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

Таблица 23

Формулы для пересчета при отклонении действительных (индекс «д») параметров от расчетных (без индекса)

152

Таблица 24

Формулы для пересчета при градуировке шкалы прибора для одного состояния и измерении газа в другом состоянии

(действительные параметры газа отличаются от расчетных)

Это обусловлено тем, что измерение расхода насыщенного пара посредством нормальных диафрагм связано с ненормирован­ ными погрешностями.

АНАЛИЗ РАБОТЫ КОТЛОАГРЕГАТА ПО ПОКАЗАНИЯМ ПРИБОРОВ

Наличие суточных ведомостей работы оборудования позво­ ляет проанализировать режим работы котлоагрегата, происхо­ дящие отклонения от нормального режима и качество обслужи­ вания его эксплуатационным персоналом.

Основной задачей обработки эксплуатационных журналов, которые ведет обслуживающий персонал, и суточных ведомо-

153

стей работы оборудования является своевременное выявление различных неполадок в работе котлоагрегата и вспомогатель­ ного оборудования, а также определение его экономичности при существующих условиях эксплуатации. Для решения поставлен­ ной задачи руководящий инженерно-технический персонал, от­ вечающий за эксплуатацию оборудования (начальник котель­ ного цеха, старший мастер или мастер), должен ежедневно просматривать вахтенный журнал и суточную ведомость, чтобы выявить отклонения отдельных параметров от нормальных зна­ чений и проанализировать среднесменные показатели, характе­ ризующие качество работы обслуживающего персонала. Основ­ ные показатели работы оборудования следует обрабатывать за декаду, а затем за месяц с составлением и расшифровкой от­ дельных статей теплового баланса котельного агрегата.

Рассмотрим на отдельных примерах, как, пользуясь суточной ведомостью работы оборудования и записями обслуживающего персонала в вахтенном журнале, можно судить о нарушении режима работы агрегата и отдельных его элементов.

Из суточной ведомости котельного агрегата, оборудованного инжекционными горелками среднего давления с туннелем видно, что разрежение в верхней части топочной камеры поддержи­ вается в нормальных пределах (2 —3 мм вод. ст.), при этом раз­ режение перед дымососом также лежит в обычных пределах (100—120 мм вод. ст.). В то же время в вахтенном журнале имеется запись, что наблюдается выбивание пламени и ощу­ щается запах газа из запального отверстия правой горелки № 1. Повышение разрежения в топочной камере не ликвидировало выбивания пламени из запального отверстия. Анализируя приве­ денные данные, можно сделать вывод, что, несмотря на доста­ точное разрежение в топочной камере, в области правой горелки № 1 создается местное давление выше атмосферного. Это могло произойти вследствие нарушения нормальных условий для вы­ хода газовоздушной смеси из туннеля, который, по-видимому, начал разрушаться и вследствие этого оказался частично пере­ крытым выпавшими кирпичами. Чтобы это нарушение в работе горелки не перешло в аварию, необходимо пустить резервный котлоагрегат и затем остановить котел, у которого наблюдалось описанное явление, для ремонта туннеля горелки.

Другой случай: котельный агрегат оборудован четырьмя инжекционными горелками полного предварительного смешения конструкции Ленгипроинжпроекта № 12, минимально допусти­ мое давление газа перед горелками (по данным испытаний), при котором возможен проскок пламени, 1500 мм вод. ст. В вах­ тенном журнале появилась запись, что при давлении газа перед всеми горелками 2 0 0 0 мм вод. ст. три горелки .работают нор­ мально, а у четвертой — невозможно полностью открыть воздуш­ но-регулировочную шайбу, так как происходит проскок пламени в горелку. При просмотре суточной ведомости каких-либо откло­

154

нений в производительности котла, давлении газа, температурах и разрежениях по газовому тракту котлоагрегата не наблю­ дается. Преждевременный проскок пламени в горелку может произойти в случае, если по каким-либо причинам снизится скорость выхода газовоздушной смеси из выходного насадка горелки. Это может быть результатом увеличения площади вы­ ходного сечения насадка из-за разрушения туннеля и обгорания насадка. Для устранения описанного дефекта необходимо при первой возможности остановить котлоагрегат и восстановить выходной насадок горелки и туннель.

Из суточной ведомости работы котла типа ТП-35, оборудо­ ванного горелками с принудительной подачей воздуха, видно, что для поддержания нагрузки 35 т/ч давление газа перед го­ релками приходилось поддерживать на 10—15% ниже, чем обычно. Одновременно с этим содержание С 02 в газоходе за пароперегревателем снизилось с 10,5 до 9,5%, теплота сгорания газа, по данным анализа, не изменилась. Давление воздуха перед горелкой осталось прежним. В вахтенном журнале имеется запись о том, что поддержание давления газа перед горелкой для заданной нагрузки в соответствии с режимной картой при­ водит к увеличению давления пара в котле. Такое явление может быть следствием изменения сопротивления газовой части горелки, т. е. увеличения площади сечения газовыпускных от­ верстий. Это указывает на прогорание газовыпускной камеры горелки. Из записей показаний регистрирующих приборов энер­ гетического котлоагрегата, оборудованного горелками с прину­ дительной подачей воздуха, имеющего автоматическое регули­

расход воды на пароохладитель, уменьшилось давление газа перед горелками, регулирующими температуру перегретого пара. Приведенные данные показаний приборов указывают на появление присосов воздуха в топочную камеру. Необходимо внимательно проверить плотность топочной камеры, обратив особое внимание на плотность шлаковой воронки.

Укотлоагрегата типа ДКВР-10 через некоторое время его непрерывной работы давление перегретого пара оказалось на 2—3 кгс/см2 ниже давления пара в барабане котла. Такое за­ метное увеличение сопротивления пароперегревателя может быть только результатом заноса его внутренней поверхности нагрева солями. Необходимо немедленно остановить котел и промыть пароперегреватель, а также принять меры к предот­ вращению заносов его солями.

Укотлоагрегата типа ТП-35 производительностью 35 т/ч, оборудованного воздухоподогревателем, снизилось давление воз­ духа перед горелками при полностью открытом направляющем аппарате вентилятора и шиберах, регулирующих подачу воз­ духа. Одновременно возросла загрузка электродвигателя по

155

Таблица 25

майзером вателем

амперметру. При нагрузке котла 35 т/ч начало наблюдаться снижение содержания С 02 за пароперегревателем и падение давления пара в барабане котла. Для поддержания нормаль­ ного давления пара при нагрузке котла 35 т/ч приходилось поддерживать давление газа перед горелками выше, чем это указано в режимной карте. Из приведенных данных можно сделать вывод о том, что уменьшилось количество воздуха, по­ ступающего к горелкам. Это могло произойти при увеличении загрузки электродвигателя вентилятора вследствие появления неплотностей в воздушном тракте агрегата. Если в результате осмотра воздуховодов в них не будут обнаружены неплотности, можно прийти к выводу о неплотности воздухоподогревателя котла. Следует снизить производительность котла во избежание появления значительного химического недожога. При первой же остановке котла необходимо опрессовать воздухоподогреватель

иустранить имеющиеся в нем неплотности.

Укотлоагрегата ДКВ-6,5 с индивидуальным водяным чугун­ ным экономайзером наблюдается, по показаниям приборов, сни­ жение температуры воды после экономайзера и повышение тем­ пературы уходящих газов перед дымососом против обычно наблюдаемых величин. Причиной этого может быть появление неплотностей в шибере прямого хода, обычно устанавливаемом для пропуска газов помимо водяного экономайзера. При пер­

вой остановке котла следует проверить шибер прямого хода и отремонтировать его.

Из приведенных примеров видно, как, анализируя показания контрольно-измерительных приборов и записи в вахтенном жур­ нале, можно своевременно выявить неполадки в работе котло­ агрегата и его вспомогательного оборудования.

Основными показателями, характеризующими работу обслу­ живающего персонала, являются: давление и температура пе­ регретого пара, содержание С 02 и 0 2 в продуктах сгорания, температура питательной воды до водяного экономайзера и после него, температура уходящих газов и воздуха после воз­ духоподогревателя, расход электроэнергии на привод агрегатов собственных нужд (в первую очередь на привод дымососа и вентилятора).

Показатели, характеризующие работу котлоагрегата за де­ каду или месяц, обрабатываются по усредненным за этот период основным параметрам. К- п. д. котлоагрегата определяется по прямому балансу на основании измерений количества вырабо­ танного за рассматриваемый период пара (по показаниям счет­ чика паромера), количества израсходованного газа (по показа­

160

где D — количество выработанного пара, кг/ч; tB— температура питательной воды до водяного экономайзера (при индивидуаль­ ном водяном экономайзере), °С; Вт— расход газа, м3/ч; QH— низшая теплота сгорания газа, ккал/м3.

Однако определение к. п. д. котлоагрегата по прямому ба­ лансу не дает расшифровки отдельных статей теплового баланса и, следовательно, не позволяет выявить величину каждой потери тепла в отдельности. Отдельные потери тепла при сжигании газового топлива с достаточной для эксплуатационных условий точностью можно определить по методу проф. М. Б. Равича

(см. гл. VI).

Химический недожог, по данным полного газового анализа, в эксплуатационных условиях можно определять только перио­ дически путем отбора пробы для последующего лабораторного анализа. Анализ следует делать не реже одного раза в декаду, при производительности котла, наиболее характерной для этого периода его работы.

В табл. 25 приведен пример сведения теплового баланса по данным показаний эксплуатационных приборов. Для оценки величины отдельных потерь тепла, полученных в результате сведения эксплуатационного баланса, их следует сравнить с нор­ мируемыми величинами или опытными данными, полученными при испытаниях аналогичных хорошо работающих установок.

МЕРОПРИЯТИЯ, ПОВЫШАЮЩИЕ э к о н о м и ч н о с т ь РАБОТЫ КОТЛОАЕРЕГАТОВ

Перевод котельных агрегатов на сжигание газового топлива создает все необходимые условия для повышения их производи­ тельности и экономичности. Особенно заметное повышение про­ изводительности и экономичности наблюдается у котлоагрегатов малой производительности,, имевших слоевой способ сжигания твердого топлива. Однако в отдельных случаях приходится сталкиваться с тем, что в эксплуатации не используются все имеющиеся возможности и вследствие этого экономичность ко­ тельных агрегатов после перевода на газ хотя и повышается, но не достигает возможного максимального значения. Практика работы ряда передовых предприятий и испытания установок, использующих газовое топливо, показали, что котельные уста­ новки имеют значительные внутренние резервы.

Для повышения экономичности установок имеются два пути: малой и капитальной модернизации оборудования. Малая мо­ дернизация оборудования хотя и дает меньший экономический эффект по сравнению с капитальной, но не требует больших затрат и, как правило, может быть осуществлена силами пред­ приятия в короткий срок. Практика показывает, что только за счет малой рационализации и повышения культуры эксплуата­ ции в промышленных и отопительных котельных можно полу­

чить до 10—15% экономии топлива и повысить производитель­ ность котельной на 15—20%.

К мероприятиям, повышающим культуру эксплуатации, и мероприятиям малой рационализации относятся:

а) проведение наладочных режимных испытаний; б) повышение экономичности работы газогорелочных уст­

ройств путем ликвидации химического недожога при одновре­ менном уменьшении избытка воздуха в топке;

в) ликвидация неплотностей по газовому и воздушному тракту;

г) улучшение работы конвективных поверхностей нагрева; д) снижение сопротивления газовоздушного тракта и приве­

дение тягодутьевой установки в соответствие с производитель­ ностью котлоагрегата и сопротивлением газового и воздушного трактов;

е) наиболее экономичное распределение нагрузки между установленными котлоагрегатами;

ж) изоляция горячих поверхностей (паропроводов, воздухо­ проводов горячего воздуха, трубопроводов питательной воды

и т. д.);

з) внедрение экономичных способов регулирования произво­ дительности тягодутьевых машин.

К мероприятиям капитальной рационализации относятся: а) полная замена основного котельного оборудования; б) замена газогорелочных устройств;

в) установка хвостовых поверхностей нагрева (водяного экономайзера и воздухоподогревателя);

г) экранирование топочной камеры; д) организация водоподготовки;

е) установка теплофикационных экономайзеров;

ж) автоматизация отдельных процессов (установка автома­ тов питания котла водой, автоматического регулирования про­ цесса горения, автоматического регулирования температуры перегрева пара и т. д.).

Обследование ряда промышленных котельных, переведенных на сжигание газа, показало, что они работают с химическим недожогом До 3—5% ввиду того, что наладка горелочных уст­ ройств не производилась и отсутствуют режимные карты работы котлоагрегатов. Как выявили режимно-наладочные испытания,, только за счет регулировки работы газогорелочных устройств и снижения избытка воздуха в уходящих газах удавалось по­ высить к. п. д. котлоагрегатов как минимум на 5—6% и заметно снизить расход электроэнергии на привод тягодутьевых устройств.

В качестве примера в табл. 26 приведены результаты испы­ таний котлоагрегата, оборудованного инжекционными горел­ ками полного предварительного смешения, до и после наладки процесса горения. В результате испытаний было установлена

162

%

Для снижения потери тепла от химического недожога было решено подавать в топочную камеру вторичный воздух за счет естественного присоса его через имеющиеся гляделки и лючки котла. Это мероприятие (опыт 2) заметно снизило потерю тепла от химического недожога, но все же она оставалась достаточно высокой. Для дальнейшего повышения экономичности работы котла было предложено включить в работу имевшийся дутьевой вентилятор, а в поде топки проделать окна, удалив отдельные кирпичи, для поступления в нее воздуха от дутьевого вентиля­ тора (опыт 3). Это заметно снизило потерю тепла от химиче­ ского недожога и, несмотря на повышение потери тепла с ухо­ дящими газами (вследствие значительного увеличения избытка воздуха за котлом), к. п. д. котлоагрегата увеличился на 3,3%.

Даже в тех случаях, когда горелочные устройства работают удовлетворительно, удается повысить к. п. д. установки за счет режимной наладки, т. е. благодаря выбору наиболее экономич­ ных режимов работы агрегата. В табл. 27 приведены резуль­