ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Эксплуатация котельного агрегата заключается в следующем: в растопке и остановке агрегата, в контроле за работой котельного агрегата и управлением им, выборе оптимальных режимов работы и наивыгоднейшего распределения нагрузок, соблюдении правил технической и безопасной эксплуатации, в организации ремонтов, профилактике аварий и т. д. Современный котельный агрегат требует самого тщательного контроля и безошибочного управления. Задачей контроля и управления является обеспечение в каждый момент требуемой паропроизводительности или теплопроизводительности и заданных параметров пара и воды при надежной и экономичной работе агрегата. Производительность является основным показателем работы котельной установки.
Подготовка котла к работе. Перед растопкой проверяют исправность котла и готовность его к пуску, для чего производят тщательный внутренний (если котел открыт) и наружный осмотр агрегата. Проверяют исправность всей арматуры и арматуры топки и газоходов котла, взрывных клапанов, плотность закрытия лазов и люгов, готовность к пуску дымососов и вентиляторов опробованием их работы и пр. После этого открывают воздушные краны (если они имеются) на котле и экономайзере или приподнимают предохранительный клапан для выпуска воздуха. Далее открывают питательный клапан, и котел заполняют водой. Заполнение котла водой производится через экономайзер (если он имеется), при этом воздушный кран или предохранительный клапан на экономайзере должны быть открыты; при появлении в них воды их закрывают.
Одновременно производят заполнение водогрейных котлов и всей системы отопления. Котел заполняют водой надлежащего качества при температуре ее в пределах 50—90°С. Неравномерное прогревание или охлаждение котла может вызвать термические деформации. Заполняют котел медленно (1—2 ч) до наинизшей отметки водоуказательного стекла с учетом того, что уровень воды при нагреве ее повысится. Затем начинают растопку котла: зажигают слой топлива на решетке, растопочные мазутные форсунки или газовые горелки. Одновременно ведут наблюдение за плотностью котла и отсутствием утечек по уровню воды в водоуказательном стекле. Растопку котла вначале производят при слегка приоткрытом шибере за котлом (без дымососа) без вентиляторного дутья, затем включают вентилятор н увеличивают тягу. Перед растопкой газоходы котла необходимо провентилировать естественной тягой или включением дымососа в течение 5—15 мин, более длительно — при газообразном топливе и мазуте.
При установке некипящего и группового экономайзера газы пропускают помимо него через обводной дымоход; при отсутствии последнего через экономайзер непрерывно прокачивают воду; температура воды по выходе из экономайзера не должна превышать 60 °С. Для предотвращения коррозии воздухоподогревателя вентиляторы включают при достижении температуры газов за воздухоподогревателем не менее 120°С или воздух пропускают помимо него. Растопку котла производят по графику, согласно которому первую половину всего нагрева воды в котле до начала образования пара. Второй период времени делится на два этапа. На первом этапе давление в котле поднимают на Д предельного рабочего давления, а на втором — до предельного. Быстрый нагрев котла при растопке вызывает неравномерное расширение поверхностей нагрева, что часто является основной причиной разрушения вальцовочных и других соединений, Поэтому растопку производят в течение 2—4 ч.
При повышении давления в котле выше атмосферного предохранительные клапаны закрывают и приводят в рабочее состояние. Проверку и продувку водомерных стекол, пробных кранов и манометров производят при достижении давления в котле 0,05—0,15 МПа (манометрических) и вторично перед включением котла в магистраль. Проверяют также состояние продувочных (спускных) вентилей котла (на ощупь по нагреву труб). При давлении 0,3—0,4 МПа продувают барабан котла и нижние коллекторы экранов (при наличии их). При растопке заливка пароперегревателя водой для охлаждения не допускается.
Пароперегреватель охлаждают продувкой его образующимся в котле паром через выходные коллекторы. Продувку пароперегревателя прекращают только после включения котла в магистраль. Одновременно с растопкой котла при достижении давления пара в барабане до 0,2—0,3 МПа прогревают соединительный паропровод от котла к магистрали. Через 25—30 мин после начала прогрева медленно и осторожно открывают вентиль или задвижку на соединительном паропроведе у магистрали. При этом котел остается отключенным от магистрали только с помощью одной задвижки на барабане или за пароперегревателем (главной паровой задвижки). Перед подключением котла к магистрали при давлении в барабане на 0,05—1 МПа ниже давления в магистрали проверяют действие предохранительных клапанов осторожным их подъемом и опусканием. По мере повышения давления в котле постепенно прикрывают продувочный вентиль пароперегревателя во избежание излишней потери пара.
При давлении в котле на 0,02—0,05 МПа ниже давления в общем паропроводе (магистрали) медленно и осторожно открывают паровой вентиль (задвижку) на барабане котла или на пароперегревателе (при наличии его) и соединяют котел с паропроводом. После включения котла в паропровод снова тщательно проверяют состояние всего агрегата и его арматуры. Затем закрывают дренажный вентиль пароперегревателя. При снижении уровня воды в котле начинают питать его водой. Закрывают обводной дымоход и направляют газы через экономайзер или воздухоподогреватель. Таким образом котлоагрегат переводят на рабочий режим.
Обслуживание котла во время работы сводится к поддержанию нормального режима, который обеспечивает наибольшую выработку пара заданных параметров при наименьших затратах топлива в условиях безопасной и надежной работы котельного агрегата. Технологические и экономические показатели, характеризующие режим работы когда при разных нагрузках, указываются в режимной карте, в соответствии с которой персонал и осуществляет ведение технологического процесса. Основными из этих показателей являются: давление и температура отпускаемого пара; температура питательной воды; водный режим котла и режим продувок; содержание кислорода в дымовых газах, температуры последних по газовому тракту и т. п. Все отклонения режимов от рекомендуемых устраняются системой автоматического регулирования или с помощью персонала, воздействуя на регулирующие и запорные органы дистанционнс} или вручную на месте их установки.
В задачу персонала при обслуживании котельного агрегата входит поддержание паропроизводительности котла в соответствии с его нагрузкой. Несоответствие между ними приводит к изменению давления пара в барабане котла. Паропроизводителыюсть котла необходимо регулировать таким образом, чтобы обеспечивался нормальный режим работы топки (тепловой и воздушный), исключающий ее шлакование. Персонал должен следить за питанием котла и уровнем воды в барабане, поддерживая его примерно на середине водоуказательного стекла. Следует правильно вести процесс горения в топке, не допуская отклонения содержания С02 или 02 в отходящих газах от установленных норм; необходимо поддерживать минимально допустимое разрежение в топке, нельзя допускать потерь топлива со шлаком, провалом и уносом, а также резкого повышения температуры уходящих газов. Присосы воздуха в газоходы котельного агрегата не должны превосходить установленных норм. Все неплотности обмуровки и гарнитуры следует устранять в процессе работы, не дожидаясь очередной остановки котла.
Обслуживающий персонал следит за температурой перегрева пара и температурой воды на выходе из экономайзера, не допуская повышения ее выше установленной величины, а также следит за состоянием поверхностей нагрева и при необходимости периодическими обдувками устраняет наружные загрязнения их шлаком и уносом. О необходимости обдувки судят по повышению температуры уходящих газов и сопротивлению газового тракта. Не реже 1 раза в смену проверяют исправность действия манометра, предохранительных клапанов и водоуказательных приборов. Регулярно по нагреву труб (на ощупь) проверяют плотность спускных и дренажных вентилей. Все записи о работе оборудования, замеченных его дефектах и проведенных мероприятиях по их устранению дежурный персонал заносит в оперативный журнал и ремонтную книгу. Кроме того, записывают показания приборов (показывающих и регистрирующих). На основании этих записей и анализа суточных ведомостей по работе котельных агрегатов составляют первичную отчетность. Во вторичную отчетность входят обобщенные данные по котельной за определенный период, по которым судят о работе котельной установки.
Остановка котла может быть плановой, кратковременной и аварийной. Плановую (полную) остановку котла производят по графику в определенной последовательности. Прекращается подача топлива, в слоевой топке дожигаются его остатки на решетке, прекращается подача воздуха (останавливается вентилятор), в течение 10 мин вентилируются газоходы; затем останавливаются дымососы и закрывается шибер за котлом. После прекращения горения в топке и выработки пара котел отключают от паровой магистрали и открывают продувку пароперегревателя на 30—50 мин для его охлаждения. Затем очищат топку от остатков топлива, золы и шлака, разгружают золовые бункера. Во время остановки котла непрерывно наблюдают за уровнем воды в котле и его питанием. После отключения котла от паровой магистрали его подпитывают до допустимого верхнего предела. В течение 4—6 ч котел медленно остывает, при этом топочные дверцы и шибер за котлом должны быть закрыты. Через 4—6 ч после остановки проветривают газоходы с помощью естественной тяги и продувки котла. Спустя 8—10 ч после остановки для ускорения охлаждения открывают шибер за котлом и включают дымосос, продувку повторяют. Воду полностью удаляют из котла только после охлаждения ее до 70—80°С. Воду спускают медленно, открывая при этом воздушные краны или предохранительные клапаны. Затем котел отсоединяют от других котлов установкой металлических заглушек между фланцами на паровых, питательных, спускных и продувочных линиях. После этого осматривают топку, котел, вспомогательное оборудование; о всех замеченных неисправностях делают записи в журнале; во время остановки котла эти неисправности устраняют.
При остановке котла на длительный срок (более 10 суг) принимают меры по защите котла от коррозии, возникающей вследствие действия влаги и кислорода. Для этой цели используют различные способы защиты, выбор которых определяется местными условиями. Наиболее часто применяют следующие: сухой способ, при котором котел освобождают от воды и в нем поддерживают постоянную сухость воздуха с помощью влагопоглотителей (хлористый кальций — 1 кг/м3 внутреннего объема, известь — 2 кг/м3 и т. д.); мокрый способ — весь объем котла заполняют щелочным раствором (при наполнении питательной водой с содержанием в растворе 2 кг/м3 едкого натра, 5 кг/м3 тринатрийфосфата или 10 кг/м3 кальцинированной соды); способ избыточного давления, заключающийся в том, что на остановленном котле постоянно поддерживают давление выше атмосферного (за счет подвода пара от других котлов или периодического разогрева путем сжигания топлива). Таким образом предотвращают доступ воздуха в котел.
Кратковременная остановка котельного агрегата может быть вызвана нарушением его нормальной работы вследствие неисправности оборудования или по другим причинам, которые могут вызвать аварию. Последовательность операций в этих случаях такая же, как и при плановой остановке котла. После отключения котла от паровой магистрали и открытия продувки пароперегревателя ведут наблюдения за манометром, водоуказательным прибором и общим состоянием топки и котла.
Аварийная остановка котлоагрегата может быть в следующих случаях: при повышении давления пара в котле сверх допустимого (несмотря на уменьшение подачи топлива, дутья и тяги и усиленное питание водой); при утечке воды и переполнении котла водой; выходе из строя обоих предохранительных клапанов; вследствие неисправности манометра и всех водоуказательных приборов; выходе из строя всех питательных насосов и прекращения питания котла водой; наличии существенных повреждений элементов котла (разрыве трубы, появлении трещины, выпучины, течи и т. п.); обнаружении ненормальностей в работе котла (ударов, стуков, шума, вибрации); разрушении кладки, разогрева докрасна каркаса, обшивки котла; при возникновении пожара, угрожающего котлу. При аварийной остановке котел немедленно отключают от главной паровой магистрали, прекращают подачу топлива и воздуха, резко снижают тягу; горящее топливо в слоевых топках немедленно удаляют или осторожно заливают водой
