Проект производственно-отопительной котельной мощностью 89 МВт

-

4

2

2

В качестве ВРУ выбираем панель подстанционную Щ20-Ин1-08.У3 по. Для защиты групп на отходящих линиях в ВРУ устанавливаем автоматические выключатели которые выбираем по условию селективности срабатывания защит. Выбранные выключатели приведены в таблице 7.8.

Таблица 7.8 Выбор автоматических выключателей в ВРУ

Группа	Тип автоматического выключателя	Номинальный ток, А	Iрц.н, А	Iср.к.з, А
ПР 1	ВА51-35-250	250	125	1250
ПР 2	ВА51-35-250	250	125	1250
ПР 3	ВА51-35-250	250	125	1250
ПР 4	ВА51-35-250	250	125	1250

Распределительные щиты будут запитаны с помощью кабеля марки АВВГ. Провода и кабели выбираются аналогично выбору проводов, приведенному в разделе 7.1.3. Результаты выбора кабелей приведены в таблице 7.10.

Таблица 7.10 Выбор кабелей для присоединения групп электроприёмников

Участок сети	Iр, А	Iз, А	Кз	IзЧКз	Iдоп, А	Марка кабеля
ВРУ - ПР 1	119,3	125	1	125	140	АВВГ(5х70)
ВРУ - ПР 2	123	125	1	125	140	АВВГ(5х70)
ВРУ - ПР 3	102,1	125	1	125	140	АВВГ(5х70)
ВРУ - ПР 4	118,2	125	1	125	140	АВВГ(5х70)

Выводы

В данном разделе разработан проект системы электроснабжения котельной. В ходе проектирования системы электроснабжения был выполнен расчёт электрических нагрузок, выбрана пускорегулирующая и коммутационная аппаратура, произведён выбор распределительных шкафов типа ПР85-Ин1 с целью повышения надёжности электроснабжения. Внутрицеховую сеть выполнили с применением пятижильных проводов марки АПВ и АВВГ различных сечений, проложенных в металлических трубах.

Таблица 7.6 Расчет нагрузки групп электроприемников и котельной в целом

Исходные данные	Расчётные величины	Эффективное число ЭП nэ	Коэффициент использования групповой, Ku	Коэффициент расчётной нагрузки, k р	Расчётная мощность	Расчётный ток, А Ip	Пиковый ток группы ЭП Iпик, А
по заданию технологов	по справочным данным	ku•Pн	ku•Pн•tgц	n•pнІ				активная, кВт Pр	Реактивная, кВар Qр	Полная, КВ·А Sр
Номера ЭП	Количество ЭП, шт. n	Номинальная мощность, кВт	Коэффициент использования, ku	Коэффициент реактивной мощности, cosц	tgц
		одного ЭП, pн	общая, Pн=n•pн
1 группа потребителей (СП1)
5	3	15	45	0,70	0,8	0,75	31,5	23,63	675	-	-	-	-	-	-	-	213,75
6	2	5,5	11	0,70	0,8	0,75	7,7	5,78	60,05	-	-	-	-	-	-	-	98,34
11	2	15	30	0,70	0,8	0,75	21	15,75	450	-	-	-	-	-	-	-	213,75
По группе	7		86	-	-	-	60,2	45,15	1185	6,24	0,70	1,01	60,8	49,67	78,5	119,3	313,1
2 группа потребителей (СП2)
3	2	11	22	0,70	0,8	0,75	15,4	11,55	242	-	-	-	-	-	-	-	154
4	2	30	60	0,65	0,8	0,75	39	29,25	1800	-	-	-	-	-	-	-	391,7
20	2	1,5	3	0,70	0,8	0,75	2,1	1,58	5	-	-	-	-	-	-	-	21,52
По группе	6		85	-	-	-	56,5	42,38	2047	3,53	0,66	1,17	66,2	47	81,2	123	478,4
3 группа потребителей (СП3)
7	2	11	22	0,70	0,8	0,75	15,4	11,55	242	-	-	-	-	-	-	-	197,81
9	2	22	44	0,70	0,8	0,75	30,8	23,1	968	-	-	-	-	-	-	-	389,06
23	2	1,1	2,2	0,70	0,8	0,75	1,54	1,16	2	-	-	-	-	-	-	-	12,38
По группе	6		68,2	-	-	-	47,74	35,81	1212	3,84	0,70	1,14	54,4	39,39	67,2	102,1	462,1
4 группа потребителей (СП4)
3	2	11	22	0,70	0,8	0,75	15,4	11,55	242	-	-	-	-	-	-	-	154
4	2	30	60	0,65	0,8	0,75	39	29,25	1800								391,7
По группе	4		82	-	-	-	54,4	40,8	2042	3,29	0,66	1,17	63,6	44,9	77,8	118,2	473,6
По котельной
По котельной	23		321,2	-	-	-	218,84	164,1	6486	15,9	0,68	0,9	196,9	164,1	256,3	389,4	744,8

8. Автоматизация работы котельного агрегата КВ - 10 - ГМ - 150

Система автоматизации газомазутных водогрейных котлов типа КВ-ГМ теплопроизводительностью 11,63 МВт (10 Гкал/ч) построена на базе комплекта КСУ-30-ГМ и обеспечивает:

автоматический пуск (останов) котла с выводом его на заданный режим и автоматическим включением регуляторов разряжения, соотношения топливо-воздух, а также температуры воды за котлом или до котла;

автоматическое поддержание и контроль основных параметров в рабочих и пусковых режимах;

сигнализацию выполнения операций при пуске и аварийном отклонении параметров при рабочих режимах;

защиту котла при возникновении предаварийной ситуации;

работу котла без постоянного дежурного персонала.

Комплект автоматики КСУ-30-ГМ функционально включает регулирующую часть, предназначенную для автоматической стабилизации рабочих параметров, и логическую, осуществляющую автоматическое выполнение операций пуска, останова, защиты, сигнализации, блокировки. Питание комплекта производится переменным током 380/220В, 50Гц.

Данная система автоматики применяется и в котельных, где работа без дежурного персонала не может быть обеспечена, для чего предусмотрены показывающие приборы и сигнализация (пусковая, рабочая и аварийная).

Температура воды за котлом (или до него) в заданных пределах поддерживается регулятором РТК, изменяющим подачу топлива в топку. В качестве датчика температуры воды используется термометр сопротивления, устанавливаемый на трубопроводе при выходе воды из котла (на входе воды в котел).

Оптимальное соотношение топлива и воздуха при работе котла обеспечивается регулятором РС, входными сигналами для которого служат расходы топлива и воздуха (давление воздуха) перед горелкой. Регулятор изменяет расход вторичного воздуха, воздействуя на направляющий аппарат вентилятора, и поддерживает избыток воздуха в топке в соответствии с заданным режимной картой по расходу топлива в различных режимах. В регуляторе предусмотрена возможность введения дополнительного корректирующего сигнала по содержанию кислорода в дымовых газах.

Заданное разряжение в топке котла поддерживается регулятором разряжения РР, воздействующим на изменение положения направляющего аппарата дымососа.

Регулирование расхода воды через котел производится регулятором РРВ, управляющим регулирующим клапаном за насосом рециркуляции, установленным на линии прямая - обратная вода.

Необходимая температура воды на входе в тепловую сеть поддерживается регулятором РТС, изменяющим расход холодной воды с помощью перепускного регулирующего клапана, установленного на перемычке. Входным сигналом регулятора служит сигнал от термометра сопротивления, установленного на трубопроводе прямой воды.

В системе автоматизации используются электрические исполнительные механизмы типа МЭО. Регуляторы основных параметров обеспечивают пропорционально-интегральное регулирование, позволяющее с высокой точностью поддерживать заданные величины регулируемых параметров во всех установившихся режимах работы котла.

Давление газа перед горелкой регулируется регулятором РДУК. Перед регулирующим органом основной горелки (поворотной заслонкой) и запальником установлены по два быстродействующих клапана - отсекателя, между которыми на свече безопасности имеются электромагнитные продувочные клапаны. Открытие клапанов - отсекателей перед основной горелкой производится автоматически за 45 секунд, а закрытие - практически мгновенно.

Контроль за наличием факела запальника и основной горелки осуществляется запально - защитным устройством ЗЗУ-4 (ионизационным датчиком для факела запальника и фотодатчика для основного факела).

При аварийных отклонениях параметров в процессе работы котла обеспечивается автоматическая защита его в случаях:

отсутствия факела запальника (в пусковой период);

погасания факела основной горелки;

падения давления первичного и вторичного воздуха перед горелкой;

повышения давления газа перед регулирующим органом и понижения давления его перед отсечным клапаном основной горелки;

снижение давления и температуры жидкого топлива перед регулирующим краном;

повышение температуры жидкого топлива;

уменьшение и увеличение давления в топке котла;

снижение расхода воды через котел и ее давления за котлом;

повышение давления и температуры воды за котлом;

падение напряжения в цепях защиты и сигнализации;

открытие форсунки и повышения тока ее электропривода (при работе на жидком топливе).

При работе котла на газе аварийная защита по мазуту отключается.

Срабатывание защиты сопровождается световым (красным) и звуковым сигналами с фиксацией первопричины (при этом имеется возможность дистанционной подачи на диспетчерский пункт аварийного сигнала без расшифровки причины аварии).

Пусковая и рабочая сигнализация в системе управления (зеленый световой сигнал) дает информацию о наличии электропитания элементов комплекта; включении котла в работу; нормальной работе вентилятора первичного и вторичного воздуха, дымососа, двигателя ротационной горелки, электрозадвижек на входе и выходе из котла и на линии рециркуляционного насоса; наличия факела основной и запальной горелок; достижении номинального значения давления воды в напорном патрубке рециркуляционного насоса и заданного значения температуры воды на выходе из котла; исходном (закрытом) состоянии клапанов - отсекателей подачи топлива, шибера первичного воздуха и мазутной форсунки.

Автоматический розжиг котла происходит, если выполнены следующие условия:

давление газа перед отсечными клапанами не менее 10кПа (1000кгс/мІ);

температура мазута перед отсечным клапаном не ниже 85°С;

давление мазута перед регулирующим клапаном не менее 0,2МПа (2кгс/смІ);

расход воды через котел отличается не более чем на 7% от номинального значения;

давление воды после котла не менее 1МПа (10кгс/смІ);

получена информация о закрытии клапанов - отсекателей, регулирующего органа подачи топлива, направляющих аппаратов дымососа и вентилятора вторичного воздуха и форсунки (от концевых выключателей);

поступил сигнал об открытии задвижки на линии нагнетания рециркуляционного насоса.

Автоматический пуск котла предусматривает выполнение ряда операций в следующей последовательности. После нажатия кнопки «Автоматический пуск» через 30 секунд включается дымосос, а через 60 секунд пускается вентилятор вторичного воздуха (при работе на мазуте дополнительно включается вентилятор первичного воздуха и электродвигатель мазутной форсунки) и одновременно включается регулятор разряжения. Как только открытие направляющего аппарата вентилятора вторичного воздуха достигает 60%, включается защита по минимально допустимому давлению вторичного воздуха и минимально допустимому разряжению (при работе на мазуте дополнительно включается защита по минимально допустимому давлению первичного воздуха и по максимальному току электродвигателя форсунки).

Открывание направляющего аппарата начинается через 30 секунд после включения вентиляторов. В течение 10 минут осуществляется предварительная вентиляция топки и газоходов котла, затем она отключается, и через 5 секунд после закрытия направляющего аппарата вторичного воздуха подается команда на автоматическое включение трансформатора зажигания.

Спустя 5 секунд подается сигнал на открытие двух клапанов - отсекателей запальника и на закрытие свечи безопасности. Если через 5 секунд после этой команды не поступит сигнал от ионизационного датчика ЗЗУ-4 о наличии пламени на запальнике, то автоматически закрываются клапаны, открывается свеча безопасности, выключается трансформатор зажигания и повторяется команда на повторение предыдущей операции. После розжига запальника через 5 секунд включается защита по факелу на нем, а по истечении еще 10 секунд регулирующий орган на топливной магистрали и направляющий аппарат вторичного воздуха автоматически переводится в положение, соответствующее пусковой нагрузке котла. Затем, при работе на газе, автоматически открывается два главных клапана - отсекателя и закрывается свеча безопасности на газопроводе, а при работе на мазуте - открывается клапан - отсекатель на мазутопроводе. Вместе с этим переводится в дистанционный режим регулятор разряжения и блокируется датчик по минимальному разряжению в топке, имеющий наименьшую установку.

Включение защит по основному пламени, давлениям газа перед основной горелкой и регулирующим органом происходит через 5 секунд после начала открытия запорного органа основного клапана - отсекателя подачи топлива. Спустя 30 секунд после включения этих защит начинается открытие регулирующего органа подачи топлива и направляющего аппарата вентилятора вторичного воздуха до положения, соответствующего тридцати процентной нагрузке котла, одновременно с этим включается в автоматический режим регулятор разряжения.

При достижении регулирующим органом подачи топлива указанного положения включается регулятор соотношения «топливо-воздух» (через 30 секунд в автоматический режим), защита по максимальному и минимальному разряжениям в топке котла и автоматически отключается запальник (закрываются его клапаны - отсекатели и открывается свеча безопасности). Регулятор температуры воды на выходе из котла включается после достижения ею заданных значений. После завершения перечисленных выше операций оператором дистанционно включается регулятор температуры воды, поступающей в тепловую сеть.

Отключение котла производится кнопкой «Стоп» и автоматически в аварийных ситуациях. Одновременно автоматически переводятся в положение «Дистанционно» регуляторы температуры воды на выходе из котла и поступающей в сеть, а также регулятор соотношения «топливо-воздух»; открывается свеча безопасности (при работе на газе); регулирующий орган подачи топлива переводится в положение полного закрытия; направляющий аппарат вентилятора вторичного воздуха - в положение двадцати процентного открытия.

Останов котла завершается десятиминутной послеостановочной вентиляцией топки, переводом регулятора разряжения в положение «Дистанционно», закрытием направляющих аппаратов дымососа и вентилятора и отключением их электродвигателей.



9. Охрана труда и экология

9.1 Охрана труда

Охрана туда на котельных осуществляется на основе «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов».

Знание, грамотное и четкое выполнение правил и производственных инструкций должны обеспечить машинистам котлов, энергоблоков и другому эксплуатационному персоналу надежную и безаварийную эксплуатацию оборудования и безопасную работу. Работы по проектированию, изготовлению, монтажу, эксплуатации, техническому диагностированию, реконструкции и ремонту с применением сварки котлов, автономных пароперегревателей, экономайзеров и трубопроводов в пределах котла могут выполняться только предприятиями и другими субъектами хозяйствования, получившими специальное разрешение (лицензию) на осуществление указанных видов деятельности.

Конструкция котла и его основных элементов должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы котла, принятого в технических условиях, а также возможность технического освидетельствования, очистки, промывки, ремонта и эксплуатационного контроля металла.

Конструкция и гидравлическая схема котла, пароперегревателя и экономайзера должны обеспечивать надежное охлаждение стенок элементов, находящихся под давлением.

Конфигурация размещенных в газоходах труб, отводящих рабочую среду от экономайзера, должна исключать возможность образования в них паровых мешков и пробок.

Конструкция котла должна обеспечивать возможность равномерного прогрева его элементов при растопке и нормальном режиме работы, а также возможность свободного теплового расширения отдельных элементов котла.

Для контроля за перемещением элементов котлов при тепловом расширении в соответствующих точках должны быть установлены указатели перемещения (реперы). Места установки реперов указываются в проекте котла. Вторая часть направляется на две ступени Na-катионитных фильтров и далее, через подогреватель питательной воды, в деаэратор питательной воды для питания паровых котлов.

Подогрев воды в атмосферном деаэраторе производится паром от котлов и паром из расширителя непрерывной продувки. Непрерывная продувка от котлов используется в расширителе, где котловая вода вследствие снижения давления частично испаряется.

Деаэрированная вода с температурой около 104 оС питательным насосом нагнетается в экономайзеры и далее поступает в котлы.

При невозможности обеспечения свободного теплового расширения при расчетах на прочность необходимо учитывать соответствующие дополнительные напряжения. В этом случае установка реперов не требуется.

Участки элементов котлов и трубопроводов с повышенной температурой поверхности, с которыми возможно непосредственное соприкосновение обслуживающего персонала, должны быть покрыты тепловой изоляцией, обеспечивающей температуру наружной поверхности не более 55°С (в соответствии с ГОСТ 25365) при температуре окружающей среды не более 25°С.

Конструкция котла должна обеспечивать возможность удаления воздуха из всех элементов, находящихся под давлением, в которых могут образоваться воздушные пробки при заполнении котла водой.

Устройство вводов питательной воды, подачи в котел химикатов и присоединение труб рециркуляции, а также распределение питательной воды в барабане не должны вызывать местного охлаждения стенок элементов котла, для чего должны быть предусмотрены защитные устройства.

Устройство газоходов должно исключать возможность образования взрывоопасного скопления газов, а также обеспечивать необходимые условия для очистки газоходов от отложений продуктов сгорания.

Конструкция котлов должна учитывать возможность кратковременного повышения давления от «хлопков». При оснащении котла дымососами конструкция котла должна учитывать возможность кратковременного разрежения после «хлопка». Расчетные величины давления и разрежения выбираются проектировщиком.

В стенках топки и газоходов должны быть предусмотрены лазы и гляделки, обеспечивающие возможность контроля за горением и состоянием поверхностей нагрева, обмуровки, а также за изоляцией обогреваемых частей барабанов и коллекторов.

Прямоугольные лазы должны быть размером не менее

400450 мм, круглые - диаметром не менее 450 мм и обеспечивать возможность проникновения внутрь котла для осмотра поверхностей его элементов (за исключением газотрубных и жаротрубных котлов).

В качестве лазов могут использоваться топочные дверцы и амбразуры горелочных устройств при условии, что их размеры будут не менее указанных в настоящей статье.

Дверцы и крышки лазов, лючков и гляделок должны быть прочными, плотными и должны исключать возможность самопроизвольного открывания.

Котел с камерным сжиганием топлива (пылевидного, газообразного, жидкого) или с шахтной топкой для сжигания торфа, опилок, стружек и других мелких производственных отходов должен быть снабжен взрывными предохранительными устройствами. Эти устройства следует устанавливать в стенке топки, последнего газохода котла, экономайзера и золоуловителя. Взрывные предохранительные устройства должны быть размещены и устроены так, чтобы было исключено травмирование людей.

Конструкция, количество, размещение и размеры проходного сечения взрывных предохранительных устройств определяются проектом котла.

Взрывные предохранительные устройства разрешается не устанавливать в топках и газоходах котлов, если это обосновано проектом.

Схемы включения чугунных экономайзеров должны соответствовать требованиям инструкции завода-изготовителя по монтажу и эксплуатации.

Температура воды на выходе из чугунного экономайзера должна быть не менее чем на 20 °С ниже температуры насыщенного пара в паровом котле. Сварные швы должны быть стыковыми, с полным проплавлением.

Применение угловых сварных соединений допускается при условии сплошного ультразвукового или радиографического контроля.

В стыковых сварных соединениях деталей различной номинальной толщины должен быть обеспечен плавный переход от одной детали к другой путем постепенного утонения более толстостенной детали с углом наклона каждой из поверхностей перехода не более 15 градусов.

Допускается увеличить угол наклона поверхностей перехода до 30 градусов, если надежность соединения обоснована расчетом на прочность с определением расчетного ресурса.

При разнице в номинальной толщине свариваемых элементов стенки менее 30% толщины стенки тонкого элемента, но не более 5 мм, допускается осуществление указанного плавного перехода со стороны раскрытия кромок за счет наклонного расположения поверхности шва.

Конструкция и расположение сварных швов должны обеспечивать:

а) возможность выполнения сварных соединений с соблюдением всех установленных требований по сварке;

б) свободное размещение нагревательных устройств в случае местной термической обработки;

в) доступность проведения контроля качества сварных соединений, предусмотренными для них методами;

г) возможность выполнения ремонта сварных соединений с последующей термообработкой и контролем.

Не допускается пересечение стыковых сварных соединений. Смещение осей сварных швов, выходящих на границу сварного шва параллельно или под углом, должно быть не менее 3-х кратной толщины более толстого листа, но не менее 100 мм.

Требование настоящего пункта не является обязательным для стыковых сварных соединений деталей с номинальной толщиной стенки до 30 мм включительно, а также для сборочных единиц, предварительно сваренных из деталей различной номинальной толщины при одновременном соблюдении следующих условий:

а) сварные соединения должны быть выполнены автоматической сваркой;

б) места пересечения сварных швов должны быть подвергнуты ультразвуковому и радиографическому контролю.

Минимальное расстояние между осями швов соседних несопрягаемых стыковых сварных соединений (поперечных, продольных, меридиональных, хордовых, круговых и др.) должно быть не менее номинальной толщины свариваемых деталей, но не менее 100 мм при толщине стенки более 8 мм и не менее 50 мм при толщине стенки 8 мм и менее.

Сварные соединения котлов не должны соприкасаться с опорами. При расположении опор над (под) сварными соединениями расстояние от опоры до шва должно быть достаточным для проведения необходимого контроля за состоянием сварного соединения в процессе эксплуатации.

Каждый котел должен иметь трубопроводы:

а) подвода питательной или сетевой воды;

б) продувки котла и спуска воды при остановке котла;

в) удаления воздуха из котла при заполнении его водой и растопке;

г) продувки пароперегревателя и паропровода;

д) отбора проб воды и пара;

е) ввода в котловую воду корректирующих реагентов в период эксплуатации и моющих реагентов при химической очистке котла;

ж) отвода воды или пара при растопке и остановке;

з) разогрева барабанов при растопке.

Совмещение указанных трубопроводов или их отсутствие должно быть указано проектной организацией.

Количество и точки присоединения к элементам котла продувочных, спускных, дренажных и воздушных трубопроводов должны выбираться организацией, проектирующей котел, таким образом, чтобы обеспечить удаление воды, конденсата и осадков из самых нижних и воздуха из верхних частей котла. В тех случаях, когда удаление рабочей среды не может быть обеспечено за счет самотека, следует предусмотреть принудительное ее удаление продувкой паром, сжатым воздухом, азотом или другими способами.

Продувочный трубопровод должен отводить воду в емкость, работающую без давления. Допускается применение емкости, работающей под давлением, при условии подтверждения надежности и эффективности продувки соответствующими расчетами.

Конструктивные и компоновочные решения систем продувок, опорожнения, дренажа, ввода реагента и т. п., принимаемые конструкторской и проектной организациями по конкретному оборудованию, должны обеспечить надежность эксплуатации котла на всех режимах, включая аварийные, а также надежную его консервацию при простоях,

Горелочные устройства должны обеспечивать безопасную и экономичную эксплуатацию котлов.

Горелочные устройства должны изготавливаться предприятиями, имеющими разрешение (лицензию) органа технадзора в соответствии с нормативной документацией, согласованной с органом технадзора. В нормативной документации должны быть установлены требования безопасности, охраны окружающей среды, указания по эксплуатации и ремонту.

Соответствие горелочных устройств, в том числе импортируемых для комплектации котлов или поставляемых совместно с котлами, требованиям нормативной документации и настоящих Правил должно быть подтверждено сертификатом соответствия, выданным органом по сертификации подконтрольного органу технадзора, оборудования на основании сертификационных испытаний.

Допуск вновь изготовленных и импортных горелочных устройств в эксплуатацию осуществляется на основании разрешения органа технадзора.

Копии сертификата соответствия и разрешения органа технадзора на применение должны прилагаться к паспорту горелочного устройства.

Горелочные устройства должны пройти испытания в установленном порядке (сертификационные, приемочные, квалификационные, типовые) и должны иметь паспорт завода-изготовителя. Форма паспорта устанавливается изготовителем.

В комплект горелочного устройства должны входить:

форсунки (основная и резервная) для горелок использующих жидкое топливо в качестве основного, резервного аварийного или растопочного;

запально-защитное устройство (ЗЗУ) с контролем запального факела и селективного контроля основного факела или запального устройство (ЗУ) с контролем запального факела;

комплект арматуры, обеспечивающие автоматическое, дистанционное или ручное управление горелкой;

паспорт, включающий общие сведения (наименование и адрес изготовителя заводской номер, дату изготовления, тип и мощность горелки, основные технические характеристики);

инструкция по монтажу и эксплуатации.

Горелочные устройства, разработанные и поставляемые совместно с котлом одним заводом-изготовителем проходят приемочные и сертификационные испытания в составе этого котла (на головных образцах котлов одновременно с испытаниями котла в целом).

Горелочные устройства должны обеспечивать надежное воспламенение и устойчивое горение топлива без отрыва и проскока пламени в заданном диапазоне режимов работы, не допускать выпадения капель жидкости топлива на пол и стенки топки, а также сепарации угольной пыли (если не приняты специальные меры по ее дожигания в объеме топки)

Аэродинамические характеристики горелок и размещение их на стенах топки должны обеспечивать равномерное заполнение топки факелом без наброса его на стены и исключать образование застойных и плохо контролируемых зон в объеме топки.

В качестве растопочного топлива для растопочных устройств пылеугольных горелок должны использоваться топочный мазут по ГОСТ 10585 или природный газ.

Допускается применение других видов жидкого топлива с температурой вспышки не ниже 61° С.

Применение легковоспламеняющих топлив в качестве растопочных не допускается.

Расположение в факеле мазутной форсунки должно быть таким, чтобы распыливающий узел (головка) мазутной форсунки не омывался высокотемпературными продуктами сгорания.

Подвод топлива к горелкам, требования к запорной регулирующей и отсечной (предохранительной) арматуре, перечень необходимых защит и блокировок, а также требования к приготовлению и подаче топлива регламентируются для каждого вида топлива Правилами, утвержденными органами технадзора, Строительными нормами.

Изготовление (доизготовление), монтаж, ремонт, а также реконструкция, модернизация, модифицирование котлов и их элементов должны выполняться специализированными предприятиями и организациями, располагающими техническими средствами, необходимыми для качественного выполнения работ.

Предприятия и организации должны иметь разрешение (лицензию) органа технадзора на изготовление, монтаж, ремонт, а также реконструкцию, модернизацию и модифицирование котлов в соответствии с порядком, установленным Советом Министров Беларуси или органом технадзора.

Изготовление, монтаж и ремонт котлов должны выполняться в соответствии с требованиями технических условий, утвержденных в установленном порядке.

Изготовление, монтаж и ремонт котлов или отдельных элементов должны проводиться по технологии, разработанной до начала работ организацией, их выполняющей (предприятие-изготовитель, ремонтная или монтажная организация, ремонтные службы предприятий и другие специализированные организации).

Гидравлическому испытанию подлежат все котлы, пароперегреватели, экономайзеры и их элементы после изготовления. Котлы, изготовление которых заканчивается на месте установки, транспортируемые на место монтажа отдельными деталями, элементами или блоками, подвергаются гидравлическому испытанию на месте монтажа. Гидравлическому испытанию с целью проверки плотности и прочности всех элементов котла, пароперегревателя и экономайзера, а также всех сварных и других соединений подлежат:

а) все трубные, сварные, литые, фасонные и другие элементы и детали, а также арматура, если они не прошли гидравлического испытания на местах их изготовления; гидравлическое испытание перечисленных элементов и деталей не является обязательным, если они подвергаются 100%-му контролю ультразвуком или другим равноценным неразрушающим методам дефектоскопии;

б) элементы котлов в собранном виде (барабаны и коллекторы с приваренными штуцерами или трубами, блоки поверхностей нагрева и трубопроводов и др.);

в) котлы, пароперегреватели и экономайзеры после окончания их изготовления или монтажа.

Минимальное значение пробного давления при гидравлическом испытании для котлов, пароперегревателей, экономайзеров, а также для трубопроводов в пределах котла принимаются:

- при рабочем давлении не более 0,5 МПа: РП=1,5•Р, но не ниже 0,2МПа;

- при рабочем давлении более 0,5 МПа: РП=1,25•Р, но не менее (Р+0,3);.

При гидравлических испытаниях барабанных котлов, а также пароперегревателей за рабочее давление принимается давление в барабане котла, а для котлов с принудительной циркуляцией (безбарабанных и прямоточных) - давление питательной воды на входе в котел.

Максимальное значение пробного давления устанавливается расчетами на прочность и согласовывается с Госгортехнадзором.

На днищах барабанов или на корпусах котлов, а также на коллекторах должны быть нанесены следующие данные:

а) наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

б) заводской номер изделия;

в) год изготовления;

г) расчетное давление в МПа (кгс/см2);

д) расчетная температура стенки в °С и марка стали (только на коллекторах пароперегревателя).

На каждом котле, автономном пароперегревателе и экономайзере должна быть прикреплена заводская табличка с маркировкой паспортных данных, нанесенных ударным способом. Допускается маркировка механическим, электрографическим или электрохимическим способом, обеспечивающим

Для управления работой, обеспечения безопасных условий и расчетных режимов эксплуатации котлы должны быть оснащены:

а) устройствами, предохраняющими от повышения давления (предохранительными устройствами);

б) указателями уровня воды;

в) манометрами;

г) приборами для измерения температуры среды;

д) запорной и регулирующей арматурой;

е) приборами безопасности;

ж) питательными устройствами.

В проекте котла должно быть предусмотрено такое количество арматуры, средств измерения, автоматики и защит, которое необходимо для обеспечения регулировки режимов, контроля параметров, отключения котла, надежной эксплуатации, безопасного обслуживания, ремонта.

Вопросы оснащения контрольно-измерительными приборами котлов тепловых электростанций решаются на основании НД, согласованной с органом технадзора Беларуси.

Каждый элемент котла, внутренний объем которого ограничен запорными органами, должен быть защищен предохранительными устройствами, автоматически предотвращающими повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу или утилизационную систему.

В качестве предохранительных устройств допускается применять:

а) рычажно-грузовые предохранительные клапаны прямого действия;

б) пружинные предохранительные клапаны прямого действия;

в) импульсные предохранительные устройства (ИПУ).

Использование других защитных устройств допускается после согласования с органом технадзора Беларуси.

Паровые котлы при камерном сжигании топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами для прекращения подачи топлива в топку в следующих случаях:

при погасании факела в топке;

при отключении всех дымососов или прекращении тяги;

при отключении всех вентиляторов.

Питание котлов может быть групповым с общим для подключенных котлов питательным трубопроводом или индивидуальным - только для одного котла (включение котлов для питания в одну группу допускается, если разница в рабочем давлении не превышает 15%).

Для питания котлов водой допускается применение:

центробежных и поршневых насосов с электроприводом;

центробежных и поршневых насосов с паровым приводом;

паровых инжекторов;

насосов с ручным приводом.

Стационарные котлы должны устанавливаться в зданиях и помещениях, отвечающих требованиям СНиП П-35-76 «Котельные установки», СНиП II-58-75 «Электростанции тепловые».

Установка котлов вне помещения допускается в том случае, если котел спроектирован для работы в заданных климатических условиях.

Устройство помещений и чердачных перекрытий над котлами не допускается. Данное требование не распространяется на котлы, установленные в производственных помещениях.

В зданиях котельной не разрешается размещать бытовые и служебные помещения, которые не предназначены для персонала котельной, а также мастерские, не предназначенные для ремонта котельного оборудования.

Уровень пола нижнего этажа котельного помещения не должен быть ниже планировочной отметки земли, прилегающей к зданию котельной.

В отдельных случаях, обоснованных технологической необходимостью, по решению проектной организации для размещения оборудования дробеочистки, узлов ввода и вывода теплотрасс и т.д. могут устраиваться приямки.

Выходные двери из котельного помещения должны открываться наружу. Двери из служебных, бытовых, а также вспомогательно-производственных помещений в котельную должны снабжаться пружинами и открываться в сторону котельной.

Помещения котельной должны быть обеспечены достаточным естественным светом, а в ночное время - электрическим освещением.

Места, которые по техническим причинам нельзя обеспечивать естественным светом, должны иметь электрическое освещение. Освещенность должна соответствовать СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение».

Помимо рабочего освещения, в котельных должно быть аварийное электрическое освещение.

Подлежат обязательному оборудованию аварийным освещением следующие места:

а) фронт котлов, а также проходы между котлами, сзади котлов и над котлами;

б) щиты и пульты управления;

в) водоуказательные и измерительные приборы;

г) зольные помещения;

д) вентиляторные площадки;

е) дымососные площадки, насосные помещения;

ж) помещения для баков и деаэраторов;

з) оборудование водоподготовки;

и) площадки и лестницы котлов;

Рабочее и аварийное освещение, электрическое оборудование и его заземление должны соответствовать требованиям Правил устройства электроустановок.

Расстояние от фронта котлов или выступающих частей топок до противоположной стены котельной должно составлять не менее 3 м, при этом для котлов, работающих на газообразном или жидком топливе, расстояние от выступающих частей горелочных устройств до стены котельного помещения должно быть не менее 1 м.

Для котлов паропроизводительностью не более 2,5 т/ч расстояние от фронта котлов или выступающих частей топок до стены котельной может быть уменьшено до 2 м в следующих случаях:

а) если топка с ручной загрузкой твердого топлива обслуживается с фронта и имеет длину не более 1 м;

б) при отсутствии необходимости обслуживания топки с фронта;

в) если котлы работают на газообразном или жидком топливе (при сохранении расстояния от горелочных устройств до стены котельной не менее 1 м).

В тех случаях, когда не требуется бокового обслуживания топок и котлов, обязательно устройство проходов между крайними котлами и стенами котельной. Ширина этих проходов, а также ширина прохода между котлами и задней стеной котельного помещения должна составлять не менее 1 м.

Ширина прохода между отдельными выступающими из обмуровки частями котлов (каркасами, трубами, сепараторами и т.д.), а также между этими частями и выступающими частями здания (кронштейнами, колоннами, лестницами, рабочими площадками и т.п.) должны составлять не менее 0,7 м.

Проходы в котельной должны иметь свободную высоту не менее 2 м.

При отсутствии необходимости перехода через барабан, сухопарник или экономайзер расстояние от них до нижних конструктивных частей покрытия котельной должно быть не менее 0,7м.

Запрещается установка в одном помещении с котлами и экономайзерами оборудования, не имеющего прямого отношения к обслуживанию и ремонту котлов или к технологии получения пара и (или) горячей воды.

Котлы и турбоагрегаты электростанций могут устанавливаться в общем помещении или в смежных помещениях без сооружения разделительных стен между котельной и машинным залом.

Размещение котлов и вспомогательного оборудования в блок-контейнерах, транспортабельных установках и в энергопоездах должно осуществляться в соответствии с проектом, выполненным специализированной проектной организацией. Типовой проект должен быть согласован с органом технадзора Беларуси.

Для удобного и безопасного обслуживания котлов, пароперегревателей и экономайзеров должны быть установлены постоянные площадки и лестницы с перилами высотой не менее 0,9 м со сплошной обшивкой по низу не менее 100 мм.

Переходные площадки и лестницы должны иметь перила с обеих сторон. Площадки длиной более 5 м должны иметь не менее двух лестниц, расположенных в противоположных концах.

Площадки и ступени лестниц могут быть выполнены:

а) из просечно - вытяжного листа;

б) из рифленой листовой стали или из листа с негладкой поверхностью, полученной наплавкой или другим способом;

в) из сотовой или полосовой (на ребро) стали с площадью просвета ячеек не более 12 см2.

Применение гладких площадок и ступеней лестниц, а также выполнение их из прутковой (круглой стали) запрещаются.

Площадки и ступени лестниц в котельной полуоткрытого и открытого типов должны быть выполнены из просечно - вытяжного листа, сотовой или полосовой стали.

Лестницы должны иметь ширину не менее 600 мм, высоту между ступенями не более 200 мм, ширину ступеней не менее 80 мм. Лестницы большой высоты должны иметь промежуточные площадки. Расстояние между площадками должно быть не более 4 м.

Лестницы высотой более 1,5 м должны иметь угол наклона к горизонтали не более 50 градусов.

Ширина свободного прохода площадок должна быть не менее 600 мм, а для обслуживания арматуры, контрольно-измерительных приборов и другого оборудования - не менее 800 мм.

Свободная высота над полом площадок и ступенями лестниц в котельной должна быть не менее 2 м.

Расстояние по вертикали от площадки для обслуживания водоуказательных приборов до середины водоуказательного стекла должно быть не менее 1 и не более 1,5 м.

В тех случаях, когда расстояние от нулевой отметки котельной до верхней площадки котлов превышает 20 м, должны устанавливаться грузопассажирские лифты. Количество лифтов, устанавливаемых в котельном помещении, должно соответствовать нормам технологического проектирования тепловых электростанций.

Все элементы котлов, трубопроводов, пароперегревателей, экономайзеров и вспомогательного оборудования с высокой температурой стенки наружной поверхности 45 оС и выше, расположенные в местах, доступных для обслуживающего персонала, покрываются тепловой изоляцией, температура поверхности которой не превышает 45 оС.

Все производственные, вспомогательные, бытовые помещения, проходы, проезды и определенные участки территории котельной предусматривается освещать. Для этого предусматривается естественное и искусственное освещение. Освещенность составляет: машинные залы, насосные - 75лк. Котлы: площадки обслуживания - 30лк, площадки и лестницы котлов и экономайзеров, проходы за котлами - 20лк. Во взрывоопасных зонах применяются взрывозащитные светильники. Аварийное освещение предусмотрено для продолжения работы в аварийной ситуации. Его освещенность - не менее 5% от рабочего освещения при общей системе, но не менее 2лк. Для эвакуации людей достаточна освещенность 0,5лк. Размещение светильников выполняется согласно проекту с учетом требований производства. В теплоэнергетических установках аварийное освещение обеспечивает работу на пультах управления, а также осмотр фронтальной части котла, проход по обслуживающей площадке. Аварийное освещение запитывается от независимого источника энергии. Переносные ручные светильники, ГОСТ 7110 - 69, питаются от сети не выше 42В. В особо неблагоприятных условиях - не выше 12В.

Разряды атмосферного электричества (молнии) могут являться причиной взрывов, пожаров, поражения людей. Поэтому в соответствии с инструкцией по проектированию устройству устройств молниезащиты зданий и сооружений (СН 309 - 77) в проекте предусмотрено устройства молниезащиты. Устанавливаются стержневые молниеотводы, принимающие на себя разряд молний и отводящие ток разряда в землю. Проектирование котельной производилось с соблюдением СНиП II - 2 - 80 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений". Строительные конструкции, в отношение их огнестойкости, т.е. способности сопротивляться воздействию огня или высокой температуре пожара характеризуются их пределом огнестойкости и пределом распространения по ним огня. Согласно ГОСТ 12.1.004 - 76 "Пожарная безопасность, общие требования к паровым и водогрейным котлам" в проекте предусмотрено выполнение ряда требований.

На каждом этаже помещения имеются не менее двух выходов, расположенных в противоположных сторонах помещения. Выходные двери открываются наружу от нажатия ручкой и не имеют запоров из котельной. Все выходные двери во время работы котлов не закрываются. Основными мероприятиями противопожарного режима в котельной являются:

территория котельной, рабочие места постоянно содержатся в чистоте;

полы ровные и нескользкие;

запрещено хранение вне специальной тары масла, нитрокраски и других легковоспламеняющихся жидкостей;

не разрешается курить;

основное внимание уделяется исправности электрохозяйства.

Для быстрой пожарной охраны в котельной имеются средства связи: телефон, охранная сигнализация с извещателями. Действует добровольная пожарная дружина.

Основным средством пожаротушения является вода. Система пожаротушения имеет надежное наружное и внутреннее водоснабжение всех объектов, кроме того, в цехах есть первичные средства: ОХП, ящики с песком, ведра, багры, пенные огнетушители, лопаты.

К обслуживанию котлов могут быть допущены лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обученные, аттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания котлов.

Обучение и аттестация машинистов (кочегаров), операторов котельной и лаборантов химводоподготовок должны проводиться в профессионально-технических училищах, учебно-курсовых комбинатах (курсах), а также на курсах, специально создаваемых предприятиями по разрешению (лицензии) органа технадзора. Программы подготовки должны составляться на основании типовых программ, согласованных с органом технадзора.

Индивидуальная подготовка персонала не допускается.

Аттестация операторов (машинистов) котлов проводится комиссией с участием инспектора технадзора. Лицам, прошедшим аттестацию, должны быть выданы удостоверения за подписью председателя комиссии и инспектора технадзора.

О дне проведения аттестации администрация обязана уведомить орган технадзора не позднее чем за 5 дней.

Периодическая проверка знаний персонала, обслуживающего котлы, должна проводиться не реже одного раза в 12 месяцев. Внеочередная проверка знаний проводится:

а) при переходе на другое предприятие;

б) в случае перевода на обслуживание котлов другого типа;

в) при переводе котла на сжигание другого вида топлива;

г) по решению администрации или по требованию инспектора технадзора.

Комиссия по периодической и внеочередной проверке знаний назначается приказом по предприятию, участие в ее работе инспектора технадзора определяется этим органом.

Результаты проверки знаний обслуживающего персонала оформляются протоколом за подписью председателя и членов комиссии с отметкой в удостоверении.

При перерыве в работе по специальности более 12 месяцев персонал, обслуживающий котлы, после проверки знаний должен перед допуском к самостоятельной работе пройти стажировку для восстановления практических навыков по программе, утвержденной руководством предприятия.

Допуск персонала к самостоятельному обслуживанию котлов должен оформляться приказом по цеху или предприятию.

Запрещается поручать машинисту (кочегару) оператору котельной, водосмотру, находящихся на дежурстве, выполнение во время работы котла каких-либо других работ, не предусмотренных производственной инструкцией.

Запрещается оставлять котел без постоянного наблюдения со стороны обслуживающего персонала как во время работы котла, так и после его остановки до снижения давления в нем до атмосферного.

Допускается эксплуатация котлов без постоянного наблюдения за их работой со стороны обслуживающего персонала при наличии автоматики, сигнализации и защит, обеспечивающих ведение нормального режима работы, ликвидацию аварийных ситуаций, а также остановку котла при нарушении режима работы, которые могут вызвать повреждение котла.

Расследование аварий и несчастных случаев, связанных с эксплуатацией зарегистрированных в органе технадзора котлов, должно производиться в соответствии с порядком, установленным этими органами.

О каждой аварии, смертельном, тяжелом или групповом несчастном случае, связанными с обслуживанием зарегистрированных в органах технадзора котлов, их владельцы обязаны немедленно уведомить этот орган и другие организации в соответствии с установленным порядком.

До прибытия представителя органа технадзора на предприятие для расследования обстоятельств и причин аварии или несчастного случая владелец обязан обеспечить сохранность всей обстановки аварии (несчастного случая), если это не представляет опасности для жизни людей и не вызывает дальнейшее развитие аварии.

Помещения котельной установки характеризуются наличием избытка теплоты, отдельных зон повышенной запыленности и загрязненности, наличием сквозняков, недостаточностью освещения. Эти особенности работы в котельных предъявляют повышенные требования к созданию нормальных условий труда и дают право на получение отдельных льгот.

Температура воздуха на рабочих местах в холодный и переходный периоды года должна быть в пределах 16-22 °С, относительная влажность воздуха в помещении 30- 60%, а в теплый период года в помещении температура должна быть не более чем на 5 °С выше средней температуры наружного воздуха (в 13 ч самого жаркого месяца), но не более 28° С при 30-60% влажности. Поддержание температуры на рабочих местах должно осуществляться системами вентиляции и кондиционирования воздуха.

Условия труда на рабочих местах по показателям освещенности, запыленности, уровню шума и вибрации, температурному режиму должны периодически обследовать санитарные органы.

Мероприятия по охране труда направлены на профилактику травматизма, профессиональных заболеваний и пожаров на производстве. Для создания безопасных условий на производстве необходимо строгое соблюдение требований техники безопасности, промышленной санитарии и противопожарной профилактики, которые следует широко пропагандировать, а также обучать производственный персонал. В центре внимания охраны труда находится задача по сохранению в процессе производства жизни и здоровья работающих.

9.2 Расчёт выбросов вредных веществ

Загрязнение воздушной среды котельными установками связано с выбросами в дымовую трубу токсичных газов и мелкодисперсной золы. Кроме того, при высоких температурах в ядре факела происходит частичное окисление азота с образованием его окислов. При неполном сгорании топлива в продуктах сгорания могут появиться оксид углерода и даже метан. Основным показателем, характеризующим загрязнение воздушной среды, является выброс вредностей в единицу времени.

В современных промышленных и отопительных котельных дымовая труба служит не для создания необходимой тяги, а для отвода продуктов сгорания на определённую величину. Во избежание проникновения продуктов сгорания в толщу конструкций кирпичных и железобетонных труб не допускается положительное статическое давление на стенки газоотводящего ствола.

Определяем выброс оксидов азота, рассчитываемого по NO2 [1], г/с:

(9.1)



где - безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлакоудаления на выход оксидов азота [1];

к - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1т сожжённого условного топлива, кг/т, определяется в зависимости от паропроизводительности котла:

- для паровых котлов с паропроизводительностью менее 70 т/ч [1]:

(9.2)

где Д- паропроизводительность котла, т/ч.

- для водогрейных котлов [1]:

(9.3)

где Q- действительная теплопроизводительность котла, Гкал/ч;

- номинальная теплопроизводительность котла, Гкал/ч.

-расчётный часовой расход мазута всеми котлами,;

Qнр -низшая теплота сгорания кДж/кг;

- потеря теплоты от механической неполноты сгорания [1], %;

- коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания в зависимости от условий подачи их в топку [1];

r - степень рециркуляции продуктов сгорания, при отсутствии рециркуляции r =0[1];

- коэффициент, учитывающий конструкцию горелок, для вихревых горелок [1].

Определяем выброс оксидов углерода в единицу времени [1], г/с:

(9.4)

где - выход смеси углерода при сжигании газообразного топлива, определяется по формуле [1]:

ССО =q3RQнр =0,50,533,441=8,36 (9.5)

где q3 - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива[15];

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива, обусловленную содержанием в продуктах неполного сгорания окиси углерода[15].

Количество окислов азота (в пересчете на NO2), выбрасываемых в единицу времени рассчитывается по формуле[1],:

(9.6)

где - расход мазута всеми котлами;



где - теплота сгорания газа;

- теплота сгорания мазута;

- содержание серы в рабочей массе топлива.

Определяем диаметр устья дымовой трубы [1], м:

(9.7)

где - объёмный расход продуктов сгорания через трубу при температуре их в выходном сечении от паровых и водогрейных котлов соответственно, м3/с;

- скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы [1], .

Принимаем диаметр трубы: .

Определяем предварительную минимальную высоту дымовой трубы [1], м:

(9.8)

где А - коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности [1];

- выброс ,;

- предельно допустимые концентрации SO2 и NO2[1]: ,

;

z - число дымовых труб одинаковой высоты, устанавливаемой в кот...