Наладочные испытания котлоагрегата и его вспомогательного оборудования

Очень важными  для нормальной работы тягодутьевых машин операциями являются выверка  и центровка вала и балансировка ротора. Работы эти должны выполняться  соответствующими специалистами с  большой тщательностью и требуют  определенного опыта исполнителей. Для уменьшения шума при работе машин должны быть предусмотрены компенсаторы или гибкие переходы от воздуховодов к вентиляторам, резиновые подкладки под машину и электродвигатель и др.

Особое внимание уделяют мерам по обеспечению плотности закрытия шиберов на существующих обводных газоходах экономайзеров, дымососов, на воздуховодах и газоходах котлов при групповых компоновках тягодутьевых машин. Выявляют неплотности топки и газоходов, причинами которых могут явиться эксплуатационные упущения, дефекты заводского изготовления оборудования и монтажа.

Неплотности в  обмуровке работающего или отключенного (предварительно хорошо провентилированного) котла можно определить по отклонению горящего факела. При проверке создают  повышенное разрежение в газоходах. Затем подносят горящий факел к различным частям обмуровки и наблюдают за его положением. При наличии неплотности факел отклоняется в направлении места присоса.

Если на котле  установлен дутьевой вентилятор, неплотности  выявляют путем подачи воздуха в горелки при закрытом шибере за котлом. Места неплотности определяют по шуму выходящего воздуха, с помощью мыльной эмульсии или по белым полосам, которые обозначат неплотности, если в вентилятор забросить мел.

Во время  осмотра топки обращают внимание на целостность кладки внутренних стенок, наличие перегородок, защитных обмазок и стенок, состояние устройств стабилизации пламени, температурных швов, теплоизолирующего покрытия барабана, качества уплотнения лаза.

Проверяют целостность  котельных поверхностей, барабанов, наличие загрязнений на поверхностях. Целью осмотра и обмера горелок является сопоставление действительных размеров с проектными и паспортными данными. При этом производят проверку газовыходных отверстий (диаметр, число, ориентация) и элемент-ов воздухонаправляющего аппарата, измеряют туннели горелок (диаметр, длина, угол раскрытия), выявляют неплотности в кладке туннелей, трещины, шероховатости. Осматривают передвижные механизмы горелок (поворотные лопатки, языковые шиберы) для определения легкости перемещения и наличия указателей перемещения. Проточная часть горелок не должна иметь обгоревших и покоробленных деталей, загрязнения должны отсутствовать. В случаях, когда отклонение числа Воббе применяемого газа от расчетного превышает допускаемые значения или имеются ограничения в производительности котла, следует обратиться в местный орган госгазнадзора для определения другого типоразмера или марки горелки и получить технические условия на ее установку. По результатам обследования руководитель группы наладчиков совместно с представителем заказчика составляет ведомость дефектов, в которой указаны: выявленные дефекты, меры по их ликвидации, ответственный за работы и сроки их выполнения.

Эксплуатационный  персонал котельной при подготовке к теплотехническим испытаниям с целью ускорения и повышения эффективности работ обязан выявить и устранить наиболее часто встречающиеся эксплуатационные дефекты, основными из которых являются:

— открытые патрубки для присоединения средств измерений;

— неплотное вследствие деформации или отсутствия уплотнительных прокладок прилегание гарнитуры;

— неудовлетворительное состояние и неплотное закрытие шиберов и заслонок; большие зазоры в местах прохода вала через кожух  дымососа;

— неплотности  взрывных клапанов, отсутствие или недостаточный слой песка в песочных затворах;

— трещины в  обмуровке котла и водяного экономайзера, оплавление огнеупорных защитных стенок, обрушение обмазки барабанов; неудовлетворительное уплотнение мест прохода коллекторов, барабанов, труб, металлических коробов через обмуровку;

— обрушение  или низкое качество выполнения туннелей и щелей, деформация газовых коллекторов, несоответствие диаметров газовыходных отверстий расчетным или их загрязнение, обгорание или загрязнение воздухонаправляющих устройств, нарушение плотности покрытия пода;

— дефекты сварки и разрывы компенсаторов на металлических  газоходах и воздуховодах;

— низкое качество тепловой изоляции, изготовления и  монтажа лазов, лючков, гляделок;

— нарушение  плотности прокладок между фланцами металлических коробов, экономайзерных труб;

 

Рисунок 1- Схема  расположения точек измерения контролируемых параметров

Г — газовая горелка; Т — топка; ПП — пароперегреватель; ВЭ — экономаи-вер; ВП — воздухоподогреватель; ПН — питательный насос; ДВ — дутьевой вентилятор; Д — дымосос; — расход", 2 — температура; 3 — давление; 4- разрежение; 5 — состав газового топлива; 6 — состав отходящих газов.

 

- наличие конденсата  и грунтовых вод в газоходах  и воздуховодах.

Объем и организация  измерений. Измерения, проводимые при теплотехнических испытаниях котлов, должны быть достаточны для определения следующих показателей: максимальной и минимальной производительности котла в его вспомогательного оборудования; расходных характеристик горелок в диапазоне регулирования их тепловой мощности; оптимальных коэффициентов избытка воздуха; потерь теплоты и кпд; потерь давления в газовоздушных трактах и показателей работы тягодутьевых машин.

Схема теплотехнических измерений (мест измерений) приведена  на рисунке 1.

Средства измерений должны быть снабжены необходимыми грэдуировочными данными, а подлежащие периодической поверке должны иметь соответствующие клейма. Ответственность за подбор и готовность средств измерений возлагается на руководителя испытаний на объекте.

Независимо от того, предназначены ли средства измерений для постоянной эксплуатации или они применяются во время проведения испытаний, необходимо соблюдать условия их установки, правила выполнения измерений и контроля показаний, изложенные в инструкциях по использованию соответствующих средств измерений.

Выбирая место  расположения первичных преобразователей (датчиков) и измерительных приборов, следует учитывать доступность  и удобство пользования ими. Наиболее желательным является выполнение измерений  с дистанционной передачей показаний.

В период проведения испытаний возрастает вероятность  утечек газа в связи с временной  установкой дополнительных средств  измерений. Утечки могут явиться  следствием недостаточной внимательности, например, к жидкостным манометрам. Резкие повышения давления могут привести к выбросу рабочей жидкости и свободному выходу газа через прибор. Утечки могут возникнуть через неплотности резиновых соединительных трубок, в местах отбора проб газа и т. п.

Длительность  опыта зависит от его назначения. Проведение балансовых опытов следует начинать через 1,5—2 ч после установления стабильного режима. При этом число наблюдений величин, необходимых для составления теплового баланса котла, при указанной выше частоте записей составляет не менее 10, что считается достаточным для получения представительных данных. Показания приборов записывают в журналы наблюдений, которые выдают каждому наблюдателю. Форма журнала зависит от числа и вида наблюдаемых параметров.

Стабилизация  режима работы котла в период проведения опыта обеспечивается подачей в топку определенного количества топлива и воздуха при постоянстве параметров питательной воды или пара на выходе из котла.

В качестве определяющих параметров стабилизации топочного  режима при постоянстве числа  работающих горелок, их настройки и состава газа служат значения давлений газа и воздуха (степень открытия воздушно-регулировочных устройств) перед горелками, а также разрежения в топке. Использование паромера для контроля режима работы нежелательно в связи с инерционностью его показаний и возможными колебаниями давления пара.

Длительность  переходного режима зависит от ряда факторов, из которых основными являются: конструкция котла, эксплуатационное состояние оборудования, первоначальная производительность и размер сброса или подъема производительности. Длительность переходного режима целесообразно устанавливать экспериментально, причем начало нового режима характеризуется стабилизацией температуры отходящих газов за последней теплообмен ной поверхностью котла.

Поскольку инерционность протекающих процессов при перестройке режима работы котла различна, то выполнение измерений для составления теплового баланса (балансовых опытов) в переходный период недопустимо. Периоды стабилизации, мин (примерно): состав отходящих газов — 1; температура отходящих газов при изменении α на 5 % — 15, при изменении производительности на 25 % — 30 (за паровым котлом) и 60 за (водогрейным).

Продолжительность режимно-наладочных (прикидочных) опытов связана со стабилизацией только проверяемого параметра и может быть принята равной 30—45 мин. Продолжительность опытов, проводимых на стабильной нагрузке для определения оптимального коэффициента избытка воздуха в отходящих газах, при использовании прибора для определения химической неполноты сгорания, соответствует затратам времени на выполнение двух-трех анализов проб отходящих газов.

 

 

1.2.Проведение испытаний

 

Испытания проводят в определенной последовательности: сначала выполняют тарировку  сечений газоходов и воздуховодов для правильной установки измерительных устройств, затем получают "фотографию" работы котла, определяют присосы воздуха в газоходы и топку, проводят прикидочные опыты для определения оптимального избытка воздуха, испытания горелок, водяных экономайзеров и тягодутьевых машин, балансовые опыты (при оптимальных режимных условиях). При эксплуатационных испытаниях некоторые из поставленных задач решают комплексно, что удешевляет и упрощает экспериментальную часть работ, но увеличивает число одновременно организуемых- измерений.

 

Рисунок 2-Разбивка круглого (а) и прямоугольного (б) сечений канала на равновеликие площади

 

Тарировка сечений  газоходов и воздуховодов. Поля температур, скоростей и состава газов  в данном сечении газохода (воздуховода) являются, как правило, неоднородными. Степень неоднородности зависит от различных условий и не может быть установлена расчетным путем. Пренебрежение указанной особенностью полей недопустимо, так как данные измерений в случайных точках могут оказаться непредставительными и привести к значительным погрешностям. Для их уменьшения места размещения термопар, газоотборных и пневмометрических трубок следует выбирать на максимально возможном удалении от местных сопротивлений, в зонах отсутствия присосов воздуха и активного теплообмена. Оценку неоднородности поля в различных сечениях газоходов (воздуховодов) для выбора наиболее оптимального из них производят тарировкой нескольких сечений. Сечения газоходов за дымососами в связи с хорошим перемешиванием потока в направляющих аппаратах и улитках не тарируют.

Каналы круглого сечения с внутренним радиусом R разбивают на ряд концентрических колец (рис. 2). Измерения при этом производят в каждом из колец в четырех точках на окружности, делящей кольцо на две равновеликие части. Расстояние от точки в каждом кольце до центра канала

 

 

где п — порядковый номер кольца от центра; а — число колец; для каналов диаметром 150—300 мм о рекомендуется принимать равным 3—5, а диаметром 350—1000 мм — 6—16.

Сечения в прямоугольных  каналах разбивают на равнопели-кие  участки посредством нанесения сетки взаимно перпендикулярных прямых. Для каналов площадью сечения до 0,35 м² принимают не менее 16 площадок, а при большей площади сечения число площадок выбирают таким, чтобы каждая из них была с длиной стороны не более 150—200 мм. При обработке данных тарировки значение измеряемой величины для канала (х) рассчитывают как среднее арифметическое из значений, измеренных передвижным датчиком в центрах равновеликих участков прямоугольного сечения или в четырех точках на кольцевых площадках круглого сечения.

 

 

Рисунок 3- Интегральные трубки для измерения динамического давления среды в круглом сечении

а — устройство трубки; б — схема установки трубок.

 

Полученный  результат сравнивают со значением  указанной величины в контрольной  точке сечения (х), измеренной стационарным датчиком, установленным в контрольной точке. Этим же датчиком систематически контролируют постоянство режима. Режим считается стационарным, если колебания значений измеряемой величины в контрольной точке (на пересечении осей симметрии сечения) не выходят за пределы погрешности измерения.

Поправочный коэффициент (коэффициент поля) к показаниям в контроль- ной точке k — х/х. Среднее значение величины в рассматриваемом сечении с учетом коэффициента поля рассчитывают как х = kx_K, где х_к — значение величины в контрольной точке в период последующих измерений. Для подтверждения постоянства поправочных коэффициентов в исследуемом диапазоне производительности следует производить тарировку поля при наибольшей и наименьшей производительности оборудования. Поле концентрации считается однородным, если коэф фициент поля равен 1 ± 0,05, а поля температуры и скорости 1 ± 0,1.

 

Рисунок 4- Водоохлаждаеиая  газозаборная трубка-термопара

1 — отбор газов для анализа: 5 — отсос газа; 3 — изолирующий фланец; 4 — подача охлаждающей воды; 5 — кожух; 6 — термопара; 7 — огнеупорный защитный экран; & — отвод охлаждающей воды.