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

п) при взрыве газа в газоходе котла, а также при повреж­ дениях элементов котла и его обмуровки, создающих опасность для обслуживающего персонала или угрозу разрушения котла; р) при возникновении пожара в котельной или других сти­

хийных бедствиях.

Персонал обязан срочно сообщить начальнику котельной или его заместителю, если при работе котла замечено появление течи в заклепочных соединениях или в местах вальцовки труб, свищей на трубах поверхностей нагрева котла, а также при дру­ гих повреждениях и неисправностях котла, арматуры, маномет­ ров, приборов безопасности и вспомогательного оборудования, не требующих немедленной остановки агрегата.

Характер повреждений и меры по их предупреждению и лик­ видации в значительной степени обусловлены конструктивными особенностями и производительностью котельного агрегата.

Нарушения режима работы горелочных устройств могут быть вызваны неправильной их регулировкой, неудачным вы­ полнением или выходом из строя отдельных узлов. Так, напри­ мер, при работе горелок с большим химическим недожогом ча­ сто наблюдается вибрация арматуры, гарнитуры и трубной системы котла. В одной котельной на котле ДКВ-4-13 наблюда­ лась сильная вибрация трубной системы котла и всей гарни­ туры, в результате которой в обмуровке топочной камеры по­ явились трещины. Испытаниями было установлено, что котел работал с химическим недожогом, достигавшим 25%. После на­ ладки режима горения и ликвидации химического недожога вибт рация прекратилась и котлоагрегат устойчиво работал во всем диапазоне изменения нагрузок.

При работе инжекционных горелок с недостатком воздуха имели место случаи, когда процесс горения продолжался в об­ ласти пароперегревателя, что приводило к повышению темпера­ туры перегретого пара и стенок труб перегревателя выше допу­ стимых пределов. У инжекционных горелок с туннелем при вы­ ходе из строя туннеля и нормальном разрежении в топочной камере создается избыточное давление около горелки, вследст­ вие чего наблюдается выбивание пламени и газовоздушной смеси в помещение цеха. Так, на одной установке после обвала туннеля инжекционной горелки пришлось аварийно остановить котлоагрегат из-за выбивания газовоздушной смеси в помеще­ ние цеха через гляделки и запальные отверстия.

На рис. 10 показана комбинированная пылегазовая горелка с периферийной подачей газа в закрученный поток воздуха. У таких горелок после непродолжительной эксплуатации наблю­ дается нарушение плотности их сочленения с обмуровкой то­ почной камеры. Газ, вытекая в закрученный поток воздуха, со­ вместно с ним получает вращательное движение. В результате воздействия газо-воздушного потока на стенки амбразуры он че­ рез неплотности швов кирпичной кладки проникает в обмуровку.

80

Если газовоздушная смесь попадает в топку и сгорает в ней, то это не представляет опасности, но возможно выбивание газовоз­ душной смеси в помещение цеха и загазование его. Для ликви­ дации утечек газа в указанных местах следует выполнять уплот­ нение У (рис. 10,6). Применение такого уплотнительного листа предохраняет обмуровку агрегата от попадания в нее газа.

У

а

Наблюдаются также случаи повреждения сварки камер (га­ зовых коллекторов) горелочных устройств, в результате чего газ выходит не через газовыпускные отверстия, а струей большого сечения поступает в топочную камеру. Это нарушает качество смешения газа с воздухом и приводит к появлению химического недожога, а иногда — к затягиванию факела в газоход паропе­ регревателя.

Взрывы и хлопки в топочной камере и газоходах котельного агрегата являются следствием загазования топки или неудовлет-

верительной ее вентиляции. Наиболее часты взрывы при роз­ жиге газовых горелок вследствие нарушения обслуживающим персоналом правил безопасности и действующих инструкций. Следует помнить, что во всех случаях, если горелка не зажг­ лась, повторное зажигание ее допустимо только после тщатель­ ной вентиляции топочной камеры и газоходов котла.

В одной котельной, принимая смену, кочегар почувствовал сильный запах газа. После того как были открыты наружные

в результате которого в помещение котельной выбросило по­ ловину футеровки жаровой трубы, оторвало две дверки дымо­ вой камеры, частично выломало в окнах котельной перемычки и выбило стекла.

При эксплуатации котельных агрегатов должно быть обра­ щено серьезное внимание на качество питательной воды. На ряде предприятий в связи с переводом котлоагрегатов на газ участились случаи выхода из строя кипятильных и экранных труб вследствие их прогара. Как. показал анализ происшедших аварий, они вызваны неудовлетворительным водным режимом котельных агрегатов. По материалам расследования аварий ор­ ганами Котлонадзора за длительный период времени установ­ лено, что аварии котлов из-за неудовлетворительного водного режима составляют до 30% всех зарегистрированных. Аварии из-за отложения накипи преобладают в водотрубных котлах, бо­ лее чувствительных к качеству питательной воды.

Отложения накипи на трубах приводят к местному перегреву стенки трубы. Не только толщина слоя накипи, но и ее качество влияют на повышение температуры стенки трубы. Наиболее низкий коэффициент теплопроводности [0,01—0,1 ккал/(м-ч- град)] имеют пористые накипи (силикатные), что даже при не­

82

84

нено положение горелок (рис. 13), а также рекомендовано при эксплуатации не пользоваться шибером для закрутки воздуш­ ного потока, чтобы уменьшить ширину факела, выдаваемого горелками. В результате выход из строя экранных труб прекра­ тился.

В другой котельной при компоновке горелок с периферийной выдачей газа в закрученный поток воздуха, как это показано на рис. 14, у котла ДКВ-10 также наблюдалось появление отдулин у труб боковых экранов на уровне горелок. Для защиты экран­ ных труб была выложена сплошная стенка из огнеупорного

Р и с . 13. Р а ц и о н а л ь н а я с х е м а р а зм е щ е н и я го р ел о к .

/ — газовая горелка; 2 — экранные трубы.

кирпича на 600 мм выше оси горелок. Это мероприятие ликви­ дировало аварии с экранными трубами, хотя рациональнее было бы изменить компоновку горелок. Из приведенных примеров видно, что удар факела в экранные трубы недопустим и в экс­ плуатации необходимо при регулировании работы горелочных устройств это учитывать.

Основными причинами разрушения кладки топки являются чрезмерные температуры в топке, резкие колебания этих темпе­ ратур и непосредственное разрушающее действие факела. В связи с этим при эксплуатации котлоагрегатов, имеющих неэкранированные топки, необходимо систематически следить за состоянием обмуровки топочной камеры, не допуская непосред­ ственного воздействия факела или интенсивного горения вблизи обмуровки.

Очень часто обмуровка топки выходит из строя вследствие неудовлетворительной работы горелочных устройств или непра­ вильного их размещения, а также из-за неправильного располо­ жения в топке вторичных излучателей. Так, например, излуча­

85

тель, установленный в виде огнеупорной стенки в топке котла производительностью 10 т/ч, приводил к оплавлению обмуровки части боковых и задней стены топки (рис. 15). После удаления излучателя оплавление обмуровки прекратилось, а устойчивость работы инжекционных горелок (при наличии туннеля) и эконо­ мичность неэкранированной топки не понизились даже при не­ больших нагрузках котла.

Р и с . 14. З а щ и т а э к р а н н ы х т р у б к о т л а Д К В - 1 0 .

j — газовые горелки; 2 — бой шамотного кирпича, насыпанный по всей площади колосниковой решетки; 3 — взрывной предохранительный клапан; 4 — защитная стенка боковых экранов из огнеупорного кирпича.

Неправильный выбор горелочных устройств также часто при­ водит к аварии обмуровки топки. В качестве примера на рис. 16 показана установка инжекционных горелок полного предвари­ тельного смешения в выносной топке ланкаширского котла, обо­ рудованной до перевода на газ пневмомеханическим забрасыва­ телем. В течение первых же дней работы топки на смешанном газе с теплотой, сгорания 6000—6500 ккал/м3 выявилось, что в топочной камере даже при производительности котла ниже номинальной развивается высокая температура, при которой об­ муровка выносной топки оплавляется. Через 3 дня работы на газе свод потолочного перекрытия топочной камеры обвалился. В то же время при правильной установке инжекционных горе­

86

лок не в выносной топке, а в частично футерованной жаровой трубе ланкаширского котла, как показано на рис. 17, обеспе­ чивается надежная и экономичная работа котлоагрегата.

Поддержание избыточного давления в верхней части топоч­ ной камеры приводит к чрезмерному перегреву потолочных пе­ рекрытий и вследствие этого — к растрескиванию и выпадению отдельных кирпичей с последующим разрушением сводов. Часто повреждения топочной обмуровки и газохода пароперегревателя и котла происходят вследствие размыва ее струей пара или

воды при разрывах экранных или конвективных труо поверхноста нагрева, а также труб пароперегревателя.

Рассмотрим отдельные типичные аварии и меры, которые должен принять обслуживающий персонал в случаях, когда они происходят. К специфическим авариям в работе котельных аг­ регатов, сжигающих газовое топливо, следует прежде всего от­ нести быстрое падение давления газа, которое влечет за собой опасность попадания воздуха в газопровод. В котельных, обору­ дованных паровыми котлами, снабжающими паром потребите­ лей, отключение которых допустимо по условиям производства, обычно устанавливаются предохранительно-запорные клапаны, прекращающие подачу газа при падении его давления ниже до-

87

1 — I

9

II — II

К МАНОМЕТРУ

2003

Р и с . 16. У с т а н о в к а и н ж ек ц и о н н ы х г о р е л о к п о л н о го п р е д в а р и ­ те л ь н о го см е ш е н и я в вы н о сн о й то п к е л а н к а ш и р с к о г о к о т л а .

88