Теплотехническое оборудование

ПАРОВЫЕ КОТЛЫ

При эксплуатации вертикально-цилиндрических котлов осо­бое внимание должно быть обращено на систематическое наблю­дение за состоянием поверхности нагрева. Наиболее частыми повреждениями вертикально-цилиндрических котлов являются Бьшучины и трещины топочных листов. В связи с этим у котлов типа МЗК топочная камера покрыта защитной огнеупорной об« муровкой, за целостностью которой необходимо систематически следить. При наладке котла й настройке автоматики особенна" тщательно должен быть выбран воздушный режим топки во избежание химической неполноты горения при эксплуатации, так как это приводит к отложению сажи на поверхностях нагрева* очистка которых крайне трудна. Периодически следует произ?; водить полный анализ продуктов горения и следить за изменением^

Рис. 5-1. Крепление огнеупорного кирпича для защиты верхнего барабана

Котлов ДКВ и ДКВР / — верхний барабан котла; 2 — фасонный огнеупорный кирпич; 3 — полосы, прива­ренные к верхнему барабану

Температуры уходящих газов. Повышение температуры уходящих газов после пуска котла указывает. на загрязнение поверхности нагрева.

Вертикально-водотрубные котлы, выпускаемые в настоящее время промышленностью; имеют горизонтальную или вертикаль­ную ориентацию поверхностей нагрева. Из старых типов котлов горизонтальной ориентации в большом количестве эксплуати­руются котлы ДКВР Бийского котельного завода. Котлы ДКВР были разработаны для сжигания твердого топлива, но впослед­ствии были приспособлены для сжигания жидкого и газообраз­ного топлив.

Опыт эксплуатации и обследование котлов ДКВР, произве­денное ЦКТИ, показали, что основными недостатками в их работе являются: значительные присосы воздуха в газоход конвективных пучков (в тяжелой обмуровке Дак — 0,4-т-0,9; а в облегченной с металлической обшивкой Дак = 0,2-г-0,5) и особенно в газоход чугунных водяных экономайзеров; недостаточная степень за­водской готовности; длительные сроки монтажа; более низкие эксплуатационные КПД по сравнению с расчетными. Перерасход топлива вследствие присосов воздуха оценивается величиной от 2 до 7%. Поэтому при эксплуатации котлов ДКВР необходимо систематически устранять неплотности, появляющиеся в месте изоляции верхнего барабана.

При работе на газе и мазуте котлов ДКВР часть верхнего барабана, расположенная в топочной камере, должна быть защи­щена от излучения. Опыт эксплуатации показал, что защита ба­рабана посредством торкрета непрочна и в течение одного-двух месяцев разрушается. Более надежно защищать барабан фасон­ным огнеупорным кирпичом. Конструкция крепления огнеупор­ного кирпича показана на рис. 5-1.

Рис. 5-2. Заглушка для козлов ДКВР на давление 1,27 МПа

В связи с указанными недо­статками котлов типа ДКВР

ЦКТИ совместно с БиКЗ для сжи­

Гания газа и мазута разработал газомазутные котлы типа ДЕ, а для сжигания твердого топлива на базе котлов ДКВР — котельные агрегаты типа КЕ. Котлы типа ДЕ и КЕ поставляются в пол­ной заводской готовности.

Котлы типа ДЕ имеют ряд конструктивных особенностей: верхний и нижний барабаны одинаковой длины; от конвективного пучка топочная камера отделяется газоплотной перегородкой;

Трубы перегородки и правого бокового экрана, покрывающего

Также пол и потолок топки, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны; концы труб заднего и фронтового экрана привариваются к верхней и нижней ветвям С-образных коллек­торов; все экраны топочной камеры и перегородка, отделяющая топку от конвективного газохода, выполнены из труб, между которыми вварены проставки, обеспечивающие необходимую плот­ность; обмуровка котла выполнена из плит, которые снаружи имеют обшивку толщиной около 1 мм.

При эксплуатации котлов горизонтальной ориентации, имею­щих нижние раздающие и верхние собирающие коллекторы, сле­дует осуществлять тщательный контроль над состоянием труб экранных поверхностей нагрева, так как в них циркуляция паро­водяной эмульсии менее надежна. Для повышения надежности циркуляции в этих котлах предусмотрены рециркуляционные трубы (например, у котла ДКВР-20). Рециркуляционными назы­вают опускные нербогреваемые трубы, соединяющие верхний кол­лектор контура с нижним.

В ходе эксплуатации котельного агрегата возможен выход из строя отдельных труб поверхности нагрева. В этом случае временно, до замены труб* ставится заглушка. Для котлов, рабо­тающих при давлении до 1,27 МПа, рекомендуется применять за­глушку, показанную на рис. 5-2. Заглушка состоит из двух частей: патрубка, вырезанного из трубы, и донышка. Патрубок завальцовывается в отверстие, а затем со стороны внутренней поверхности барабана приваривается или устанавливается на - резьбе донышко. При приварке донышка не допускается нагрев вальцовочного соединения во избежание нарушения его плот­ности.

При пуске и работе котлов ДКВР и КЕ необходимо следить за тепловым расширением передних концов камер боковых экранов и заднего днища нижнего барабана, на которых обычно устанав-* ливаются реперы.

Надежность работы котлов горизонтальной ориентации в зна­чительной мере зависит от режима растопки. Для сокращения времени растопки и уменьшения разности температуры воды в этих котлах следует пользоваться устройством для подогрева воды в нижнем барабане. Для этого от работающих котлов через подводящий паропровод в нижний барабан подают перед пуском топки пар. Рекомендуется производить подогрев воды в котле до температуры 90—100 °С. Паровой обогрев нижнего барабана прекращают при достижении давления в котле, равного 0,75 давления греющего пара, и после этого пускают топку, растапли­вая ее при Огневом подогреве. Подъем давления на котлах гори­зонтальной ориентации, рассчитанных на давление 1,27 МПа, ведут так, чтобы через 1,5 ч после растопки давление в барабане составляло 0,1 МПа, еще через 2,5 ч составляло 0,4—0,5 МПа и через 3 ч — 1,27 МПа.

В настоящее время Белгородский завод энергетического ма­шиностроения (БЗЭМ) выпускает много модификаций котельных агрегатов вертикальной ориентации производительностью до 75 т/ч с давлением 1,4—4,0 МПа. Все котлы вертикальной ориен­тации имеют П-образную компоновку поверхностей нагрева и сплошное экранирование топочной камеры. Котлоагрегаты до­статочно надежны в эксплуатации и имеют высокую ремоито - способность. Основным недостатком котлов в эксплуатации яв­ляются повышенные присосы холодного воздуха в газоходы от топки до последней поверхности нагрева (Да = 0,254-0,35).

При сжигании твердого топлива с большим содержанием золы необходимо следить за износом поверхности нагрева котла. Эоло­вой износ зависит от скорости продуктов горения и концентрации золы и уноса. Особенно опасны повышенные местные скорости и концентрации, которые наблюдаются в газовых коридорах между стенками газохода и трубами, а также в местах разверки отдельных труб и змеевиков (нарушение креплений и появление различных зазоров между трубами и змеевиками для прохода продуктов горения). Большему износу подвержены также трубы, расположенные вблизи неплотностей в' газовых перегородках и в зоне поворота продуктов горения.

При эксплуатации любых котельных агрегатов инженерно- технический персонал должен уделять особое внимание своевре­менному выявлению повреждений труб поверхности нагрева. При образовании в трубах котла, и особенно пароперегревателя, свищей выходящие из них с большой скоростью пар и вода, пере­мешиваясь с золой, интенсивно разрушают соседние трубы. Свищи опасны и при сжигании мазута.

Неплотности в трубах поверхности нагрева котла, паропере­гревателя и водяного экономайзера можно выявить по шуму в газоходах, снижению уровня воды в барабане котла, расхожде­нию показаний паромера и водомера, появлению воды в шлаковых и золовых бункерах. В течение смены необходимо не менее двух раз произвести обход котла, просматривая через гляделки со­стояние поверхности нагрева, прослушивая топку, газоход паро­перегревателя, газоходы котла и водяного экономайзера. На не­работающем котле неплотности в трубах могут быть обнаружены по солевым подтекам.

Выход из строя труб поверхности нагрева паровых котлов наблюдается также из-за нарушения циркуляции воды. Поэтому в эксплуатации для повышения надежности циркуляции необ­ходимо следить за поддержанием правильного режима горения, обеспечивать равномерное питание котла водой, не допускать резких колебаний давления пара и уровня воды в барабане котла, не допускать зашлаковывания поверхности нагрева, следить за чистотой внутренней поверхности труб, контролировать плот­ность продувочной арматуры.

Под правильным режимом горения понимается отсутствие тепловых перекосов в. работе топки и первых газоходов котла, а также удара факела в экраны и обмуровку, окончание процесса горения в пределах топочной камеры, поддержание оптимального избытка воздуха в топке, отсутствие 'шлакования, постепенное изменение форсировки в случае необходимости, поддержание оптимальной тонкости пыли и хорошее распыление жидкого топлива, равномерное распределение топлива по решетке при слое­вом сжигании.

Повышать давление в котле следует постепенно, особенна при малой нагрузке котла, так как при интенсивной форсировке топки заметно увеличивается тепловосприятие экранных труб, а паросодержание возрастает значительно медленнее, ибо часть теплоты расходуется на подогрев воды до более высокой темпера­туры насыщения, соответствующей возросшему давлению. Подъем давления следует производить так, чтобы при пониженных на­грузках оно росло примерно со скоростью 400 Па/с, а при номи­нальных — со скоростью 800 Па/с. При резком сбросе нагрузки следует немедленно уменьшить форсировку топки во избежание перегрева экранных труб из-за ухудшения циркуляции.

При эксплуатации арматуры, установленной на котле, необ­ходимо следить за ее плотностью, отсутствием парения через фланцевые соединения или сальниковое уплотнение, за легкостью хода шпинделя при открывании и закрывании арматуры. Осо­бенно быстро изнашиваются задвижки и вентили, которыми в экс­плуатации пользуются для регулирования расхода воды или пара. Перед каждым пуском котельного агрегата вся установленная арматура должна проверяться на легкость хода путем открывания и закрывания ее. При работе котельного агрегата плотность ар­матуры проверяется ощупыванием трубопровода, который при закрытом положении арматуры должен быть холодным.

При внутреннем осмотре котла инженерно-технический персо­нал должен обращать внимание на состояние следующих элемен­тов. В барабанах осматриваются внутренние поверхности, свар­ные и заклепочные швы, концы завальцованных или приваренных труб и штуцеров. Повреждения в заклепочных швах вертикаль­ных водотрубных котлов возникают главным образом в нижних барабанах, в местах сопряжения продольных и поперечных за­клепочных швов. Межкристаллитные трещины могут появляться в трубных решетках барабанов, а также в местах ввода питатель­ной воды, фосфатов. Внутренние поверхности котла могут иметь коррозионный износ, главным образом в местах поступления питательной воды, слабой циркуляции воды и в местах отложения шлама.

При осмотре труб проверяются угловые экранные трубы, горизонтальные и слабонаклоиные участки кипятильных труб. Наиболее распространенными дефектами экранных и кипятильных труб являются кольцевые и продольные трещины, отдулины, свищи, местное утонение стенок труб и деформация труб из-за отложений накипи или нарушения циркуляции.

У обогреваемых продуктами горения барабанов осматриваются места обогрева, в которых могут образовываться выпучины. Проверяется состояние торкрета, защищающего барабан от пере­грева. Образование трещин возможно в сварных швах барабанов и коллекторов.

Наружная поверхность труб осматривается из топки и газо­ходов. Разрывы, отдулины, прогибы, вырывание труб из трубных решеток чаще всего бывают в первых рядах труб, обращенных к топке. Кроме того, проверяется износ труб под действием золы. Износ труб выявляется с помощью специальных шаблонов.

Весьма важно для промышленных и догрейных котлоагрегатов осуществлять мероприятия, предотвращающие коррозию внутрен­них поверхностей нагрева, при остановках на короткий или дли­тельный срок. При этом различают следующие случаи:

А) консервацию на срок менее трех суток (при остановке котла без вскрытия барабана) с использованием пара от сепара­тора непрерывной продувки или от других котлов;

Б) консервацию на срок более трех суток (при остановке котла без вскрытия барабана) путем подключения котла к трубопро­воду с обескислороженным конденсатом, или питательной водой с давлением 0,3—0,5 МПа;

В) консервацию ка любой срок (при остановке котла со вскры­тием барабана) с заполнением пароперегревателя конденсатом, содержащим аммиак (концентрация аммиака 500 ш'/кг).