OBSŁUGA KOTŁÓW str 374 + BHP
1. Zapoznać się dokładnie z instrukcjami dotyczącymi kotła i urządzeń pomocniczych kotła
2. Przygotowanie kotła do pracy
-przegląd przed uruchomieniem : jakość powierzchni ogrzewalnych, ślady oleju w szkle wodowskazowym, zacieki po stronie ogniowej, wykładzina komory ogniowej, armatura kotłowa - głównie zawory i kurki sprawdzić czy się lekko otwierają, manometry, czy nie ma pozostawionych narzędzi lub szmat itp.,
- sprawdzić linię zasilania wodą kotłową, palnik i instalacja paliwowa powietrze do kotła
- sprawdzić automatykę układów zasilania, opalania, czyszczenia
- przygotować do pracy pompy obiegowe kotłów
- sprawdzić ustawienie zaworów przed rozpaleniem kotła ; GZP uchylony na 1/8 obrotu, kurki odpowietrzające i manewrowe oraz zawory zabezpieczające sekcje przegrzewaczy przed przepaleniem otwarte, zawory odcinające wodowskazy otwarte
- zamknięcia włazów i wyczystek, ostrożne dociąganie śrub włazów w miarę rozpalania kotła
3. Napełnianie wodą, rozpalanie i zwiększanie ciśnienia pary
- sprawdzić jakość wody
- napełnić kocioł w miarę ciepłą wodą do minimalnego poziomu w szkle
- uruchomić palniki (najczęściej na paliwo lekkie)
- po zapaleniu palnika sprawdzić jakość płomienia, przeprowadzić ewentualną regulację tj ustawić powietrze, temperaturę i ciśnienie paliwa tak aby kształt płomienia był zgodny z instrukcją
- przy samoczynnym zaniku płomienia, przed ponownym startem sprawdzić czy nie napompowało się paliwo, po trzecim nieudanym starcie konieczna kontrola i ustalenie przyczyny braku zapłonu
- przy większej ilości palników najpierw rozpala się palnik środkowy potem boczne ze względu na termiczne wydłużenia konstrukcji
- współczesne palniki mają start automatyczny i wszystkie kolejne czynności są zaprogramowane
- rozpalać powoli. Najbardziej wrażliwe są kotły płomieniówkowe ze względu na sztywność konstrukcji
- metody prowadzące do szybszego wyrównania temperatur : spuszczanie chłodnej wody z spod płomienic w trakcie rozpalania, sztuczna cyrkulacja za pomocą pompy zasilającej
Uruchamianie kotła można podzielić na dwie główne fazy:
1 -okres podgrzewania wody i doprowadzenia jej do stanu wrzenia
2 - okres podnoszenia ciśnienia od atmosferycznego do roboczego
Na ogół obie te fazy są sobie równe czasowo. W pierwszym okresie otwarty jest kurek odpowietrzający, zamykany po ukazaniu się pary. Przy ciśnieniu 4 - 5 atm. należy sprawdzić ręcznie działanie zaworów bezpieczeństwa.
Ochrona przegrzewaczy: Początkowo robiono to przez napełnianie przegrzewaczy wodą ale miało to skutki uboczne - osadzanie się soli i kamienia kotłowego, wydzielanie tlenu. Dlatego zalecane jest częściowe wypełnienie wodą destylowaną i otwarcie kurków odpowietrzających. Po podniesieniu się ciśnienia w kotle, zamyka się kurek odpowietrzający kotła a zostawia uchylony kurek odpowietrzający przegrzewacza. Następnie łączy się przegrzewacz z kotłem i spuszcza wodę z przegrzewacza. Niewielki przepływ pary przez przegrzewacz wystarcza całkowicie do jego chłodzenia w czasie rozpalania, po uzyskaniu wyższego ciśnienia otwiera się zawór pary przegrzanej do maszyn pomocniczych i zamyka kurek odpowietrzający przegrzewacza. Jeżeli jest dostępna para z innego kotła można przez przegrzewacz puścić obcą parę i uchylić kurki odpowietrzające lub skierować tą parę do mechanizmów pomocniczych.
Punkt 1 - sprawdzenie zaworów bezpieczeństwa
Punkt 2 - rozpoczęcie podawania pary do przegrzewacza
Punkt 3 - parę nasyconą o ciśnieniu 0,5 MPa skierowano do mech pomocniczych
Punkt 4 - rozpoczęcie grzania i przygotowanie do uruchomienia turbopompy zasilającej
Punkt 5 - uruchomienie pompy zasilającej na wolnych obrotach
Punkt 6 - zatrzymanie pompy służącej do obsługi kotła w czasi rozpalania
Punkt 7 - w 70 minucie od rozpoczęcia rozpalania rozpoczęto grzanie oleju opałowego
Długi czas rozpalania kotła i przygotowania siłowni do pracy jest poważną wadą siłowni parowej . Są rozwiązania gdzie czas ten jest skrócony nawet do kilku minut, ale są to rozwiązania kosztowne.
4. Włączanie kotła do pracy
- ważne aby po osiągnięciu ciśnienia roboczego poziom wody w kotle był równy poziomowi roboczemu ze względu na niebezpieczeństwo porwania wody mogące spowodować uderzenie hydrauliczne
- przed otwarciem pary należy ogrzać rurociąg poboru pary ze względu na zagrożenie powstania kondensatu, który również może spowodować uderzenie hydrauliczne
- przy łączeniu kotłów ważne jest aby w kotle przyłączanym ciśnienie było trochę wyższe
- zasada odwadniania przegrzewacza obowiązuje i podczas włączania do pracy kotła w przypadku tzw. zimnej siłowni. Porwana woda z przegrzewacza do głównego przewodu parowego może doprowadzić do powstania tzw. młota wodnego. Z tych samych względów należy dokładnie odwodnić wszystkie odcinki rurociągów na drodze pary z kotła przyłączanego do instalacji.
- gdy z włączanego kotła uzyska się pobór pary , zamyka się zawory startowe (odpowietrzenia przegrzewaczy)
5. Obsługa kotła w czasie pracy - powinna przebiegać zgodnie z przepisami eksploatacyjnymi podanymi
istotne:
- właściwe przygotowanie wody podawanej do kotła
- oczyszczanie wody w kotle
-utrzymywanie odpowiedniego poziomu wody w kotle
-właściwa praca instalacji paliwowej
- utrzymywanie stałych parametrów roboczego procesu kotła
5.1 Przygotowanie wody zasilającej. - W zasadzie woda zasilająca to skropliny. Ubytki wody to głównie przecieki, szumowanie i para dostarczana do palników i zdmuchiwaczy sadzy. Uzupełnianie wody woda uzupełniająca znajduje się w zbiorniku wody kotłowej. Woda przed podaniem do kotła musi być przygotowana chemicznie i termicznie
5.2 Rodzaje zanieczyszczeń i ich usuwanie.
- mechaniczne usuwanie przez filtrowanie ( cząstki powyżej 100μm)
- koloidalne na ultrafiltrach (plucie kotła) (cząstki od 1 ÷100μm)
-cząstkowe, które tworzą roztwory
5.3 Urabianie wody kotłowej
- pobieranie próbki wody do badania
- dodawanie chemikaliów
5.4 Termiczne przygotowanie wody zasilającej przez podgrzewanie - ma na celu : zwiększenie ekonomiczności siłowni, ochronę przed naprężeniami termicznymi, odgazowanie wody
Oczyszczanie wody w czasie pracy : szumowanie górne i dolne tzw. odmulanie
Przykładowo dla kotła VX zalecane jest szumowanie przynajmniej 2 x na dobę.
Burzenie i pienienie się wody, związane jest z jej składem chemicznym lekka piana napełnia przestrzeń parową i porywana jest z parą. W szkle wodowskazowym można wówczas zaobserwować nagłe zmiany poziomu i woda to wypełnia szkło to znowu całkowicie znika. Piana powstaje wskutek znacznego obniżenia napięcia powierzchniowego roztworów koloidalnych kwasów tłuszczowych oraz emulgowania roztworu mydeł z olejem. W tej sytuacji z masy wodnej przedostaje się do przestrzeni parowej więcej pęcherzyków niż ich pęka w tej przestrzeni i tworząca się piana zapełnia przestrzeń parową. W celu zapobieżenia stosuje się : zmniejszenie dozowania środków antyosadowych i szumowanie. Obciążenie kotła powinno być równomierne, powolne otwieranie zaworów, zmniejszenie prędkości silnika
Częstotliwość i ilość usuwanej wody w czasie szumowania można obliczyć posługując się regułą:
Jednorazową, dopuszczalną ilość usuwanej wody liczymy z dopuszczalnego obniżenia poziomu wody w szkle wodowskazowym.
Ilość rozpuszczonych w wodzie soli wzrasta, ponieważ para opuszczając kocioł porywa mniej soli niż jej zawiera woda. Sole pozostają powodując wzrost stopnia koncentracji soli. Można stąd wyliczyć ile wody trzeba usunąć na dobę aby zasolenie nie wzrastało.
Z tych dwóch danych wyznaczamy ilość koniecznych szumowań na dobę. W praktyce ilość ta podawana jest w procedurze obsługi siłowni.
6. Utrzymywanie poziomu wody
Spadek poziomu wody poniżej minimum jest najczęstszą przyczyna awarii kotłów, szczególnie tych o małej objętości wodnej. We współczesnych kotłach funkcję nadzoru poziomu wody pełni automatyka.
Przedmuchiwanie szkieł wodowskazowych !
W pogodzie sztormowej dobrze jest podwyższyć poziom wody ze względu na możliwość odsłaniania się powierzchni ogrzewalnych co może prowadzić do przepaleń, ale z kolei wyższy poziom zagraża porwaniem wody do systemu.
Pamiętać o możliwej różnicy poziomów pomiędzy kotłem
a szkłem spowodowanej różnica temperatur w szkle i kotle
i związanej z tym różnicy gęstości. Dla zobrazowania :
jeżeli temp w szkle wynosi 100 oC to
dla ciśnienia 1,6 MPa różnica poziomów wynosi 22 mm
a dla 4,0MPa 40 mm.
Wniosek - żeby mieć pewność co do poziomu wody
najlepiej jest przedmuchać szkło przed pomiarem,
wtedy woda w szkle ma prawie tą samą temp co w kotle i
pomiar jest w miarę prawdziwy .
7. Obsługa instalacji opalania kotła
- odpowiednia ilość podawanego oleju opałowego w zależności od wydajności kotła
- właściwe ciśnienie oleju podawanego do spalania. Zależy od rodzaju palnika. Dla palników z rozpylaniem mechanicznym i parowym ciśnienie standardowo wynosi od 1,5 do 2,2 MPa (czasem 4,0 MPa) Od ciśnienia zależy prędkość strumienia, średnica kropel, kąt i kształt rozpylanego paliwa. Istotne jest aby tak dobrać ciśnienie i temp paliwa aby średnica kropel była jak najmniejsza
- odpowiednia temperatura . Temperatura podawanego paliwa zależy od rodzaju i od temperatury zapłonu. Końcowa lepkość podawanego do palnika oleju powinna wynosić 12÷30 cSt (2÷4oE). Dla określenia tej temperatury konieczna jest znajomość lepkości przy 50oC (z kwitu bunkrowego) oraz odpowiednie tablice. Paliwo podgrzewane jest w zbiorniku paliwa do kotła do temperatury wstępnej określonej instrukcją a następnie w podgrzewaczu zamontowanym na palniku gdzie temperatura jest regulowana termostatem.
- wystarczająca ilość powietrza
- właściwy przebieg spalania w komorze spalania
Regulację ilości paliwa przeprowadza się przez:
- zmianę ciśnienia paliwa przed palnikiem - niewielkie możliwości, zagrożenie pogorszeniem warunków spalania
- przez zmianę średnicy dyszy rozpylacza
- przez zmianę liczby czynnych palników
- przez przelew paliwa
Kontrolę jakości spalania przeprowadza się okresowo, analizatorem spalin. Określa się zawartość CO2, CO i O2. W codziennej praktyce istotna jest doraźna ocena wizualna płomienia w komorze spalania i dymu na odlocie spalin z komina.
Gdy następuje spalanie zupełne barwa płomienia jest jaskrawa, żółtoczerwona a dym ma barwę jasnoszarą lub brązową. Pojawienie się w płomieniu pasm barwy ciemnoczerwonej świadczy o zanieczyszczeniu dyszy palnika. Ściemnienie płomienia i wyrzucanie go z paleniska świadczy o niedostatecznym dopływie powietrza. Czerwony płomień z czarnymi pasmami zaczynającymi się u samej końcówki palnika jak również czarny dym wskazują na niskie ciśnienie w rurociągu paliwowym przy mechanicznym rozpylaniu. Czerwony płomień z czarnymi pasmami zaczynającymi się daleko od palników wskazuje na niską temperaturę podgrzewania powietrza.
Brak dymu lub biała barwa dymu świadczą o tym , że spalanie odbywa się z dużym nadmiarem powietrza przy niskiej temperaturze w palenisku. Czarny dym wskazuje na niedostateczny dopływ powietrza.
W wypadku złego wymieszania rozpylonego paliwa z powietrzem przy zbyt wysokim ciśnieniu paliwa, i zbyt dużej prędkości powietrza , może wystąpić spalanie poza komorą paleniskową. W takim wypadku zakończenie procesu spalania może się odbywać aż w kanałach spalinowych, co powoduje wyrzucanie płomieni, dymu i iskier przez komin i nieszczelności kanału spalinowego a nawet obudowy kotła. Zbyt duży nadmiar powietrza może tak poważnie obniżyć temperaturę przy palniku , że okaże się niewystarczająca do podtrzymania procesu spalania . Pomień wówczas odrywa się od palnika i przenosi w głąb paleniska. Zjawisko odrywania się płomienia może być spowodowane również występowaniem wody w paliwie .
Pulsacja płomienia może wystąpić przy zbyt wysokim podgrzaniu oleju opałowego. Powoduje to powstawanie dużych ilości par oleju tuż po opuszczeniu wylotu z palnika. Występowanie trzasków, syczenia i gaśnięcia płomienia z powtarzającymi się wybuchami oznacza dostanie się wody do palnika.
Ważne jest ustawienie palnika w ścianie. Jeżeli palnik jest osadzony zbyt „głęboko” może nastąpić pulsowanie płomienia i osadzanie na dyszach nie spalonych pozostałości w postaci koksu. Jeśli jest osadzony zbyt „płytko” może osadzać się sadza na przedniej frontowej ścianie paleniska oraz wypalenie obmurza. Długość płomienia jest ograniczona przez gabaryty komory paleniskowej. W celu zmniejszenia długości płomienia należy zwiększyć kąt rozpylania paliwa (np. przez zmianę stożka powodującego rozpylanie) albo przymknąć przysłony regulujące dopływ powietrza i ewentualnie zmniejszyć ciśnienie jego podawania . Czarny dym w komorze paleniskowej może być spowodowany zużyciem dysz, dlatego należy co jakiś czas je sprawdzać a najlepiej okresowo wymieniać.
8.Zdmuchiwanie sadzy , przepalanie kotła palsadem lub innymi środkami chemicznymi.
9. Utrzymywanie stałych parametrów w kotle
a) dla pary nasyconej ciśnienie i stopień wilgotności
b) dla pary przegrzanej ciśnienie i temperatura przegrzania
9. Nadzór siłowni w czasie wachty, prowadzenie Dziennika maszynowego i Książki Kotłowej.
10. Wygaszanie i odstawianie kotłów - w razie przewidywanej dłuższej przerwy w eksploatacji
W celu wygaszenia należy:
- zmniejszyć intensywność opalania
- podnieść poziom wody w kotle do max
- przeprowadzić górne szumowanie
- ponownie podnieść poziom wody w kotle
- szumowanie dolne i ponownie uzupełnić wodę
- wyłączyć ostatni palnik, zamykać stopniowo pobór pary, tak aby ciśnienie powoli spadało
- uzupełnić wodę do poziomu max, zatrzymać pompy i zamknąć zawór zasilania
-pozwolić stygnąć kotłowi nie przyspieszając procesu stygnięcia
- po ostygnięciu przewietrzyć palenisko
Uwaga: Nie wolno studzić zbyt szybko ze względu na niebezpieczeństwo odkształceń konstrukcji kotła
Odstawiany kocioł należy poddać konserwacji suchej lub mokrej w zależności od czasu na jaki jest odstawiany.
Mokra - kocioł jest zalewany całkowicie wodą przy otwartym odpowietrzeniu. Do wody dodaje się wodorotlenek NaOH w ilości 2 kg sody na 1 m3 wody a następnie ogrzewa wodę aż do wrzenia. W takim stanie zamyka się kurki odpowietrzające. Alkaliczność sprawdza się co kilka dni i w miarę potrzeby uzupełnia chemikalia.
Sucha - Kocioł opróżnia się z wody, suszy a następnie wstawia do wnętrza kosze z żarzącym się węglem drzewnym. W innych pojemnikach wstawia się wapno nie gaszone w ilości 2 kg na m3 objętości kotła.
Przed wejściem do kotła należy go starannie przewietrzyć.
11. Postępowanie awaryjne
Praca kotła musi być natychmiast zatrzymana (tzw. awaryjne zatrzymanie), gdy:
- ciśnienie w kotle wzrośnie ponad dopuszczalną granicę i wzrasta nadal pomimo zmniejszenia podmuchu i ciągu oraz wzmożonego zasilania kotła wodą;
- gdy przestają działać wszystkie urządzenia zasilające;
- gdy poziom wody gwałtownie opada pomimo zasilania;
- gdy przestają działać wszystkie wodowskazy lub wszystkie zawory bezpieczeństwa;
- gdy nastąpiło zawalenie się obmurza kotła albo gdy uwidaczniają się wydęcia, pęknięcia lub przeciekanie części kotła.
We wszystkich wymienionych wypadkach należy wstrzymać podawanie paliwa, wyłączyć podmuch i zmniejszyć ciąg, wygarnąć żar z paleniska i stopniowo wypuszczać parę przez zawory bezpieczeństwa lub zawór awaryjny.
Najcięższą awarią jest wybuch kotła, którego siła jest tym większa, im większa jest przestrzeń wodna kotła. Wybuch kotła jest zwykle spowodowany obniżeniem się poziomu wody poniżej linii ogniowej. Nie chłodzone wodą ścianki kotła ulegają wówczas przegrzaniu i osłabieniu, co może spowodować ich rozerwanie. Woda, która znajduje się w kotle i ma wysoką temperaturę i ciśnienie, wypływając do przestrzeni o ciśnieniu atmosferycznym, gwałtownie paruje i zwiększa swą objętość, co przy wybuchu może spowodować wielkie zniszczenie zarówno kotła, jak i kotłowni oraz nieszczęśliwe wypadki z ludźmi. Wybuch kotła może być wywołany także nadmiernym wzrostem ciśnienia pary (np. przy uszkodzeniu obu zaworów bezpieczeństwa i manometru), utworzeniem się zbyt grubej warstwy kamienia kotłowego na ściankach powierzchni ogrzewalnej lub korozją ścianek.
Rewizje i próby wodne. Kocioł nowy lub przebudowany nie może być oddany do użytku bez uprzedniej rewizji i próby wodnej wykonanej przez inspektora Dozoru Technicznego. Kotły będące w użyciu podlegają okresowym rewizjom zewnętrznym i wewnętrznym oraz próbom wodnym.
Rewizja zewnętrzna polega na zbadaniu stanu instalacji kotłowej w czasie pracy oraz na jednoczesnym sprawdzeniu obsługi kotła. Rewizji zewnętrznej dokonuje się co dwa lata.
Rewizja wewnętrzna polega na zbadaniu stanu blach kotła, ich połączeń, płomienic, płomieniówek, opłomek, zaworów, obmurza itp. Dokonuje się jej co trzy lata.
Próbę wodną wykonuje się po rewizji wewnętrznej. Ma ona na celu sprawdzenie szczelności kotła, a polega na całkowitym napełnieniu kotła wodą i na zwiększaniu ciśnienia wody za pomocą ręcznej pompy tłokowej. Ciśnienie wody jest znacznie wyższe od roboczego ciśnienia kotła i ściśle określone normą. Kocioł powinien wytrzymać próbę wodną w ciągu 5 minut bez cieknięcia, pęknięć i trwałych odkształceń blachy. Próbę wodną wykonuje się co 6 lat.
Wytwarzanie ciągu i podmuchu. Zadaniem ciągu w kotle parowym jest doprowadzanie powietrza do paleniska i odprowadzanie spalin na zewnątrz. Podczas ruchu powietrza i spalin w kanałach kotła powstają opory przepływu. Opory te pokonuje się, wytwarzając różnicę ciśnienia pomiędzy wlotem powietrza a wylotem spalin. Ta różnica ciśnienia, zwana ciągiem, może być uzyskana za pomocą komina (ciąg naturalny) albo za pomocą. wentylatorów (ciąg sztuczny).
Wartość ciągu h wyraża się w mm słupa wody. Wynosi ona u podstawy komina h = 13÷50 mm słupa wody. Ciąg naturalny wytwarza się wskutek różnicy ciężaru słupa zimnego powietrza zewnętrznego i ciężaru słupa gorących spalin w kominie (zasada naczyń połączonych). Słup powietrza, jako cięższy, wypycha słup spalin, a wartość ciągu równa się różnicy ciśnienia hydrostatycznego powietrza i spalin.
Ciąg kominowy jest tym większy, im wyższy jest komin oraz im mniejszy ciężar właściwy spalin w kominie, tj. im wyższa temperatura spalin. Silny ciąg potrzebny w nowoczesnych kotłach wymaga kosztownego komina wysokości ponad 100 m albo bardzo wysokiej temperatury spalin w kominie, co jest związane z dużą stratą ciepła.
W kotłach ruchomych i kotłach o większej wydajności stosuje się zwykle ciąg sztuczny, który można wytworzyć za pomocą wentylatora tłoczącego powietrze pod ruszt (podmuch) albo za pomocą wentylatora wysysającego spaliny z paleniska (ciąg ssący). Podmuch stosuje się do węgla spiekającego się, drobnoziarnistego i małowartościowego. Wytwarza on nadciśnienie w palenisku i może spowodować zadymienie kotłowni. Dlatego podmuchu nie należy stosować przy ręcznej obsłudze paleniska.
Ciąg ssący wytwarza podciśnienie w palenisku i kanałach spalinowych, co może wywołać zasysanie przez nieszczelność obmurza zimnego powietrza do paleniska i obniżenie sprawności kotła. Jednoczesna praca podmuchu i ciągu ssącego umożliwia utrzymanie w palenisku ciśnienia niemal atmosferycznego, nie ma więc tych wad i jest dziś najczęściej stosowana.
Wykład 11
6
Wyszukiwarka