книги из ГПНТБ / Эстеркин, Р. И. Эксплуатация котлоагрегатов на газовом топливе

ние рабочего колеса, измеряются зазоры между колесом и вход­ ным патрубком, проверяется состояние регулирующих устройств и запорных шиберов (легкость их хода и плотность закрытия, отсутствие задеваний и заеданий движущихся частей).

В тягодутьевой машине и на прилежащих участках воздухо­ проводов и газоходов не должно быть посторонних предметов, все соединения должны иметь надежное крепление. Выявленные в результате внутреннего осмотра недостатки устраняются, ра­ бочее колесо проворачивается вручную и выполняются измере­ ния, чтобы определить наличие «восьмерки» колеса; максималь­ ное биение колеса допускается не больше 2 мм при диаметре колеса до 1 м и не больше 5 мм при диаметре колеса до 2 м. После окончания внутреннего осмотра люки и направляющие аппараты или шиберы следует закрыть.

При внешнем осмотре машины обращается внимание на на­ личие и правильность установки ограждения валов и полумуфт, проверяется исправность заземления электродвигателя, проч­ ность крепления подшипников к фундаментам или стойкам, по­ ступление воды на охлаждение подшипников, отсутствие посто­ ронних предметов около вращающихся частей машины, наличие уплотнения в местах прохода вала через кожух и ограждающих сеток у всасывающих патрубков вентиляторов. Ограждающие сетки изготовляются из проволоки диаметром 1,5—2 мм с ячей­ ками размером не менее 30x30 и не более 50X50 мм. Кроме того, необходимо проверить исправность дистанционного управ­ ления и соответствие указателей положения регулирующих устройств у машин указателям, установленным на щите управ­ ления.

После окончания осмотра и устранения всех обнаруженных в результате осмотра дефектов подшипники промываются керо­ сином и заправляются смазкой. Заполнение масляной ванны подшипников с кольцевой смазкой производится до отметки по маслоуказателю, а подшипников качения — консистентными смазками не более чем на 2/з объема корпуса подшипника. За­ полнение корпуса подшипника консистентной смазкой сверх указанных пределов вызывает его нагрев.

После выполнения описанных операций машину пускают и пробуют на холостом ходу и под нагрузкой. Пускать машину можно только по указанию лица, ответственного за монтаж или ремонт машины. Перед пуском следует убедиться, что на­ правляющий аппарат или шибер машины полностью закрыт.

После пуска машины и достижения полного числа оборотов она проверяется на отсутствие вибрации. Вибрация подшипни­

измеряется вибрографом или виброметром. Если она превышает указанные значения, машина останавливается и производится ее балансировка.

100

Для проверки работы машины под нагрузкой следует мед­ ленно открыть направляющий аппарат или шибер с таким рас­ четом, чтобы нагрузка электродвигателя по амперметру соответ­ ствовала номинальной (не больше значения, отмеченного красной чертой, нанесенной на шкале амперметра). Если электро­ двигатель дутьевого вентилятора при полностью открытых на­ правляющем аппарате и шиберах, установленных по тракту и у газогорелочных устройств, окажется загруженным по ампер­ метру ниже номинальной величины, это означает, что его мощ­ ность превышает мощность машины, и при нормальной эксплуа­ тации перегрузки электродвигателя не будет. Если электродви­ гатель нагружается до номинальной мощности при не полностью открытом направляющем аппарате или шибере и полностью от­ крытых всех других шиберах, это указывает на то, что его мощность может оказаться недостаточной для данного венти­ лятора и перегрузка электродвигателя возможна. В этом случае необходимо установить ограничитель открытия направляющего аппарата.

- У дымососов при их опробовании на холодном воздухе элек­ тродвигатели загружаются, как правило, значительно больше, чем при работе на горячих продуктах горения. Поэтому, откры­ вая направляющий аппарат, необходимо внимательно следить за загрузкой электродвигателя во избежание его перегрузки. Ра­ бота дымососа и загрузка электродвигателя повторно прове­ ряются при работе котлоагрегата с полной производитель­ ностью.

Обслуживая тягодутьевые машины эксплуатационный пер­ сонал обязан:

а) наблюдать за уровнем масла в подшипниках и при недо­ статке его в масляной ванне доливать на ходу через верхние отверстия, закрываемые пробками;

б) проверять плотность спускных пробок и уплотнения под­ шипников; при наличии течи устранять ее, а при невозможности устранения течи внимательно следить за уровнем масла, в слу­ чае необходимости доливая его;

в) следить за поступлением воды на охлаждение подшипни­ ков, не допуская их нагрева свыше 60—70° С, но избегать чрез­ мерно большого расхода воды;

г) контролировать нагрузку электродвигателей по показа­ ниям амперметров (переход стрелки амперметра за красную черту недопустим); увеличение показаний амперметра по срав­ нению с нормальной величиной указывает на наличие неисправ­ ностей электродвигателя или машины;

д) поддерживать чистоту в помещении тягодутьевых машин, периодически протирать наружные поверхности электродвига­ теля, корпусы подшипников, не допускать попадания масла на фундаменты;

101

регулирование производительности вручную;

ж) периодически проверять на ощупь температуру статора электродвигателя и, если рука длительно «не терпит», вызывать дежурного электромонтера.

Смазка в подшипниках качения меняется 1—2 раза в год одновременно с их промывкой. Температура подшипников каче­ ния обычно ниже температуры подшипников скольжения вслед­ ствие меньшего коэффициента трения. В нормальных условиях температура подшипника скольжения не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 10° С, предельно допустимое превышение составляет 25° С.

При работе тягодутьевых машин могут иметь место различ­ ные неполадки, требующие иногда немедленной остановки ма­ шины. Аварийная остановка производится в случае появления сильной вибрации, стуков в подшипниках, признаков задевания подвижных частей о неподвижные, нагрева подшипников или одного из них выше установленной нормы, появлении дыма из электродвигателя, задевании ротора электродвигателя об' его статор, что обнаруживается по появлению искр из электродви­ гателя.

Если появилась вибрация неугрожающего характера, необ­ ходимо немедленно сообщить старшему по смене и с его раз­ решения прикрыть направляющий аппарат или регулировочные заслонки. Причиной вибрации может быть неравномерный износ лопаток, ослабление растяжки рабочего колеса, износ вклады­ шей подшипников, повреждение шарикового (роликового) под­ шипника (смятие или поломка шарика или сепаратора). Появ­ ление вибрации у дымососов двустороннего всасывания часто бывает связано с неравномерным поступлением газов по обеим сторонам, вызванным неправильной регулировкой направляю­ щих аппаратов или повышенным газовым сопротивлением с од­ ной стороны газохода перед дымососом, если всасывающие га­ зоходы не связаны между собой общим коробом. Вибрация также возможна из-за ослабления фундаментных болтов под­ шипников или электродвигателя или недостаточной жесткости рам под подшипниками и всей опорной конструкции тягодутье­ вой установки.

Повышенный нагрев корпусов подшипников и расплавление вкладышей у машин происходят при неправильном уходе за под­ шипниками, вследствие попадания грязи, применения грязного или густого масла, вытекания масла, заедания кольца подшип­ ника, прекращения охлаждения подшипника. Если подшипник скольжения сильно нагрелся, а по условиям нагрузки остано­ вить машину для его промывки и замены масла невозможно, разрешается с ведома начальника смены заменять масло на

102

ходу. Эта операция должна производиться двумя лицами в сле­ дующем порядке:

а) открыть верхнюю трубку в корпусе подшипника и вста­ вить в отверстие воронку;

б) под нижнюю сливную пробку подставить ведро, предназ­ наченное для грязного масла;

в) осторожно не полностью отвернуть сливную пробку так, чтобы образовалась вытекающая струйка масла, одновременно доливая чистое масло через воронку (при этом следует наблю­ дать за маслоуказательным стеклом подшипника, не допуская изменения уровня масла в нем); доливку производить до тех пор, пока из сливного отверстия не пойдет совершенно чистое масло;

г) после смены масла окончательно установить уровень его по стеклу и плотно закрыть нижнее сливное и верхнее заливоч­ ное устройства.

При обслуживании тягодутьевых машин и газовых трактов надо помнить, что нельзя снимать во время работы машин за­ щитные приспособления с муфт и валов, а также пускать ма­ шины при отсутствии этих приспособлений. Спецодежда обслу­ живающего персонала должна быть такой, чтобы вращающиеся части машин не могли ее захватить. Не следует при обтирке ра­ ботающих тягодутьевых машин наматывать обтирочные тряпки илижонцы на руку.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОВОГО И ВОЗДУШНОГО ТРАКТОВ

Газовоздушный тракт котлоагрегата должен удовлетворять двум основным требованиям: быть плотным и иметь минималь­ ные сопротивления.

Местами утечек из воздушного тракта чаще всего являются неплотности в бетонных каналах, проложенных в полу котель­ ной, в шиберах, в сварочных швах металлических коробов, во фланцевых соединениях воздуховодов, а также неработающие газогорелочные устройства.

Как показали многочисленные испытания, местами присоса холодного воздуха в газовый тракт чаще всего являются обду­ вочные лючки и места заделки их в обмуровку; лазы в об­ муровке котла; неработающие газогорелочные устройства; про­ ходы постоянных обдувочных устройств через обмуровку котла и хвостовые поверхности нагрева; гляделки в топочной камере и запальные отверстия для горелок; проходы экранных труб через обмуровку; сочленения труб чугунных водяных экономайзеров между собой и с обмуровкой; неплотности в воздухоподогрева­ телях и в общих сборных боровах, особенно в местах установки шиберов, выполненных в виде заслонок; переходы от общих кирпичных боровов к патрубкам дымососов; корпуса дымо­ сосов.

103

При эксплуатации установки необходимо систематически сле­ дить за плотностью газовоздухопроводов, периодически прове­ ряя их. Наличие неплотностей в газовом и воздушном тракте ведет к излишней загрузке дымососа (вентилятора) и перерас­ ходу электроэнергии на тягу и дутье, а иногда — и к недостатку тяги и воздуха, что снижает производительность котлоагрегата. Кроме того, присосы в газовый тракт котла значительно сни­ жают к. п. д. за счет увеличения потерь тепла с уходящими газами.

Влияние присосов воздуха на работу агрегата характеризует следующий пример. В котельной, имеющей четыре котла ДКВ-4-13 (индивидуальные водяные экономайзеры, общий газо­ вый тракт, дымосос типа Д-12), при сжигании природного газа наблюдалась значительная пульсация в топочной камере. В ре­ зультате неудовлетворительной работы топки гарнитура и труб­ ная система котла имели значительные вибрации, что привело к образованию трещин в обмуровке топочной камеры. Испыта­ ния котлоагрегатов и газового тракта котельной позволили уста­ новить, что топки' котлов работают под избыточным давлением и со значительным химическим недожогом; производительность котлоагрегатов была на 25—30% ниже номинальной. Основной причиной неудовлетворительной работы котлоагрегатов являлся недостаток тяги, несмотря на то, что производительность дымо­ соса составляла около 50 000 м3/ч, а количество продуктов го­ рения, подлежащих удалению, не превышало ~ 35 000 м3/ч.

Недостаток тяги был обусловлен значительными присосами

.холодного воздуха через неплотности в местах сопряжения ре­ бер труб водяных экономайзеров и отключающих шиберов, вы­ полненных в виде заслонок в кирпичном борове. После тща­ тельного уплотнения обнаруженных неплотностей удалось не только обеспечить необходимое разрежение в топке, но и полу­ чить резерв по тяге. Это позволило повысить производитель­ ность котлоагрегата до номинальной.

Сопротивление газового и воздушного трактов, обусловли­ вающее потери напора, зависит от скорости движения продуктов горения (воздуха) и конфигурации тракта. Наибольшие потери напора имеют место на фасонных элементах тракта (различного вида поворотах на 90 или 180°, в местах изменения сечений, раздаточных тройниках) и на газогорелочных устройствах — так называемых местных сопротивлениях. Сопротивление тракта зависит также от трения потока о стенки газовоздухопроводов и трение между слоями движущегося потока. Таким образом, потери напора при движении воздуха и продуктов горения скла­ дываются из местных сопротивлений и потерь от трения. При этом основную величину в общей потере напора составляют местные сопротивления, определяемые по формуле

мм ВОД. ст.,

104

где £ — коэффициент местного сопротивления; р — плотность воздуха (продуктов горения), кг• сек2/м4; ш — скорость потока, м/сек.

Понизить местные сопротивления можно путем уменьшения скорости потока и коэффициента местного сопротивления. Од­ нако уменьшение скорости потока приводит к увеличению се­ чения газовоздухопроводов и капитальных затрат на их соору­ жение. Поэтому в первую очередь следует снижать величину местных сопротивлений путем рационального выполнения от­ дельных элементов тракта. В табл. 4 приведены рекомендуемые оптимальные скорости воздуха и продуктов горения по воздуш­ ному и газовому тракту котлоагрегата при номинальной на­ грузке.

Распространенным элементом газовоздушного тракта яв­ ляется поворот на 90°, который часто выполняется нерацио­ нально — с острыми внутренними и наружными кромками. Это приводит к увеличению его коэффициента сопротивления и при повышенных скоростях потока (более 10 м/сек) вызывает не­ оправданные потери напора. На рис. 23 в качестве примера приведены два поворота под углом 90° и потери напора в них (АЛ) при различной скорости воздуха.

Установка излишних шиберов по газовоздушиому тракту также приводит к увеличению его сопротивления. Например, при наличии направляющего аппарата во всасывающем патрубке вентилятора достаточно иметь шиберы только у газовых горе­ лок. Особенно вредно располагать шиберы в местах с повышен­ ными скоростями потока, например в выхлопном патрубке вен­ тилятора или дымососа.

Опыт наладки промышленных котлоагрегатов показал, что при переводе на газ часто, без достаточных оснований, приме­ няются горелки с повышенным сопротивлением. Сопротивление горелки по воздушной стороне главным образом зависит от степени закрутки воздушного потока в вихревых горелках и ско­ рости выхода горящей смеси из амбразуры (щели, выходного

105

насадка) в прямоточных. При этом чем больше степень за ­ крутки воздушного потока и скорость выхода смеси из амбра­ зуры, тем больше сопротивление горелки.

Экспериментами установлено, что степень закрутки при тан­ генциальном подводе воздуха зависит от отношения площадей подводящего воздух патрубка и цилиндрической части амбра­ зуры. Чем меньше это отношение, тем больше закрутка воздуш­ ного потока и сопротивление горелки. При сжигании газа в топ-

Рис. 23. Сопротивление поворотов под углом 90° в за­ висимости от скорости воздуха: а — с острыми внутрен­ ними и внешними кромками; б — со скругленными вну­ тренними и срезанными внешними кромками.

ках промышленных котлоагрегатов не требуется интенсивная закрутка воздушного потока. Испытания показали, что удовлет­ ворительное смешение и короткий факел (длиной около 1,5 диа­ метра цилиндрической части амбразуры) достигаются при отно­ шении площадей подводящего патрубка и амбразуры ~0,7. Уменьшение этого отношения приводит к заметному увеличению воздушного сопротивления горелки.

В табл. 5 приведены сопротивления различных горелок по воздушной стороне. Из таблицы ясно, что меньшее сопротивле­ ние имеют прямоточные горелки при умеренных скоростях вы­ хода смеси из амбразуры (до 30 м/сек).

106

Таблица 5

Характеристика различных горелок с принудительной подачей воздуха по воздушной стороне

Повышенное сопротивление горелок по воздушной стороне

газа котлоагрегата производительностью 30 т/ч, оборудованного прямоточными щелевыми горелками с принудительной подачей

в горелки, из-за повышенного сопротивления, связанного с боль­ шой скоростью выхода смеси из щели. Повысить производи­ тельность котлоагрегата до номинальной удалось за счет умень­ шения выходной скорости смеси путем увеличения выходного сечения щели. При этом сопротивление горелки по воздушной стороне упало со 125 до 85 мм вод. ст.

В эксплуатации необходимо выявлять сопротивление отдель­ ных элементов газового и воздушного трактов с целью его сни­ жения. С достаточной для практики точностью оно может быть определено по разности статических напоров, измеренных U-об- разным манометром в начале исследуемого участка и на выходе

107

ГЛАВА VI

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАЛАДКА СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ И КОТЛОАГРЕГАТОВ

НАЛАДКА И НАСТРОЙКА ОБОРУДОВАНИЯ ГРП (ГРУ)

Основным оборудованием ГРП (ГРУ) является: регулятор давления, предохранительно-запорный клапан, предохранитель­ ный сбросной клапан. Первичная наладка оборудования ГРП (ГРУ), как правило, производится специализированными нала­ дочными организациями. Однако эксплуатационникам необхо­ димо знать основные приемы и методы наладки наиболее рас­ пространенных регуляторов давления, предохранительных запор­ ных и сбросных клапанов, а также способы устранения отдельных дефектов, встречающихся при их работе.

• Для котельных установок небольшой производительности в настоящее время в основном применяются регуляторы давле­ ния типа РДУК2 (регулятор давления универсальный конструк­ ции Ф. Ф. Казанцева). В то же время в эксплуатации находятся регуляторы давления старых типов — РДС (регулятор давления сетевой) и РСД (регулятор среднего давления) с регуляторами управления «пилотного» типа.

Регулятор типа РДУК2 выпускается на условный проход 50, 100 и 200 мм. Начальное давление перед регулятором с услов­ ным проходом 100 и 2 0 0 мм может составлять до 12 кгс/см2. Регулятор комплектуется с пилотом типа КН2 или КВ2 (регуля­ тор управления конструкции Ф. Ф. Казанцева), техническая ха­ рактеристика которого приведена в табл. 6 .

На рис. 25 показан регулятор РДУК2 с пилотом КН2. Дав­ ление газа после регулятора определяется величиной усилия пружины 13, приложенного к мембране пилота 21. Система на­ ходится в равновесии, когда усилие пружины 13 и сила конеч­ ного давления газа на мембрану 21 равны. При этом клапан пилота 17 открыт на некоторую величину и пропускает через себя газ из трубки начального давления 11 в трубку 7. Из

сель 8. Надмембранная полость регулятора соединена с газо­ проводом конечного давления импульсной трубкой 5. Так как

109