книги из ГПНТБ / Шур И.А. Перевод отопительных котлов на газовое топливо

БИБЛИОТЕКА МАСТЕРА ГАЗОВОГО ХОЗЯЙСТВА

И. А. ШУР

ПЕРЕВОД ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ НА ГАЗОВОЕ

ТОПЛИВО

Издание 3-е, переработанное и дополненное

Издательство «Н ЕДРА»

Ленинградское отделение

Ленинград ■1973

УДК (621-181.7 + 697.326) : 662.767.004.69

Шур И.А. Перевод отопительных котлов иа газовое топливо. Изд. 3, перераб. п доп. Л., «Недра», 1973. 264 с. (Библиотека мастера газового хозяйства.)

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

С каждым годом увеличивается доля газа в топливном балансе Советского Союза, все больше промышленных, коммунально-бытовых и бытовых потребителей перево­ дится на газ. Постоянно растет число людей, занятых монтажом, наладкой и обслуживанием газифицирован­ ных объектов.

Важнейшим условием эффективного и безопасного использования газового топлива является подготовка квалифицированных работников по монтажу, пуску, на­ ладке, эксплуатации и ремонту в газовом хозяйстве.

«Библиотека» состоит из серии книг, посвященных газоснабжению и использованию газа. Книги «Библио­ теки» в основном предназначены для подготовки и по­ вышения квалификации кадров массовых профессий — операторов, кочегаров, машинистов, слесарей и др. От­ дельные выпуски рассчитаны на инженерно-технический персонал газовых хозяйств и предприятий, а также ма­ стеров и рабочих высокой квалификации.

В течение 1963—1972 гг. вышло в свет 43 кннги. Учитывая, что спрос на «Библиотеку» растет, издатель­ ство с 1965 г. начало переиздание отдельных выпусков. Наряду с этим продолжается издание новых книг.

Ваши замечания и отзывы по уже вышедшим книгам, а также пожелания по выпуску новых просим направлять по адресу: 193171, Ленинград, С-171, ул. Фарфоровская, 12, Ленинградское отделение издательства «Недра».

Издательство учтет все пожелания и предложения

иорганизует выпуск книг на интересующие Вас темы.

Вмагазинах местных книготоргов по публикуемым ежегодно Темпланам издательства можно получить ин­

формацию о готовящихся к изданию книгах «Библио­ теки».

Для приобретения книг «Библиотеки» надо до вы­ хода их в свет направить заказ в магазины местных книго­ торгов или в магазин «Недра» Ленкниги по адресу: 199178, Ленинград, В-178, Средний пр., д. 61. По выходе из печати книги будут высланы почтой наложенным платежом.

Г Л А В А I

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГАЗА В КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ

Быстрый рост добычи природных горючих газов в Со­ ветском Союзе позволяет широко применять их в каче­ стве топлива для промышленных и отопительных котлов. Перевод котлов с твердого и жидкого топлива на газовое принял массовый характер, и поэтому правильное реше­ ние возникающих при этом задач имеет большое народ­ нохозяйственное значение. Использование современных технических решений повышает безопасность работы ко­ тельных, снижает расход газа для получения необходи­ мого количества тепла, уменьшает капитальные затраты на строительно-монтажные работы и эксплуатационные расходы.

Следует отметить также, что замена твердого и жид­ кого топлив газовым является одной из наиболее эффек­ тивных мер, обеспечивающих резкое сокращение выбросов в атмосферу твердых частиц в виде золы и сажи, серни­ стых соединений, окислов азота и других вредных ве­ ществ. Практически кроме двуокиси углерода и водяного пара, являющихся результатом реакций горения, при сжигании газа в основном образуются окислы азота, количество которых зависит от коэффициента избытка воздуха, температуры и периода релаксации. Так, при сжигании газа с коэффициентом избытка воздуха а = = 1,03 -f-1,05 количество окислов азота примерно в 2 раза ниже, чем при а — 1,2. Из всех видов топлива именно газовое позволяет сжигать его при минимальных избыт­ ках воздуха, близких к теоретически необходимому, и, таким образом, снижать количество образующихся окислов азота.

В зимний период вместе с ростом отопительных и вен-, тиляционных нагрузок резко возрастает и расход топ­ лива на тецловых электростанциях, промышленных и районных. котельных. Тепловые электростанции выгодно

5

отличаются от других производителей тепла для ото­ пления наличием квалифицированного обслуживающего персонала, хорошо оборудованными механизированными и автоматизированными топочными устройствами, на­ личием контрольно-измерительных приборов, позволя­ ющих вести процесс сжигания топлива наиболее эффек­ тивно, и оборудованием газоочистных установок. Таким образом, на ТЭЦ имеются достаточно благоприятные

как правило, не имеют этих условий и поэтому являются одним из основных источников вредных выбросов в ат­ мосферу. Так как эти котельные располагаются в наи­ более населенных районах города, то их выбросы при­ носят большой вред здоровью людей. Перевод котель­ ных на газовое топливо, внедрение наиболее прогрессив­ ных газогорелочных устройств и средств автоматики, а также квалифицированные наладка и эксплуатация обеспечат не только значительный экономический эффект, безопасность и надежность работы, но и создадут условия для уменьшения степени загрязнения воздушного бас­ сейна городов.

Отопительные котлы малой мощности, в частности чугунные секционные, вертикальные и жаротрубные, потребляющие относительно небольшие количества газа, переоборудуются для сжигания газа без учета возмож­ ности быстрого перехода на другой вид топлива. На котлах этих типов заменяются фронтовые устройства, вносятся изменения в устройство топок, используется фронт кот­ лов для установки газовых горелок и т. д. Котлы с боль­ шой теплопроизводительностью наиболее часто пере­ оборудуются таким образом, чтобы имелась возможность быстрого перехода с газового на резервное твердое или жидкое топливо и обратно. Для этого сохраняют фрон­ товые устройства, топку переоборудуют так, чтобы в ней можно было сжигать два вида топлива. При наличии резервного жидкого топлива устанавливают комбиниро­ ванные газомазутные горелки, при резервном твердом топливе — газовые горелки на боковых стенках топки, сохраняя на фронте механические устройства для по­

G

Зтому в нйх йспоЛьЗуют котлы самых разнообразных типов и различной теплопроизводительности: от неболь­ ших чугунных секционных до современных водотруб­ ных. В отопительных котельных часто отсутствуют эко­ номайзеры и воздухоподогреватели, утилизирующие тепло отходящих газов, топки устроены проще, чем у крупных энергетических котлов. К. п. д. отопительных котельных,, особенно оборудованных чугунными секционными кот­ лами, обычно ниже, чем у крупных котельных. При пере­ оборудовании котлов для сжигания газового топлива следует исходить из того, что по сравнению с твердым или жидким топливом, как правило, имеется возможность несколько увеличить их теплопроизводительность или в крайнем случае сохранить ее неизменной. Газовые горелки должны устанавливаться на котлах таким об­ разом, чтобы факел не касался поверхностей нагрева и не создавалось местных перегревов и тепловых пере­ косов.

Степень регулирования тепловой нагрузки газовых горелок должна обеспечивать возможность регулирования теплопроизводительности котла во всем эксплуатационно необходимом диапазоне, с тем чтобы по возможности не прибегать к отключению отдельных горелок. Горелки при этом должны работать устойчиво, без отрыва или проскока пламени. Большое значение для безопасной эксплуатации имеет надежность зажигания газа или газо­ воздушной смеси, выходящей из горелки, как при перво­ начальном розжиге котла с помощью запальника, так и при установившемся режиме с помощью стабилизато­ ров горения.

При переоборудовании должны быть обеспечены усло­ вия для удобного наблюдения за горением газа в топке. Регулирование подачи газа и воздуха также должно быть удобным. Горелки не должны создавать шума, вредно отражающегося на здоровье обслуживающего персонала, и вызывать вибрацию котла. Перед началом эксплуатации на газовом топливе котел должен быть очищен от налетов на наружных поверхностях труб или чугунных секций и от накипи на внутренних поверхно­ стях. Одновременно с переводом котлов следует ввести в действие водоподготовку котельной, особенно для водо­ трубных котлов. Кирпичная кладка котла и места соеди­ нений чугунных секций должны быть тщательно уплот­ нены во избежание присосов воздуха, снижающих к. п. д. котла.

7

Газовое топлйво по сравнению с твердым позволяет значительно легче осуществлять автоматизацию регули­ рования расхода топлива в зависимости от нагрузки котла. В условиях отопительных котельных автомати­ зация приобретает особенно большое значение как с точки зрения повышения экономичности работы котельной, так и безопасности ее эксплуатации.

ОСОБЕННОСТИ СЖИГАНИЯ ГАЗА. ПОДГОТОВКА ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА

При переводе котлов на газовое топливо особое зна­ чение приобретает квалификация обслуживающего пер­ сонала, которая в отопительных котельных, работающих сезонно, значительно ниже, чем квалификация операторов промышленных (постоянно действующих) установок. Мас­ совый перевод отопительных котельпых на сжигание газового топлива, совершенствование и усложнение га­ зового оборудования и внедрение автоматизации и дис­ петчеризации требуют повышения качества подготовки эксплуатационного персонала, а необходимость работы котлов, в зависимости от топливного баланса, на различ­ ных видах топлива — понимания основных особенностей правильного, экономичного и безопасного их сжигания.

При сжигании твердого топлива на колосниковой решетке котла основное средство воздействия на скорость горения — регулирование количества воздуха, поступа­ ющего под колосники. При равномерном слое топлива на решетке и установившемся процессе горения умень­ шение подачи воздуха приводит к снижению количества выгорающего угля и, соответственно, количества образу­ ющегося тепла. Полное отсутствие подачи воздуха при­ водит к прекращению горения в топке, следовательно, никаких неприятностей произойти не может. При сжи­ гании газового топлива в топку через газогорелочное устройство поступают газ и воздух, правильное соотно­ шение которых зависит от внимательности и квалифика­ ции обслуживающего персонала. Слишком большое или слишком малое количество воздуха может привести к на­ рушению нормального горения газа, вплоть до полного его прекращения. Таким образом, при сжигании газо­ вого топлива оператору для регулирования процесса горения необходимо воздействовать не только на поступ­ ление воздуха, но и на подачу газа, поддерживая их пра­ вильное соотношение. Нарушение этого соотношения

8

может привести к срыву или погасанию пламени и на­ коплению в топке и газоходах несгоревшего газа. Иногда это может быть причиной образования взрывоопасной газовоздушной смеси. При последующем поджигании такой смеси происходит ее мгновенное сгорание, увели­ чение абсолютного давления до 7—8 ат, что приводит к разрушению кирпичной кладки и других частей котла. Наиболее часто взрывы газовоздушной смеси в топках и газоходах котлов происходят при внесении в топки

являющаяся приложением к инструкции. Эксплуата­ ционные инструкции должны составляться с учетом тре­ бований действующих «Правил безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора СССР применительно к мест­ ным условиям предприятия. Эти инструкции утверяедаготся руководителем предприятия и вывешиваются в не­ посредственной близости от агрегатов, использующих газовое топливо, и газового оборудования. Кроме ин­ струкций в котельных и цехах предприятий должны быть вывешены предупредительные надписи или плакаты по безопасности при эксплуатации оборудования агрегатов, использующих газовое топливо.

Руководящие и инженерно-технические работники, занятые на эксплуатации газопроводов, агрегатов и при­ боров, использующих газовое топливо, а также дымохо­ дов для отвода продуктов сгорания газа, должны перед допуском к работе сдать экзамен на знание правил безо­ пасности и получить соответствующие удостоверения. Повторная проверка их знаний производится один раз в 3 года. Из числа руководящих или инженерно-техни­ ческих работников должны быть назначены лица, от­ ветственные за безопасную эксплуатацию газового хо­ зяйства предприятия. На крупных предприятиях должны назначаться также ответственные лица по цехам и отдель­ ным участкам.

Рабочий эксплуатационный персонал допускается к ра­ боте после обучения правилам безопасности в соответ­ ствующем объеме и сдачи экзаменов квалификационной комиссии, назначенной руководителем предприятия. По­ вторная проверка знаний рабочими должна проводиться ежегодно. Кроме того, каждый рабочий должен получить

9