Конструкция котла, основные элементы котла (на примере ТГМ-84)

Котлы ТГМ-84 изготовлены Таганрогским котельным заводом.

Котельные агрегаты ТГМ-84 предназначены для получения пара высокого давления при сжигании газообразного топлива или мазута и рассчитаны на следующие параметры:

Номинальная паропроизводительность	420 т/ч
Рабочее давление в барабане	155 ата
Рабочее давление пара за главной паровой задвижкой	140 ата
Температура перегретого пара	550 °С
Температура питательной воды	230 °С
Температура горячего воздуха
а) при сжигании мазута	268 °С
б) при сжигании газа	238 °С

Продольный и поперечный разрезы газомазутного котла ТГМ-84:
1 – топочная камера; 2 – горелки; 3 – барабан; 4 – ширмы; 5 – конвективный пароперегреватель; 6 – конденсационная установка; 7 – экономайзер; 11 – дробеуловитель; 12 – выносной сепарационный циклон

Этот котел имеет сравнительно небольшие размеры (высота до оси барабана всего 28,7 м). Топка котла разделена на две симметричные камеры (полутопки) вертикальным, воспринимающим излучение с двух сторон (двусветным) экраном. Первая ступень пароперегревателя этого котла выполнена из трубных панелей, раположенных по всей высоте фронтовой стены обеих полутопок, и является фронтовым экраном. Потолок также закрыт сплошным рядом труб, образующих потолочный экран. Это – вторая часть пароперегревателя (радиационный потолочный пароперегреватель).Третий ступенью пароперегревателя являются разреженные пакеты вертикальных змеевмков, так называемые ширмы, расположенные отчасти в топке и воспринимающие излучением от горячих топочных газов значительную часть теплоты. Последняя ступень – горизонтальные пакеты труб в конвективном газоходе(конвективный пароперегреватель).В результате радиацией передается до 60% всей теплоты, воспринимаемой пароперегревателем.

Боковые экраны в нижней части имеют слабо наклоненные скаты к середине топки, образующие под. Во избежание перегрева обращенной к топке поверхности почти горизонтальных подовых труб при возможном расслоении в них пароводяной смеси эти трубы имеют защитную обмуровку со стороны топки. В настоящее время этот котел снабжается либо четырьмя, либо шестью горелками большой производительности. Малое число горелок упрощает обслуживание и ремонт котла.

Интересно крепление змеевиков конвективного пароперегревателя. Пакеты змеевиков опираются на стальные камеры (трубы), служащие опорными балками. Сами камеры охлаждаются прокачиваемой через них питательной водой.

Вся экранная система испарительных и пароперегревательных труб имеет возможность свободно удлиняться вниз.

Для удаления с поверхности труб конвективной шахты отложений, образующихся при сжигании мазута, используется система дробеочистки. Поднимая пневмотранспортным устройством, чугунная дробь выбрасывается затем в конвективную шахту и, падая, сбивает с труб накопившиеся отложения, которые уносятся затем дымовыми газами.

Вращающийся регенеративный воздухоподогреватель устанавливается на индивидуальной опорной конструкции на некотором расстоянии от котла.

Расход топлива котельным агрегатом – примерно 29 000 кг/ч мазута или 30 000 м куб/ч природного газа. Температура питательной воды 230°C; КПД котла 92,5%; температура горячего(после воздухонагревателя) воздуха- около 300°C; температура уходящих газов при работе на мазуте 130°C, при работе на природном газе 120°C.

3. Подготовка котла и вспомогательного оборудования к пуску котла.

Перед растопкой производят его наружный осмотр, чтобы убедиться в исправности всех элементов оборудования и готовности к пуску. В частности, необходимо проверить исправность оборудования систем пылеприготовления, газового и мазутного оборудования топки, поверхностей нагрева, обмуровки, системы золоулавливания и золоудаления, дымососов и вентиляторов, насосов, арматуры, гарнитуры системы автоматизации и пр. После монтажа или капитального ремонта должны быть произведены щелочение и промывка поверхностей нагрева. Перед растопкой все воздушные краны должны быть открыты, а все продувочные и спускные устройства закрыты, за исключением клапанов для продувки пароперегревателя и системы рециркуляции воды в экономайзере. Наполнение котла производится питательной деаэрированной водой с температурой в начале заполнения (60-70°С) и в конце – не выше 100°С.

Неравномерный прогрев барабана котла при быстром заполнении его горячей водой может вызвать опасные температурные напряжения внутри его стенок.

Максимальные тангенциальные и осевые напряжения на внутренней поверхности барабана, Па, определяют по формуле:

(13)

где – коэффициент термического расширения стали, равный 12·10^-6 мм/(мм·К); Е – модуль упругости стали, равный (2-2.1)·10⁴ Па; – разность температур поверхностей стенки, °С; – коэффициент Пуассона (0.25-0.33); – отношение наружного диаметра барабана к внутреннему.

Во избежание возникновения больших внутренних напряжений в металле барабана заполнение котла водой должно проводиться при среднем давлении в течение 1-1.5 ч и при высоком давлении в течение 1.5-2.5 ч. Заполнять котел водой следует до низшей отметки водоуказательного стекла, так как при начале испарения уровень ее повысится. Газоходы котла перед растопкой должны быть провентилированы в течение 10-15 мин за счет естественной тяги или включения в работу дымососа. После заполнения водой котла, вентиляции газоходов и продувки газопроводов зажигают газовые горелки, растопочные мазутные форсунки или слой топлива на решетке. Одновременно наблюдают за плотностью котла по уровню воды в водоуказательном стекле. При повышении давления после того, как из воздушников и предохранительных клапанов начнет выходить пар, следует их закрыть. Продувка водоуказательных приборов производится при давлении 0.05-0.1 МПа. При наличии обходного газохода продукты сгорания пропускают помимо экономайзера. При отсутствии такой возможности должна быть включена линия рециркуляции воды. Во избежание коррозии воздухоподогревателя вентиляторы должны включаться при температуре продуктов сгорания за ним не менее 120°С или воздух должен пропускаться помимо него. Топочная камера должна прогреваться равномерно, для чего следует одновременно симметрично включать несколько горелок или форсунок. Растопка барабанного котла среднего давления должна производиться в течение 2-4 ч, высокого давления – в течение 4-5 ч, прямоточного котла – в течение 1-2 ч. Включение котла, если он работает на общий паропровод среднего давления, следует производить при давлении на 0.05-0.1 МПа, а высокого давления – на 0.2-0.3 МПа меньшем, чем в общем паропроводе.

Вновь вводимые в эксплуатацию котлы давлением 100 кгс/см² (9,8 МПа)[1] и выше должны после монтажа подвергаться химической очистке совместно с основными трубопроводами и другими элементами водопарового тракта. Котлы давлением ниже 100 кгс/см² (9,8 МПа) и водогрейные котлы перед вводом в эксплуатацию должны подвергаться щелочению.

Непосредственно после химической очистки и щелочения должны быть приняты меры к защите очищенных поверхностей от стояночной коррозии.

Перед пуском котла после среднего или капитального ремонта должны быть проверены исправность и готовность к включению основного и вспомогательного оборудования, КИП, средств дистанционного и автоматического управления, устройств технологической защиты, блокировок, средств информации и оперативной связи. Выявленные при этом неисправности должны быть устранены до пуска.

Перед пуском котла после нахождения его в резерве более 3 сут. должны быть проверены: работоспособность оборудования, КИП, средств дистанционного и автоматического управления, устройств технологической защиты, блокировок, средств информации и связи; прохождение команд технологических защит на все исполнительные устройства; исправность и готовность к включению тех устройств и оборудования, на которых за время простоя производились ремонтные работы. Выявленные при этом неисправности должны быть устранены до пуска.

Пуск котла должен быть организован под руководством начальника смены или старшего машиниста, а после капитального или среднего ремонта – под руководством начальника цеха или его заместителя.

Перед растопкой барабанный котел должен быть заполнен деаэрированной питательной водой.

Прямоточный котел должен быть заполнен питательной водой, качество которой должно соответствовать инструкции по эксплуатации в зависимости от схемы обработки питательной воды.

Перед растопкой и после останова котла топка и газоходы, включая рециркуляционные, должны быть провентилированы дымососами, дутьевыми вентиляторами и дымососами рециркуляции при открытых шиберах газовоздушного тракта не менее 10 мин с расходом воздуха не менее 25 % номинального.

Вентиляция котлов, работающих под наддувом, водогрейных котлов при отсутствии дымососов должна осуществляться дутьевыми вентиляторами и дымососами рециркуляции.

Перед растопкой котлов из неостывшего состояния при сохранившемся избыточном давлении в пароводяном тракте вентиляция должна начинаться не ранее чем за 15 мин до розжига горелок.

Перед растопкой котла на газе должна быть произведена контрольная опрессовка газопроводов котла воздухом и проверена герметичность закрытия запорной арматуры перед горелками газом в соответствии с действующими инструкциями.

При растопке котлов должны быть включены дымосос и дутьевой вентилятор, а котлов, работа которых рассчитана без дымососов, – дутьевой вентилятор.

Продувка верхних водоуказательных приборов выполняется:

- для котлов давлением 40 кгс/см² (3,9 МПа) и ниже – при избыточном давлении в котле около 1 кгс/см² (0,1 МПа) и перед включением в главный паропровод;

- для котлов давлением более 40 кгс/см² (3,9 МПа) – при избыточном давлении в котле 3 кгс/см² (0,3 МПа) и при давлении 15-30 кгс/см² (1,5-3 МПа).

При растопках и остановах котлов давлением выше100 кгс/см² (9,8 МПа) должен быть организован контроль за температурным режимом барабана. Скорость прогрева и охлаждения нижней образующей барабана и перепад температур между верхней и нижней образующими барабана не должны превышать допустимых значений:

- скорость прогрева при растопке котла, °С/10 мин.................. 30;

- скорость охлаждения при останове котла, °С/10 мин............. 20;

- перепад температур при растопке котла, °С............................ 60;

- перепад температур при останове котла, °С 80.

Переход на сжигание твердого топлива (начало подачи в топку пыли) на котлах, работающих на топливах с выходом летучих менее 15 %, разрешается при тепловой нагрузке топки на растопочном топливе не ниже 30 % номинальной. При работе на топливах с выходом летучих более 15 % разрешается подача пыли при меньшей тепловой нагрузке, которая должна быть установлена местной инструкцией исходя из обеспечения устойчивого воспламенения пыли.

При пуске котла после кратковременного простоя (до 30 мин) разрешается переход на сжигание твердого топлива с выходом летучих менее 15 % при тепловой нагрузке топки не ниже 15 % номинальной.

Включение котла в общий паропровод производится после дренирования и прогрева соединительного паропровода. Давление пара за котлом при включении должно быть равно давлению в общем паропроводе.

Дата добавления: 2015-08-17