносного циклона являются антикавитационная крестовина, гасящая воронку в месте выхода из циклона в опускные трубы подпорный дырчатый лист совместно с тангенционным подводом пароводяной консистенции из верхних камер задних боковых экранов к циклону, содействуют сепарации пара, выходящего из циклона.
Разогрев барабана осуществляется последующим образом: пар давлением 40ч55атм. По трубе Ш38×4, поступает в двойной раздаточный коллектор, а из него через отверстия Ш8мм. в водяной объём барабана.
Фосфатирование котловой воды в барабане выполнено также как и разогрев, но с одним раздаточным коллектором.
1.1.5 Пароперегреватель
На котлах БКЗ установлен горизонтальный радиационно-конвективный, 3—х ступенчатый, дренируемый пароперегреватель смешанного тока. Радиационная часть выполнена в виде потолочных труб и ширмовых поверхностей, расположенных в верхней части топки и поворотной камере. Конвективная часть «прохладный» пакет навесные панели, и «жаркий» пакет размещены в конвективной опускной шахте котла.
Ступени у пароперегревателя последующие: I — потолочный п/п и «прохладный» пакет с панелями; II — ширмовый пароперегреватель; III — «жаркий» пакет.
По отношению к направлению движения газов — пароперегреватель смешанного тока. Ход пара в ширмах, «жарком» пакете прямоточный, а в «прохладном» пакете и навесных панелях противоточное.
Конструктивно пароперегреватель котла из последующих частей:
1. 9 пароподводящих труб Ш133×8 сделанных из стали 20 которые соединяют барабан котла с входными коллекторами потолочного пароперегревателя.
2. Радиационного потолочного пароперегревателя состоящего из 169 труб Ш32×3,5мм сталь 20 и проходящего через потолок топки, по потолку и задней стенке горизонтального газохода.
3. «Прохладного» пакета пароперегревателя, входные коллекторы которого размещаются с пpaвой и левой сторон конвективной шахты на отметке 13,5м; змеевик «прохладного» пакета Ш32×4 сталь 20 и сталь 12х1МФ без входа в какой-нибудь коллектор перебегают, в четыре навесные панели по 37 труб Ш32×4 ст.12х1МФ в каждой, на которых методом вольной подвески крепится «жаркий» пакет пароперегревагеля. Навесные панели проходят через потолок конвективной шахты и входят любая в собственный коллектор.
4. Радиационного ширмового пароперегревателя состоящего из 8 ширм, которые крепятся средством подвески на собственных витках, имеющих специальную систему. Ширмы выполнены, из труб Ш32×4, ст.12Х1МФ, любая ширма представляет собой панель из труб, выполненных в виде змеевиков имеющих на входе и выходе по коллектору Ш133×13. Ширмовый пароперегреватель располагается в горизонтальном газоходе котла.
5. «Жаркого» пакета конвективного пароперегревателя, состоящего из 2-ух симметрично расположенных секций, входные и выходные коллекторы которого размещаются с правой и левой стороны вертикально, конвективного газохода. «Жаркий» пакет пароперегревателя Ш32×4 ст.12х1МФ размещается над «прохладным» пакетом и подвешивается на навесных панелях.
6. Выходной паросборной камеры пароперегревателя Ш273×35 сталь. 12х1МФ, соединенный шестью трубами Ш133×10 сталь 12х1МФ с выходными коллекторами «жаркого» пакета пароперегревателя. Размещается паросборная камера на потолочной хребтовой опоре ПБ-1. Ha камере находятся два основных предохранительних клапана и основная паровая задвижка (ГПЗ).
7. Входные коллекторы потолочного пароперегревателя выполнены из труб Ш219х25 сталь 20, а выходные из труб Ш133х13 сталь 20. Входные коллекторы «прохладного» пакета пароперегревателя и трубы, соединяющие их с выходными коллекторами потолочного пароперегревателя выполнены из стали 20 Ш133х13.
Выходные коллектора навесных панелей выполнены из стали 12х1МФ Ш133х13 и соединены с пароохладителем I ступени пароперепускными трубами Ш133×10 сталь 12х1МФ (по две трубы с каждой панели). Входные коллекторы ширм Ш133×10 сталь 20, соединяются с пароохладителем I ступени 8-ю трубами сталь 20. Входные коллекторы ширм Ш133×13 сталь 12х1МФ, соединяются 8-ю трубами Ш133×10 сталь 12х1МФ с пароохладителем II ступени. Входные камеры «жаркого» пакета Ш273х35 сталь 12Х1МФ соединяются с пароохладителем II ступени 6-ю трубами Ш133×8 сталь 12х1МФ.
Схема движения пара по пароперегревателю. Пар из барабана по 9 трубам подводится к трём входным камерам потолочного пароперегревателя, откуда по 165 трубам трубам направляется в 4 его выходные коллектора. В целях защиты от пережога труб «прохладного» пакета пароперегревателя, который возложен из-за значимого выпадения солей из пара, он вынесен в относительно прохладную часть первого конвективного газохода, располагаясь выше крайней ступени водяного экономайзера. Пар по 4 трубам из выходных коллекторов потолочного пароперегревателя направляется во входные коллектора «прохладного» пакета пароперегревателя и дальше в «прохладный» пакет. «Прохладный» пакет устроен так, что левые его змеевики перебегают в две навесные панели правой стороны газохода, а правые змеевики перебегают в две навесные панели левой стороны газохода. Из навесных панелей пар попадает в четыре камеры, из которых перепускается по восьми трубам в пароохладитель первой ступени. В одном его коллекторе осуществляется смешение пара левых 2-ух панелей, во 2-м коллекторе правых 2-ух панелей. Дальше специальной конструкцией пароохладителя осуществляется вторичный переброс пара левой стороны навесных панелей в ширмы правой стороны газохода, а пара навесных панелей правой стороны газохода в ширмы левой стороны газохода, пройдя ширмы, пар направляется по восьми трубам в пароохладитель 2-ой ступени, где осуществляется 3-ий переброс пара, из правых ширм в левую секцию «жаркого» пакета, из левых ширм в правую секцию «жаркого» пакета, из левых ширм в правую секцию «жаркого» пакета. Пар из пароохладителя 2-ой ступени во входные коллектора «жаркого» пакета перекидывается по 6 трубам Ш133×10мм. пройдя «жаркий» пакет пароперегревателя, пар поступает в его выходные коллектора и из их по 6 трубам Ш133Ч10мм. подводится в паросборную камеру, откуда поступает в основной паропровод.
Перебросы пара из поверхностей нагрева пароперегревателя левой стороы газохода в поверхности пароперегревателя котлов БКЗ-160-100ГМ, делается в целях сглаживания температуры пара, проходящего через пароперегреватель, размещенный в газоходе значимой ширины, де могут появиться температурные перекосы по обогревающим газам и, как следствие, перекос по температуре левого и правого потоков пара.
Регулирование температуры пара.
Регулирование температуры пара осуществляется комбинированным действием на тепловосприятие пароперегревателя по газовой стороне, рециркуляцией дымовых газов и по паровой стороне впрыском «собственного» конденсата в пароохладителях.
Рециркуляция дымовых газов благоприятно сказывается на статической характеристике пароперегревателя, а главную роль защиты от лишнего увеличения температуры пара по тракту и поддержания конечной температуры делают две ступени впрыскивающих пароохладителей, расположенных соответственно до и опосля ширм. Для получения конденсата котел оборудован конденсаторами. Остывание насыщенного пара, поступающего из барабана котла в конденсаторы, делается питательной водой, прошедшей 1-ый по ходу воды пакет змеевиков экономайзера. Пройдя змеевики конденсатора, вода через навесные панели экономайзера, экранирующие боковые стенки в области горизонтального газохода, направляется во 2-ю ступень экономайзера. Приобретенный конденсат соединяется в конденсатосборник, из которого поступает в раздаточную камеру. Подача конденсата в пароохладители первой ступени осуществляется при помощи подсоса паровым эжектором, размещенным в камерах пароохладителей. Подача конденсата в пароохладители 2-ой ступени осуществляется за счет перепада давлений меж барабаном и камерой всякого из пароохладителей. Расход конденсата в пароохладителе 2-ой ступени не должен превосходить 5т/ч, что эквивалентно понижению температуры пара на 100С.
1.1.6. Опускной газоход (экономайзер)
В опускном газоходе размещены конвективный пароперегреватель и экономайзер. Верхняя часть опускного газохода экранирована трубами потолочного пароперегревателя и навесноыми панелями пароперегревателя. Экономайзер выполнен в виде пакетов гладкотрубных змеевиков 32х4мм. из углеродистой стали, расположенных в шахматном порядке и занимающих всю глубину опускного газохода. На котле предусмотрена рециркуляция водяного экономайзера: из водяного объёма по трубеШ60Ч4мм в общую питательную линию опосля лобовой задвижки, линия рециркуляции имеет 2 запорных органа. Экономайзер и I ступень пароперегревателя опираются на балки. Выходная ступень пароперегревателя (III ступень) крепится на трубах навесных панелей. Опорные балки пакетов экономайзера, также I ступени пароперегревателя выполнены с воздушным остыванием. один конец каждой балки соединен с атмосферой, сброс охлаждающего воздуха выполнен в газоход перед дымососами.
1.1.7 Узел питания котла
На котлах использована однониточная схема питания. Узел регулирования питания, состоит из главный питательной полосы с регулирующим клапаном Ду-175 и 3-х байпасов, с условными поперечниками Ду-100, Ду-50, Ду-20. Таковая схема принята для того, чтоб облегчить условия работы регулирующих клапанов, в особенности при большенном перепаде на клапане из-за несоответствия напора насоса и давления в барабане котла и при малых расходах
Байпас Ду-20 предназначен для наполнения котла водой и для первых подпиток при растопке.
Основная линия питания Ду-175 врубается в работу при перегрузке котла выше 50%. Линия питания Ду-100 врубается при перегрузке котла наименее 50%. Линия Ду-50 врубается во вторую стадию растопки, т.е. при увеличении давления и производительности котла. Не допускается работа регулирующих клапанов с перепадом давления наиболее 30кгс/см2.
Трубопровод питательной воды котельного цеха начинается задвижкой, расположенной опосля врезки перемычки меж «прохладным» и «жарким» стояками, позволяющих включить хоть какой стояк на котел
1.1.8 Отбор проб воды и пара
Для воплощения хим контроля котловой и питательной воды, пара, на котле имеются устройства для отбора проб.
Отборы предусмотрены из последующих точек:
Котловая вода из барабана — 2 точки;
Котловая вода из выносных циклонов — 1 точка;
Насыщенного пара из паро-перепускных труб — 3 точки;
Пар выносных циклонов — 1 точка;
Перегретый пар из паропровода — 1 точка;
Питательная вода из питательного трубопровода — 1 точка.
Для снижения температуры отбираемой пробы воды и пара все полосы проходят три холодильника на любой котел. Холодильники с запорной арматурой размещены с правой стороны котла.
1.1.9 Тягодутьевая установка
Котел оборудован 2-мя вентиляторами типа ВДН — 18 ПУ последующих характеристик:
Производительность — 115000м3/час
Напор — 365кгс/м2
КПД — 82%
Электродвигатель мощностью — 200кВт
Число оборотов — 980о/мин.
Напряжение обмотки статора — 3000В
Забор внешнего воздуха на всас вентиляторов может выполняться как с помещения котельной, так и вне его.
Регулирование производительности вентиляторов осуществляется направляющим аппаратом осевого типа. Для поддержания требуемой температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель котла №6, установлены калориферы (на паре) в количестве 9 штук перед каждым РВП. Котел предназначен для работы под разрежением. Транспортировка товаров сгорания у котла №6 осуществляется 2-мя дымососами типа Д 15,5х2У:
Производительность 159х103м3/час
Напор 240кгс/м2
КПД 68%
Электродвигатель типа ДА — 30
Мощность 250кВт
Число оборотов 730о/мин.
Напряжение обмотки статора 3000в.
Регулирование производительности дымососа осуществляется направляющим аппаратом осевого типа.
1.1.10 Регенеративный воздухоподогреватель (РВП)
Для увеличения КПД котла нужно свести к минимуму утрату тепла с уходящим газами, для этого применяется обогрев воздуха в воздухоподогревателях. В современных котлах высочайшего давления воздухоподогреватели употребляют огромную часть тепла уходящих газов, что увеличивает общий КПД котлоагрегата приблизительно на 10% и уменьшает зависимость КПД от перегрузки.
В случае внедрения нагретого воздуха, при той же производительности котла размеры топочной камеры для сжигания газа и мазута приметно миниатюризируется, понижается стоимость котла, а так же происходит убыстрение действий горения, т.е. миниатюризируется время, нужное для сгорания горючего в топке.
Существует два вида воздухоподогревателей: рекуперативный и регенеративный. Главным видом рекуперативных воздухоподогревателей является трубчатый с вертикально расположенной трубной системой. Снутри труб проходят продукты сгорания (продольное омывание), тепло которых передается воздуху, передвигающемуся меж трубами (поперечное омывание). В котлостроении используются так же пластинчатые, ребристые и гладкостенные чугунные воздухоподогреватели.
В крайнее время огромное распространение получил регенеративный воздухоподогреватель, в особенности в котлоагрегатах сжигающих мазут либо газ. Главным типом регенеративного воздухоподогревателя являются крутящиеся воздухоподогреватели (РВП), у каких поверхностью термообмена служит набивка, из тонких гофрированных железных листов, образующих каналы малого эквивалентного поперечника (dэ 7ч10 мм) для прохода товаров сгорания и воздуха.
На котле №6 использованы два РВП-3600, которые размещаются за водяным экономайзером по ходу газов и установлены меж конвективной шахтой и дымососами.
Главными элементами РВП являются: корпус, ротор, вал ротора, верхние и нижние плиты с коробами, опора с приводом, нижний центрирующий подшипник, уплотнение и набивка.
Набивкой заполнен цилиндрический пустотелый ротор, который по сечению разбит глухими перегородками на изолированные друг от друга секторы. Ротор РВП медлительно вращается (4 о/мин) вокруг вертикальной оси в недвижном цилиндрическом железном корпусе. Секторными плитами корпус разбит на две части. В одну из их через горловину сверху вниз поступает продукт сгорания, в другую, снизу ввысь, прохладный воздух. движение пазового и воздушного потоков раздельное и непрерывное, а набивка попеременно проходит эти потоки. Тепло, аккумулированное железной набивкой при проходе жаркого газового потока, отдается потом проходящему через нее воздушному сгустку и происходит непрерывный нагрев воздуха. движение потоков противоточное.
РВП имеет последующие плюсы: компактность, малая металлоемкость, не высочайшее сопротивление, дешевизна, наименьшая трудозатратность при ремонтах.
Недочеты РВП: наличие крутящихся частей и системы водяного остывания редуктора и подшипника, сложность уплотнения при разделении потоков, завышенный переток воздуха в газовый поток (наиболее 10%) что приводит к потере тепла с уходящими газами, невозможность высочайшего обогрева воздуха (350 — 3800С) из-за коробления гофрированной набивки. При эксплуатации РВП, в особенности при сжигании горючего с высочайшим содержанием серы остро встает вопросец коррозии набивки. Большей коррозии подвергается та часть набивки, которая размещена, в зоне низких температур, там, где заходит прохладный воздух и уходят дымовые газы. Эта набивка выполнена съемной для способности ее подмены, а зона ее установки, носит условное заглавие «прохладной» части РВП.
Остальная часть набивки не подвергается значимой коррозии, т.к. размещена в зоне больших температур, на входе жарких дымовых газов и выходе нагретого воздуха. Конструкцией РВП подмена данной нам части ее набивки не предусмотрена, а пространство установки носит условное заглавие «жаркой» части РВП
Температура уходящих газов за РВП обоснована точкой росы, численное температура уходящих газов при сжигании сернистого мазута за счет обогрева прохладного воздуха перед входом в РВП водяными калориферами.
При сжигании топлив, содержащих серу, появляется сернистый ангидрид SO2 и серный ангидрид SO3 (0,8-1% от полного количества серы), который в соединении с водяными парами образует серную кислоту. наличие даже незначимого количества паров серной кислоты в дымовых газах приводит к резкому росту температуры точки росы. Наличие в котлоагрегате поверхностей нагрева имеющих температуру стены сплава ниже температуры точки росы, обуславливает на их конденсацию паров серной кислоты и интенсивную коррозию этих участков.
Главные характиристики РВП
— РВП-3600 служит для обогрева воздуха идущего в топку котла №6 до температуры на газе 2050С и на мазуте 2600С.
— поверхность нагрева «жаркой» части 3900м2
— поверхность нагрева «прохладной» части 1700м2
— Общая поверхность нагрева РВП-3600 — 5600м2
— Общая поверхность нагрева РВП котла 11200 м2
— Сечение для прохода газа в «жаркой» части 3,88 м2
— Сечение для прохода воздуха в «жаркой» части 3,88 м2
— Сечение для прохода газа в «прохладной» части 4,25м2
— Сечение для прохода воздуха в «прохладной» части 4,25м2
— Температура уходящих газов:
— Перед жаркой частью РВП на газе 2680С, на мазуте 3220С
— За «жаркой» частью РВП на газе 1640С, на мазуте 2100С
— За «прохладной» частью РВП на газе 1240С, на мазуте 1710С
— температура воздуха:
— На входе в РВП при работе на газе 300С, на мазуте 800С
— За «прохладной» частью РВП на газе 750С, на мазуте 1230С
— За «жаркой» частью РВП на газе 2050С, на мазуте 2600С
1.2 Запуск котла
Общие положения.
1. Начальный запуск установки опосля монтажа должен выполняться под управлением ответственного лица, имеющего опыт работы на данном горючем и назначаемого управляющим компании. Опосля выхода котельной установки из серьезного либо среднего ремонта запуск ее делается под управлением начальника цеха либо его заместителя. Во всех остальных вариантах котельная установка обязана пускаться под управлением начальника смены либо старшего машиниста.
2. Опосля окончания монтажных работ котельная установка вводится в эксплуатацию лишь опосля приемки основного и вспомогательного оборудования в порядке, установленном действующими правилами.
3. Перед запуском котельной установки из ремонта либо долгого резерва (более3-х суток) должны быть испытаны исправность и готовность к включению вспомогательного оборудования, контрольно-измерительных устройств (КИП), средств дистанционного управления арматуры и механизмами, авторегуляторов, защит, блокировок и средств оперативной связи. Выявленные при всем этом неисправности должны быть устранены. При неисправности защит, работающих на останов котла, запуск его запрещается.
Периодичность и размер профилактического осмотра котельной установки.
Периодичность: перед каждой растопкой.
1. Убедиться, что закрыты запорные вентили на трубопроводах подвода мазута к котлу и запорные вентили перед каждой мазутной форсункой, также вентиль запорный на отводе мазута от котла в оборотную магистраль.
2. Убедиться, что закрыты запорные органы на трубопроводе подвода газа к котлу и запорные органы на трубопроводе подвода газа к каждой горелке.
3. Проверить закрытие вентилей на полосы подачи пара для продувки трубопровода мазута и вентилей на паровой полосы к каждой форсунке.
4. Убедиться, что закрыт подвод газа к запальникам.
5. Провентилировать топку, газоходы, воздухопроводы, включив в работу дымосос и вентилятор. Вентиляция обязана продолжаться 10 минут с расходом воздуха не наименее 25%. До вентиляции запрещается заносить в топку и газоходы котла хоть какой открытый огнь, также переносную лампу (электролампу). Опосля вентиляции отключить вентилятор и дымосос. Опосля вентиляции взять пробу из верхней части топки для определения отсутствия газа.
6. Оглядеть топку (амбразуры горелок, мазутные форсунки, запальники). Убедиться в корректности положения установленных в газоходах и РВП первичных органов контрольно-измерительных устройств (трубок тягомеров, термопар и др.) и устройств отбора импульсов для авторегулирования. При осмотре поверхностей нагрева направить внимание на отсутствие тлеющих отложений. Опосля осмотра все люки и пролазы плотно закрыть.
7. Проверить исправность всей арматуры на пароводяном тракте. При всем этом направить внимание на достаточность сальниковой набивки. Штоки арматуры должны быть очищены. Шпилька сальников обязана иметь припас для подтяжки. Проверить состояние дистанционных приводов арматуры и корректность направления указателей вращения.
8. Оглядеть верхние водоуказательные приборы (опробовать все вентили и убедиться в достаточности освещения).
9. Проверить исправность импульсно-предохранительных устройств, обратив внимание на корректность положения грузов на импульсных клапанах (установленные хомуты грузов должны быть закреплены, рычаги клапанов свободно ходить в вилках) и на наличие воды в демпферных камерах основных предохранительных клапанов.
10. Проверить возможность вольного расширения частей котла при нагревании согласно схеме термических расширений.
11. Проверить готовность к работе установки для ввода фосфатов.
12. Если во время останова котла проводились работы снутри барабана, то произвести внутренний осмотр его для проверки надежности крепления и плотности внутрибарабанных устройств. Посторонние предметы и грязюка из барабана должны быть удалены. Перед закрытием барабана весь рабочий инструмент должен быть проверен по количеству, чтобы ничего не осталось в барабане.
13. Проверить готовность к включению средств пожаротушения.
14. Проверить готовность к работе устройств обдува и обмыва РВП и ВЭ.
15. Проверить состояние изоляции, также всей гарнитуры по котлу и газоходам.
16. Проверить чистоту площадок, лестниц и самого оборудования, убрать посторонние предметы и мусор.
17. Проверить исправность и достаточность основного и аварийного освещения котла и вспомогательного оборудования.
18. Проверить исправность связи и сигнализации.
19. Проверить методом закрытия и открытия исправность и легкость хода клапанов, также соответствие надписей, указывающих их положение, исправность дистанционных приводов и соответствие установки концевых выключателей.
20. Проверить готовность к пуску всего вспомогательного оборудования. Перед включением в работу соответственных устройств убедиться в надежной работе их систем смазки и остывания.
21. Убедиться в наличии масла в редукторах РВП.
22. Собрать электронные схемы вспомогательного оборудования и проверить корректность деяния технологических блокировок.
23. Приготовить к включению все контрольно-измерительные приборы, блокировки, защиты и авторегуляторы. При неисправном состоянии дистанционного управления арматурой, контрольно-измерительных устройств, защит, блокировок и сигнализации запуск котла не допускается.
24. Снять первоначальное показание реперов, показывающих величину термического расширения отдельных частей котла.
Подготовка растопочных схем.
1. Приготовить пароводяной тракт к наполнению котла водой, для чего же
открыть:
— Все воздушники на котле и на узле питания (если он не под давлением).
— Вентили на линиях подвода воды к охладителям проб пара и воды.
— Верхние вентили на полосы ввода фосфатов.
— Верхние вентили на линиях отбора проб воды и пара.
— Паровой и водяной вентили на водоуказательных устройствах.
— Вентили на дренажах камер пароперегревателя.
— Главную паровую задвижку (ГПЗ) и вентили продувки пароперегревателя в атмосферу.
— Вентили на линиях к манометрам.
закрыть:
— Всю регулирующую и запорную арматуру на основном питательном трубопроводе и байпасных линиях узла питания, вентили на дренажных линиях котла, не считая дренажей камер пароперегревателя.
— Вентили на полосы рециркуляции воды из барабана котла до экономайзера.
— Вентили на полосы аварийного слива из барабана котла.
— Вентили и клапан на полосы непрерывной продувки.
— Запорную задвижку на питательном трубопроводе перед экономайзером.
— Нижние вентили на линиях отбора проб воды и пара.
— Продувочные вентили водоуказательных устройств.
— Запорную и регулирующую арматуру на линиях впрыска конденсата.
— Вентиль на полосы регулирования кратности концентраций солесодержания.
Собрать схему газопроводов котла.
Наполнение котла водой
До наполнения котла водой убедиться в плотном закрытии пролазов барабана. Включить в работу все указатели уровня.
Заполнять котел в последующей последовательности:
— Поставить под давление питательную линию и узел питания до запорной задвижки перед экономайзером. Наполнение трубопроводов водой следует создавать медлительно и осторожно, при открытых воздушниках, не допуская толчков и ударов. При возникновении сплошной струи из воздушников питательных трубопроводов их следует закрыть.
— Опосля осмотра и проверки готовности котла и вспомогательного оборудования к пуску приступить к наполнению котла водой. Наполнение котла создавать через дренажи, по специально смонтированным линиям наполнения котла водой из дренажных баков. Либо через байпас ДУ-20мм. на узле питания.
— При заполнении котла водой, во избежание недопустимых тепловых напряжений в теле барабана, следует:
§ не допускать наполнение барабана котла перед растопкой, если температура в какой-нибудь его точке превосходит 1600С; Если температура сплава верха барабана превосходит 140°, наполнение его водой для гидроопрессовки не допускается.
§ Разница температур воды и стены барабана при его заполнении не обязана превосходить +400С;
— С целью сотворения подходящих критерий для работы ширмовых поверхностей нагрева пароперегревателя во время растопки, температура воды в экранах и барабане котла (до розжига форсунки) обязана быть не наименее 80° С. При наиболее низкой температуре следует отчасти либо стопроцентно поменять воду наиболее жаркой, методом дренирования ее через нижние точки экранов.
— Котел следует заполнить водой до растопочного уровня (низший видимый уровень в водоуказательном приборе). Во время наполнения котла следует проверить плотность общих дренажей котла и экономайзера (по температуре труб опосля запорных вентилей).
— Опосля наполнения котла убедиться, что уровень воды в барабане не понижается. В неприятном случае нужно отыскать утечку и убрать.
— Проверить плотность регулирующих клапанов, для чего же нужно следить за уровнем при открытой запорной арматуре и закрытом, регулирующем клапане. При пропуске клапана, его следует поправить до запуска котла. Аналогичную проверку нужно провести на всех байпасах, оборудованных регулирующими клапанами. Опосля проверки плотности регулирующих клапанов бросить их в закрытом положении. Запорные органы на узле питания закрыть.
— Открыть вентили на полосы рециркуляции воды из барабана до экономайзера.
Приготовить мазутное хозяйство к работе, для чего же:
— Проверить наличие полного набора форсунок. Все форсунки должны быть испытаны и протарированы на водяном щите. Проверку форсунок на щите создавать при давлении воды близком к рабочему давлению мазута перед форсункой.
— Прогреть мазут методом рециркуляции в оборотную магистраль.
— давление мазута перед котлом обязано быть 20-25кгс/см2и температура 90-120°С.
— Давление пара перед форсунками 8-13кгс/см2.
— Прогреть подводящие трубопроводы к калориферам, с тем, чтоб перед запуском вентилятора включить в работу калориферы (котел №6).
— Включить все КИП, дистанционное управление и все технологические защиты и блокировки, не препятствующие растопке котла.
С началом вентиляции котла начать подготовку газового хозяйства, для чего же:
— Убедиться, что запорная задвижка на газопроводе к котлу закрыта стопроцентно.
— Проверить закрытие задвижек на газопроводе к горелкам.
— Включить все манометры на газопроводах.
— Убедиться, что вентили на всех продувочных свечках открыты.
— Клапан-отсекатель и регулирующий клапан (ПРЗ) на газопроводе к котлу должны быть открыты.
— Приготовить мыльный раствор для проверки плотности газопровода. Проверить, не забит ли льдом, снегом и т.п. выброс свеч.
— Приступить к продувке и наполнению газопровода котла. Для этого следует медлительно открыть запорную задвижку на отводе газопровода к котлу.
— Проверить газопровод, арматуру на плотность методом обмывания. Воспользоваться открытым огнем при выполнении данной нам работы запрещается.
— Продувку газопровода проводить не наименее 15-20минут.
— Газопровод считается заполненным, если содержание О2в пробе не выше 1,0%.
Запуск котла на природном газе.
Перед запуском котла (ремонт, резерв наиболее 3-х суток) проверяется исправность тягодутьевых машин, вспомогательного оборудования, средств измерений и дистанционного управления, регуляторов, также работоспособность блокировок, защит, сигнализации, средств оперативной связи, проводится проверка срабатывания ПЗК котла с действием на исполнительные механизмы.
При обычное котла наименее 3-х суток проверке подлежат лишь средства измерения, оборудование, механизмы на которых выполнялся ремонт.
Запуск газа в газопровод котла должен делается при включенных в работу дымососах, дутьевых вентиляторах. Продувать газопроводы котла через трубопроводы сохранности либо через горелочные устройства котла не допускается.
Перед растопкой котла из прохладного состояния обязана быть проведена, при включенных в работу тягодутьевых механизмах, предпусковая проверка плотности закрытия отключающих устройств перед горелками котла, включая ПЗК. При обнаружении негерметичности затворов отключающих устройств растопка котла не допускается.
Конкретно перед растопкой котла должны быть провентилированы с включением всех дымососов и дутьевых вентиляторов газоходы и топка котла в течении не наименее 10 минут при открытых шиберах газовоздушного тракта и расходе воздуха не наименее 25% от номинального.
Растопка котла обязана выполняться при работающих дутьевых вентиляторах и дымососах. Если газопроводы перед растопкой продувались газом, т.е. находились не под лишним давлением, следует найти содержание кислорода в газопроводах котла. Содержание кислорода в газе не обязано превосходить 1% по размеру.
Растопку котла можно начинать с хоть какой растопочной горелки (№2,3). Розжиг горелки создавать растопочным факелом ручного запальника, для чего же зажженный факел поднести к устью разжигаемой горелки, отдать через амбразуру мало воздуха, стопроцентно открыть газовую задвижку и, равномерно приоткрывая задвижку с ручным приводом, подать газ конкретно на пламя запальника. Газ должен сходу загореться.
Воздействуя на подачу газа и воздуха необходимо отрегулировать горение так, чтоб пламя было броским и бездымным, а факел довольно массивным и устойчивым. Разряжение в топке котла обязано во всех вариантах поддерживаться 2-3 мм. в. ст. Вослед за первой горелкой включить таковым же методом другие горелки нужные для растопки котла. Растопку котла вести не наименее чем на 2-ух горелках. Следующее зажигание горелок создавать в таком порядке, чтоб прогрев топки происходил умеренно по ее ширине.
Сначало загораются две горелки расположенные в центре нижнего яруса (№2,3), потом последние горелки (№1,4). По мере роста перегрузки включают горелки второго яруса, также попарно, сначала средние (№6,7) потом последние (№5,8), или напротив. Если при зажигании горелок газ не зажгется то следует немедля, закрыв регулировочную задвижку газопровода горелки, убрать растопочный и, провентилировав топку в течении 10 минут, приступить к розжигу горелок в обозначенном выше порядке. При устойчивом горении растопочный факел из под горелки убрать.
Разжигая горелки, не следует стоять против гляделок, чтоб не пострадать от случайного выброса газа. Включение в работу горелок и подачу газа регулировать в согласовании с требуемой длительностью растопки.
Работа котла на газе.
Во время работы на газе необходимо смотреть за исправностью газопроводов, горелок, измерительных устройств и арматуры, отсутствием утечек газа через свечки, сальниковые и фланцевые уплотнения, а так же в местах подсоединения КИП к импульсным линиям от газопровода.
Мазутное хозяйство и форсунки должны быть готовы к резвому включению в работу без вреда для характеристик пара и понижения паропроизводительности даже при полном прекращении подачи газа. Режим горения надзирать по свидетельствам газоанализатора и замерам расхода воздуха. Расход и давление газа и воздуха перед горелками держать в согласовании с режимной картой. Регулирование перегрузки котла создавать конфигурацией давления газа и числом работающих горелок.
Изменяя подачу газа к горелкам поменять соответственно и подачу воздуха, действуя в последующей последовательности:
]]>