1.3 Аварийный останов парового котла

В процессе эксплуатации котла в нем могут возникнуть повреж­дения, неполадки, создающие опасные ситуации, чреватые выхо­дом из строя оборудования или котла в целом, вызывающие разру­шения с большими материальными потерями, и даже с человечес­кими жертвами. В зависимости от сложности обнаруженных нару­шений и дефектов, они могут устраняться либо без останова кот­ла, либо с обязательным и немедленным его остановом.

Основой правильной тактики ликвидации аварии являются исключение травмирования персонала, сохранение оборудования и предотвращение крупных его разрушений (из-за неправильных действий персонала или задержки ликвидации аварии). Любое котельное оборудование, имеющее дефекты, потенциально опас­ные для жизни персонала, должно быть немедленно выведено из эксплуатации. Если авария произошла на стыке смен, персонал, принимающий смену, привлекается к ликвидации аварии и вы­полняет распоряжения руководителя смены, ликвидирующей ава­рию. К ликвидации аварии может быть привлечен ремонтный пер­сонал и персонал других цехов.

Технология аварийного останова котла определяется видом аварии и моментом установления ее причин. Первоначально, до момента установления причины аварии, но не более чем в тече­ние 10 мин, останов ведется с минимально возможным расхола­живанием оборудования (с сохранением рабочего давления и уп­лотнением газовоздушного тракта). Если в течение 10 мин выяв­лена и устранена причина аварии, то далее выполняется пуск котла из состояния горячего резерва. Если в этот срок причина не выяв­лена, а также если произошла поломка оборудования, то необхо­дим останов котла.

Обязательный немедленный останов котла проводят в следую­щих случаях:

- при недопустимом повышении или понижении уровня воды в барабане, а также выходе из строя указательных приборов, вы­званном неполадками регуляторов питания, повреждениями ре­гулирующей арматуры, приборов теплового контроля, защиты, автоматики, исчезновением электрического питания и т.д.;

- отказах всех расходомеров питательной воды;

- остановах всех питательных насосов;

- недопустимом повышении давления в пароводяном тракте и отказе хотя бы одного предохранительного клапана;

- разрыве труб пароводяного тракта или появлении трещин, вздутий, пропусков в сварных швах основных элементов котла, в паропроводах, арматуре.

Кроме того, останов котлов является обязательным:

- при прекращении горения топлива и недопустимом пониже­нии или повышении давления газа и понижения давления мазута за регулирующим клапаном;

- недопустимых понижении давления воздуха перед горелками и уменьшении разрежения в топке котла, вызванных соответствен­но остановом вентиляторов и дымососов;

- взрывах в топке, в газоходах, разогреве докрасна несущих балок каркаса и обвалах обмуровки; пожаре, угрожающем персо­налу, оборудованию, питанию дистанционного управления от­ключающей арматуры и соответствующих систем защит;

- исчезновении электрического напряжения в линиях дистан­ционного и автоматического управления и КИП.

2 Расчёт котельного агрегата

2.1 Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания

Исходные данные:

Топливо – уголь Кузнецкий марки Д;

Состав рабочей массы топлива: W^p=12,0%; A^p=13,2%; S_ор+к=0,3%; C^р=58,7%; H^p=4,2%; N^p=1,9%; O^p=9,7%.

1 Определяем теоретический объём воздуха необходимого для полного сгорания при сжигании газа V^o, м³ воздуха/кг топлива, по формуле [1]

(1)

2 Определяем теоретический объем азота в продуктах сгорания при сжигании газообразного топлива м³/кг, по формуле [1]

(2)

3 Определяем объем трехатомных газов при сжигании газообразного топлива , м³/кг, по формуле [1]

(3)

4 Определяем теоретический объем водяных паров при сжигании газообразного топлива , м³/кг, по формуле [1]

(4)

5 Определяем коэффициент избытка воздуха и средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

6 Определяем избыточное количество воздуха для каждого газохода , м³/кг, по формуле [1]

(13)

.

7 Определяем действительных объем водяных паров , м³ воздуха/кг топлива, по формуле [1]

(14)

.

8 Определяем суммарный объем продуктов сгорания , м³/кг, по формуле [1]

(15)

.

9 Определяем долю трехатомных газов по формуле [1]

(16)

.

10 Определяем долю водяных паров по формуле [1]

(17)

.

11 Определяем суммарную объемную долю по формуле [1]

(18)

12 Определяем концентрацию золовых частиц в продуктах сгорания при сжигании твердого топлива , (г/м³), по формуле [1]

(19)

где а_ун – доля золы топлива в уносе, для камерных топок при сжигании твердого топлива принимается а_ун=0,95

Результаты расчёта действительных объёмов продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты расчётов объёма продуктов сгорания

Величина	Расчётная формула	Теоретические объёмы: V = 6,018 м3/кг; = 4,77 м3/кг; = 1,097 м3/кг; = 0,712 м3/кг
		Газоход
		Топка, фестон	Пароперегреватель	Конвективные пучки	Экономайзер	Воздухоподогреватель
1	2	3	4	5	6	7
Коэффициент избытка воздуха после поверхности нагрева	(5)-(8)	1,2	1,23	1,28	1,36	1,41
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе поверхности нагрева	(9)-(12)	1,2	1,215	1,255	1,32	1,385
Избыточное количество воздуха, м3/кг	(13)	1,204	1,294	1,535	1,926	2,317
Объём водяных паров, м3/кг	(14)	0,731	0,733	0,737	0,743	0,749
Полный объём продуктов сгорания, м3/кг	(15)	7,802	7,894	8,138	8,536	8,933
Объёмная доля трёхатомных газов	(16)	0,141	0,139	0,135	0,129	0,123
Объёмная доля водяных паров	(17)	0,094	0,093	0,091	0,087	0,084
Суммарная объёмная доля	(18)	0,234	0,232	0,225	0,216	0,207
Концентрация золы в продуктах сгорания	(19)	16,073	15,886	15,409	14,691	14,037