В котельной с паровыми котлами использование теплоты непрерывной продувки котлов является обязательным. Использованная в охладителе продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец.
Деаэрированная вода с температурой около 104 єС питательным насосом подается в паровые котлы. Подпиточная вода для системы теплоснабжения забирается из того же деаэратора, охлаждаясь в охладителе деаэрированной воды до 70єС перед поступлением к подпиточному насосу.
Использование общего деаэратора для приготовления питательной и подпиточной воды возможно только для закрытых систем водоснабжения из-за малого расхода подпиточной воды в них.
В открытых системах теплоснабжения расход подпиточной воды значителен, поэтому в котельной следует устанавливать два деаэратора: один для приготовления питательной воды, другой - подпиточной воды. В котельных с паровыми котлами чаще всего устанавливают деаэраторы атмосферного типа.
Описание оборудования. Для обеспечения безопасной и бесперебойной работы котлы оборудуют соответствующей арматурой и контрольно-измерительными приборами (КИП). К арматуре относятся: предохранительные, питательные и обратные клапаны, вентили и задвижки, а также водоуказательные и продувочные устройства. Контрольно-измерительные приборы предназначены для наблюдения и контроля за процессом работы котла. К ним относятся: манометры, тягометры, термометры, расходомеры, газоанализаторы и другие. В зависимости от типа котла (паровой или водогрейный) на него устанавливают различную арматуру и контрольно-измерительные приборы.
Предохранительный клапан предназначен для предотвращения повышения давления в котле выше допустимого. При повышении давления в котле или трубопроводе выше допустимого тарелка клапана поднимается, освобождая седло, часть теплоносителя через выходное отверстие уходит в атмосферу, и давление падает до нормального. Шток клапана вместе с тарелкой под действием груза (рычажный) или пружины (пружинный) опускается в первоначальное положение, выходное отверстие перекрывается.
Котлы с барабанами независимо от их производительности должны оборудоваться двумя предохранительными клапанами. Для паровых котлов паропроизводительностью более 100 кг/ч один клапан (контрольный) должен пломбироваться.
На питательном трубопроводе к паровому котлу устанавливают обратный клапан и запорное устройство.
Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо при эксплуатации котельной, предусматривают установку показывающих приборов: для контроля параметров, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования, - сигнализирующих показывающих приборов, а для контроля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования или хозяйственных расчетов, - регистрирующих или суммирующих приборов.
Для котлов производительностью более 30 т/ч устанавливают показывающие приборы для измерения:
а) температуры пара за пароперегревателем до главной паровой задвижки (показывающий и регистрирующий);
б) температуры питательной воды за экономайзером;
в) температуры уходящих газов (показывающий и регистрирующий):
г) температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
д) давления пара в барабане;
е) давления перегретого пара до главной паровой задвижки (показывающий и регистрирующий);
ж) давления пара у мазутных форсунок;
з) давления питательной воды на входе в экономайзер после регулирующего органа;
и) давления воздуха после дутьевого вентилятора;
к) давления жидкого и газообразного топлива перед горелками за регулирующим органом;
л) разрежения в топке;
м) разрежения перед дымососом;
н) расхода пара от котла (показывающий и регистрирующий);
о) расхода жидкого и газообразного топлива на котел (суммирующие и регистрирующие);
п) расхода питательной воды к котлу (показывающий и регистрирующий);
р) содержания кислорода в уходящих газах (автоматический показывающий и регистрирующий газоанализатор);
с) уровня воды в барабане котла.
Кроме того, в котельной устанавливают регистрирующие приборы для измерения:
а) температуры перегретого пара в общем паропроводе к потребителям;
б) температуры воды в подающих трубопроводах систем теплоснабжения и горячего водоснабжения и в каждом обратном трубопроводе;
в) температуры возвращаемого конденсата;
г) давления пара в общем паропроводе к потребителю (при требовании потребителя);
д) давления воды в каждом обратном трубопроводе системы теплоснабжения;
е) давления и температуры газа в общем газопроводе котельной;
ж) расхода воды в каждом падающем трубопроводе систем теплоснабжения и горячего водоснабжения (суммирующий);
з) расхода пара к потребителю (суммирующий);
и) расхода воды, поступающей на подпитку тепловой сети, при ее количестве 2 т/ч и более (суммирующий);
к) расхода циркуляционной воды горячего водоснабжения (суммирующий);
л) расхода возвращаемого конденсата (суммирующий);
м) расхода газа в общем газопроводе котельной (суммирующий);
н) расхода жидкого топлива в прямой и обратной магистралях (суммирующие).
Суммирующий прибор определяет расход среды по частоте вращения установленного в корпусе рабочего колеса или ротора.
Контроль и наблюдение за уровнем воды в паровом котле ведут с помощью водоуказательных стекол. На каждом вновь изготовленном паровом котле для постоянного наблюдения за положением уровня воды в барабане должно быть установлено не менее двух водоуказательных приборов прямого действия. Водоуказательное стекло представляет собой стеклянную трубку, концы которой вставлены в головки кранов, соединенных с водяным и паровым пространством барабана. При расстоянии от площадки, с которой ведется наблюдение за уровнем воды, до оси барабана более 6 м или при плохой видимости водоуказательных приборов кроме установленных на барабане устанавливают сниженные указатели уровня. Эти указатели работают по принципу уравновешивания двух столбов воды в сообщающихся трубках с помощью специально окрашенной жидкости с плотностью большей, чем плотность воды. Сопоставление показаний сниженных указателей уровня и водоуказательных приборов должно производиться не реже одного раза в смену с записью выполненной операции в вахтенный журнал.
Для измерения давления воды и пара на котлах устанавливают манометры. Манометр к котлу присоединяют с помощью изогнутой трубки в виде петли-сифона. В сифоне вследствие конденсации пара образуется водяной затвор, предохраняющий механизм прибора от теплового воздействия пара.
Манометр по давлению пара устанавливают на барабан котла, а при наличии у котла пароперегревателя и за пароперегревателем (до главной задвижки). Манометр должен быть с такой шкалой, чтобы при рабочем давлении стрелка находилась в средней трети шкалы. На шкале манометра красной чертой отмечено максимально допустимое давление в данном котле, при превышении которого работа запрещена.
Для измерения температуры воды устанавливают термометры различных типов и конструкций.
На паропроводах перегретого пара, находящихся на участке от котлов до главной паровой задвижки, должны быть установлены приборы для измерения температуры перегретого пара.
Для котлов с естественной циркуляцией паропроизводительностью свыше 20 т/ч обязательна установка прибора, регистрирующего температуру пара.
У котельных агрегатов, сжигающих топливо, перед форсунками измеряется его температура и давление. При работе на газообразном топливе должно измеряться давление газа и воздуха перед каждой горелкой после регулирующих органов, а также, разрежение в верхней части топочной камеры. Для измерения разрежения в топке и тяги за котлом устанавливают тягонапоромеры.
Для измерения расходов используют расходомеры различных видов.
Контроль содержания кислорода в уходящих газах осуществляется различными газоанализаторами.
Как правило, вышеперечисленные приборы и датчики работают в паре с вторичным показывающим прибором или выводятся на ЭВМ оператора котельной.
На каждом котле должны быть предусмотрены приборы безопасности, обеспечивающие своевременное и надежное автоматическое отключение котла или его элементов при недопустимых отклонениях от заданных режимов эксплуатации. Паровые котлы с камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами, прекращающими подачу топлива к горелкам в случае снижения уровня, погасания факела в топке (фотодатчики на горелках), отключения всех дымососов, отключения всех дутьевых вентиляторов. На котлах с горелками, оборудованными индивидуальными вентиляторами, должна быть защита, прекращающая подачу топлива к горелке при остановке вентилятора.
Паровые котлы с температурой пара на выходе из основного или промежуточного пароперегревателя более 400°С должны быть снабжены автоматическими устройствами для регулирования температуры пара.
Котельные агрегаты оборудуются приборами безопасности, останавливающими котлоагрегат при возникновении аварийных ситуаций, прекращая подачу газа в топку. Котлы паропроизводительностью 0,7 т/ч и выше должны иметь автоматически действующие звуковые сигнализаторы предельных уровней воды в барабане котла. Для котлов с камерными топками дополнительно устанавливается автоматическое устройство, прекращающее подачу топлива к горелкам (пылевым, газовым, мазутным) в случае снижения уровня воды в барабане за допустимый предел, установленный заводом-изготовителем.
Работа автоматики безопасности осуществляется по схеме:
Первичный датчик - промежуточное реле времени - светозвуковая сигнализация - предохранительный запорный клапан.
Приборы безопасности котельного агрегата систематически проверяются на срабатывание в сроки, указанные заводом - изготовителем, и обязательно -- при каждой остановке котла. В котельном цехе обычно составляется график профилактического ремонта и проверки всех установленных контрольно-измерительных приборов и приборов безопасности, утверждаемый главным инженером предприятия.
Техника безопасности при обслуживании КИП и А. Работник, обслуживающий КИП и А может быть подвержен воздействию следующих опасных для жизни и здоровья факторов: поражению электрическим током, отравлению токсичными парами и газами, термическим ожогам и т.д.
Любому работнику КИП и А, осуществляющему осмотр или ремонт действующей системы, устанавливающему или демонтирующему оборудование, следует помнить, что за ним закреплена персональная ответственность за любые нарушения норм охраны труда и требований должностной инструкции. О серьёзности производственных рисков, возникающих при работе таких специалистов, говорит необходимость прохождения специального обучения по электробезопасности и получения группы. Так, к работе с установками напряжением до 1000 В допускаются лица с группой не ниже третьей, свыше 1000 В - не ниже четвёртой (всего существует 5 групп допуска).
Поражение электрическим током способно привести к летальному исходу, поэтому вводный, первичный, а затем и регулярный периодический инструктаж электромонтёра КИП и А по технике безопасности приобретает важное значение для профилактики несчастных случаев на рабочем месте. К работе с электроустановками и КИП могут быть допущены лица, прошедшие подготовку, обладающие подтверждающим квалификацию удостоверением и не имеющие медицинских противопоказаний к данному виду труда.
Работник обслуживающий КИП и А должен быть обеспечен спецодеждой, спецобувью и средствами индивидуальной защиты в соответствии с действующими нормами. При работе на высоте работник обязан использовать исправные стремянки и люльки, проверять наличие заградительных конструкций, используемых для обслуживания электрических установок.
Кроме того, должна быть предусмотрена выдача средств индивидуальной защиты (электрические перчатки, галоши, коврик). Инструмент должен быть с диэлектрическими ручками. При работе с КИП по газу - искробезопасными (омедненными) гаечными ключами или с использованием специальной смазки.
Работник КИП и А обязан:
- выполнять только ту работу, которая определена рабочей инструкцией;
- выполнять правила внутреннего трудового распорядка;
- правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты;
- соблюдать требования охраны труда;
- немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления);
- проходить обучение безопасным методам и приемам выполнения работ и оказанию первой помощи пострадавшим на производстве, инструктаж по охране труда, проверку знаний требований охраны труда;
- уметь оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим от электрического тока и при других несчастных случаях;
- уметь применять средства первичного пожаротушения.
Особые меры предосторожности при работе с КИП и А:
- все выполняемые работы должны фиксироваться в оперативном журнале или журнале производства работ;
- перед пробным включением оборудования необходимо убедиться в надёжности соединения контактов и правильности подключения устройств согласно заводской эксплуатационной инструкции, утверждённой схеме;
- исключить вероятность появления в зоне проведения работ посторонних лиц (установить заграждение и предупреждающие знаки);
- приборы, используемые для измерения, автоматического контроля и регулирования параметров, должны соответствовать классу пожаро- и взрывоопасной зоны, группе и категории взрывоопасных смесей. Безопасность эксплуатации приборов автоматики, находящихся в пожароопасных и взрывоопасных зонах, должна обеспечиваться наличием соответствующих средств защиты.