Водогрейные котлы КВр.
1. ВВЕДЕНИЕ
Техническое описание является руководством при монтаже, работе и транспортировки водогрейного котла «АСК Группа Компаний». Содержит сведения о конструкции котла.
2 . НАЗНАЧЕНИЕ
Котёл водогрейный теплопроизводительностью 0,688 Гкал/час предназначен для разогрева воды до 95 0 С, предназначенной для систем отопления жилых, производственных и складских помещениях общей площадью до 8000 м 2 . Одновременно с котлом может использоваться нагреватель, предназначенный для получения горячей воды, используемой для бытовых и производственных целей на выброс.
Котёл водотрубный, создаёт естественную циркуляцию воды в системе отопления, в которой нужно иметь в верхней точке расширительный бак, открытого типа. При использовании циркуляционного насоса, создающего давление до 6,0 кг/см 2 , система отопления делается закрытой с применением предохранительного клапана на выходе из котла.
Котёл предназначен для слоевого сжигания любого вида твёрдого топлива (дрова, уголь, торф). При установке котла в специально оборудованное помещение, с применением дополнительных устройств, допускается сжигание жидкого и газообразного топлива (керосин осветленный, дизельное топливо, соляровое масло, природный или сжиженный газ).
Высокая степень мягкости используемой воды создаёт условия длительной эксплуатации котла и системы отопления. С наружной стороны трубная система котла теплоизолирована минеральной ватой и обшита кожухом из стального листа толщиной 2 мм.
Монтаж водогрейного котла и отопительной системы выполнить в соответствии со схемой отопления здания. Для обеспечения нормальной циркуляции на горизонтальных участках, необходимо создать уклон не менее 0,01 0 трубопроводов горячей воды от высшей точки, с понижением к нагревательным элементам, а уклон трубопровода обратной воды с понижением к котлу.
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Основные технические данные и параметры водогрейного котла.
|
Параметры |
Марка котла |
|||
|
КВр-0,2 |
КВр-0,5 |
КВр-0,8 |
КВр-1 |
|
|
Теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч) |
(0,172) |
(0,430) |
(0,688) |
(0,860) |
|
Расчетный КПД, % |
||||
|
Температурный график воды, о С |
60-95 |
60-95 |
60-95 |
60-95 |
|
Рабочее давление, МПа (кгс/см 2 ) |
0,6 (6) |
0,6 (6) |
0,6 (6) |
0,6 (6) |
|
Расход топлива (угля), кг/час |
39,2 |
|||
|
Объем котла, м 3 |
10,4 |
12,4 |
17,7 |
|
|
Поверхность нагрева котла, м 2 |
||||
4. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ
В состав изделия входит цельносварная конструкция блока трубной системы котла. Котёл теплоизолирован минеральной ватой, обшит кожухом, укомплектован тремя дверцами: топки, поддувала и зольника. Манометрами и термометрами, пятью колосниками, предохранительными клапанами.
Монтажные, обмуровочные и наладочные работы могут выполняться по желанию заказчика, выездной бригадой предприятия, на месте установки котла.
По согласованию с заказчиком котёл может комплектоваться печным инструментом и вспомогательным оборудованием
5. УСТРОЙСТВО И РАБОТА КОТЛА
5.1 Устройство котла
Котёл представляет собой транспортабельный, неразборный блок в виде топки и конвективной части, установленный на блок зольника (рис.1). В нижней части котла имеется пояс коллекторов (продольныеØ159х5, поперечные Ø133х5 мм), к которому через подводящий патрубок Ду 100 подводится вода, остывшая в системе отопления. Внутрь нижнего пояса коллекторов укладывается 5 колосников размером 900х220 мм.
Топка котла представляет закрытый объём, экранированный стенками из труб Ø51х2,5мм.
В передней части топки установлена дверца размерами 400х400 мм. Под топкой, в блоке зольника, расположено поддувало, имеющее дверцу размерами 400х400мм и окно ввода дутьевого воздуха размерами 250х250мм.
Конвективная часть котла выполнена в виде нисходящего и восходящего газоходов в каждом из которых расположено по 12 секций. Стояки из труб Ø83х4 мм, конвективка из труб Ø51х2,5мм.
Газоходы конвективной части отделены от топки и между собой двухсветными газоплотными стенками (полоса 4х30мм). Под конвективным блоком, в блоке, расположен зольник, имеющий на левой или правой стороне дверцу размерами 400х400 мм. В верхней части котла расположен верхний пояс коллекторов из труб (продольные Ø159х5, поперечные Ø133х5) имеющие 4-ре строповочных уха. Потолок котла экранирован трубами Ø83х4мм, врезанными в сборный коллектор Ø133х5мм от которого отводится горячая вода, через патрубок Ду100, и далее в систему отопления здания.
С наружной стороны между трубами вварена полоса 4х30 мм. Вся трубная система котла обложена теплоизоляционными матами из базальтовой ваты и обшита кожухом из листа 2 мм.
Перетоки воды по экранирующим стенкам и элементам котла идет в соответствии со схемой циркуляции.
5.2 Работа водогрейного котла
5.2.1. Дымовые газы, достигнув верха топки, поворачивают на 180 о и через конвективную часть направляются в газоход, откуда поступают в дымовую трубу котельной.
5.2.2. Вода поступает в котел через входной трубопровод. Возможна установка смесительного водяного насоса, который устанавливается между прямой и обратной подачей воды. С помощью смесительного насоса температура обратной поступающей в котел воды поднимается, до 60°С. Вода из котла отводится через выходной трубопровод.
5.2.3. Устройство и работа КИП и А по прилагаемой к комплекту документации.
6. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
На патрубке обратной воды устанавливаются показывающий манометр и термометр.
На подводящем патрубке прямой воды устанавливаются манометр.
7. РАЗМЕЩЕНИЕ И МОНТАЖ
7.1. Котел должен монтироваться в отдельных помещениях, обеспечивающих требования СНиП 2.01.02-85
7.2 Установка котла должна производиться в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,7кгс/см 2 : водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 115 °С» и по проекту котельной.
7.3 При монтаже следует обратить внимание на то, чтобы котел был установлен строго горизонтально к уровню пола котельной.
8. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
8.1. Котлы могут транспортироваться любым видом транспорта с соблюдением мер обеспечивающих их сохранность.
8.2. Котел разрешается поднимать только за подъемные проушины, установленные для этой цели. При подъеме и монтаже следует соблюдать особую осторожность во избежание падения или встряхивания котла с тем, чтобы не повредить футеровку или изоляцию котла.
Условия транспортировки и хранения котлов должны соответствовать требованиям группы 5 ГОСТ 15150-69.
8.3. Хранение котлов от 1 до 3 месяцев считается краткосрочным. Свыше 3-х месяцев - долгосрочным.
8.4. Краткосрочное хранение допускается под ограждающими конструкциями, защищающими котел от осадков.
8.5. Долгосрочное хранение производить в специальных помещениях, которые должны соответствовать следующим требованиям:
помещения должны быть сухими, проветриваемым, обеспечивать защиту котла от осадков;
в помещениях поддерживается плюсовая температура в зимнее время;
размеры помещения обеспечивают свободное размещение котлов.
8.6. При хранении наружные поверхности котлов должны быть очищены от грязи, вымыты и просушены.
8.7. Газоходы котлов очистить от загрязнений. Воду полностью слить. После слива воды внутреннее пространство котла просушить.
9. ПУСК И ОСТАНОВКА КОТЛА
Одновременно во избежание образования конденсата в элементах теплообмена первоначальный пуск котла, и переход его из холодного состояния в горячее должен происходить медленно. Рекомендуемая скорость нагрева воды в котле не должка превышать 1+1,5 °С/мин.
При пуске котла после непродолжительного простоя нагрузку котла и температуру подогрева воды можно повышать несколько быстрее, но не более 2 °С/мин.
При нарушении этих требований во время первоначального пуска котла, в элементах теплообмена возможно образование конденсата.
9.1. Остановка котла во всех случаях за исключением аварийной остановки, должна производиться только с письменного распоряжения администрации.
При остановке котла необходимо:
Прекратить подачу топлива в топку;
Отключить котёл от трубопровода после прекращения горения в топке. Если после отключения котла от трубопровода давление в котле повышается, подпитать котёл и произвести продувку;
Произвести расхолаживание котла и спуск воды из него;
Провентилировать топку и газоход в течении 10-15 мин., отключить насос и поддувало;
Обесточить щит напряжения;
Запрещается спускать воду из котла без распоряжения ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котельной. Спуск воды должен вестись медленно трубная часть при этом должна сообщаться с атмосферой при помощи воздухосборника и трёхходового крана манометра.
Порядок консервации остановленного котла должен соответствовать указаниям настоящей инструкции.
Для кратковременной остановки котла нет необходимости прерывать циркуляцию воды.
Несмотря на то, что в котельной установлено необходимое технологическое оборудование, и выполнены все необходимые мероприятия по подготовке котловой воды, однако при длительной эксплуатации, в силу причин отсутствия должного контроля со стороны эксплуатирующих организаций за работой водоподготовительного оборудования, на внутренних стенках элементов теплообмена котлов образуются твердые отложения в виде накипи. Для удаления накипи производится химическая очистка котлов. Химическая очистка котлов производится с помощью щелочей или кислот (тринатрийфосфат Na 3 PO 4. едкий натрий NaOH , соляная кислота HCL ).
Очистку тринатрийфосфатом производят в следующей последовательности:
Котел отключают от теплосети, снижают давление воды в котле до 0,5Атм и вводят в котел из специального бака хим. реагентов тринатрийфосфат из расчета 1,5кг на 1м
3
котловой воды, включают смесительный насос. Через 2 часа, часть котловой воды спускают в дренаж и вводят дополнительно тринатрийфосфат из расчета 0,75 кг на 1м
3
котловой воды. Снова включают смесительный насос для циркуляции воды в котле и в течение 5-6 часов «вываривают котел», при этом необходимо следить за температурой и давлением воды в котле, после чего охлаждают котел, спускают воду, промывают котел и заполняют его химически очищенной водой.
Кислотная очистка котлов наиболее эффективна при удалении накипи, по сравнению со щелочной. Но поскольку промывка кислотой относится к категории опасных видов работ, выполнение ее может быть поручено только организациям, имеющим лицензию на этот вид деятельности.
9.2 Аварийная остановка котла
9.2.1. Котел должен быть немедленно остановлен и отключен действием защит, или персоналом в случаях:
Обнаружения неисправности предохранительного клапана;
Если в основных элементах котла будут обнаружены трещины, выпучены, пропуски в сварных швах;
Снижения расхода воды через котел, ниже минимального допустимого значения;
Снижения давления воды в гидравлическом тракте котла ниже допустимого;
Давление поднялось выше разрешённого на 10% и продолжает расти, несмотря на прекращения подачи топлива и усиленное питание котла водой;
Перестал действовать питательный насос ;
Прекращена подача электроэнергии, а так же повреждены элементы котла, создающие опасность для обслуживающего персонала или угрозу разрушения котла;
Неисправности автоматики безопасности или аварийной сигнализации, включая исчезновение напряжения на этих участках;
Возникновение в котельной пожара, угрожающего персоналу или котлу.
9.2.2. Порядок аварийной остановки котла должен быть указан в производственной инструкции. Причины аварийной остановки котла должны быть занесены в сменном журнале.
10. ПОРЯДОК РАБОТЫ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
10.1 Порядок работы
После установки котла и подключения к системе отопления помещений, необходимо произвести заполнение системы и котла водой и провести осмотр. Колосники устанавливаются после гидравлического испытания и осмотра.
При растопке котла выполнять следующие работы:
1.открыть шибер дымохода, дверцы топки и поддувала;
2. удалить из топки и из поддувала зольника шлак и золу;
3. заложить в топку на колосники необходимое количество дров;
4. на дрова уложить комковой уголь;
5. поджечь дрова в топке;
6. закрыть дверцу топки и отрегулировать подачу вентилятора поддува или открытие дверцы поддувала по горению;
7. при стабильном горении дров и угля, равномерно по топке засыпать требуемое количество угля.
10.2 Техническое обслуживание
10.2.1 Техническое обслуживание заключается в периодических осмотрах, обдувке, чистке котла и его ремонте.
10.2.2 Перечень мероприятий по техобслуживанию.
В целях обеспечения надежной работы водогрейного котла рекомендуется выполнять следующие мероприятия:
Визуальный контроль утечек;
Проверка дренажного патрубка;
Проверка фланцевых соединений;
Обдувка;
Полная чистка, проверка поверхностей нагрева.
10.3 Обдувка и очистка котла
10.3.1. В целях обеспечения безукоризненной и более экономичной работы котла обдувка должна производиться достаточно часто. При возрастании температуры дымовых газов на 30-40 о С выше температуры газов чистого котла при той же самой нагрузке, следует произвести обдувку котла. Обдувка котла должна также производиться в том случае, если значительно возрастает сопротивление газового тракта котла.
10.3.2. Чистка котла от сажи производится через дверцы топки и зольника. Чистка может производиться либо ручной, либо механизированной щеткой (ершом). При чистке механизированной щеткой следует соблюдать осторожность во избежание повреждения труб.
10.3.3. Внутренний осмотр и чистка топки производится во время летнего простоя котла. Вся накопившаяся сажа и грязь удаляется со стенок топки и конвективной части с помощью стальной щетки.
10.3.4. Внутренний осмотр, промывку и чистку водяного тракта производить в летний период простоя котла ежегодно. Осмотр котла производить через дверцы топки и зольника.
Очистка котла от котельного камня и шлама производится химическим способом. Химическая очистка производится 5%-ым раствором соляной кислоты, ингибированной смесью ПБ-5 - 0,1% с уротропином - 0,5%; или смесь ПБ-5 с уротропином и ОП-10 при температуре 60-65°С. Время циркуляции раствора от 6 до 8 часов при скорости движения по тракту 1-1,5 м/сек.
После очистки произвести промывку котла, удалив из него через нижний сливной патрубок все отложения растворенной накипи и шлама. После чего необходимо как можно быстрее заполнить котел обработанной водой. При отсутствии такого состава котел следует нагреть до рабочей температуры и эффективно произвести аэрацию.
10.4 Ремонт котла
Ремонт котла во время гарантийного срока может производиться только с письменного разрешения изготовителя.
После гарантийного срока ремонт котла может выполняться только той фирмой, которая располагает техническими средствами, необходимыми для качественного выполнения работ.
10.5 Меры безопасности
10.5.1. При техническом обслуживании требуется строгое соблюдение мер безопасности. Ремонтные работы должны выполняться в строгом соответствии с нормами и правилами производства ремонтных работ.
10.5.2. Ремонт, очистку и осмотр котла разрешается производить только после соответствующего инструктажа на рабочем месте.
10.5.3. Работы внутри котла могут выполняться только при достаточно охлажденном котле. До начала работ котел необходимо провентилировать.
10.5.4. Запрещается работать в топке и конвективной части, имеющие температуру выше 60°С.
10.5.6. Ремонт котла производить при отключенных: воде, воздухе, при снятом питании с системы автоматики.
10.5.7. Осмотр, смазка и ремонт комплектующего оборудования производится в соответствии с инструкциями по эксплуатации на соответствующие изделия.
10.5.8. Не допускать выпадения горящего угля на пол. Расстояние от котла до сгораемых конструкций должно быть не менее 2000 мм.
10.5.9. Недопустимо оставлять вблизи растопленного котла дрова, уголь, горючие предметы или сушить одежду.
10.5.11. Запрещается применять для растопки котла легковоспламеняющееся топливо или взрывоопасные вещества (бензин, керосин, ацетон и т.п.).
10.5.12. На работающем котле не допускается повышения температуры воды более 100 0 С, при повышении температуры необходимо уменьшить горение топлива, прикрыв шибер вентилятора поддува или дверцу поддувала и уменьшив тягу или увеличить расход воды.
11. КОНСЕРВАЦИЯ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА
Порядок консервации котла для длительного хранения должен соответствовать настоящей инструкции.
Консервация котла на период до одного месяца должна происходить мокрым методом, для этого необходимо:
Остановить котёл согласно инструкции;
Отключить трубопровод котла от общих магистралей;
Заполнить внутренний объём котла защитным раствором: едкий натрий1000 мг/л, фосфорный ангидрид 100 мл/л и сульфат натрия 200 мг/л;
Перед пуском котла, прошедшим мокрую консервацию, открыть систему, щелочной раствор выпустить и промыть чистой водой;
При длительной остановке котла (более одного месяца) консервацию необходимо производить сухим способом, для этого необходимо:
Остановить котёл согласно инструкции;
При давлении в котле равном половине рабочего произвести продувку котла согласно инструкции;
После снижения температуры до 50-60ºС спустить воду из котла;
Очистить поверхность нагрева от накипи и шлама;
Осушить внутренности котла путем продувки сжатым воздухом;
Завести в коллектор ранее заготовленные противни, заполненные негашеной известью (по 1кг в каждый коллектор, или безводным хлористым кальцием по 0,5кг каждый в каждый коллектор).
Перед пуском котла, находящегося в сухой консервации, в работу необходимо изъять из коллекторов противни с известью (хлористым кальцием).
Консервацию и расконсервацию приборов, защиты, управления и вспомогательного оборудования согласно инструкции по монтажу и эксплуатации заводов-изготовителей этих приборов и оборудования.
Питание котла, находящегося на консервации, электроэнергией должно быть исключено.
12. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
12.1. Капитальные и текущие ремонты водогрейных котлов должны производиться в соответствие со специально разработанными графиками. Мелкие дефекты, обнаруженные при эксплуатации, необходимо устранить в кратчайший срок на работающем котле (если допускают правила эксплуатации) или при его остановке.
12.2. Меры безопасности при эксплуатации, подготовка к работе, порядок работы, измерение параметров, регулировка и настройка, проверка технического состояния в процессе эксплуатации, характерные неисправности и методы их устранения и техническое обслуживание должны производиться по соответствующим разделам технического описания котла.
Вдовенко Денис Юрьевич – технический директор
Запорожцев Валерий Анатольевич – начальник лаборатории
Посохов Артем Игоревич – специалист по неразрушающему контролю
Экспертная организация ООО "Теплоэнерго", г. Ростов-на-Дону
В статье приведены рекомендации по консервации паровых котлов в барабанном и прямоточном исполнении в зависимости от конструктивных особенностей, причин и сроков простоя оборудования. Рассмотрен механизм протекания стояночной коррозии металла и его последствия.
Ключевые слова: тепловая энергоустановка, стояночная коррозия, консервация, опасный производственный объект, паровой котел, безопасность.
Соблюдение требований «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок» и правил безопасности требует от организаций, эксплуатирующих тепловые энергоустановки, осуществлять консервацию теплоэнергетического оборудования в следующих случаях:
− при режимных остановах оборудования (вывод в резерв на определенный и неопределенный сроки, вывод в текущий и капитальный ремонты, аварийный останов) ;
− при остановах оборудования в продолжительный резерв или ремонт (реконструкцию) сроком более 6 месяцев ;
− по окончании отопительного сезона или при остановке водогрейные котлы и теплосети консервируются .
Консервация паровых котлов в период их простоя предусматривает комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на сохранение рабочего состояния оборудования путем предотвращения протекания коррозии на его поверхности, продлению срока эксплуатации, а также сокращению затрат на ремонт и восстановление оборудования в дальнейшем.
Согласно требованию правил организация, эксплуатирующая паровой котел должна разработать и утвердить техническое решение по его консервации. В целях соблюдения требований закона о промышленной безопасности, документация на консервацию опасного производственного объекта подлежит экспертизе промышленной безопасности .
Технические решения по консервации должны содержать:
− способы консервации котлов при различных видах остановов и продолжительности простоя;
− технологическую схему консервации;
− перечень вспомогательного оборудования, посредством которого осуществляется консервация.
На основании технических решений составляется и утверждается инструкция по консервации парового котла. В свою очередь инструкция по консервации должна содержать:
− подготовительные операции, выполняемые до проведения консервации;
− технологию консервации парового котла;
− технологию расконсервации парового котла;
− меры безопасности при проведении работ.
С технической точки зрения, консервация котлов необходима для предотвращения протекания стояночной коррозии металла. Стояночная коррозия возникает в результате агрессивного воздействия кислорода воздуха контактирующего с влажной металлической поверхностью котла в период его простоя. Другими словами, стояночная коррозия является видом кислородной коррозии, механизм протекания которой можно описать согласно химической реакции:
4Fe + 6Н 2 О + 3О 2 = 4Fe(OH) 3 (1)
Отличить стояночную коррозию от других видов коррозии возможно по наличию характерных язвин и накоплению продуктов коррозии на поверхности металла (рисунок 1), образующихся под отложениями шлама, в котором содержится большее количество влаги после спуска котловой воды.
Рисунок 1 – Стояночная коррозия.
Способы консервации барабанных паровых котлов:
− сухой останов котла (СО);
− поддержание в котле избыточного давления;
− заполнение поверхностей нагрева котла азотом (А);
− гидразинная обработка (ГО) поверхностей нагрева при пониженных параметрах котла;
− трилонная обработка (ТО) поверхностей нагрева котла;
− фосфатно-аммиачная «выварка» (ФВ);
− заполнение поверхностей нагрева котла защитными щелочными (ЗЩ) растворами;
− консервация котла контактным ингибитором (КИ).
Способы консервации прямоточных паровых котлов:
− сухой останов котла;
− заполнение поверхностей нагрева котла азотом;
− гидразинная обработка поверхностей нагрева при рабочих параметрах котла;
− консервация котла контактным ингибитором.
Метод консервации парового котла путем сухого останова основан на принципе обеспечения содержания внутренней поверхности оборудования в сухом состоянии на весь период консервации. Осуществляется путем дренирования котла при давлении выше атмосферного (0,8 - 1,0 МПа), что позволяет провести подсушку внутренних поверхностей барабана, коллекторов и труб за счет тепла, аккумулированного металлом, обмуровкой и изоляцией котла. Для предотвращения попадания влаги трубопроводы пара и воды отключают от котла путем плотного закрытия запорной арматуры и установки заглушек. После полного остывания котла необходимо периодически следить за тем, чтобы вода или пар не попали в котел, для этого необходимо время от времени кратковременно открывать дренажи в нижних точках коллекторов и трубопроводов.
Метод консервации путем поддержания в котле избыточного давления основан на принципе препятствия проникновения кислорода воздуха внутрь котла. После останова котла и снижения давления до атмосферного воду из него дренируют, далее приступают к заполнению консервирующей водой и организации ее протока через котел. Обязательное требование к консервирующей воде – удаление растворенного кислорода в деаэраторе. В период консервации на котле поддерживают давление 0,5 - 1,5 МПа и проток воды со скоростью 10 - 30 м 3 /ч. Контроль за содержанием кислорода в консервирующей воде осуществляют путем ежемесячного отбора проб из чистого и солевого отсеков пароперегревателя.
Метод консервации путем заполнения поверхностей нагрева котла азотом и поддержанием в котле избыточного давления предотвращает доступ кислорода и обеспечивает образование защитной пленки на поверхности метала. В случае останова котла на период до 10 суток, консервацию поверхности нагрева азотом можно осуществлять без слива котловой воды. Если останов предполагает более долгий период консервации, воду из котла необходимо слить. Подача азота в котел осуществятся через выходные коллекторы пароперегревателя и воздушники барабана. Давление газа при консервации должно поддерживаться на уровне 5 - 10 кПа.
Оставшиеся методы консервации паровых котлов можно объединить в одну большую группу – консервацию мокрым способом. Их принцип основан на заполнении котла консервирующим раствором, обеспечивающий образование по поверхности котла защитной пленки в течение длительного времени, в некоторых случаях защитная пленка устойчива при попадании в котел кислорода. Приготовление консервирующего раствора реагентов осуществляется в баке, подача раствора в котел осуществляется с применением дозирующего насоса. Приготовление консервирующего раствора необходимой концентрации осуществляется согласно утвержденным методикам.
При выборе способа консервации парового барабанного котла рекомендуется применять таблицу 1.
Примечания:
1. На котлах давлением 9,8 МПа без обработки питательной воды гидразином, должна проводиться ТО не реже одного раза в год.
2. А - заполнение поверхностей нагрева котла азотом.
3. ГРП + СО - гидразинная обработка при рабочих параметрах котла с последующим сухим остановом; ГО + ЗЩ, ТО + ЗЩ, ФВ + ЗЩ - заполнение котла щелочным раствором с предшествующей реагентной обработкой.
4. ТО + КИ (консервация контактным ингибитором с предшествующей трилонной обработкой ).
5. «до», «после» - до ремонта и после него.
При консервации парового прямоточного котла рекомендуется:
1. В случае останова на срок до 30 дней осуществлять консервацию путем сухого останова котла.
2. В случае вывода котла в резерв на срок до 3 месяцев или ремонт на срок до 5 - 6 месяцев осуществлять гидразинную или кислородную обработку в сочетании с сухим остановом котла.
3. В случае более продолжительных сроков резерва или ремонта консервацию котла осуществлять с применением контактного ингибитора или путем заполнения поверхностей нагрева котла азотом.
Таблица 1 – Способы консервации барабанных паровых котлов
в зависимости от вида и продолжительности простоя.
Выводы :
1. Консервация парового котла в период его простоя проводится с целью предупреждения развития стояночной коррозии металла.
2. Методы предупреждения стояночной коррозии основаны на принципах:
– исключения контакта кислорода воздуха с металлической поверхностью оборудования;
– обеспечения поверхности металла в сухом состоянии;
– создания защитной пленки на поверхности металла или коррозионно-защитного состава воды.
3. При выборе метода консервации паровых котлов необходимо учитывать: причину вывода оборудования в консервацию, продолжительность планируемого простоя оборудования, конструктивные особенности оборудования исходя из паспортных данных.
4. Документация на консервацию опасного производственного объекта подлежит экспертизе промышленной безопасности.
Список литературы :
1. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок. Утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115.
2 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением". Утв. приказом Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116.
Консервация оборудования – это мероприятие, которое совершается для защиты металлических элементов от коррозии во время остановки работы котлов на неопределенный (длительный) период. Есть четыре метода консервации: газом, жидкостью, сухим способом и избыточным давлением. В этой статье мы рассмотрим каждый из них, и вы сможете выбрать оптимальный вариант для ваших условий.
Консервация водогрейных котлов газом
Редуктор для аргона.
Первым разберем консервацию котлов газом. Суть заключается в том, что в нагреватель закачивается газ, который при контакте с влажными металлическими поверхностями не запускает процессы окисления, то есть коррозию. Газ полностью выдавливает воздух, в котором содержится кислород. Можно использовать:
- аргон;
- азот;
- гелий;
- аммиак.
В инструкции по консервации водогрейных котлов есть четкий алгоритм действий. Для начала нужно заполнить нагреватель деаэрированной водой – это вода, из которой удален воздух. Но в принципе, можно заливать и обычную воду. Затем к верхнему патрубку нагревателя подключается баллон с газом.
Давление в газовом баллоне огромное, порядка 140 атмосфер. Если дать такое давление напрямую в , то его разорвет. Поэтому на баллон накручивается редуктор.
На нем есть два манометра. Один манометр показывает давление, которое идет с баллона, а второй манометр – давление, которое подается в котел. На редукторе можно установить необходимое давление и когда это значение будет достигнуто, то подача газа из баллона прекращается. Таким образом, можно не только безопасно заполнить котел газом, но и нагнать давление до необходимого значения (рекомендуется 0,013 мПа).
Процесс происходит примерно так:
- газ медленно выдавливает воду из котла (нижний патрубок должен быть открыт);
- после того как вся жидкость вышла нижний патрубок перекрывается;
- по достижении давления в котле 0,013 мПа газ перестает поступать;
- перекрывается верхний патрубок, к которому подключен редуктор.
Время от времени нужно проверять давление газа и в случае необходимости вносить корректировки. Главное, не допустить попадания воздуха в котел.
Мокрый метод для консервации отопления
Мокрый метод подходит как для консервации котлов, так и системы отопления в целом. Способ заключается в том, чтобы заполнить контур специальной жидкостью, которая не даст металлу поржаветь. Если дом совсем не топиться и есть риск замораживания, то в качестве консервационной жидкости можно использовать только (незамерзающие жидкости на основе пропиленгликоля). Концентраты не замерзают даже при -60, но при этом сильно загусают. Их можно разводить до необходимой консистенции, тем самым регулируя минимальную рабочую температуру. Недостаток антифризов в том, что они дорогие, высушивают резину, у них высокая степень текучести, при перегреве превращаются в кислоту.
Если вы не планируете использовать в течение нескольких месяцев, то его нужно законсервировать.
То же касается и это значительно продлевает их жизнь.
Если вам нужно законсервировать котел и нет риска, что жидкость в нем замерзнет, то кроме антифриза можно использовать воду с добавлением сульфата натрия. Его концентрация должна быть не менее 10 гр/л. После этого жидкость нагревается, чтобы удалить из нее воздух и все патрубки закупориваются. Жидкость закачивается при помощи насоса для опрессовки. Они бывают разные: ручные, автоматические, бытовые и профессиональные. О том, мы уже писали.
Сухой метод консервации водонагревателей
Консервация котельной сухим методов дает такие же высокие гарантий сохранности оборудования, как вышеописанные способы. Суть дела заключается в том, чтобы полностью просушить внутренние каналы от влаги. Сделать это можно несколькими способами:
- продуть сильным напором теплого воздуха;
- выпарить влагу.
В РФ завоевал авторитет, поэтому объемы его продаж постоянно растут.
В итальянских неисправности случаются только в случае неправильной эксплуатации.
Выпарить влагу можно, включив горелку или разведя пламя в топке пустого (без жидкости) котла. Важно чтобы пламя было очень медленным, чтобы не прогорел теплообменник. В каналах нагревателя остается воздух, а в нем всегда присутствует влага в виде пара. Эта влага может сконденсироваться при определенных условиях. Наличие влаги в воздухе хоть и медленно, но все же приводит к разрушению металла. Поэтому нужно делать закладки влагопоглощающего вещества. Для этого подходит зернистый хлористый калий или негашёная известь. Периодически влагопоглощающие порошки нужно менять (раз в два месяца).
Консервация котла избыточным давлением
Этот метод применяется только в том случае, если остановить котел нужно не более чем на 10 дней и нет риска размораживания системы. Все, что нужно – это заполнить нагреватель деаэрированной водой и поднять давление выше атмосферного. В этом случае исключается возможность попадания кислорода в агрегат.
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И КОТЕЛЬНЫХ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО
КОНСЕРВАЦИИ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ АМИНОВ
РД 34.20.596-97
|
Разработано: |
Московским энергетическим институтом (Техническим Университетом) (МЭИ), Всероссийским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом атомного энергетического машиностроения (ВНИИАМ), Департаментом Науки и техники РАО "ЕЭС России" |
|
Исполнители: |
Мартынова О.И. (научный руководитель), Рыженков В.А., Куршаков А.В., Петрова Т.И., Поваров О.А., Дубровский-Винокуров И.Я. (МЭИ), Филиппов Г.А. (научный руководитель), Кукушкин А.Н., Салтанов Г.А., Михайлов В.А., Балаян Р.С., Величко Е.В. (ВНИИАМ) |
|
Утверждено: |
Начальник Департамента науки и техники РАО "ЕЭС России" |
|
А.П. Берсенев |
ОТРАСЛЕВОЙ РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНСЕРВАЦИИ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ АМИНОВ |
РД 34.20.596-97 |
|
Вводятся впервые |
Настоящий отраслевой Руководящий Документ:
Разработан в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (РД 34.20.501-95);
Распространяется на основное тепломеханическое оборудование тепловых электростанций и устанавливает способ консервации и последовательность операций ее проведения при различных видах остановов (плановые и аварийные остановы, остановы для проведения текущего, среднего и капитального ремонтов, остановы в резерв на определенный и неопределенный срок);
Предназначен для эксплуатационного персонала ТЭС, водогрейных котельных, персонала наладочных предприятий, заводов-изготовителей энергетического оборудования, проектных и научно-исследовательских организаций.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Консервацию теплоэнергетического оборудования (котлы, турбины, подогреватели) с применением аминосодержащих соединений проводят для защиты от атмосферной коррозии пароводяных трактов в случаях:
Кратковременных плановых или аварийных остановов;
Остановов для текущего, среднего или капитального ремонта:
Вывода оборудования в резерв;
При выводе оборудования из эксплуатации на длительный срок.
1.2. Защитный эффект обеспечивается за счет создания на внутренних поверхностях оборудования молекулярной адсорбционной пленки консерванта, предохраняющей металл от воздействия кислорода, углекислоты, других коррозионно-агрессивных примесей и существенно снижающей скорость коррозионных процессов.
1.3. Выбор параметров процесса консервации (временные характеристики, концентрации консерванта и т.д.) осуществляется на основе предварительного анализа состояния оборудования энергоблока (удельная загрязненность поверхностей, состав отложений, проводимого водного химического режима и т.д.).
1.4. При консервации осуществляется сопутствующая частичная отмывка пароводяных трактов оборудования от железо- и медьсодержащих отложений и коррозионно-активных примесей.
1.5. Качество консервации оценивается по величине удельной сорбции консерванта на поверхности оборудования, которая не должна быть ниже 0,3 мкг/см 2 . При возможности проводятся гравиметрические исследования образцов-свидетелей и выполняются электрохимические испытания вырезанных образцов.
1.6. Преимущества данной технологии консервации заключаются в следующем:
Обеспечивается надежная защита оборудования и трубопроводов, в том числе в труднодоступных местах и застойных зонах, от протекания стояночной коррозии в течение длительного промежутка времени (на срок не менее 1 года);
Существенно сокращается время пуска оборудования в. эксплуатацию;
Обеспечивается возможность осуществления защиты от коррозии не только конкретного оборудования по отдельности, но и всей совокупности этого оборудования, т.е. энергетического блока в целом;
Коррозионно-защитный эффект сохраняется после дренирования и вскрытия оборудования, а также и под слоем воды;
Не требуется проведения специальных мероприятий по расконсервации, обеспечивается быстрое повторное введение в эксплуатацию как отдельных элементов, так и всего законсервированного оборудования в целом;
Позволяет проводить ремонтные и регламентные работы со вскрытием оборудования;
Консервация осуществляется без значительных временных трудозатрат, расходов тепла и воды;
Обеспечивается экологическая безопасность;
Исключается применение токсичных консервантов.
1.7. На основе данных методических указаний на каждой электростанции должна быть составлена и утверждена рабочая инструкция по проведению консервации оборудования с подробным указанием мероприятий, обеспечивающих строгое выполнение технологии консервации и безопасность проводимых работ.
2. СВЕДЕНИЯ О КОНСЕРВАНТЕ
2.1. Для проведения консервации используется выпускаемый отечественной промышленностью консервант флотамин (октадециламин стеариновый технический), являющийся одним из высших пленкообразующих алифатических аминов. Это воскообразное вещество белого цвета, основные свойства которого приведены в ТУ-6-36-1044808-361-89 от 20.04.90 (взамен ГОСТ 23717-79). Наряду с отечественным консервантом может быть использован зарубежный аналог OДACON (ОДА конденсационный) повышенной степени очистки, соответствующий европейскому стандарту DIN EN ISO 9001:1994 со следующими основными параметрами:
2.2. Отбор проб консерванта и правила приемки необходимо осуществлять в соответствии с ГОСТ 6732 (красители органические, продукты промежуточные для красителей, вещества текстильно-вспомогательные). Показатели технических требований, предусмотренные ТУ, соответствуют мировому уровню и требованиям потребителей.
2.3. Предельно-допустимая концентрация флотамина в воздухе рабочей зоны не должна превышать 1 мг/м 3 (ГОСТ 12.1.005-88).
4.1.2.5. Штатный химконтроль выполняется в обычном объеме. 4.1.3. Консервация из "холодного"
состояния.
4.1.3.1. Заполнить котел питательной водой с температурой не ниже 80 °С через коллектор нижних точек с одновременным дозированием консерванта до растопочного уровня. Растопить котел для создания необходимой температуры не ниже 100 °С и не выше 150 °С. 4.1.3.2. Установить в контуре расчетную концентрацию консерванта. В зависимости от результатов анализов проводить периодическое дозирование консерванта либо в нижние точки экранов, либо в нижний пакет водяного экономайзера. 4.1.3.3. Периодически производить продувку котла через дренажи нижних точек для удаления шлама, образовавшегося в процессе консервации оборудования вследствие частичной отмывки. Во время проведения продувки дозирование консерванта прекратить. После продувки производить подпитку котла. 4.1.3.4. Периодической растопкой котла или регулировкой количества включенных горелок необходимо поддерживать в рабочем контуре требуемые для консервации параметры (температура, давление). При растопке котла открыть воздушник насыщенного пара с пароперегревателя для сдувки пара. 4.1.3.5. После окончания консервации погасить горелки, кратковременно провентилировать газо-воздушный тракт, отключить дымососы и закрыть шибера, отключить систему дозирования консерванта и перевести котел в режим естественного расхолаживания. При средней температуре воды в котле 60 °С сдренировать котел в систему ГЗУ или при соблюдении норм ПДК осуществить сброс воды в канализацию. При нарушении технологических параметров процесса консервации прекратить работы и начать консервацию после восстановления необходимых параметров работы котла. 4.1.4. Консервация при останове.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
СО – первый этап, дальнейшая консервация зависит от последующего срока ремонта, резерва
Примечания:
1. На котлах давлением 9,8 и 13,8 МПа без обработки питательной воды гидразином рекомендуется проведение ТО не реже одного раза в год.
2. А – заполнение поверхностей нагрева котла азотом .
3. ГРП+СО – гидразинная обработка при рабочих параметрах котла с последующим сухим остановом; ГО+ЗЩ, ТО+ЗЩ, ФВ+ЗЩ – заполнение котла щелочным раствором с предшествующей реагентной обработкой;
4. ТО+КИ – консервация контактным ингибитором с предшествующей трилонной обработкой;
5. «До», «после» – до ремонта и после него.
5. Способы консервации водогрейных котлов
5.1. Консервация раствором гидроксида кальция
5.1.1. Способ консервации раствором гидроксида кальция основан на высокоэффективных ингибирующих способностях раствора гидроксида кальция Ca(ОН)2. Защитная концентрация гидроксида кальция составляет 0,7 г/кг и выше.
Данный способ регламентирован .
5.1.2. При проведении консервации поверхностей нагрева водогрейных котлов заполнением раствором гидроксида кальция выполнением предлагаемых мероприятий достигается следующий эффект:
Формирование устойчивой защитной пленки при контакте с металлом раствора гидроксида кальция в течение 3 – 4 недель
Сохранение в течение 2 – 3 мес защитного действия пленок при опорожнении котла от раствора после контакта в течение 3 – 4 недель или более.
Полное заполнение водогрейного котла раствором гидроксида кальция при осуществлении консервации
Возможность дренирования раствора для проведения ремонтных работ после выдержки в котле в течение 3 – 4 недель
Применение способа для консервации водогрейных котлов любых типов на электростанциях, имеющих водоподготовительные установки с известковым хозяйством.
Проведение консервации раствором гидроксида кальция при выводе котла в резерв на срок до 6 мес. или выводе в ремонт на срок до 3 мес.
5.1.3. Консервацию поверхностей нагрева водогрейных котлов с заполнением раствором гидроксида кальция рекомендуется проводить выполнением предлагаемых мероприятий, поддержанием следующих параметров и максимальной реализацией возможностей схемы:
Приготовления раствора гидроксида кальция в ячейках мокрого хранения извести с плавающим устройством всасывания (рисунок 4)
Отстаивания известкового молока в течение 10 – 12 ч до полного осветления раствора после засыпки извести (пушонки, строительной извести, отходов гашения карбида кальция) в ячейки и перемешивания
Сохранения концентрации гидроксида кальция в растворе не более 1,4 г/кг вследствие малой его растворимости при температуре 10 – 25°С
Контролем положения плавающего устройства всасывания при откачке раствора из ячейки, не допуская захвата отложений со дна ячейки
Возможности использования для заполнения котлов раствором схемы кислотной промывки водогрейных котлов, приведенной на рисунке 6
Дренированием воды из котла перед заполнением его консервирующим раствором
Перекачиванием раствора гидроксида кальция из ячеек извести в бак приготовления реагентов
Промывкой трубопровода водой перед перекачкой во избежание попадания в бак известкового молока, подаваемого по этому трубопроводу на предварительную очистку водоподготовительной установки
Заполнением котла при циркуляции раствора по контуру «бак - насос - трубопровод подачи раствора - котел - трубопровод сброса раствора - бак»
Определением количества приготавливаемого известкового раствора, исходя из обеспечения заполнения консервируемого котла и схемы циркуляции, включая бак. При заполнении котла насосом из бака без организации циркуляции через котел, объем приготовленного известкового молока зависит только от водяного объема котла. Водяной объем котлов ПТВМ-50, ПТВМ-100, ПТВМ-180 составляет соответственно 16, 35 и 60 м3
Сохранением консервирующего раствора в котле на все время простоя в резерве, с плотным закрытием всей запорной арматуры на котле
1 – бак приготовления химических реагентов;
2 – насос заполнения котла раствором химических реагентов;
3 – подпиточная вода; 4 – химические реагенты;
5 – известковое молоко в мешалки предочистки;
6 – ячейки известкового молока; 7 – водогрейные котлы;
8 – к другим водогрейным котлам; 9 – от других водогрейных котлов.
Рисунок 6 – Схема консервации водогрейных котлов.
Возможности дренирования раствора при необходимости проведения ремонтных работ после выдержки в котле в течение не менее 3 – 4 недель с расчетом включения котла в работу после окончания ремонта.
Проверкой не реже одного раза в две недели значения pH раствора при сохранении на время простоя консервирующего раствора в котле
Организацией циркуляции раствора через котел для отбора контрольных анализов
Отбором пробы из воздушников при проведении циркуляции
Дренированием раствора из всего контура, если значение pH ³ 8,3 и заполнение свежим раствором гидроксида кальция
Проведением дренирования консервирующего раствора из котла небольшим расходом с разбавлением его водой до значения pH < 8,5
Дренированием и промывкой котла сетевой водой до жесткости промывочной воды перед пуском, если котел был заполнен консервирующим раствором.
5.2. Консервация раствором силиката натрия
5.2.1. Силикат натрия (жидкое натриевое стекло) образует на поверхности металла прочную, плотную защитную пленку в виде соединений Fe3O4·FeSiO3. Эта пленка экранирует металл от воздействия коррозионных агентов (СО2 и О2).
5.2.2. Формирование защитной пленки происходит при выдержке консервирующего раствора в котле в течение нескольких суток или при циркуляции раствора через котел в течение нескольких часов.
5.2.3. Консервацию поверхностей нагрева водогрейных котлов силикатом натрия рекомендуется проводить поддержанием следующих концентраций и выполнением предлагаемых организационных и технических мероприятий:
Полное заполнение водогрейного котла раствором силиката натрия с концентрацией SiO2 в консервирующем растворе не менее 1,5 г/кг
Применение силиката натрия для консервации водогрейных котлов любых типов
Проведение консервации силикатом натрия при выводе котла в резерв на срок до 6 мес. или в ремонт на срок до 2 мес.
Использование для заполнения котлов раствором схемы кислотной промывки водогрейных котлов, приведенной на рисунке 6
Возможности использования существующих бака с насосом для консервации энергетических котлов (рисунок 2)
Приготовление раствора силиката натрия на умягченной воде, так как использование воды с жесткостью выше 3 мг·экв/кг может привести к выпадению из раствора хлопьев силиката натрия
Приготовление консервирующего раствора силиката натрия в баке при циркуляции воды по схеме «бак– насос– бак» с вливанием жидкого стекла в бак через люк
Определение ориентировочного расхода жидкого товарного силиката натрия из расчета не более 6 л на 1 м3 объема консервирующего раствора
Дренирование воды из котла перед заполнением его консервирующим раствором
Установление рабочей концентрации SiO2 в консервирующем растворе на уровне 1,5 – 2 г/кг
Определение количества приготавливаемого раствора, исходя из обеспечения заполнения консервируемого котла и схемы циркуляции, включая бак. При заполнении котла насосом из бака без организации циркуляции через котел, объем приготовленного известкового молока зависит только от водяного объема котла. При заполнении котла без организации циркуляции, объем приготовленного раствора зависит только от объема котла.
Сохранение консервирующего раствора в котле на все время простоя в резерве
Возможность дренирования раствора при необходимости проведения ремонтных работ после выдержки в котле в течение не менее 4 – 6 суток с расчетом включения котла в работу после окончания ремонта.
Дренирование раствор из котла для проведения ремонта после циркуляции раствора через котел в течение 8 – 10 ч при скорости 0,5 – 1 м/с
Поддержание избыточного давления 0,01 – 0,02 МПа сетевой водой открытием задвижки на байпасе на входе в котел при сохранении консервирующего раствора в нем на все время простоя
Отбор пробы из воздушников в период консервации один раз в неделю для контроля концентрации SiO2 в растворе
Добавление необходимого количества жидкого силиката натрия и организация циркуляции раствора через котел в бак до достижения требуемой концентрации при снижении концентрации SiO2 менее 1,5 г/кг
Вытеснение консервирующего раствора в трубопроводы сетевой воды небольшими порциями (путем частичного открытия задвижки на выходе из котла) по 5 м3/ч в течение 5 – 6 ч для котла ПТВМ-100 и 10 – 12 ч для котла ПТВМ-180 при расконсервации водогрейного котла перед его растопкой.