Особенности разработки проекта газомазутного парового котла для Ярославской ТЭЦ-1

Однако такое решение не всегда приемлемо. Дело в том, что характеристики топлива не постоянны, а расход топлива не всегда можно измерить достаточно точно, особенно твердого топлива. Эти причины привели к созданию нескольких вариантов АСР расхода воздуха. В этих схемах используют различные косвенные показатели экономичности процесса горения. Рассмотрим основные из этих схем.

Схема АСР расхода общего воздуха «Пар - воздух».

Системы регулирования, в которых тепловыделение в топке оценивают по расходу пара, получили название «Пар-воздух» (рисунок 8.1). Им присущ тот недостаток, что расход пара из котла характеризует достаточно точно тепловыделение в топке лишь при постоянных нагрузках (зависит от нагрузки, температуры и давления пара и воды, значения продувки). Кроме того, в переходных процессах часть теплоты аккумулируется в металле и рабочей среде котла. Эта схема нашла применение для котлов, работающих с редко и плавно изменяющейся нагрузкой, благодаря своей простоте, высокой надежности и более высоким качествам регулирования расхода воздуха, чем схема «Топливо - воздух».

Рисунок 4 - Регулирование расхода воздуха по схеме «Пар-воздух»



Схема АСР расхода общего воздуха «Теплота - воздух».

Добавление к схеме «пар-воздух» сигнала, характеризующего количество теплоты, аккумулированной в элементах котла, позволяет улучшить динамические свойства АСР. Таким сигналом является скорость изменения давления dР_б/dt в барабане котла. Сумма сигналов «расход пара плюс скорость изменения давления в барабане» получила название «теплота», в АСР «Теплота - воздух» рисунок 4.

Рисунок 5 - Регулирование расхода воздуха по схеме «Теплота - воздух»

Схема АСР расхода общего воздуха «Нагрузка - воздух».

Преимущество этой схемы по сравнению со схемой «Пар-воздух» состоит в учете теплоты, аккумулированной в металле и рабочей среде котла.

К другим достоинствам этой схемы относится достаточно высокая скорость реакции на внешние и внутренние возмущения.

Под внешними понимаются возмущения, связанные с изменением нагрузки котла, под внутренними изменения работы оборудования котла, например топливоподающих устройств. Динамика сигнала по «теплоте» характеризуется малыми значениями запаздывания и постоянной времени.

К недостаткам схемы «теплота-воздух» следует отнести то, что при частых и глубоких внутренних возмущениях она начинает изменять расход воздуха лишь после изменения тепловосприятия в котле, не обеспечивая правильного соотношения «Топливо-воздух» в динамическом режиме (последовательное действие АСР расхода топлива и АСР расхода общего воздуха).

Для устранения этого недостатка применяют схему регулирования «Нагрузка-воздух» (рисунок 8.3), в которой регулятор воздуха получает сигнал по давлению пара в общей паровой магистрали одновременно с регулятором расхода, топлива РТ (параллельная работа АСР расхода топлива и АСР расхода общего воздуха). Этим достигается более высокое быстродействие АСР расхода общего воздуха при отработке внешних возмущений.

К недостаткам схемы «Нагрузка-воздух» следует отнести зависимость ее работы от работоспособности АСР расхода топлива, поскольку при отключении последней должна быть отключена и АСР общего воздуха, так как давление в магистрали может не соответствовать тепловой нагрузке котла. Эта схема чаще всего применяется на котлах, участвующих в регулировании нагрузки, когда преобладают внешние возмущения.

В приведённых функциональных схемах приняты следующие обозначения:

V- расход воздуха;

В - расход топлива;

В - расход пара;

ВЗП- воздухоподогреватель;

КПП- конвективный пароперегреватель;

ГПМ- главная паровая магистраль;

ИМ- исполнительный механизм

НАВ - направляющий аппарат вентилятора;

FС- регулятор расхода общего воздуха;

QС- корректирующий регулятор по О2;

FЕ - сужающее устройство;

FТ- измерительный преобразователь (расходомер).

Рисунок 6 - Регулирование расхода воздуха по схеме «Нагрузка-воздух»

Поддержание избытка воздуха по соотношению теплота-воздух отличается простотой и надежностью, поэтому в дипломном проекте произведем разработку функциональной схемы, выберем технические средства автоматизации и разработаем заказную спецификацию приборов и средств автоматизации.



Рисунок 7 - Регулирование расхода воздуха по схеме «Теплота - воздух»

На рисунке 7 приняты следующие обозначения:

РОВ - регулятор общего воздуха;

КР - корректирующий регулятор;

Дф - дифференциатор;

До - датчик расхода пара;

Др - датчик давления в барабане котла;

Ду- датчик перепада давления на воздухоподогревателе;

До2 - датчик содержания кислорода в дымовых газах;

О2 - отборное устройство пробы дымовых газов;

?Н - отборное устройство перепада давления на воздухоподогревателе;

ВЗП - воздухоподогреватель;

НАВ - направляющий аппарат вентилятора подачи воздуха;

V- расход общего воздуха;

D- расход пара;

В - расход топлива.

Обзор существующей аппаратуры регулирования и выбор аппаратуры:

Современные электрические средства автоматического регулирования разрабатываются по агрегатно-блочному принципу. Блоки образуют агрегированный комплекс (систему) технических средств (КТС), с помощью которых для технологического объекта путем набора отдельных блоков проектируют систему автоматического регулирования, с требуемыми статическими и динамическими свойствами.

При автоматизации технологических процессов в настоящее время наиболее широкое применение находят агрегатные комплексы электрических средств регулирования АКЭСР, АКЭСР 2, “Каскад 2”,“Контур”, КМ2201.

Рассмотрим некоторые из них:

Система “Каскад” позволяет осуществлять регулирование, вычислительные операции, динамические и логические преобразования сигналов, ручное управление, индикации сигналов, усиление сигналов по мощности. Система “Каскад” позволяет осуществлять регулирование расхода, давления, разряжения, уровня, температуры и других параметров, которые могут быть преобразованы в токовые унифицированные сигналы 0-5 a,[16].

Прибор «Протар» предназначен для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП) в различных отраслях промышленности. Прибор используется в схемах стабилизации технологических параметров, программного, каскадного, многосвязного регулирования с реализацией сложных алгоритмов обработки информации как стандартных, не требующих программирования, так и программируемых потребителем.

Многофункциональность и свободная программируемость приборов «Протар» позволяет не только заменить несколько приборов комплекса “Каскад 2” на один прибор «Протар», но во многих случаях существенно усовершенствовать алгоритмы управления по сравнению с используемыми сегодня.

«Протар» ориентирован на работу в комплекте с серийно выпускаемыми датчиками технологических параметров с выходными сигналами постоянного тока или напряжения. Прибор, как правило управляет исполнительным устройством, рассчитанным на управление импульсным или аналоговым сигналом.

Автоматическая система регулирования процесса горения осуществлена на приборах системы «Протар».

В качестве блока ручного управления выбираем “БРУ-22”, в которых позволяет ручное переключение с автоматического режима управления на ручное и обратно, а также управление исполнительными механизмами.

В качестве ручного задатчика выбираем “РЗД - 22”, который обеспечивает установку задания в диапазоне от 0 до 100%.

В качестве пускателя - выбираем пускатель бесконтактный реверсивный “ПБР - 3А”, который позволяет управление механизмами МЭО.

Для привидения в действие и перемещение различных регулирующих органов выбираем механизм исполнительный электрический однооборотный постоянной скорости типа МЭО-250/25-0,25-У-99К. Управление которого осуществляется в автоматическом режиме по командному сигналу регулирующего устройства в автоматической системе регулирования или по команде оператора в ручном режиме.

Разработка функциональной схемы контроля и регулирования объекта.

Рассмотрим функциональную схему автоматической системы регулирования процесса горения.

Импульс по теплу складывается из суммы двух сигналов: расход пара и скорость изменения давления в барабане. Канал измерения расхода пара включает в себя: сужающееустройство (1а), сосуд уравнительный (1б), измерительный преобразователь (1в). Сигнал от преобразователя (1в) поступает на регулятор (3г), на (3г) также поступает электрический сигнал от ручного задатчика (6а).

Сигнал скорости измерения давления в барабане поступает на измерительный преобразователь (2а), затем на дифференциатор (2б). Сигнал от дифференциатора (2б) поступает на регулятор (3г).

Импульс по измерению избытка воздуха уходящих газов на первичный преобразователь (3а), затем на промежуточный преобразователь (3б). Сигнал с промежуточного преобразователя поступает на корректирующий регулятор (3в), на (3в) также поступает сигнал от ручного задатчика (5а). От корректирующего регулятора сигнал идет к регулятору (3г).

Управляющее воздействие с (3г) через блок ручного управления (3д) идет на усиливающее устройство (3е).

Сигнал с (3е) поступает на исполнительный механизм (3ж), который с помощью механической связи управляет регулирующим органом, т.е. регулирует расход воздуха подаваемого в топку. Указатель положения (7а).

Разработана заказная спецификация предоставленная в таблице 8.1.



Таблица 9 - Заказная спецификация на приборы и средства регулирования



9. Разработка мероприятий, обеспечивающих безопасную работу котла

Оздоровление воздушной среды

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочей зоне помещений, т. е. пространстве высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места. Устранение воздействия таких вредных производственных факторов, как газов и паров, избыточной теплоты и влаги, и создание здоровой воздушной среды, являются важной народнохозяйственной задачей, которая должна осуществляться комплексно, одновременно с решением основных вопросов производства

Атмосферный воздух в своем составе содержит (% по объему): азота - 78,08; кислорода - 20,95; аргона, неона и других инертных газов - 0,93; углекислого газа - 0,03; прочих газов - 0,01. Воздух такого состава наиболее благоприятен для дыхания.

Воздух рабочей зоны редко имеет приведенный выше химический состав, так как многие технологические процессы сопровождаются выделением в воздух производственных помещений вредных веществ - паров, газов, твердых и жидких частиц.

Пары выделяются в результате применения различных жидких веществ, например, растворителей, ряда кислот, бензина, ртути и т. д., а газы - чаще всего при проведении технологического процесса, например, при сварке, литье, термической обработке металлов.

Дым возникает при сгорании топлива в печах и энергоустановках, а туман - при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей, в гальванических и травильных цехах при обработке металлов.

По характеру воздействия на организм человека эти вредные вещества подразделяются на:

- общетоксические - вызывающие отравление всего организма (окись углерода, цианистые соединения, свинец, ртуть, бензол и т.д.);

- раздражающие - вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, фтористый водород и др.);

- сенсибилизирующие - действующие как аллергены (формальдегид, различные растворители и лаки на основе нитро- и нитрозосоединений и др.);

- канцерогенные - вызывающие раковые заболевания (никель и его соединения, амины, окислы хрома, асбест и др.);

- мутагенные - приводящие к изменению наследственной информации (свинец, марганец, радиоактивные вещества и др.);

- влияющие на репродукцию (детородную) функцию (ртуть, свинец, марганец, стирол, радиоактивные вещества и др.). [7]

Производственная санитария

Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата на рабочем месте.

Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяется следующими параметрами: температурой воздуха t (єС), относительной влажности ц (%), скоростью движения воздуха на рабочем месте н (м/с), а также температурой окружающих поверхностей (ГОСТ 12.1.005-88 "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования").

Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а следовательно, и на процесс дыхания.

Параметры микроклимата производственных помещений зависят от степени тяжести выполняемых работ и периода года оптимальные параметры микроклимата распространяются на всю рабочую зону производственных помещений без разделения рабочих мест на постоянные или непостоянные.

При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды кожирасширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается.

Однако при температурах окружающего воздуха и поверхностей оборудования и помещений 20-30є С отдача теплоты конвекцией и излучением в основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть теплоты отдается путем испарения с поверхности кожи.

В этих условиях организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и соли, играющие важную роль в жизнедеятельности организма. Поэтому в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду.

При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и излучением уменьшается.

Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Терморегуляция - способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы. Повышенная влажность (ц>85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (ц<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей.

Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на тепловое самочувствие человека.

В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи теплоты организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодный период года.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях таблица 9.1

Таблица 10. Показатели микроклимата в производственных помещениях

Если значения параметров микроклимата отличаются от нормативных, то необходимо использовать средства индивидуальной защиты работников.

Производственное освещение

В настоящее время существует три вида освещения - естественное, создаваемое светом неба (прямым и отраженным), искусственное, осуществляемое электрическими лампами, и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Естественное освещение подразделяют на боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах; верхнее, осуществляемое через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролетов зданий; комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

Общее освещение подразделяют на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест). Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при аварии) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение работы таких объектов, как электрические станции, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения и другие производственные помещения, в которых недопустимо прекращение работ.

Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работает более 50 человек.

Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяют часть светильников рабочего или аварийного освещения. Малое количество и качество освещения утомляет зрение, вызывает утомление всего организма. При неудовлетворительном освещении снижается производительность труда и увеличивается брак продукции.

Оптимальный уровень освещения зависит от характера работ: для считывания показаний приборов 550-1100 лк, для управления и ведения записей 220-550 лк, для осмотра и ремонта оборудования 100 лк, для прохода 20-50 лк.

Защита от производственных вибраций и шума

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 «Общие требования к вибрационной безопасности» под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание, и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.

Причиной возбуждения вибраций является возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. В одних случаях их источниками являются возвратно-поступательные движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы, ручные перфораторы, вибротрамбовки, агрегаты виброформования и т.п.); в других случаях неуравновешенные вращающиеся массы (ручные электрические и пневматические шлифовальные машины, режущий инструмент станков и т.п.).

Иногда вибрации создаются ударами деталей (зубчатые зацепления, подшипниковые узлы и т.п.). Величина дисбаланса во всех случаях приводит к появлению неуравновешенных сил, вызывающих вибрацию. Причиной дисбаланса может явиться неоднородность материала вращающего тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения, деформация деталей от неравномерного нагрева при горячих и холодных посадках и т.п.

Воздействие вибраций на человека чаще всего связано с колебаниями, обусловленными внешним переменным силовым воздействием на машину либо на отдельную ее систему. Возникновение такого рода колебаний может быть связано не только с силовым, но и с кинематическим возбуждением, например, в транспортных средствах при их движении по неровному пути.

Электробезопасность

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Опасность электрического тока в отличие от прочих опасностей усугубляется тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить напряжение дистанционно, как, например, движущиеся части, раскаленные объекты, открытые люки и т.п. Опасность обнаруживается слишком поздно - когда человек уже поражен.

Защитные меры должны вполне обеспечивать безопасность, но требования к ним должны быть разумны, без «перестраховки». Чтобы определить эти требования, надо ознакомиться с действием электрического тока на организм человека, определить допустимые значения тока через человека и приложенного напряжения, а также их зависимость от параметров электроустановки - рода тока, напряжения, частоты и т.п.

Проходя через живые ткани, электрический ток оказывает термическое, электрическое, электролитическое и биологическое воздействия. Это приводит к различным нарушениям в организме, вызывая как местное поражение тканей и органов, так и общее поражение организма. [7]

Это многообразие действий электрического тока нередко приводит к различным электротравмам, которые условно можно свести к двум видам: местным электротравмам и общим электротравмам (электрическим ударам).

Причины поражения электрическимтоком иосновные меры защиты

Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока следующие:

-случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

-появление напряжения на конструктивных металлических частях электрооборудования - корпусах, кожухах и т.п. - в результате повреждения изоляции и других причин;

-появление напряжение на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;

-возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; электрическое разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, использованием двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных электрозащитных средств - переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Здание котельной

Для снижения взрывного давления и для отвода из помещения котельной газов, образующихся при взрыве, должны быть сделаны окна. Остекление должно составлять не менее 30% поверхности одной из наиболее наружных стен. Применение для этой цели армированного стекла и стеклоблоков не допускается. Оконные переплеты должны выполняться металлическими или железобетонными.

Стены внутри котельной должны быть гладкими, окрашенными в светлые тона или облицованными кафельными или стеклянными плитками.

Котельная должна иметь естественную или принудительную вентиляцию, обеспечивающую проветривание мест возможного скопления горючих газов.

Пол помещения на отметке обслуживания и ниже должен иметь легко отмываемое покрытие.

Топливоснабжение котлоагрегата:

Прокладка газопроводов в пределах котлоагрегата должна быть открытой. По всей длине газопровода должен быть обеспечен доступ для регулярного осмотра и контроля.

Использование газопровода в качестве конструкции, несущей нагрузку от каких-либо сооружений или устройств, не допускается.

Газопроводы должны прокладываться таким образом, чтобы исключалась возможность их нагрева свыше 80оС.

Для обеспечения взрывобезопасности на отводе газопровода к котлоагрегату должны быть установлены запорные задвижки с дистанционным и ручным приводами, устройство для установки заглушки с приспособлением для разжима фланцев и для установки токопроводящей перемычки, штуцер для соединения с магистралью продувочного агента (воздуха или инертного газа), а также быстродействующий запорный клапан с дистанционным приводом и отключающее устройство непосредственно перед горелкой.

Газопроводы котельной должны иметь систему продувочных трубопроводов с запорными устройствами.

Газопроводы при заполнении газом должны продуваться до вытеснения всего воздуха. Окончание продувки определяется анализом или сжиганием отбираемых проб, при этом содержание кислорода в газе не должно превышать 1%, а сгорание газа должно происходить спокойно, без хлопков.

Газопроводы при освобождении от газа должны продуваться воздухом до вытеснения всего газа. Окончание продувки определяется анализом, при котором остаточное содержание газа в продувочном воздухе не должно превышать 1/5 нижнего предела взрываемости газа.

Схема подвода к запальным устройствам питающего их топлива и размещение запорных клапанов на этих топливопроводах должны исключать опасность просачивания «запального» топлива в горелку и в топку в периоды бездействия устройства.

В нижней точке газопровода котлоагрегата должен быть установлен дренажный штуцер с запорным органом и с устройством для установки заглушки к ним.

Запрещается прокладка газопроводов и мазутопроводов через газоходы котла.

Пожарная безопасность

Пожаром называют неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Согласно ГОСТ 12.1.033-81 понятие пожарная безопасность означает состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов режима, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность на предприятиях обеспечивается системой предотвращения пожара путем организационных мероприятий и технических средств, обеспечивающих невозможность возникновения пожара, а также системой пожарной защиты, направленной на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничения материального ущерба от него.

Опасными факторами пожара для людей являются открытый огонь и искры, повышенная температура воздуха и предметов, токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода в воздухе, обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок, а также взрывы.

В целях предотвращения пожара предусматривают следующие меры:

1) предотвращение образования горючей среды;

2) предотвращение образования в горючей среде или внесения в нее источников зажигания;

3) поддержание температуры и давления горючей среды ниже максимально допустимых по горючести;

4) уменьшение определяющего размера горючей среды ниже максимально допустимого по горючести.

Система пожарной защиты предусматривает следующие меры:

1) максимально возможное применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов в производственных процессах;

2) изоляцию горючей среды;

3) ограничение количества горючих веществ и их надлежащее размещение;

4) предотвращение распространения пожара за пределы очага;

5) применение средств пожаротушения;

6)применение конструкций производственных объектов с регламентированным пределом их огнестойкости и горючести;

7) эвакуацию людей в случае пожара;

8) применение средств коллективной и индивидуальной защиты от огня;

9) применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре;

10) организацию пожарной охраны объекта.

Мероприятия по пожарной профилактики разделяются на организационные , технические, режимные и эксплуатационные.

Организационными мероприятиями по обеспечению пожарной безопасности являются обучение рабочих и служащих правилам пожарной

безопасности, разработка и реализация норм и правил пожарной безопасности, инструкций о порядке работы с пожароопасными веществами и материалами, изготовление и применение средств наглядной агитации по обеспечению пожарной безопасности. [7].

Технические мероприятия - соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электроприборов и оборудования, отопления, вентиляции и освещения.

Эксплуатационные мероприятия - своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования.

Мероприятия режимного характера - запрещение курения в неустановленных местах, сварочных и других работ в пожароопасных местах.

Оценка пожарной опасности промышленных предприятий

Для оценки пожарной опасности того или иного технологического процесса необходимо знать, какие огнеопасные вещества или смеси используются или получаются или могут образовываться в процессе производства внутри технологических аппаратов, при каких условиях и по каким причинам они могут оказаться вне их. Более высокую опасность имеют предприятия с наличием веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, ЛВЖ, пылевидные горючие материалы).

Предприятия, на которых перерабатываются твердые горючие материалы в монолитном состоянии, представляют меньшую пожарную опасность.

Котельный цех в соответствии со СНиП II-2-80 относится к «категории Г» к этой категории относится производства, в которых используется негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, а также твердые вещества, жидкости и газы, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Огнетушащие вещества и аппараты пожаротушения:

Основные средства противопожарной защиты предприятий определяются стандартами (ГОСТ 12.1.004-76 "Пожарная безопасность" и ГОСТ 12.1.10-76 "Взрывоопасность ").

В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения:

1) изоляция очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;

2)охлаждение очага горения ниже определенных температур;

3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;

4) механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или воды;

5)создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы.

Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействия с водой. Огнетушащие свойства пены определяют ее кратностью - отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены помимо ее физико-химических свойств оказывают влияние природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.

В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены делят на химические и воздушно-механические. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенно-образующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество.

Воздушно-механичекскую пену низкой (до 20), средней (20-200) и высокой (свыше 200) кратности получают с помощью специальной пенообразующей аппаратуры и пенообразователей ПО-1, ПО-1Д, ПО-6К, ПО-3А, ПО-1С и ПО-11.

При тушении пожаров инертными газообразными разбавителями используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащее действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до

концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обуславливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции.

Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединении.

Широко используют порошковые составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия. По области применения эти составы подразделяют на порошки общего и специального назначения. Первые, предназначены для тушения древесины и ряда других углеродосодержащих твердых материалов, а также ЛВЖ и ГЖ.

Специальные порошки, предназначены для тушения алюминийорганических и ряда других пирофорных (самовоспламеняющихся на воздухе) элементоорганических соединений.

Огнетушители по виду огнетушащих средств подразделяют на жидкостные, углекислотные, химпенные, воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и комбинированные. В жидкостных огнетушителях применяют воду с добавками (для улучшения смачиваемости, понижения температуры замерзания и т.д.), в углекислотных - сжиженную двуокись углерода, в химпенных - водные растворы кислот и щелочей, в хладоновых - хладоны 114В2, 13В1, в порошковых - порошки ПС, ПСБ-3, ПФ, П-1А, СИ-2. [9]

Разработка и расчет взрывных клапанов

Так как взрывные клапана невозможно установить в местах, безопасных для обслуживающего персонала, то на него в соответствии с [8] устанавливают отводные короба.

Общее сечение взрывных предохранительных клапанов, установленных в верхней части топки, должно быть не менее 0,2 м2 согласно [8].

Площадь взрывного клапана:

F= (р?d^2)/4=(3,14?0,45^2)/4=0,159м^2.

где d =450 мм - внутренний диаметр взрывного клапана (принимается).

Так как на котле установлены два взрывных клапана в районе верхней части топки, то общая площадь определяется как:

F_общ=F?n=0,159?2=0,318м^2,

где n=2 - общее число клапанов.

Что соответствует рекомендациям по [8].



Заключение

тепловой проект котел

В данном дипломном проекте был разработан проект газомазутного парового котла для Ярославской ТЭЦ-1 взамен котлов ТП-230 для работы на природном газе поставляемым с газонаполнительной станции, расположенной на территории Ярославской области. Был проведен тепловой конструкторский расчет, в результате которого были определены все тепловосприятия и геометрические размеры элементов котла. При помощи ЭВМ был проведен поверочный тепловой расчет для работы на мазуте.

Выполнен аэродинамический расчет котла, который показал, что тягодутьевые машины справляются с заданной нагрузкой и их можно оставить без изменения, так же проведен расчет на прочность элементов котла работающих под давлением, в котором были выбраны материалы для изготовления поверхностей нагрева и толщины стенок труб и коллекторов.

В расчете вредных выбросов в атмосферу было установлено, что их величина находится в пределах допускаемого интервала. Разработана схема автоматического управления процесса горения. Были затронуты вопросы обеспечения безопасной работы котла. Исходя из расчета технико-экономических показателей котла, можно сделать вывод, о целесообразности проектирования котлоагрегатов работающих на газе и мазуте.



Список использованных источников

1. Фурсов, И.Д Тепловой расчет котлов (Нормативный метод) / Издание 3-е, переработанное и дополненное / Москва: НПО ЦКТИ, 1998. - 256с.

2. Могана, С. И. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод). Под ред. С.И. Могана. Липецк “Энергия”, 1997. - 76 ст.

3. Фурсов, И.Д Расчет валовых выбросов вредных веществ ТЭС: Методические указания по выполнению лабораторной работы для студентов спец. 101300 “Котло- и реакторостроение”, Томск: ТПУ, 1998. - 24 ст.

4. Фурсов, И.Д. Конструирование и тепловой расчет паровых котлов: Учеб.пособие для студентов вузов. Издание второе, переработанное и дополненное / Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова. - Барнаул: АлтГТУ, 2001. - 266 ст.

5. Баженов, В.И. Методические указания к выполнению курсовой работы «Расчёт экономической эффективности парогенераторов» - Томск: изд. ТПУ, 1979. - 14с.

6. Баженов, В.И. Автоматизация технологических процессов. Методические указания по выполнению раздела выпускной квалификационной работы для студентов теплоэнергетического факультета. - Томск: ТПУ, 2004. - 36 с.

7. Баженов, В.И. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов / Москва: Государственное унитарное предприятие "Научно - технический центр по безопасности промышленности Госгортехнадзора России" 2003 г.

8. Липов, Ю.М. ПР 34-00-006-84 «Правила взрывобезопасности при использовании мазута и природного газа в котельных установках» / Ю.М. Липов - Москва: 1984. - 77 ст.

9. Липов, Ю.М. Модель Компоновка и тепловой расчет парогенератора / Москва, ?Энергия?, 1975 . - 176 с.

10. Стырикович, М.А. Парогенераторы электростанций / Москва: ?Энергия? 1966 . - 384 с.

11. Ковалев, А.П. Парогенераторы / Москва? Энергоиздат, 1985. - 376с.

12. Залкинд, Е.М. Проектирование ограждений паровых котлов / Москва: Энергия, 1980. - 288 ст.

13. Мейкляр, В. Паровые котлы с естественной циркуляцией / Москва: Энергоиздат, 1958. - 67 ст.

Размещено на Allbest.ru

...