Режима работы котлоагрегатов

К основным нарушениям режимного характера относятся:

– нарушения нормального питания;

– отклонения давления и температуры перегретого пара от допустимых;

– повреждения труб поверхностей нагрева;

– нарушение аэродинамического режима (недостаток тяги, отклонения подачи воздуха в топку от нормы);

– разуплотнение газового тракта;

– повреждения обмуровки, разогрев конструкций каркаса;

– нарушение топочного режима, погасание топки.

Причинами нарушений режима могут также быть: выход из строя устройств автоматического регулирования технологических процессов; отключение механизмов собственных нужд вследствие выхода их из строя или нарушения схемы электроснабжения; отказ устройств технологической защиты и блокировки; пожар в котельной.

1. Нарушения нормального питания котлоагрегата водой. В процессе эксплуатации возможны нарушения питания, связанные с частичным или полным падением давления питательной воды при больших её утечках или срыве питательных насосов, а также с резким изменением давления пара.

При резком падении давления в барабане уровень воды сначала быстро повышается, затем падает. При резком увеличении давления наблюдается обратная картина. Это связано с изменением количественного соотношения двух фаз в пароводяной эмульсии (при понижении давления происходит частичное вскипание воды и «набухание» уровня). При эксплуатации котлоагрегата может иметь место как постепенное замечаемое падение уровня воды, так и быстрое, незамеченное. В первом случае должны быть приняты меры к выявлению причины понижения уровня (проверка работы регулятора питания, пуск дополнительного питательного насоса, нормализация топочного режима и давления пара при их отклонениях); в случае быстрого и незамеченного понижения уровня воды ниже минимально допустимого котлоагрегат должен быть немедленно остановлен.

При возникновении угрозы или наличии признаков перепитки котла (недопустимое повышение уровня воды, резкое понижение температуры пара) должны быть приняты немедленные меры по открытию продувки пароперегревателя, дренажей паропроводов, сбросу воды из барабана котла через аварийный сброс и при необходимости останову котлоагрегата.

Для прямоточныхкотлоагрегатов не допускается даже самый короткий перерыв в поступлении питательной воды, в этом случае котлоагрегат должен быть немедленно отключён. Останов барабанныхкотлоагрегатов при перерыве питания производится по уровню воды в барабане, теоретически же допустимый перерыв в поступлении воды составляет 30 – 40 с (запас воды в барабане до минимального уровня).

2. Аварийные отклонения параметров пара от нормы.

Резкое снижение температуры пара может явиться следствием: быстрого увеличения нагрузки котлоагрегата, вызывающего бурное парообразование в барабане и заброс воды в пароперегреватель; вспенивания и бросков воды из-за неудовлетворительного качества котловой воды и т.д.

Резкое повышение температуры пара обычно вызывается нарушением топочного режима из-за повышения избытка воздуха, перемещения вверх ядра факела, форсировка топки для быстрого набора нагрузки.

Резкие изменения давления пара могут иметь место вследствие нарушения циркуляции воды и питания котлоагрегата водой.

3. Нарушения циркуляции и вызываемые ими повреждения. К числу нарушений циркуляции для котлов с естественной циркуляцией относятся расслоение пароводяной смеси, недостаточная скорость циркуляции, сопровождающаяся выпадением шлама, неравномерное распределение воды по трубам, образование свободного уровня воды в трубках, неудовлетворительная гидродинамика в циркуляционных трубах, нарушения циркуляции и опрокидывании её при резких изменениях давления в котлоагрегате.

Расслоение пароводяной смеси может произойти в слабонаклонных трубах циркуляционного контура, в особенности при значительных понижениях нагрузки. Наиболее опасным является «пробковое» движение, которое сопровождается значительным повышением температуры верхней образующей трубы.

Образование свободного уровня может иметь место в отдельных трубах, по которым пароводяная смесь поступает в барабан выше уровня воды в нём. Условием для возникновения подобного нарушения является сильно заторможенная циркуляция в отдельных трубах.

Кавитация в водоопускных трубах – попадание в опускные трубы циркуляционного контура паровых пузырей – может иметь место в результате поверхностной кавитации, при которой на поверхности воды в барабане котла образуется воронка и происходит подсос пара в трубы из парового пространства барабана.

Нарушение циркуляции возможно и при резких изменениях давления в котлоагрегате. В период резкого снижения давления происходит самоиспарение части воды в подъёмных (обогреваемых), а в некоторых случаях и в опускных трубах. При резком повышении давления значительно возрастает экономайзерная высота подъёмных труб. Испарение в эти моменты происходит только в верхней части труб, что способствует опрокидыванию циркуляции, образованию в менее обогреваемых трубах «пробкового» режима движения воды, появлению в отдельных трубах свободного уровня воды. Повреждения котлоагрегатов, связанные с нарушениями циркуляции, проявляются в виде разрыва или раздутия экранных труб и по своему характеру и развитию являются наиболее серьезным видом повреждения котельных агрегатов.

Нарушения циркуляции возможны и в прямоточныхкотлоагрегатах. Эти нарушения связаны главным образом с гидродинамическойразвёркой параллельно работающих труб. Для прямоточных котлоагрегатов одним из методов выравнивания гидродинамики параллельных витков является их дросселирование. Для котлов с естественной циркуляцией выравнивание гидродинамики экранных труб достигается их максимальным секционированием.

Нарушения циркуляции (гидродинамики) в большинстве случаев не сразу проявляются в виде повреждений труб, а ведут к образованию и развитию очагов пониженной надёжности (образование отдулин на трубах, изменение структуры металла от перегрева), которые с течением времени приводят к разрыву труб.

4. Воспламенение уноса или сажи и взрыв газов или угольной пыли в газовом тракте котлоагрегата. Несгоревшие частицы топлива постепенно накапливаются в газоходах до момента появления условий, благоприятствующих их воспламенению. Часто воспламенение отложений происходит через некоторое время после останова котлоагрегата в результате появления в газоходе свободного кислорода.

Профилактическим средством против пожара в газоходе служит регулярная очистка поверхностей нагрева и газоходов.

5. Повреждения труб поверхностей нагрева котлоагрегата. Они могут быть следствием перегрева, в том числе из-за нарушений циркуляции, из-за дефектов металла и сварки, золового износа, наклёпа в результате работы дробевой очистки, повреждения истекающей струёй. При незначительных повреждениях (свищ) без большой потери воды и пара и не угрожают быстрым развитием аварии, допускается кратковременная работа котлоагрегата до включения резервного. При разрывах труб с большой потерей воды и пара котлоагрегат необходимо немедленно остановить.

Согласно ПТЭ, котлоагрегат должен быть немедленно остановлен (действием средств защиты, а при их отказе выполняется персоналом) в случаях:

– прекращения действия всех ПЭН, недопустимого повышения (понижения) уровня воды в барабане или выхода из строя всех уравнемеров;

– выхода из строя всех расходомеров питательной воды прямоточного котлоагрегата или прекращения питания прямоточного котла на время более 30 с;

– разрыва труб пароводяного тракта или обнаружения трещин и свищей в паропроводах и паровой арматуре;

– недопустимого повышения давления в пароводяном тракте и отказа в срабатывании предохранительных клапанов;

– недопустимого повышения или понижения давления в тракте прямоточного котла до встроенных задвижек;

– погасания факела в топке или недопустимого понижения давления газа или мазута за регулирующим клапаном;

– отключения всех дымососов или дутьевых вентиляторов или всех регенеративных воздухоподогревателей;

– взрыва в топке или газоходах, загорания отложений, разогрева докрасна несущих балок каркаса, при обвале обмуровки, а также других повреждениях, угрожающих персоналу или оборудованию;

– прекращения расхода пара через промежуточный пароперегреватель.

Разрыв экранной или пароперегревательной трубы определяется по резкому шуму, большому расхождению показаний расхода воды и пара и снижению разрежения вверху топки. Разрыв экранной трубы сопровождается резким снижением уровня воды в барабане и давления пара.

Недопустимое повышение давления перед встроенной задвижкой прямоточного котлоагрегата может произойти при её закрытии, а при пусках – из-за закрытия дроссельных клапанов на линии сброса среды к сепаратору. При резком снижении давления до встроенной задвижки обычно появляется пульсация среды в трубах нижней радиационной части, что может привести к пережогу отдельных труб,

При погасании факела в топке немедленный останов котлоагрегата с прекращением подачи топлива необходим во избежание взрыва в топке. Включение котлоагрегата в работу можно производить после вентиляции топки и газоходов в течение примерно 10 мин. При недопустимом снижении давления мазута резко ухудшается работа форсунок, и нарушается топочный режим. Несгоревший мазут сепарируется на поду топки и поверхностях нагрева, что может привести к взрыву.

Прекращение подачи воздуха при останове дутьевых вентиляторов или прекращение его нагрева при останове регенеративных воздухоподогревателей вызывает резкое снижение параметров пара и заброс несгоревшего топлива в топку и газоходы. При останове дымососов происходит выброс газов в помещение котельной.

Обеспаривание промежуточного пароперегревателя может привести к пережогу его поверхностей нагрева и является следствием закрытия запорных задвижек или открытия предохранительных клапанов холодного промперегрева.

Нарушение норм качества питательной и котловой воды приводит к ухудшению качества пара и интенсивному отложению накипи на поверхностях нагрева, что может явиться причиной их пережога. Поэтому, если принятые меры по быстрому выявлению и устранению причин нарушения норм качества воды не дают результата, котлоагрегат должен быть остановлен.

Дата добавления: 2015-08-10