
- •Часть 1. «Режимы работы и эксплуатация котельных установок тэс»
- •1. Факторы, влияющие на паропроизводительность котла:
- •2. Температура перегретого пара
- •3. Давление перегретого пара
- •Динамические характеристики барабанного котла с естественной циркуляцией
- •Особенности управления прямоточным котлом
- •Динамические характеристики прямоточного котла
- •Преимущества и недостатки прямоточных котлов
- •Лекция № 5 регулировочный диапазон работы парвого котла
- •1. Надежность гидравлического режима котла
- •1.1 Надежность гидравлического режима барабанного котла с естественной циркуляцией
- •Основные причины нарушения естественной циркуляции барабанного котла.
- •1.2 Устойчивость гидродинамики прямоточного котла
- •Устойчивость топочного режима
- •Надёжность процесса шлакования
- •Надёжность поддержания номинальных параметров
- •Лекция № 6 оперативные состояния и эксплуатационные режимы работы котельной установки
- •Характеристика оперативных состояний котельной установки
- •Характеристика эксплуатационных режимов работы котельной установки
- •Лекция № 7 принципы организации оперативного управления котельной установкой
- •Использование тепловых характеристик при эксплуатации паровых котлов
- •Лекция № 8 Обслуживание котельной установки в регулировочном диапазоне нагрузок
- •Способы регулирования мощности турбины
- •Выполнение плановых мероприятий
- •Общие требования к ведению оперативной работы
- •Лекция № 9 общие сведения по режимам пуска котла
- •Лекция № 10 пуск барабанного котла неблочной тэс из холдного состояния
- •Проверка возможности организации пуска
- •Обход оборудования и подготовка котла к заполнению, а вспомогательных систем – к пуску
- •Лекция № 11 Заполнение котла и подготовка котельного оборудования к опробованию защит и блокировок
- •Опробование защит и блокировок
- •Подготовка котла к растопке
- •Растопка котла и подъём параметров
- •Включение котла в общестанционный паровой коллектор
- •Лекция № 12 Особенности пуска котла неблочной тэс из неостывшего состояния
- •Особенности пуска котла из горячего состояния
- •Лекция № 13 режимы останова котла
- •Основные принципы организации остановов котлов
- •Плановый останов котла в резерв
- •Останов котла в плановый ремонт
- •Останов котла с расхолаживанием
- •Останов котла в длительный резерв или ремонт с консервацией
- •Аварийный останов котла
- •Лекция № 14 Основные принципы, используемые при эксплуатации вспомогательного оборудования
- •Лекция № 15
Давление в барабане 40 – 70 ата. Организуется вторая периодическая продувка, подключается непрерывная продувка из соленого отсека барабана, подключаются пробоотборные точки и обеспечивается их нормальная работа. Согласно ПТЭ, температура пробы должна быть на уровне 20 – 40 оС.
Машинист котла постоянно контролирует тепломеханическое состояние котла, регулирует топочный режим и работу других систем согласно комплектации щита управления котлом.
По мере увеличения паропроизводительности машинист обеспечивает поддержание заданного уровня воды в барабане и подключение соответствующего регулятора питания котла.
При выходе на постоянный режим питания котла машинист котла через персонал цеха ТАИ осуществляет постановку регулятора питания котла в автоматический режим.
Включение котла в общестанционный паровой коллектор
Согласно ПТЭ, при подключении котла к общестанционному паровому коллектору должны быть выполнены следующие условия:
- давление в соединительном паропроводе должно быть равно давлению в общестанционном паровом коллекторе;
- температура пара в соединительном паропроводе может отличаться от температуры пара в общестанционном паровом коллекторе не более чем на 5 оС;
- качество пара в соединительном паропроводе не должно ухудшить качество пара в общестанционном паровом коллекторе.
При выводе котельного агрегата на указанные параметры осуществляется его включение в параллельную работу. При этом следует руководствоваться следующими принципами:
- включение должно быть согласовано с персоналом химического цеха;
- включение котла должно осуществляться в присутствии начальника смены цеха и старшего машиниста цеха;
- перед включением котла контролируется исправность приборов контроля уровня (путём сверки показаний сниженных приборов контроля и водоуказательных колонок), контролируется также исправность приборов контроля давления, температуры и давления перегретого пара;
- осуществляется розжиг дополнительного количества горелочных устройств для обеспечения запаса по производительности;
- после вывода котла на указанные параметры оповещается персонал котлотурбинного цеха о включении котла в параллельную работу по громкой связи. При этом начальник смены цеха предварительно должен проинструктировать соответствующий персонал, чётко определить, каким образом будет реализовываться избыток пара к общестанционном паровом коллекторе;
- открывается байпас ГПЗ-2 и делается выдержка в течение 10 мин. для прогрева соответствующих участков паропровода. При этом контролируется уровень воды в барабане, температура и давление перегретого пара, а также температура металла;
- далее подрывается ГПЗ-2 и делается выдержка в течение 5 – 7 мин., после чего ступенчато открывается ГПЗ-2. При этом строго контролируется уровень воды в барабане, поскольку при неправильных действиях персонала котёл может быть закупорен давлением от общестанционного парового коллектора, что приведёт к повышению уровня воды в барабане. Для исключения подобной ситуации при открытии ГПЗ-2 одновременно прикрывается подача пара на РРОУ, и при увеличении уровня осуществляют форсировку топки;
- после включения котла паровая нагрузка не ниже минимально допустимой, согласно требований завода-изготовителя;
- далее закрываются все дренажи по схеме паропроводов острого пара и их байпасы, отключается РРОУ, если нет необходимости в её работе;
- оформляется соответствующая запись в оперативной документации.
С этого момента котел находится в режиме эксплуатации в регулировочном диапазоне нагрузок, т.е. нагрузку задаёт непосредственно дежурный инженер станции.
В некоторых случаях, когда растопка котла ведётся без необходимого прогрева соединительного паропровода, включение котла в параллельную работу (а именно открытие байпаса ГПЗ-2) осуществляют при давлении за котлом на 1 – 2 ата ниже, чем давление в общестанционном паровом коллекторе. При этом обратным ходом, т.е. от КОП, осуществляется прогрев соединительного паропровода, после чего котёл уже непосредственно за счёт форсировки топочного режима включается в параллельную работу.
Лекция № 12 Особенности пуска котла неблочной тэс из неостывшего состояния
Неостывшее состояние характеризуется наличием давления в барабане менее 13 ата, что соответствует останову котла на 10 и более часов.
Время расхолаживания зависит от состояния тепловой изоляции, плотности шиберов газовоздушного тракта, плотности дренажной арматуры, условий вывода котла в резерв (каков уровень воды в барабане при останове, как быстро был закупорен котёл по газовоздушному и пароводяному трактам).
Этапы пуска из неостывшего состояния те же, что и при пуске из холодного состояния.
При этом особый контроль осуществляется по проверке критериев безопасного пуска котла (разница температур металла барабана, расширение барабана, экранов, температура металла поверхностей нагрева и соединительного паропровода).
Контролируется состояние оборудования систем, находящихся в работе (система гидрозолоудаления, система подачи уплотняющей воды на уплотнение топки и конвективной шахты, система пожаротушения, сниженный узел питания котла, элементы безопасности котла и др.).
Защиты при простое котла менее трёх суток не опробуются, за исключением случаев выявления неисправностей в работе защит, блокировок или неисправностей, связанных с механическим состоянием запорной арматуры.
После контроля элементов обвязки собирается схема паропроводов острого пара. При этом:
- ГПЗ-1 должна быть открыта;
- РРОУ должно содержаться в горячем резерве;
- байпас ГПЗ-2 должен быть закрыт;
Далее контролируется температура мазута в мазутном кольце котла, устанавливается необходимое количество растопочных форсунок, подготавливаются к включению в работу тягодутьевые механизмы, осуществляется вентиляция топки, сообщается о предстоящем розжиге котла начальнику смены цеха и начальнику смены станции.
После этого открываются дренажи с пароперегревателя и соединительного паропровода, разжигается необходимое количество горелок (при этом расход топлива контролируется по температуре газов на выходе из топки, которая должна быть на 10 – 30 оС выше максимальной температуры металла пароперегревателя).
По мере роста давления за котлом открывается продувка пароперегревателя. Далее подъём параметров осуществляется в соответствии с графиком-заданием пуска котла из неостывшего состояния. Дальнейшие операции соответствуют пуску котла из холодного состояния.
Особенности пуска котла из горячего состояния
Тепловое состояние котла характеризуется как горячее, если давление в барабане превышает 13 ата, что обычно соответствует простою котла не более 10 часов.
Подготовительный этап в этом случае аналогичен подготовке котла к пуску из неостывшего состояния. Особое внимание уделяется контролю состояния оборудования, находящегося в работе.
Рекомендуется при подготовке котла к пуску выполнять следующие операции.
1. Собирается схема паропроводов острого пара, а именно:
- контролируется закрытие ГПЗ – 2 и её байпаса, а также закрытие задвижек на входе в растопочный узел;
- РРОУ выводится в горячий резерв (см. выше);
- Открывается ГПЗ – 1, обеспечиваются регламентные скорости прогрева соединительного паропровода.
- При простое котла в резерве более 4 суток необходимо открыть дренажи с пароперегревателя.
2. Устанавливается растопочный уровень воды в барабане котла.
3. Собирается схема газовоздушного тракта и производится вентиляция топки в соответствии с требованиями местных инструкций.
4. Если растопка ведётся на мазуте, то подключаются калориферы котла; при этом температура холодного воздуха перед воздухоподогревателем должна поддерживаться на уровне 100 – 110 оС.
Далее производится растопка котла.
Стартовый расход топлива должен быть таким, чтобы температура газов на выходе из топки была выше максимальной температуры металла пароперегревателя на 10 - 30 оС.
С началом роста давления за котлом подключается РРОУ путём открытия соответствующей задвижки на растопочном узле.
В дальнейшем режим ведётся аналогично пускам из холодного и неостывшего состояний, при этом следует ориентироваться на график – задание пуска.
Лекция № 13 режимы останова котла
Согласно типовой инструкции по пуску котлов различают следующие виды остановов котла:
- плановый останов в резерв или ремонт;
- останов котла в длительный резерв или ремонт (с консервацией);
- останов котла с расхолаживанием;
- аварийный останов.
При плановом останове котла в длительный ремонт или резерв поверхности нагрева котла должны быть подвергнуты консервации. Способ консервации определяет администрация цеха на основании Методических указаний по консервации теплоэнергетического оборудования и других нормативных документов.
Основные принципы организации остановов котлов
Под остановом в резерв подразумевается останов котла с поддержанием уровня воды в барабане сроком 1 – 3 суток. При этом давление в барабане снижается до нуля, в среднем, в течение суток.
При останове котла в резерв на срок более 3 суток в целях консервации ставить его под давление от деаэратора или другого источника пара, например, от коллектора собственных нужд.
Технология останова включает разгрузку котла до 20 – 30 % от номинальной производительности с последующим погашением топки и отключением котельного агрегата от соединительного паропровода.
По типовым правилам продувка пароперегревателя во время останова управляется вручную с целью удержания давления пара в барабане котла.
Останов с расхолаживанием применяется при выводе котла в ремонт. Расхолаживание может осуществляться тягодутьевыми механизмами, паром от соседнего котла; при этом необходимо контролировать темп снижения давления пара по снижению температуры металла нижней образующей барабана, который при останове не должен превышать 20 оС за 10 мин. Разность температур металла верхней и нижней образующих барабана при этом не должна превышать 80 оС.
Плановый останов котла в резерв
Целью останова котла в резерв является его отключение при сохранении как можно более высоких параметров. Однако отключение котла без предварительного снижения нагрузки до минимальной не допускается, поскольку для станции с поперечными связями это может повлечь нежелательные последствия вплоть до отключения турбоагрегатов от действия защиты по снижению давления острого пара.
Таким образом, перед остановом необходимо разгрузить котёл до 30 – 40 % нагрузки. При этом, если котёл работал на твёрдом топливе, то по мере разгрузки производится отключение пылесистемы и переход на растопочное топливо (газ, мазут).
При нагрузке 70 % отключается ввод фосфатов в барабан котла с целью исключения вспенивания котловой воды.
Отключается подача пара сторонним потребителям.
Производится оповещение персонала о предстоящем отключении котла. При этом персонал инструктируется по проведению соответствующих действий.
Далее производится останов котла прекращением подачи топлива или путём воздействия на ключ ручного останова котла. В некоторых случаях останов ведут, имитируя срабатывание какой-либо из защит (для проверки её действия).
Особое внимание следует обращать на погасание топки, открытие арматуры на линии рециркуляции барабан – экономайзер, открытие байпасов помимо конденсационных установок.
Закрывается непрерывная продувка котла, производится отключение его калориферов, впрысков.
По мере отключения котла от коллектора острого пара (т.е. по мере закрытия ГПЗ - 1) давление за котлом удерживается за счёт открытия продувки пароперегревателя. При этом также контролируется температура газов на выходе из топки.
После отключения котла от коллектора острого пара его топка должна вентилироваться в течение 10 минут в соответствии с требованиями местных инструкций.
Далее котёл закупоривается по газовоздушному тракту путём отключения тягодутьевых механизмов и закрытия всех шиберов.
Производится отключение оборудования вспомогательных схем согласно местных инструкций.
При отключении котла от общестанционного коллектора острого пара персонал обязан поддерживать уровень воды в барабане, а после закрытия продувки пароперегревателя закупоривается пароводяной тракт. При этом закрываются все пробоотборные точки, барабан подпитывается до нормального уровня (в зависимости от предполагаемого времени содержания котла в резерве – до верхнего уровня или до верхней образующей барабана), закрывается линия рециркуляции барабан – экономайзер, после чего питание котла отключается.
В процессе содержания котла в резерве контролируется уровень воды в барабане и при необходимости производится его подпитка. Контролю также подлежат давление в барабане, разность температур металла образующих барабана, отсутствие дефектов и течей.
Через 4 часа после останова, как правило, производится продувка нижних коллекторов экранов в течение 2 минут каждого.
После снижения давления до 6 ата котёл, в зависимости от предполагаемого времени содержания его в резерве (свыше 3 суток), может быть поставлен под давление от деаэратора. Если котёл выводится в резерв на более длительный срок (свыше 7 суток), то проводят его консервацию.
Останов котла в плановый ремонт
Различают ремонты капитальные, средние и текущие. Периодичность проведения капитальных ремонтов регламентируется ПТЭ. Средний ремонт проводится обычно 1 раз между капитальными ремонтами. Текущие ремонты выполняются по мере накопления дефектов, когда дальнейшая эксплуатация котла или не возможна, или неэкономична.
Плановым капитальным и средним ремонтам предшествует большая подготовительная работа, включающая составление перечня регламентных работ, комплектации необходимых частей, материалов, малой механизации, разработку проектов организации проведения ремонтных работ, а также составление договоров с подрядными организациями и изыскание денежных ресурсов на проведение ремонтных работ.
Для обеспечения работоспособного состояния котельного оборудования на станции составляются графики проведения ремонтных работ, в соответствии с которыми и осуществляются ремонты.
На станции существует понятие расширенного текущего ремонта, который подразумевает, чаще всего, проведение каких-либо модернизаций или реконструкций по котельному оборудованию.
Время содержания котла в капитальном и среднем ремонте регламентируется. При этом с целью быстрейшего доступа ремонтного персонала к проведению ремонтных работ останов ведут с расхолаживанием.
Останов котла с расхолаживанием
Останов с расхолаживанием применяется при выводе котла в ремонт. Расхолаживание может осуществляться тягодутьевыми механизмами, паром от соседнего котла; при этом необходимо контролировать темп снижения давления пара по снижению температуры металла нижней образующей барабана, который при останове не должен превышать 20 оС за 10 мин. Разность температур металла верхней и нижней образующих барабана при этом не должна превышать 80 оС.
Останов котла с расхолаживанием осуществляется только по заранее разработанной программе, утверждённой главным инженеров ТЭС. В программе предусматривается использование графика – задания останова котла с расхолаживанием, определяется порядок снятия защит, ответственные лица, возможные действия персонала при возникновении аварийных ситуаций и пр.
Останов с расхолаживанием осуществляется под руководством ответственного представителя администрации цеха.
Останов котла в длительный резерв или ремонт с консервацией
Останов котла в длительный резерв или ремонт с консервацией имеет следующие особенности в последовательности выполнения операций:
- За 3 часа до останова котла отключается подача реагентов в его барабан и производится продувка нижних точек (в течение 2 минут каждый коллектор).
- Котёл разгружается до нагрузки 30 – 40 % от номинальной.
- За 15 – 20 мин. до отключения котла от общего паропровода закрывается непрерывная продувка и в барабан подаётся консервирующий гидразинно – аммиачный раствор.
- Далее котёл останавливается одним из описанных выше способов.
- Дозировка реагентов продолжается до тех пор, пока в котловой воде чистого отсека их концентрация не достигнет требуемого значения.
- Следует постоянно контролировать уровень воды в барабане и при необходимости осуществлять его подпитку.
- Через 4 часа после остановки следует произвести продувку нижних точек (в течение 2 минут каждый коллектор), после чего осуществляется дозировка реагентов для восстановления их концентрации в котловой воде чистого отсека.
- После снижения давления до нуля котёл оставляется в резерве без слива консервирующего раствора, если на котле не предполагается проведение ремонтных работ, требующих опорожнения котла.
Аварийный останов котла
Аварийный останов котла может осуществляться от действия защит или оперативным персоналом в следующих случаях:
- при недопустимых отклонениях контролируемых параметров и несрабатывании автоматической защиты;
- при возникновении неисправностей оборудования, угрожающих распространению аварии (течи мазута, появление свищей, забивание скрубберов, электрофильтров, нарушение плотности газовоздушных коробов, неисправность водомерных колонок и т.д.);
- при возникновении пожаров, угрожающих безопасности персонала и оборудования;
- во всех случаях, когда работа котла угрожает жизни персонала.
В случаях аварийного отключения котла от действия защит оперативный персонал обязан вести останов котла как при останове в горячий резерв.
После выявления и устранения причины, вызвавшей отключение котла, возможна или растопка котла из горячего состояния, или перевод котла в состояние ремонта.
При срабатывании защиты, действующей на останов котла, оперативный персонал обязан соблюдать следующие требования:
- необходимо сообщить персоналу турбинного отделения (цеха), вышестоящему оперативному лицу и администрации цеха об аварийном отключении котла;
- важно проконтролировать правильность работы автоматики, действующей на отключение топлива, отключение питания (в случаях отключения котла по аварийному повышению или понижению уровня воды в барабане), закрытие ГПЗ-1, открытие арматуры на линии рециркуляции барабан – экономайзер;
- запрещается воздействие оперативного персонала на арматуру вразрез действия автоматики;
- в случае неправильной работы автоматики оперативный персонал обязан действовать адекватно реальной ситуации;
- оперативный персонал обязан удержать уровень воды в барабане (кроме случаев отключения котла по аварийному повышению или понижению уровня);
- необходимо обеспечить защиту пароперегревателя от пережога путём соответствующего открытия продувки пароперегревателя;
- после отключения котла следует провентилировать топку в течение 10 мин. и закупорить котёл по газовоздушному и пароводяному трактам;
- оперативный персонал должен определить причину отключения котла и оформить запись в оперативной документации;
- дальнейшие действия должны осуществляться согласно распоряжениям вышестоящих оперативных лиц.
Персонал должен быть готов в любой момент времени к аварийному останову котла. При ликвидации аварийных ситуаций оперативный персонал обязан соблюдать требования инструкций по ликвидации аварийных ситуаций на котельном оборудовании ТЭС, используемых также при проведении плановых противоаварийных тренировок, а твкже на стадии первичной подготовки персонала. Для успешной ликвидации аварийных ситуаций необходимо:
- знать возможные случаи немедленных остановов, случаи остановов по согласованию с администрацией станции;
- знать уставки срабатывания защит и блокировок по контролируемым параметрам, при этом карты уставок защит и блокировок должны быть утверждены главным инженером станции;
- знать действия автоматической системы защиты котла при срабатывании защит и блокировок;
- должна соблюдаться строгая оперативная дисциплина в общении между оперативными лицами;
- должны быть чётко определены действия каждого человека вахты при аварийном отключении котла.
Лекция № 14 Основные принципы, используемые при эксплуатации вспомогательного оборудования
К вспомогательному котельному оборудованию ТЭС относят, например, дымососы, дутьевые вентиляторы, вентиляторы горячего дутья, регенеративные воздухоподогреватели, мельницы, насосы и др.
При эксплуатации вспомогательного оборудования следует придерживаться нижеследующих принципов.
1. Для всего оборудования и технологических схем должны быть чётко определены оперативные состояния работы, ремонта, резервы, консервации.
2. Обслуживание вращающихся механизмов должно осуществляться в соответствии с действующими производственными инструкциями, которые должны весь перечень оперативных задач, реализуемых эксплуатационным персоналом. При этом особое внимание должно быть уделено вопросам безопасного содержания указанных механизмов в каждом оперативном состоянии и приемам безопасности при их обслуживании.
Все вращающиеся механизмы должны иметь:
- защитные кожухи на полумуфтах, вентиляторах электродвигателей, клеммных коробках электродвигателей;
- надёжное заземление, крепление элементов механизма;
- оперативные надписи и условные обозначения в соответствии с принятыми на ТЭС стандартами;
- тепловую изоляцию и окожуховку, если рабочая температура среды превышает 40 оС.
Персонал должен обучаться приёмам безопасного обслуживания, включающим следующие основные положения:
а) первоначальное прикосновение к механизму для проверки теплового состояния должно осуществляться тыльной стороной ладони;
б) не допускается обслуживание оборудования без спецодежды, при необходимости используются защитные очки, маски;
- вывод вращающихся механизмов в ремонт по тепловой части необходимо начинать с разборки электросхемы привода механизма;
- сборка электросхемы привода механизма осуществляется только после подготовки механизма (после вывода его в резерв по тепловой части).
3. Обслуживание трубопроводов пара и горячей воды должно осуществляться в соответствии с местными инструкциями и правилами Госгортехнадзора.
При этом необходимо помнить, что при включении трубопровода пара и горячей воды в работу необходимо придерживаться следующей последовательности:
- собирается технологическая схема для заполнения трубопровода рабочей средой и вытеснения воздуха (для паропроводов – ещё и вытеснение конденсата);
- заполнение (прогрев) трубопровода соответствующим расходом (соблюдая соответствующие скорости прогрева) и удаление воздуха (конденсата);
- опрессовка на рабочее давление и контроль отсутствия дефектов;
- включение трубопровода в работу.
На трубопроводах высокого давления для заполнения, прогрева и пр. используются специальные байпасы, дренажные линии, имеющие, как правило, по два запорных вентиля. Необходимо помнить, что всегда один должен использоваться как запорный, а другой - как регулирующий. Как правило, регулирующим вентилем является тот, который установлен со стороны низкого давления или малоответственного трубопровода. При этом регулирующий вентиль всегда открывается только после открытия запорного, а закрывается первым.
К элементам обвязки трубопроводов относят:
- запорно – регулирующая арматура;
- байпасы, дренажи, воздушники;
- приборы КИП и средства для их установки;
- пробоотборные устройства;
- опоры, подвесы, фланцевые и др. соединения.
Лекция № 15
Основы охраны труда и техники безопасности при эксплуатации котельной установки.
Основная нормативно – техническая документация по безопасному обслуживанию паровых котлов.
Индивидуальные средства защиты оперативного персонала. Влияние работы паровых котлов на окружающую среду.
Литература:
А.А. Поспелов. Основы организации эксплуатации и устройства котельных установок неблочных ТЭС: Учебное пособие/ ИГЭУ. – Иваново 2001. – 124 с. п.п. 1.6., 1.7.2., 1.7.3., 1.7.4., 2.2.
П.П. Елизаров. Эксплуатация котельных установок высокого давления на электростанциях. М. – Л., Госэнергоиздат, 1961. гл. 14.
М.И. Резник, Ю.М. Липов. Котельные установки электростанций: М.: Энергоатомиздат, 1987. – 288 с. гл. 22.