3. Электрические блокировки

На котле предусматриваются следующие защитные электрические блокировки:

- блокировка, разрешающая открытие задвижки на топливопроводе к котлу при условии включения вентиляторов растопочных горелок;

- блокировка, разрешающая открытие задвижки на топливопроводе к котлу при наличии определенного расхода воды через котел;

- блокировка, разрешающая открытие задвижки на топливопроводе к котлу при наличии напряжения в цепях защиты котла;

- блокировка, разрешающая открытие задвижки на топливопроводе к горелке только при наличии пламени на запальном устройстве (на растопочной горелке);

- блокировка, прекращающая подачу топлива в растопочную горелку при аварийном останове вентилятора;

- блокировка, разрешающая включение последующих горелок после включения растопочных;

- блокировка, разрешающая закрытие задвижки на воде за котлом после закрытия задвижки на воде до котла;

- блокировка, разрешающая закрытие задвижки на воде к котлу после закрытия задвижки на топливопроводе к котлу;

- блокировка, прекращающая подачу топлива при останове сетевых насосов и исчезновении напряжения собственных нужд.

4. Автоматические устройства и регуляторы

Котел имеет:

- электрические запальные устройства с дистанционным автоматическим управлением (на растопочных горелках);

- регуляторы процесса горения (топлива, воздуха, дымовых газов);

- устройства дистанционной растопки и останова котла (для котлов теплопроизводительностью 100 Гкал/ч и выше);

- регулятор расхода сетевой воды через котел;

- регулятор рециркуляции (поддержание постоянной температуры воды на входе в котел).

5. Технологическая сигнализация

На щит управления котлом выносятся сигналы отклонения основных технологических параметров от установленных значений, вызывающие включение световых табло и звукового сигнала:

- понижения давления воды за котлом;

- повышения температуры воды за котлом;

- понижения расхода воды через котел;

- понижения и повышения давления газа перед горелками;

- понижения давления мазута перед горелками;

- погасания факела в топке;

- отключения вентилятора;

- снижения температуры мазута перед котлом;

- отключения форсунки;

- при плюсовом значении разрежения в топке.

6. Дистанционное управление

С пульта управления производится управление задвижками:

- на входе и выходе воды из котла;

- на перемычке между подающим и обратным трубопроводами котла, если она существует в схеме;

- на линии подачи газа к котлу;

- на линии подачи газа к ЗЗУ;

- на линиях подачи газа к растопочным горелкам;

- на линиях подачи газа к остальным горелкам;

- на линии подачи мазута к котлу;

- на линии рециркуляции мазута от котла;

- на линиях подачи мазута к форсункам;

- на закрытие быстродействующего запорного клапана (БЗК);

- на свече безопасности.

С пульта управления производится управление регулирующими органами:

- подачи газа на котел; подачи мазута на котел;

- привода направляющих аппаратов вентиляторов растопочных горелок;

- включения электродвигателей вентиляторов растопочных горелок;

- рециркуляции мазута с котла в мазутонасосную.

Особенности схем регулирования котлов при сжигании газообразного топлива

Газ в котельную подается, от распределительного пункта, находящегося в отдельном помещении. Общий газопровод при входе в распределительный пункт разветвляется на три газопровода, каждый из которых обычно рассчитан на пропуск 75% максимального расхода. На каждом из них устанавливается клапан регулятора давления газа. Для этой цели широко применяются регуляторы прямого действия. При использовании электронных или электромеханических регуляторов вся электрическая аппаратура по условиям взрывобезопасности выносится за пределы помещения. При нормальной эксплуатации в работе находится один из регуляторов. Второй клапан устанавливается на постоянное открытие порядка 30—40%, а третий — находится в резерве. Для повышения надежности и более равномерного распределения газа по длине коллектора котельной газ от распределительного пункта поступает к коллектору двумя газопроводами, образуя кольцо. Кроме того, предусматривается секционирование кольца задвижками. На отводе к каждому котлу устанавливаются измерительная шайба и регулирующая поворотная заслонка.

При автоматизации котлов, работающих на газе, распространена схема, предусматривающая установку одного корректирующего регулятора на группу котлов и регуляторов топлива с обратной связью по расходу газа на каждом котле. Поскольку при работе котла на газе внутренние возмущения со стороны топки практически отсутствуют и имеется возможность непосредственно измерить расход газа, участвующий в горении, схема «тепло — топливо» не получила широкого распространения. В ряде случаев устанавливаются индивидуальные регуляторы давления пара за котлом с обратной связью по расходу газа. Регуляторы воздуха РВ включаются по схеме «ЭШ — воздух» или соотношению расходов газа и воздуха. При колебаниях состава газа схема дополняется корректирующим регулятором, получающим импульс по содержанию кислорода в продуктах сгорания.

Способы регулирования температуры пара

Стабилизация температуры пара на отдельных участках и выходе тракта первичных и вторичных пароперегревателей обеспечивает поддержание минимальной влажности в последних ступенях турбины, повышает безопасность работы металла, а также экономичность установки. С повышением параметров пара требования к точности поддержания температуры возрастают, так как металл ряда поверхностей нагрева работает в условиях, близких к предельным. Колебания температуры вызывают появление тепловых напряжений. Таким образом, на современных котлоагрегатах надежное и качественное регулирование температуры пара во всем диапазоне изменения нагрузки имеет первостепенное значение. В настоящее время в отечественной и зарубежной практике применяются три метода регулирования температуры пара: газовый, паровой и газопаровой.

Газовое регулирование осуществляется следующими способами: перепуском части газов в обвод пароперегревателя, рециркуляцией их в топочную камеру из зоны газохода с относительно низкой температурой, изменением угла наклона поворотных горелок или перераспределением количества топлива между отдельными корпусами котла, в одном из которых расположен первичный, а в другом — вторичный пароперегреватель. Все эти спо-собы регулирования основаны на изменении тепловосприятия пароперегревателя.

Конструкция котлов, допускающих регулирование байпасированием газов, предусматривает по выходе из топки разделение газохода на две части. В одной из них размещаются пароперегреватель, одна из ступеней водяного экономайзера и часть воздухоподогревателя. Остальные части поверхностей нагрева воздухоподогревателя и экономайзера размещены во втором газоходе. Поворотные заслонки для регулирования перепуска газов устанавливаются в зоне низких температур, обычно в конце газохода. На котлах подобной конструкции с промежуточным перегревом пара первичный и вторичный пароперегреватели размещаются в разных газоходах. Способ обычно применяется для повышения температуры вторичного пара при работе котла в диапазоне низких нагрузок. По мере снижения паропроизводительности во вторичный пароперегреватель перепускается большее количество газов. Вследствие увеличения скоростей повышается коэффициент теплоотдачи от газа к трубам, а следовательно, и тепловосприятие паропере¬гревателя. Температура газов перед ним практически не изменяется. Значительное усложнение конструкции котла является основным недостатком этого способа регулирования. Особыми преимуществами в отношении динамики регулирования он не обладает и поэтому приме-няется в комбинации с другими способами.

Конструкция современных отечественных прямоточных котлов, работающих соответственно, в блоке с турбинами, предусматривает возможность газового регулирования. Особенность конструкции этих котлов заключается в следующем. Поверхности нагрева котла, за исключением пароперегревателей, размещены симметрично в двух корпусах с самостоятельными топками. Пароперегреватель первичного пара расположен в первом корпусе, а пароперегреватель вторичного пара — во втором. Регулирование температуры вторичного пара осуществляется изменением количества топлива, подаваемого в топку второго корпуса. Температура первичного пара регулируется впрысками питательной воды.

Способ регулирования температуры пара рециркуляцией газов, предусматриваемый в настоящее время для большинства блочных установок, также основан на изменении тепловосприятия пароперегревателя. Несмотря на то, что теплосодержание газов по мере увеличения рециркуляции несколько снижается, тепловосприятие пароперегревателя возрастает благодаря увеличению коэффициента теплоотдачи от газа к трубам вследствие рос-та объемов и скоростей газов. Рециркуляция газов может служить достаточно эффективным средством регулирования температуры вторичного пара при малых нагрузках котла. Газ обычно отбирается из газохода между водяным экономайзером ВЭ и воздухоподогревателем ВП и нагнетается дымососом рециркуляции в область холодной воронки или в верхнюю часть топки. В последнем случае рециркуляция способствует снижению шлакования. Регулирование производительности дымососа рециркуляции осуществляется направляющими аппаратами. При отключенном дымососе рециркуляции и неплотности газовых заслонок вследствие обратного движения газов из топки возможен занос золой всего тракта, регулирующих органов и дымососа, а также разогрев короба вблизи топки. Для предотвращения этого предусматривается подвод уплотняющего воздуха в нагнетательный тракт между двумя шиберами. Шибер на линии подвода воздуха оснащается колонкой дистанционного управления, связанной блокировкой с электродвигателем дымососа рециркуляции. При отключении дымососа автоматически производятся закрытие шиберов на стороне всасывания и нагнетания и открытие шибера на линии подвода уплотняющего воздуха. Включение дымососа происходит автоматически по импульсу снижения температуры вторичного пара. Регулирование изменением положения факела в топке поворотными горелками приводит к перераспределению тепловосприятий парообразующих поверхностей нагрева и пароперегревателя. Температура газов на выходе из топки оказывает большое влияние на температуру пара. При повороте горелок вниз факел опускается, отдача тепла экранным трубам увеличивается и температура газов в конце топки снижается. Это приводит к уменьшению тепловосприятия пароперегревателя и снижению температуры пара. Аналогичный эффект происходит при регулировании температуры изменением избытка воздуха в топке. В этом случае, однако, увеличиваются потери тепла с уходящими газами и расход электроэнергии на собственные нужды.