Теплотехническое оборудование

ПРИБОРЫ БЕЗОПАСНОСТИ И АРМАТУРА

В соответствии с «Правилами» Госгортехнадзора паровые и водогрейные котлы оборудуются устройствами, и приборами, обеспечивающими безопасную эксплуатацию. К таким устройствам относятся: предохранительные клапаны котла, предохранитель­ные устройства газоходов, указатели уровня воды в котле, пита­тельные насосы, измерительные приборы и приборы безопасности.

Паровые котлы производительностью более 100 кг/'ч должны иметь не менее двух предохранительных клапанов: один контроль­ный и один рабочий. При двух предохранительных клапанах и неотключаемом пароперегревателе один клапан (контрольный) устанавливается на выходном коллекторе пароперегревателя. При эксплуатации паровых котлов регулировка предохранитель­ных клапанов производится в соответствии с данными табл. 4-2. При этом во избежание вывода пароперегревателя из строя всегда должен первым открываться и последним закрываться предохра­нительный клапан, установленный на выходном коллекторе паро­перегревателя.

На водогрейных котлах устанавливается также не менее двух предохранительных клапанов. При этом на прямоточных водогрей*- ных котлах с камерными топками, оборудованных автоматикой безопасности, предохранительные клапаны могут не устанав­ливаться. Предохранительные клапаны водогрейных котлов регу­лируются в момент начала открытия при давлении, не большем 1,08 рабочего давления в котле.

Отключаемые по водяной стороне экономайзеры оборудуются одним предохранительным клапаном на входе воды и одним предохранительным клапаном на выходе из экономайзера. Уста­новка клапана на входе воды в экономайзер производится после отключающего органа, а на выходе из экономайзера — до от­ключающего органа. Предохранительный клапан на входе воды в экономайзер должен открываться при превышении давления на 25%, а на выходе из экономайзера — на 10% рабочего давле­ния в котле.

Предохранительные клапаны котла, пароперегревателя и водя­ного экономайзера должны систематически проверяться. Проверка исправности предохранительных клапанов производится продув­кой («подрывом вручную»). Проверка производится при каждом пуске котла, пароперегревателя и экономайзера, а также во время их работы. У котлов, пароперегревателей и экономайзеров, ра­ботающих с давлением до 2,35 МПа включительно, проверка каж­дого клапана производится не реже одного раза в сутки, а с давле­нием от 2,35 до 3,82 МПа включительно — производится пооче­редно, но не менее одного клапана в сутки. Проверка предохрани­тельных клапанов производится в присутствии начальника смены и фиксируется записью в вахтенном журнале.

Основными неполадками при эксплуатации предохранитель­ных клапанов являются: пропуск пара, запаздывание при подъеме и частое срабатывание при резко колеблющейся нагрузке. Про­пуск пара клапаном приводит к его преждевременному износу, поэтому после проверки или срабатывания клапана следует убе­диться в плотности посадки его на седло. Пропуск пара может происходить из-за перекоса, попадания посторонних предметов под клапан, самопроизвольного передвижения груза и т. д. Запаз­дывание подъема клапана происходит при его прикипании, само­произвольном перемещении груза, при увеличении нажатия на

Пружину, при заедании направляющих ребер в гнезде и штока в месте прохода его сквозь крышку. Во избежание частого сра­батывания клапана при колеблющейся нагрузке давление в котле поддерживают на 0,10—0,15 МПа меньше рабочего, на которое отрегулированы клапаны.

Для защиты обмуровки и газоходов от разрушения при взры­вах котлы с камерными топками для сжигания палевидного жид­кого, газообразного топлива, а также с шахтной топкой для сжи­гания торфа, опилок, стружек и других мелких производственных отходов оборудуются взрывными предохранительными клапа­нами. На рис. 4-1 показаны конструкции применяемых предохра­нительных клапанов. Клапаны устанавливаются в обмуровке топки, последнего газохода котла, экономайзера и золоуловителя.

Число взрывных предохранительных клапанов, их размещение и размеры проходного сечения Определяются проектом котла.

Взрывные предохранительные клапаны разрешается не уста­навливать в топках и га. зоходах котлов, если это обосновано рас­четом; запись о таком расчете должна быть сделана в паспорте котла.

При эксплуатации взрывных предохранительных клапанов, выполненных из асбеста, необходимо следить за их целостностью. Опыт показывает, что вследствие пульсаций в топке возможен разрыв клапана, который приводит к повышенному присосу холодного воздуха. При выполнении взрывных клапанов в виде откидывающихся дверец необходимо проверять плотность при­легания клапана к рамке.

Водоуказательные приборы и так называемые сниженные указатели уровня, устанавливаемые на площадке обслуживания котла, должны систематически проверяться. Проверка водоуказа­тельных приборов котлов, работающих при давлении до 2,35 МПа, производится каждую смену, а котлов при давлении более 2,35 МПа — один раз в сутки. Сопоставление показаний снижен­ных указателей уровня и водоуказательных приборов должно производиться не реже одного раза в смену с записью выполненной операции в вахтенный журнал.

При эксплуатации водоуказательных приборов наблюдаются следующие неполадки в их работе: засорение вентилей, пропуск пара через неплотности, хрупкость стекла. При пропуске пара через неплотности в вентиле верхней головки уровень воды в водо­указательном стекле будет выше действительного. При пропуске пара через неплотности в вентиле нижней головки уровень воды в водоуказательном стекле будет занижен. Для устранения хруп­кости стекла его следует прокипятить в чистом смазочном масле в течение 20—30 мин и затем медленно остудить.

При эксплуатации оборудования котельного цеха системати­чески проверяется исправность всех установленных питательных насосов. У котлов с давлением до 2.35 МПа каждый из насосов кратковременно включается в работу не реже одного раза в смену,

-.0-

Рис. 4-1. Конструкция предохранительных взрыв­ных клапанов (стрелкой показана сторона, обра­щенная к газоходу): а — клапан в'мазного типа; б—асбестовый клапан; в — клапан откидиого типа

1 — кровельная сталь; 2 — асбестовый картон; 3 — металлическая сетка; 4 — смесь шамотной глины с ас­бестом; 5 — металлический короб; 6 — валик; 7 — дверца; 5 — съемная пара; д — проволока; 10 — розетка

А у котлов с большим давлением — в сроки, предусмотренные производственной инструкцией, но не реже одного раза в 2—3 дня. При пробном пуске насосов проверяют создаваемое ими давление, отсутствие течи через неплотности, нагрев подшипников, ампли­туду вибрации, исправность привода насоса (электродвигатель, турбина, паровая машина).

Для контроля над работой котла и для регулирования процесса горения устанавливается комплекс измерительных приборов. Объем теплового контроля над котлом выбирается в зависимости от производительности последнего, вида топлива и способа его сжигания, конструктивных особенностей котла и других факторов. Однако каждый котельный агрегат в соответствии с «Правилами» Госгортехнадзора должен иметь определенное минимальное число приборов, без которых не допускается его эксплуатация.

Паровой котел обязательно должен иметь приборы для изме­рения давления пара в барабане котла и после пароперегрева­теля, давления питательной воды перед органом, регулирующим ее подачу в котел, давления воды на входе и выходе из отключае­мого по воде экономайзера, температуры перегретого пара до главной паровой задвижки котла, температуры пара до пароох­ладителя и после него, температуры питательной воды до и после водяного экономайзера.

Водогрейный котел обязательно должен иметь приборы для измерения давления воды на входе и нагретой воды на выходе из котла, давления воды на всасывающей и нагнетательной линиях циркуляционного насоса, давления воды на линии питания котла или подпитки теплосети, температуры воды на входе и на выходе из котла.

На паровых котлах производительностью более 10 т/ч в водо­грейных котлах мощностью более 5815 кВт обязательно установка регистрирующего манометра. На паровых котлах с естественной циркуляцией производительностью более 20 т/ч и прямоточных производительностью более 1 т/ч, а также на водогрейных котлах мощностью более 1163 кВт прибор для измерения температуры перегретого пара и нагретой воды должен быть регистрирующим. Давление и температура горячей воды у водогрейных котлов измеряются между котлом и запорным органом.

У котельных агрегатов, сжигающих топливо, перед форсун­ками измеряется его температура и давление. При работе на газо­образном топливе должно измеряться давление газа и воздуха перед каждой горелкой после регулирующих органов, а также, разрежение в верхней части топочной камеры.

Обслуживающий персонал обязан систематически следить за правильностью показаний контрольно-измерительных приборов. Машинисты котлов не реже одного раза в смену производят проверку манометров с помощью трехходовых кранов или заме­няющих их вентилей. Инженерно-технический персонал котель­ного цеха производит не реже одного раза в шесть месяцев про­верку рабочих манометров путем сравнения их показаний с кон­трольным манометром. Проверка фиксируется записью в журнале контрольных проверок.

Не разрешается применять манометры без ^пломбы, клейма или с просроченной датой проверки, с разбитым стеклом или другими повреждениями, отражающимися на точности показаний,, со стрелкой, не возвращающейся в нулевое положение при отклю­чении манометра (допускается отклонение от нулевого положения на величину, не большую половины погрешности манометра).

Котельные агрегаты в целях повышения надежности обору­дуются приборами безопасности, прекращающими работу котла при возникновении аварийных ситуаций. Котлы паропроизводи - тельностью 0,7 т/ч и выше должны иметь автоматически действую­щие звуковые сигнализаторы нижнего и верхнего предельных уровней воды в барабане котла. Если эти котлы имеют камерные топки, то дополнительно устанавливается автоматическое устрой­ство, прекращающее подачу топлива к горелкам (пылевым, газо­вым, мазутным) в случае снижения уровня воды в барабане за допустимый предел, установленный заводом-изготовителем.

Прямоточные водогрейные котлы с камерными топками обо­рудуются автоматическими устройствами, прекращающими подачу топлива к горелкам, а котлы со слоевыми топками — устрой­ствами, отключающими топливоподающие механизмы (питатели топлива, забрасыватели, цепные решетки) и тягодутьевые ма­шины, в случаях:

А) повышения давления воды в выходном коллекторе котла до 1,05 давления, полученного при расчете на прочность трубопро­вода теплосети и котла;

Б) понижения давления воды в выходном коллекторе котла до значения, соответствующего давлению насыщения при макси­мальной рабочей температуре воды на выходе из котла;

В) повышения температуры воды на выходе из котла до зна­чения на 20 °С ниже температуры насыщения, которая соответ - ствует рабочему давлению воды в выходном коллекторе котла;

Г) такого уменьшения расхода воды через котел, при котором недогрев воды до кипения на выходе из котла при максимальной нагрузке и рабочем давлении в выходном коллекторе достигает 20 °С.

Предохранительные клапаны на прямоточном водогрейном котле с камерной топкой могут не устанавливаться, если имеется указанная защита. Превышение температурой нагретой воды ука­занного значения опасно, так как может вызвать гидравлические удары вследствие частичного парообразования. Во избежание локального закипания средняя скорость воды в отдельных обо­греваемых трубах должна быть не менее 1 м/с. Температура на­гретой воды может достигнуть предельного значения вследствие недостаточного рабочего давления, повышенной форсировки котла или заметного снижения расхода воды. В эксплуатации нельзя допускать уменьшения расхода воды по сравнению с минималь­ным. Минимальный допустимый расход воды (в кг/с)

С, —____________ Фмакс______ f4.lV

Мин (*в — 20— *вх)-4,2 ’ ' '

Где Рмакс — максимальная мощность котла, кВт; — темпера­тура насыщения при рабочем давлении на выходе из котла, °С; /В1 — температура воды на входе в котел, °С.

При сжигании газообразного топлива кроме указанных при­боров безопасности на паровых и водогрейных котлах должна, устанавливаться автоматика, обеспечивающая прекращение по­дачи газа в случае:

А) отклонения давления газа в недопустимых пределах;

Б) погасание пламени хотя бы на одной из основных горелок;

В) нарушения тяги (повышение или понижение разрежения в верхней части топки в недопустимых пределах);

Г) прекращения подачи воздуха или снижения его давления перед горелками за установленный предел (для котлов, оборудо­ванных горелками принудительной подачей воздуха).

В целях повышения. безопасности при сжигании газообраз­ного топлива шиберы газоходов должны иметь отверстия диа­метром не менее 50 мм для непрерывного вентилирования топки и газоходов. Отвод продуктов горения от котлов, в которых сжигается газ, и котлов, в которых используются другие топлива, в общий боров разрешается только для уже существующих котель­ных, переводимых на газ. При этом пуск агрегатов на газооб­разном топливе должен производиться только при остановленных остальных агрегатах, работающих на других топливах. Если остановка этих агрегатов при пуске одного из котлов на газе невозможна, то разрабатываются специальные меры безопасности, согласованные с местным органом Госгортехнадзора.

Приборы безопасности котельного агрегата систематически проверяются на срабатьшаемость в сроки, указанные заводом - изготовителем, и обязательно — при каждой остановке котла. В котельном цехе обычно составляется график профилактического ремонта и проверки всех установленных контрольно-измеритель­ных приборов и приборов безопасности, утверждаемый главным инженером предприятия.