16. Експлуатація котлів

16.1. Організація управління котлами

Організацією управління називають структуру зв’язків між об'єктом керування і пристроями для контролю і керування об'єктом. Система управління котла повинна забезпечувати його роботу із заданими оптимальними техніко-економічними показниками Рішення цього завдання визначається досконалістю комплексу устаткування котельної установки, а також кваліфікації і досвідом персоналу.

Управління котельними установками застосовується індивідуальне, групове і централізоване. При індивідуальній системі керування кожен котел обслуговується, черговим з одним-двома помічниками, які виконують всі необхідні операції. Установка подачі живильної води в котел, система паливоподачі і золовидалення мають свій черговий персонал. В котельних установках малої потужності обов'язки цього персоналу виконують чергові, що обслуговують котли.

Розвиток централізації керування на потужних електростанціях привело до обслуговування всього обладнання блоку котел - турбіна, черговим персоналом з одного щита керування і застосуванню цехової структури адміністративного поділу електростанції.

У сучасних котельних установках система керування включає наступні технічні пристрої - підсистеми:

- інформаційну;

- сигналізації;

- дистанційного і автоматичного керування;

- автоматичного регулювання;

- технологічного захисту і блокування.

Інформаційна підсистема забезпечує безперервний збір, обробку. і надання інформації про роботу устаткування і ходу технологічного процесу, одержання інформації допоміжного характеру, необхідної для аналізу роботи установки, а також для складання технічної звітності та розрахунку показників роботи котла.

Підсистема сигналізації включає пристрої, що представляють персоналу інформацію про порушення в режимі технологічного процесу або роботи агрегатів за допомогою світлового або звукового сигналів.

Підсистема дистанційного і автоматичного керування здійснює дискретний вплив на електрифіковані приводи механізмів і запірно-регулюючих органів.

Підсистема автоматичного регулювання є однієї з найважливіших частин системи керування, тому що вона створює основу для автоматизації процесів, що відбуваються в котельній установці, і є вищим ступенем системи керування.

Підсистема технологічного захисту і блокування застосовується для захисту від ушкоджень і попередження аварій. Пристрої захисту діють при глибоких порушеннях технологічного процесу або несправностях обладнання що можуть викликати аварійну ситуацію. При цьому автоматично здійснюються відключення окремих несправних елементів устаткування, зниження навантаження або зупинка агрегату. Як технічні засоби захисту використають звичайні контрольно-вимірювальні прилади, що мають контактну систему та які працюють у комплекті з датчиками температури, тиску, витрати та ін.

16.2. Експлуатація котлів

Експлуатація котлів повинна забезпечувати надійне та економічне вироблення пари необхідних параметрів, і безпечні умови праці персоналу. Для виконання цих вимог експлуатація повинна вестися в точній відповідності із, правилами, нормами і нормативними документами, зокрема, відповідно до «Правил будови та безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів» ДНОП, «Правилам технічної експлуатації електричних станцій і мереж», «Правилам технічної експлуатації паливовикористовуючих установок і теплових мереж» та ін.

Кожному котлу присвоюється свій номер, всі комунікації фарбуються в певні кольори, установлений Держгірпромнагляд. Встановлення котлів у приміщенні повинно відповідати правилам Держгірпромнагляд, вимогам техніки безпеки, санітарно-технічним нормам, вимогам пожежної безпеки та ін.

Експлуатація котла розділяється на періоди: підготовка і пуск у роботу; обслуговування під час роботи; зупинка працюючого агрегату; простій у неробочому стані; ремонт агрегату. При ремонті, агрегат перебуває у під наглядом ремонтного персоналу, в усі інші періоди – під наглядом чергового персоналу.

Підготовка і пуск у роботу. Порядок пуску та зупинки котла встановлюється інструкцією. Перед розпалюванням роблять його зовнішній огляд, щоб переконатися в справності всіх елементів устаткування і готовності до пуску. Зокрема, необхідно перевірити справність устаткування систем паливоподачі, газового і мазутного господарства, топки, поверхонь нагріву, обмуровування, системи золовловлення та золовидалення, димососів і вентиляторів, насосів, арматури, гарнітури, системи автоматизації.

Експлуатація котлів повинна забезпечувати надійне і економічне вироблення пари необхідних параметрів, і безпечні умови праці персоналу. Після монтажу або капітального ремонту повинні бути зроблені пролуження внутрішніх поверхонь та їх промивка. Перед розпалюванням всі повітряні крани повинні бути відкриті, а всі продувні і спускні пристрої закриті, за винятком клапанів для продувки пароперегрівника і системи рециркуляції води в економайзері. Наповнення котла проводиться живильною деаерованною водою з температурою на початку заповнення (60—70) °С и в конці не вище 100 °С.

Нерівномірний прогрів барабана котла при швидкому заповненні його гарячою водою може викликати небезпечні температурні напруження в середині його стінок.

Щоб уникнути внутрішніх напружень у металі барабана, заповнення котла водою повинно проводитися таким чином, щоб забезпечувався нормальний режим роботи топки, що виключає її інтенсивне шлакування і теплові перекоси. при середньому тиску протягом 1-1,5 год і при високому тиску протягом 1,5-2,5 год. Заповнювати котел водою треба до нижньої відмітки водовказівного скла, тому що на початку випаровування рівень її підвищиться. Газоходи котла перед розпалюванням повинні бути провентильовані протягом 10-15 хв за рахунок природної тяги або включення в роботу димососа. Після заповнення водою котла, вентиляції газоходів і продувки газопроводів запалюють газові пальники, розпалювальні мазутні форсунки або шар палива на колосниках. Одночасно спостерігають за щільністю котла, за рівнем води у водовказівному склі. При підвищенні тиску після того, як з воздушників і запобіжних клапанів почне виходити пар, треба їх закрити. Продувка водовказівних приладів проводиться при тиску 0,05-0,1 МПа. При наявності обхідного газоходу продукти згоряння пропускають в обхід економайзера. При відсутності обхідного газоходу повинна бути включена лінія рециркуляції води. Для запобігання корозії повітрепідігрівника вентилятори повинні включатися при температурі продуктів згоряння за ним не менш 120 ^оС або повітря повинен пропускатися в обхід нього. Топкова камера повинна прогріватися рівномірно, для чого варто одночасно симетрично включати кілька пальників або форсунок. Розпалювання барабанного котла середнього тиску повинно проводитись протягом 2-4 год, високого тиску - протягом 4-5 год, прямоточного котла протягом -1-2 год.

Обслуговування під час роботи. Ведення режиму роботи котла повинно проводитись персоналом по режимній карті, у якій вказують рекомендовані технологічні і економічні показники його роботи при різних навантаженнях: тиск і температуру пари та живильної води, вміст СО₂ у газах, температуру газів і розрідження по газовому тракту; коефіцієнти надлишку повітря і його тиск по повітряному тракту та ін. Порушення норм технологічного режиму, що вказані в режимній карті, повинні усуватись автоматично або впливом персоналу на регулюючі і запірні органи за допомогою пристроїв дистанційного керування або на місці їхньої установки. Продуктивність установки потрібно регулювати таким чином, щоб забезпечувався нормальний режим роботи топки, що виключає її інтенсивне шлакування і теплові перекоси. Нагляд за котлами з метою запобігання аварій здійснюється інспектором Держгірпрмнагляд, шляхом огляду у встановлений термін. Існують три види огляду: зовнішній огляд, внутрішній огляд і гідравлічне випробування. Зовнішній огляд здійснюється інспекторами без зупинки котла не рідше 1 раз в рік. При зовнішньому огляді обстежуються загальний стан агрегату і приміщення, у якому він встановлений, звертається увага на стан обмуровування, топки, паропроводів, арматури та ін. Контролюється знання персоналом правил технічної експлуатації й інструкцій. Внутрішній огляд проводиться не рідше 1 раз на 4 роки. Крім загального стану устаткування і його експлуатації, перевіряють стан стінок барабанів і поверхонь нагріву, щільність газоходів та ін. Гідравлічне випробування котла проводиться 1 раз на 8 років. Перед гідравлічним випробуванням проводять внутрішній огляд котла і звільняють від ізоляції всі шви барабанів, колекторів, штуцерів, фланців та ін. Результати огляду котла заносять у його паспорт, у якому повинні бути опис установки, креслення, заводські акти, результати випробувань і дані заводу на її основні елементи. При незадовільному стані установки інспектор Держгірпрмнагляд, має право заборонити її подальшу експлуатацію.