Аварийная остановка парового котла

Основными причинами аварии при эксплуатации паровых котлов являются:

- упуск воды или перепитка котла водой;

- превышение давления пара выше разрешённого;

- нарушение водно-химического режима;

- дефекты изготовления и ремонта.

Анализ причин аварий показывает, что они обычно являются следствием человеческого фактора: неудовлетворительного надзора со стороны администрации, недостаточной квалификации обслуживающего персонала и низкой трудовой дисциплиной.

При аварийной остановке необходимо:

- прекратить подачу топлива и воздуха, уменьшить тягу или полностью ее прекратить;

- удалить горящее твердое топливо из топки, а если это невозможно залить топливо водой, но так, чтобы вода не попадала на раскаленную обмуровку;

- после прекращения горения отключить котел от паропровода и закрыть ГПЗ;

- открыть воздушник или предохранительный клапан для выпуска пара в атмосферу.

Если аварийная остановка не связана с упуском воды или выходом из строя питательных насосов необходимо подпитывать котел водой.

При упуске воды питание котла водой категорически запрещается.

Персонал обязан сообщить начальнику котельной об аварийной остановке котла; о времени и причине остановки записать в вахтенный журнал.

Эксплуатация водогрейных котлов

Основной особенностью водогрейных котлов является работа при постоянном расходе сетевой воды и непосредственном включении котлов в систему трубопроводов и оборудования тепловой сети, а также присоединенных к ней потребителей горячей воды.

Надежность и долговечность работы водогрейных котлов зависит от условий циркуляции воды и стойкости поверхностей нагрева к коррозии.

В циркуляционном контуре водогрейного котла недопустимо закипание воды, так как это приводит к гидравлическим ударам и может вывести котел, тепловую сеть и абонентские установки потребителей из строя по причине их разрушения. Недогрев воды до температуры кипения должен составлять 30…40°С (минимум 20°С). Для успешного транспортирования перегретой воды необходимо создать соответствующее давление в котле и тепловой сети. Для этого водогрейные котельные должна снабжаться насосами, имеющими разные назначения.

Схема водогрейной котельной

                     Д

Подпиточная линия

КВ – котёл водогрейный;

РН – рециркуляционный насос;

СН – сетевой насос (циркуляционный);

ППН – подпиточный насос;

РК – регулирующий клапан;

Т – термопара (датчик температуры воды);

Д – диафрагма (датчик расхода воды);

ЗУ – запорное устройство (задвижка);

ОК – обратный клапан.

 

Водогрейный котел является генератором теплоты в системе теплоснабжения. Кроме котла в эту систему входят: трубопроводы тепловой сети (подающий и обратный), абонентские установки потребителей теплоты (системы отопления, вентиляции, горячего водоснабжения  и технологические аппараты).

Сетевой (циркуляционный) насос обеспечивает принудительную циркуляцию сетевой воды в системе теплоснабжения.

Подпиточный насос обеспечивает восполнение потерь воды в закрытых системах и дополнительно открытый водоразбор в открытых системах теплоснабжения.

В закрытых системах отсутствует водоразбор из тепловой сети – в абонентских установках вода у абонентов отдает только свою теплоту. Охлажденная вода вся (за исключением утечек) возвращается в котельную по обратной линии сети.

В открытых системах сетевая вода у абонентов частично или полностью используется на технологию и горячее водоснабжение (ГВС). Вода, прошедшая отопительные и вентиляционные установки, возвращается в котельную по обратной линии тепловой сети.

В централизованных системах теплоснабжения обычно используется перегретая вода (t₁>100^oC), что значительно уменьшает диаметр трубопроводов тепловых сетей, так как чем выше температура воды, тем больше запас тепловой энергии в единице объёма воды. Для транспортировки перегретой воды она должна иметь давление, исключающее её вскипание.

При качественном регулировании расход сетевой воды сохраняется постоянным, а температура воды в подающей линии сети изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха. Для каждого региона СНиП «Строительная климатология» устанавливает расчетные параметры наружного воздуха. Например, для города Костромы и области расчетная температура наружного воздуха для расчета отопления составляет -31°С.

На эти параметры рассчитывается работа всей системы теплоснабжения. При этом расчетные температуры воды в сети будут t₁=120…160°С,  t₂=70°С

В системах теплоснабжения, где используется перегретая вода, при остановке сетевого насоса давление воды в подающей линии падает, что может привести к вскипанию воды. Для предотвращения этого напор подпиточного насоса выбирается таким, чтобы вода не закипела при любом режиме работы системы, включая аварийный. Например при t₁=150°С напор подпиточного насоса (статический напор) должен быть не менее 50м.

В случае одновременной остановки сетевого и подпиточного насосов давление воды в подающий и обратной линиях сети будет определятся высотой наиболее высокого здания в микрорайоне, подключенного к данной котельной.

В водогрейной котельной насос рециркуляции РН перекачивает сетевую воду из подающей линии в обратную. В результате смешивания воды температура воды на входе в водогрейный котел повышается, что исключает конденсацию водяных паров, содержащихся в дымовых газах, на поверхности нагрева котла.

Для предупреждения конденсации водяных паров температура воды на входе в котел должна быть не ниже:

- 60°С при сжигании газа;

- 70°С при сжигании твердого топлива и малосернистого мазута;

- 110°С при сжигании высокосернистого мазута.

Для обеспечения заданной температуры воды в подающей линии сети в котельной должна быть перемычка, соединяющая обратную и подающую линии сети. На ней устанавливается регулирующий клапан, который поддерживает в подающей линии сети заданную температуру воды, определяемую температурным графиком.

При сжигании сернистых мазутов очень опасна местная коррозия труб под неудаляемыми золовыми и сажевыми отложениями. Наличие в золовых отложениях сернистых соединений вызывает местные язвы на трубах. Для защиты труб от местной коррозии необходимо систематически производить очистку поверхностей нагрева от золовых и сажевых отложений путем их обдувки сжатым воздухом, обмывки струей воды под давлением и дробеочистки.

Стояночная коррозия возникает в летний период времени в неработающих котлах. Она особенно проявляется в котлах, в которых сжигаются сернистые мазуты. Коррозия усиливается, если при останове котла поверхность нагрева была плохо очищена от сажи и золы.

Для предотвращения стояночной коррозии тщательно очищают поверхность нагрева при останове котла, после чего трубы обмывают щелочной водой, производят сушку труб, пропуская через котел горячую воду с температурой более 70°С. После остывания наружную поверхность труб котла покрывают минеральным маслом (отработанное машинное, турбинное или трансформаторное).

Для предотвращения внутренней кислородной коррозии подпитку тепловой сети выполняют деаэрированой водой. Для подпитки тепловой сети используется химочищенная (умягчённая) вода, прошедшая одну ступень натрийкатионитовых фильтров.

Подготовка и пуск водогрейного котла

При подготовке к пуску необходимо осмотреть котёл и вспомогательное оборудование и убедиться в исправности:

- обмуровки котла и изоляции трубопроводов;

- опор трубопроводов, подключённых к котлу;

- арматуры, её приводов, КИП, автоматики;

- тягодутьевых машин;

- дробеочистительной установки;

- насосов сетевых, подпиточных, рециркуляционных;

- газовых и мазутных горелок, арматуры обвязочных газопроводов и мазутопроводов.

После проверки производится заполнение котла водой, для чего необходимо:

- проверить наличие воды в трубопроводах тепловой сети; при отсутствии воды производится заполнение водой тепловой сети;

- открыть воздушные вентили на котле;

- открыть задвижку на входе воды в котёл;

- при появлении сплошных струй воды из воздушников закрыть на них вентили;

- убедиться по манометрам, что давление воды в котле соответствует давлению в сетевых трубопроводах.

После заполнения водой котла и трубопроводов тепловой сети необходимо осмотреть котёл и убедиться в отсутствии утечек воды, затем открыть задвижку на выходе воды из котла. Заполнение котла и тепловой сети производится подпиточным насосом из деаэратора водой с температурой 40…70 ^оС.

Далее необходимо включить сетевые и рециркуляционные насосы и установить расход и давление воды не ниже минимальных знеачений.

После установления требуемого гидравлического режима приступают к растопке котла. При растопке постоянно контролируют режим горения и температуру воды на входе в котёл и на выходе.

После достижения заданной теплопроизводительности работа котла переводится на автоматическое управление.