Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ПОЗРЕЖДЕНИЙ БАРАБАНОВ И КОЛЛЕКТОРОВ

Для предотвращения коррозии барабанов и коллекто­ров при их транспортировке и хранении на складах бара­баны покрывают снаружи и внутри антикоррозионной смаз­кой, отверстия в них плотно закрывают пробками или за­глушками, а люки плотно закрывают на прокладках.

При наличии внутри барабанов каких-либо деталей или устройств их прочно и жестко закрепляют на своих местах.

При перемещении барабанов и коллекторов не допус­каются удары, резкие толчки и кантовка при подъеме, вы­зывающие изгибающие усилия в сварных швах барабанов и приваренных к ним штуцеров.

Монтаж трубных контуров со сжатием запрещается.

Для задних экранов обязательна свобода перемещения нижнего коллектора на величину удлинения собственно ко­тельного пучка плюс удлинение самого экрана, что для мощных котлов составляет 40—45 мм. Нижний коллектор должен висеть свободно на трубах без всяких опор.

Для холодных воронок наилучшим является выполне­ние их с холодной растяжкой, при выполнении же на пру­жинах суммарная сила для сжатия последних на всю вели­чину требующегося теплового смещения не должна созда­вать существенных напряжений в развальцованных концах. Пружины, устанавливаемые под самими трубами холодной воронки для принятия удара падающего шлака, при хо­лодном состоянии котла должны выходить из соприкосно­вения с трубами, а последние должны ложиться на баш­маки этих пружин лишь в горячем состоянии котла.

При выполнении теплоизоляции необходимо обращать внимание на то, чтобы свободе компенсационных деформа­ций всех внешних необогреваемых труб котла (пароотводя - щих и опускных) не препятствовали вспомогательные внеш­ние элементы и детали каркаса, свобода деформации дол­жна сохраняться и после нанесения на трубы изоляции.

Особое внимание следует обращать на все соединитель­ные трубы жестко закрепленные коллекторами и бараба­нами котла, в частности на пароотводящие трубы экранов, которые обязательно выполняются с достаточной самоком­пенсирующей способностью.

Для нижних барабанов котлов обращается внимание на невозможность задержки их опускания упором под те или иные ряды труб, создаваемым кладкой под верхние концы труб заднего экрана или под первой кипятильный пучок, а также задним сводом под задний ряд кипятильных труб.

Между всеми трубами этих рядов и кладкой должны быть зазоры не менее 50 мм.

Обеспечить защиту части окружности барабанов и кол­лекторов, обращенных в топку, от радиационного обогре­ва и обогрева газами соответствующей футеровкой или торкретным покрытием.

Потери теплоты в окружающую среду через наружные поверхности котла не должны быть более 350 Вт/м2 при температуре воздуха 25 °С в помещении, где установлен котел.

Котлы с абсолютным давлением на выходе из котла 10 МПа и выше, вводимые в эксплуатацию после монтажа, следует подвергать химической очистке совместно с основ­ными трубопроводами и другими элементами питательного тракта, а котлы давлением ниже 10 МПа и водогрейные — щелочению.

Непосредственно после химической очистки и щелоче­ния необходимо принять меры по защите очищенных по­верхностей от стояночной коррозии.

Перед растопкой котел необходимо заполнять только деаэрированной водой.

При заполнении неостывшего барабанного котла темпе­ратура воды перед барабаном не должна отличаться бо­лее чем на 40 °С от температуры металла низа барабана. Если разность температур больше, то заполнение котла во­дой запрещается. Конкретно условия заполнения котла во­дой устанавливаются местной инструкцией.

С момента растопки котла необходимо вести контроль за уровнем воды в барабане. Продувка верхних водоука­зательных приборов обслуживающим персоналом осущест­вляется:

Для котлов давлением 4 МПа и ниже — при избыточном давлении в котле около 0,1 МПа и вторично перед включе­нием его в общий паропровод;

Для котлов давлением 4 МПа и выше — при избыточ­ном давлении в котле 0,3 МПа и вторично при давлении 1,5—3,0 МПа. Сниженные указатели уровня воды сверяют­ся с водоуказательными приборами в процессе растопки (с учетом поправок).

Работу котла следует осуществлять в строгом соответ­ствии с режимной картой, составленной на основе испыта­ний, следует также соблюдать тепловые режимы, обеспе­чивающие поддержание в каждой ступени и каждом потоке первичного и промежуточного пароперегревателей допус­тимых температур пара.

Значения непрерывной продувки паровых котлов с есте­ственной циркуляцией абсолютным давлением до 2,4 МПа не должны превышать 10 % номинальной паропроизводи - тельности.

Для котлов давлением 1,3—10 МПа, а также для кот­лов с клепаными барабанами, сильно ослабленными труб­ными очками, давлением 0,8—10 МПа не допускается отно­сительная щелочность более 20 % при условии применения цассиваторов.

С целью устранения дополнительных термических на­пряжений, связанных с отдельными недостаткахми конст­рукции внутрибарабанных устройств и тепловой изоляции барабанов, а также отсутствием свободы тепловых переме­щений трубных контуров, необходимо:

Установить защитные рубашки на выводах линии рецир­куляции экономайзера, подобные защитным рубашкам на вводах питательной воды и фосфатов, водяных штуцерах водоуказательных приборов и др. Для надежной защиты барабана рубашки изготавливаются проточными (рис. 2.3);

Осуществить подвод питательной воды в водяной объем через общий продольный перфорированный коллектор с на­правленными вверх отверстиями, расположенный от стен­ки барабана на расстоянии не менее 200 мм;

Обеспечить хорошую тепловую изоляцию не только ба­рабана, но и присоединительных штуцеров днища и узла лазового затвора;

Устранить во время ремонта котла все возникающие по­мехи для тепловых перемещений в процессе эксплуатации (скопления спрессовавшейся золы под нижними коленами экранных труб в проходах их через обмуровку, шлака под трубами холодных воронок, защемления в песочных затво­рах, зажатие элементами каркаса и др.);

Содержать в исправном состоянии реперы, контролиру­ющие температурные перемещения барабанов, нижних кол­лекторов, экранов и др.;

Проводить контрольные наблюдения за тепловыми пере­мещениями всех основных элементов котла во время рас­топки из холодного состояния с занесением результатов проверки в специальный формуляр (в первой графе указы­ваются установленные заводом-изготовителем нормальные смещения элементов).

На многобарабанных котлах необходимо обратить вни­мание на предупреждение повышенных компенсационных напряжений в концах труб задних экранов, завальцован - ных в нижний барабан, при этом вертикальное смещение нижнего экрана рассчитывать по сумме удлинений кипя­тильных труб котла и экрана.

Расчетные предельные тепловые перемещения указыва­ются в инструкции по монтажу, эксплуатации и обслужи­ванию котлов завода-изготовителя.

В нижних барабанах котла во избежание дополнитель­ных местных напряжений в соединениях при растопке кот­лов необходимо иметь специальные устройства для паро­вого разогрева или водяного разогрева барабанов.

В качестве устройства парового разогрева барабана мо­жет быть использован нижний коллектор устройства паро­вого охлаждения. При растопке из холодного состояния котла, работающего на мазуте, пар для разогрева бараба­нов подается за 10—15 мин до розжига горелок и затем Отключается. Для предупреждения попадания относитель­но холодной воды на стенку барабана из опускных труб в период неустановившейся циркуляции запрещается про- ґревать барабан ранее указанного выше времени.

Во время эксплуатации котлов необходимо исключить режимы, при которых возникают высокие температурные напряжения, в частности:

При остановках котла, если барабан выходит на режим опорожнения, следует немедленно после погашения топки отключить питание закрытием не только клапанов, но и за­движек, ибо охлаждение стенки барабана при попадании на нее недогретой воды приводит к тепловому удару, что опасно при высоком уровне давления (Р=0,8-М,0 РПом); а

Подпитку котла в период растопок и остановов произво­дить возможно малыми порциями воды с обязательным контролем по расходомеру и термоэлектрическим преобра­зователям (термопарам) на водоопускных трубах и ниж­ней образующей барабана;

Не допускать открытия задвижек на линиях рецирку­ляции экономайзера в случаях подпитки котла водой в пе­риод растопки и останова.

Продолжительность растопки к останова котлов уста­навливается в каждом конкретном случае с учетом обеспе­чения надежного температурного режима барабана и дру - . гих его элементов.

Допустимые скорости изменения и разности температур в барабанах приведены в табл. 2.5.

Для того чтобы сократить продолжительность расхола­живания котла при останове и обеспечить допустимые зна-

Чения перепадов температур в барабане, следует использо* вать:

Устройство охлаждения барабана насыщенным паром ст соседних котлов, разработанное Уралтехэнерго;

Устройство охлаждения торцов барабана собственным паром котла в сочетании со сбросом пара через специаль­ный трубопровод и заполнением барабана питательной во­дой, разработанное ВТИ.

При выборе устройства учитываются его достоинства и недостатки.

Достоинством устройства Уралтехэнерго является высо­кая эффективность при любых остановках, устройства ВТИ — простота в изготовлении и эксплуатации.

Недостатки — относительная сложность изготовления п эксплуатации в полупиковом режиме (устройство Урал­техэнерго) и неприменяемость при аварийных остановах с упуском уровня в барабане (при повреждении труб экра­нов и экономайзера) (устройства ВТИ).

При изготовлении устройства охлаждения барабана не­обходимо руководствоваться экспресс-информацией № 15 «Опыт внедрения ускоренного расхолаживания котла и па­ропроводов с использованием устройства парового охлаж­дения барабанов» (СЦНТИ ОРГРЭС, 1975) и «Типовой инструкцией по пуску из различных тепловых состояний и останову моноблока мощностью 200 МВт с котлом ТП-100» (СПО ОРГРЭС, 1977).

Предупреждение опасных термических напряжений в барабанах возможно только при надежном, хорошо ор­ганизованном контроле за температурным режимом бара­бана.

Барабаны всех котлов 14 МПа, а также барабан одного типичного котла с оборудованием на давление 10 МПа дол­жны быть оснащены термоэлектрическими преобразовате­лями (термопарами) с регистрацией показаний. Для бара­банов всех, котлов давлением 10 МПа второй группы реги­страция показаний обязательна.

Правильность смонтированной схемы измерений прове­ряется при стационарном режиме работы котла. При этом разбежки в показаниях не должны превышать 5—10°С.

Регистрация температур барабана осуществляется при заполнении котла водой, растопках, остановах, гидропрес­совке, а при полупиковом и пиковом режимах осуществля­ется непрерывно. Скорость ленты регистрации должна быть не менее 60 мм/ч.

На котлах давлением 10 МПа со схемой контроля без регистрации показания термоэлектрических преобразовате­лей (термопар) при растопках и остановах фиксируются оперативным персоналом. При заполнении котла водой фик­сируется разница температур воды и барабана. Системати­чески проводится анализ температурного режима бараба-^ нов по лентам регистраторов или записям оперативного персонала, и при необходимости проводится корректировка местных инструкций по эксплуатации. Ленты регистрато­ров и журналы записи показаний температурного режима барабанов хранятся не менее 8 лет.

Консервацию котлов во время простоя проводят в со­ответствии с действующими специальными инструкциями.

Для защиты котлов среднего и низкого давления от сто­яночной коррозии применяют сухой, мокрый методы кон­сервации, а также метод избыточного давления.

При выборе метода защиты резервных паровых котлов необходимо руководствоваться следующими соображе­ниями:

Котлы, останавливаемые на срок более 10 дней, подле­жат консервации сухим или мокрым методом в зависимо­сти от наличия тех или иных реагентов, прокладочных ма­териалов и т. п.;

При длительности простоя не более 10 дней необходимо защищать котлы по методу избыточного давления;

Барабанные котлы высокого давления консервируются методами поддержания избыточного давления питательной воды, раствором аммиака, смесью нитрита натрия и амми­ака, смесью гидразина и аммиака и азотом.

При остановах паровых котлов любых конструкций, ко­гда невозможна их немедленная консервация из-за прове­дения работ по вырезке труб, ремонту или переделке сепа - рации и т. п., следует:

Провести промывку пароперегревателя с целью удаления солевых отложений;

Спустить воду из котлов и путем вентиляции воздуха че­рез открытые люки, используя теплоту неостывшей обму­ровки, по возможности полностью осушить поверхность ме­талла;

Оперативно провести все работы, препятствующие осу­ществлению защитных мероприятий, и провести консерва­цию котла, если простой его будет продолжаться (пребы­вание в резерве или проведение других ремонтных работ). Не допускаются оставление паровых котлов в горячем

Резерве без отключения или с задержкой отключения от об­щих паропроводов перегретого и насыщенного пара, быст­рый набор нагрузки, неравномерное питание котлов, чрез­мерно быстрое охлаждение и т. п.

На давно построенных промышленных котельных нахо­дится большое количество паровых котлов низкого и сред­него давления, которые эксплуатируются длительное время.

По требованиям надежности в соответствии с ГОСТ 24005-80 на стационарные паровые котлы срок службы до списания должен быть не менее 20 лет для котлов паро - производительностью до 35 т/ч и 30 лет — для котлов паро - производительностью 35 т/ч и более.

Для отдельных сборочных единиц и деталей котлов сред­ний срок службы до списания должен быть не менее:

Поверхностей нагрева холодной части воздухоподогревате­лей при сжигании топлива с приведенным содержанием се­ры:

Не более 0,2 4 ... . 3 года

TOC \o "1-3" \h \z более 0,2 %............................................................................... 6 лет

Чугунных экономайзеров при сжигании топлива с приведен­ным содержанием серы:

Более 2 %.............................................................. ... « 15 лет

Не более 0,2 %........................................................................... 8 лет

Футеровки неэкранированных стен топки и злеіяентов горе­лок (наконечника, амбразуры) пылеугольных котлов и ко­тлов для сжигания газа и мазута.................................................................................... 2 года

Пневмомеханических забрасывателей............................................. 8 лет

Для конкретных типоразмеров котлов в зависимости от условий эксплуатации допускается устанавливать другие сроки службы сборочных единиц и деталей котлов.

В соответствии с инструкцией по монтажу, эксплуата­ции и обслуживанию котлов Бийского котельного завода нормы допускаемого износа элементов паровых котлов с ра­бочим давлением до 2,4 МПа следующие: уменьшение тол­щины стенки барабана вне зоны швов и трубных отверстий 20%; уменьшение толщины стенки барабана в зоне шбов и трубных отверстий 15 %.

Этими нормами устанавливается предельно допустимый износ элементов паровых котлов, по достижении которого изношенные части подлежат восстановлению или же дол­жно быть снижено рабочее давление парового котла до зна­чения, определенного проверочным расчетом на прочность. Результат проверочного расчета подшивается в паспорт па­рового котла.