WinNavigator

Frigate

Norton Commander

WinNC

Dos Navigator

Servant Salamander

Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins

Необходимые Утилиты

Текстовые редакторы

Юмор

File managers and best utilites

Термомасляные стояночные и утилизационные котлы. Утилизационные котлы

Термомасляные стояночные и утилизационные котлы

Термомасляный котел

На многих современных судах применяются стояночные и утилизационные котлы, в которых в качестве теплоносителя используется масло.

Конструкция таких котлов проще, чем паровых, в эксплуатации они надежны и безопасны и потому находят все более широкое применение на судах-теплоходах. Многие же механики, привыкшие к паровым котлам, имеют слабое представление о термомасляных котлах. Этот раздел хотя бы немного поможет механикам ознакомиться с термомасляными котлами.

В качестве примера рассмотрим принципиальную схему котельной установки , в которой стояночный и утилизационный котлы в качестве теплоносителя имеют масло марки Shell Thermia В. Эксплуатационная температура этого масла равна 250 °С, максимальная температура около 300 °С.

В качестве стояночного котла установлен котел марки «PWT», тип DWE 930—V-58, поверхность нагрева 45,6 м2, количество масла в котле 670 литров, давление масла в змеевиках 10 бар, температура масла 250 °С.

В качестве утилизационного котла установлен котел марки «PWT», тип AWE 850—V-58, поверхность нагрева 177 м2, количество масла в котле 2450 литров, давление масла в змеевиках 10 бар, температура масла 250 °С.

Принципиальная схема котельной установки приведена ниже. В схему входят следующие элементы:

1. Стояночный котел.
2. Утилизационный котел.
3. Змеевики стояночного и утилизационного котлов.
4. Труба выхлопных газов.
5. Труба отходящих газов стояночного котла.
6. Расходная топливная цистерна стояночного котла.
7. Циркуляционные насосы — 2 шт., производительностью 58 м3/час, напор — 96 м.
8. Цистерна для аварийного сброса масла, V=4 м3.
9. Цистерна основного запаса масла, V=5 м3.
10. Насос для пополнения системы маслом, производительность 4,5 л/мин, давление 4 бар.

11. Подогреватели топлива, масла, воды.
12. Расширительная цистерна масляной системы.
13. Блок управления.
14. Датчик максимального уровня масла в расширительной цистерне.
15. Датчик минимального уровня масла в расширительной цистерне.
16. Теплообменник для регулирования температуры масла в утиль-котле.
17. Водяной затвор в стояночном и утилизационном котлах.
18. Датчики утечки масла в стояночном и утилизационном котлах.
19. Топливный насос стояночного котла, производительность 38,3 л/мин, давление 5 бар.
20. Датчик потока масла в стояночном котле.
21. Датчик потока масла в утиль-котле.
22. Клапан аварийного сброса масла при пожаре.
23, 24. Приемники сигналов от датчиков потока.
25. Топочное устройство стояночного котла.
26. Клапан выпуска воздуха из масляной системы.
27. Датчики температуры.
28. Индикатор уровня.
29. Сигнал от системы пожарной сигнализации к блоку управления.

Принципиальная схема котельной установки

Котельная установка с термомасляными стояночным и утилизационным котлами работает следующим образом.

Змеевики в обоих котлах, во всех потребителях тепла, все трубы масляной системы постоянно заполнены маслом, что обеспечивается расширительной цистерной. Расширительная цистерна находится в фальш-трубе, выше утиль-котла. Уровень масла в ней контролируется визуально и датчиками максимального и минимального уровня. В случае утечки масла из системы расширительная цистерна пополняется насосом, который запускают и останавливают датчики уровня в расширительной цистерне.

При работе стояночного или утилизационного котла масло в системе циркулирует с помощью одного из циркуляционных насосов. Второй насос автоматически запускается при остановке первого, сигнал на запуск насос получает от датчиков расхода. Насос поддерживает давление масла в системе в пределах 9,6—10 бар.

Стояночный котел запускается и останавливается автоматически. Сигнал на запуск или остановку котла дают датчики температуры масла. Запускается котел при температуре масла 170 °С, останавливается при температуре 180 °С, предельная максимальная температура в эксплуатации 250 °С. Значения температуры запуска и остановки котла можно оперативно регулировать.

На стоянке форсунка котла работает приблизительно 50% стояночного времени зимой и приблизительно 30% летом. Время работы зависит от количества топлива в танках основного запаса. Топливо перед ТНВД греется постоянно до температуры 142 °С. На стоянке ГД постоянно на подогреве, температура охлаждающей воды поддерживается в пределах 78—80 °С. Котел может работать как на легком, так и на тяжелом топливе (с разными соплами форсунки).

На ходу утиль-котел работает постоянно, стояночный котел не работает. На малых нагрузках ГД, при недостатке тепла, стояночный котел иногда запускается. Температура масла при работе утиль-котла регулируется автоматическим клапаном подачи масла на теплообменный аппарат, работающий от системы охлаждения ГД. Количество охлаждающей воды на теплообменный аппарат также автоматически регулируется в зависимости от температуры масла.

Расход масла при подключении и отключении потребителей тепла (подогревателей) автоматически регулируется байпасирующим клапаном с электроприводом. Сигнал на клапан поступает от датчиков расхода.

Защиты стояночного котла и утиль-котла

Утечки масла при разрушении змеевиков. Сигнал подается датчиком уровня емкостного типа.
Уменьшение скорости движения масла в системе. Сигнал подается датчиками расхода.
Уменьшение или увеличение уровня масла в расширительной цистерне.
Остановка стояночного котла при достижении температуры масла установленного значения. Сигнал от датчика температуры масла.
Сброс масла с утиль-котла на маслоохладитель при достижении температуры масла установленного значения. Сигнал — от датчика температуры масла.
Сброс масла из расширительной цистерны при пожаре (аварийный сброс). Сигнал — от системы пожарной сигнализации.
Защита топочного устройства обычная — по обрыву факела, по низкому давлению топлива, по открытию дверцы топочного устройства.

Техническое обслуживание котлов и масляной системы

Техническое обслуживание термомасляных котлов, как и паровых котлов, — это комплекс мероприятий, выполняемых ежедневно на вахте, и мероприятий планово-периодических, объем и периодичность которых устанавливает заводская инструкция.

Во время вахты необходимо контролировать на стояночном котле:

работу циркуляционного насоса;
уровень масла в расширительной цистерне;
давление и температуру масла в системе;
отсутствие утечек масла;
работу топочного устройства котла;
уровень топлива в расходной цистерне топлива;
отсутствие утечек топлива, температуру его нагрева;
работу систем автоматики, АПС и защиты.

При работе утиль-котла необходимо контролировать то же самое, что и при работе стояночного котла, за исключением позиций, связанных с работой топочного устройства котла.

В сроки, установленные заводской инструкцией, производится промывка змеевика утиль-котла водой через распыливающие сопла внутри утиль-котла, ремонт обмуровки топки стояночного котла, чистка топливных фильтров, очистка сопла форсунки и прочие работы с топочным устройством, как и на паровом котле.

Масло из системы сдается на анализ один раз в год перед ежегодным освидетельствованием котлов классификационным обществом.

Эксплуатация вспомогательных и утилизационных паровых котлов

Современные котельные установки дизельных судов обычно полностью автоматизированы. Для контроля параметров пара и других показателей рабочего процесса применяют совершенные измерительные приборы и устройства. Наиболее важные процессы и параметры, определяющие надежность работы котлов, имеют автоматизированные системы защиты и сигнализации об отклонениях их от нормальных величин.

Таким образом, общей задачей технической эксплуатации судовых котлов независимо от степени их автоматизации как в новейших, так и существующих установках является обеспечение высокой надежностью и поддержание оптимальных параметров рабочего процесса, определяющих требуемую экономичность и устойчивость данных режимов работы.

Для каждого котла в зависимости от его типа и назначения, конструкции определены правила по обслуживанию и наблюдению за его работой, а также инструкциями проектанта и судовладельца.

Из всех положений, изложенных в описаниях и инструкциях, в настоящем издании выделим некоторые общие требования по наблюдению и уходу за котлами.

Необходимо отметить прежде всего особенности обслуживания при подготовке к пуску (вводу в действие) при розжиге, во время работы, при выводе из действия и в случае бездействия котлов.

Подготовке к пуску котла, как любого другого агрегата, предшествует осмотр, цель которого состоит в проверке работоспособности всех элементов и узлов. Осматривают не только собственно котел, но и все его устройства и системы питательной воды и топлива, арматуру, измерительные приборы, топливную аппаратуру и автоматику. В пароводяном барабане или в сепараторе утилизационного котла должен быть обеспечен уровень воды в соответствии инструкции по эксплуатации. Особого внимания при заполнении водой требуют водотрубные котлы, в частности змеевиковые типа «Ла-Монт». Наполнять их нужно только умягченной водой и обязательно удалять воздух из питательного насоса, змеевиков котла, сепараторов и системы трубопроводов.

Пуск котла (ввод в действие), т. е. подъем пара, является одной из ответственных операций при обслуживании котла. В период пуска проверяют исправность арматуры и других устройств, особое внимание уделяют поддержанию уровня воды в пароводяном барабане. Для водотрубных агрегатов скорость подъема давления пара в соответствии с инструкцией ограничивается временем разогрева кирпичной кладки и возможностью достаточного охлаждения паром труб пароперегревателя, поэтому во время пуска котельного агрегата необходимо открыть клапана продувания пароперегревателя.

Особенность пуска вспомогательных котлов состоит в том, что их конструкция проще, часто эти агрегаты без пароперегревателя; в этом случае воздух, выделяющийся из внутренней емкости агрегата, удаляется непосредственно из пароводяного барабана. Утилизационные котлы при вводе в действие главного двигателя могут быть как заполненные водой, так и с осушенной трубной системой (агрегаты с искусственной циркуляцией). В зависимости от условий плавания судна и режима работы энергетической установки может включаться лишь часть поверхности нагрева утилизационного котла.

При подготовке розжига топлива в топке учитывают особенности, связанные с наличием или отсутствием пара на судне. Если нет возможности разогреть мазут, розжиг производят на дизельном топливе, для этой цели часто используют соляровое масло.

Перед розжигом топлива обязательно произвести включение вентилятора с целью вентиляции топки и исключения возможности взрыва смеси горючих газов и воздуха в момент зажигания топлива. Это требование написано красными буквами на фронтоне котла, чтобы обслуживающий персонал не допустил ошибки при розжиге.

По достижении требуемого значения рабочего давления пара необходимо еще раз проверить уровень воды и удостовериться в нормальном действии водоуказательных приборов и предохранительных клапанов.

Перед пуском в действие котлов типа «Ла-Монт» после заполнения их водой нужно проверить циркуляцию. Для этого включается циркуляционный насос и по показаниям контактного устройства дифманометра судят о достаточности циркуляции.

После заполнения котла перед воспламенением топлива необходимо слегка приоткрыть предохранительный клапан, чтобы избежать заклинивания его подвижных деталей в период разогрева котла.

Пуск в действие вспомогательного автономного автоматизированного котла, работающего на жидком топливе при паровом распиливании последнего, не отличается от пуска главных паровых котлов.

Система автоматического управления включается в действие постановкой соответствующих выключателей и переключателей в рабочее положение. Включается в действие запальная форсунка и происходит воспламенения топлива. Если последнее не воспламенится, то производится повторное его воспламенение.

Время подъема пара нормируется инструкциями заводов-изготовителей, Правилами технической эксплуатации в зависимости от типа, размеров и технического состояния котла.

Обычно это время, требуемое для равномерного прогрева котла, составляет 4 часа для огнетрубного и 2-3 часа для водотрубных котлов.

При появлении пара из воздушного крана последний закрывается.

По мере повышения давления пара в котле проверяется плотность соединений и уплотнений сальников; при обнаружении пропусков пара принимаются меры по их устранению (пока давление не достигло 0,3 МПа). Производится обжатие креплений.

При рабочем давлении пара регулируются предохранительные клапаны.

При подъеме пара неоднократно продуваются водоуказательные приборы и ведется наблюдение за уровнем воды в котле.

Производится опробование вспомогательных механизмов, обслуживающих котельную установку.

При достижении рабочего давления пара котел включают к потребителям. Для этого следует медленно открыть главный стопорный клапан, через который пар направляется на прогрев паропровода и распределительной батареи.

При подъеме паров проверяется действие отдельных элементов системы автоматического регулирования и при необходимости осуществляется их подрегулировка.

Пуск в действие автоматизированного вспомогательного водогрейного котла.

Порядок пуска в действие водогрейных котлов такой же, как и паровых, с некоторыми лишь изменениями.

При воспламенении топлива, когда сработает автоматика, не прерывая горение, вручную регулируют количество воздуха, поступающего в топку. Регулирование считается законченным, если будет достигнуто бездымное горение топлива.

В течение первых 10-15 мин. пуска проверяется исправность действий механизмов и приборов автоматики.

Одновременно включается электродвигатель циркуляционного насоса и циркуляция воды в системе обеспечивает равномерный прогрев котла. При достижении требуемой температуры горячей воды проверяется действие регуляторов температуры отходящих газов, действие фотосопротивления и т. д.

Особенности обслуживания утилизационных котлов.

При эксплуатации утилизационных и комбинированных (состоящих из утилизационной и топливной частей) котлов должны учитываться особенности, определяемые совместной работой котла с двигателем и его работой как парогенератора.

В установках с байпасными газоходами при подготовке к пуску необходимо проверить положение заслонок и плавность работы приводов и сервомоторов к ним;
Пуск в действие автоматизированного утилизационного парового котла заключается во включении системы автоматического регулирования в рабочее положение;
При этом клапан пароводяной смеси, клапан манометра и воздушный клапан на сепараторе открыты;
При работе главного двигателя срабатывает автоматика, выпускные газы направляются в газоходы утилизационного котла и включается циркуляционный насос;
Воздушный клапан закрывается при появлении из него пара;
По мере повышения давления пара в утилизационном котле продуть трубки манометра, выявить неплотности и устранить их;
Проверить действия средств автоматики;
Удалить гудрон из приемной камеры утилизационного котла;
Проверить действие предохранительного клапана;
При необходимости подпитать водой сепаратор. Убедившись в исправном состоянии и действии автоматики утилизационного котла, подключают его к потребителям паровой системы при рабочем давлении пара.

Во время работы утилизационного котла необходимо периодически контролировать:

уровень воды в барабане котла с естественной циркуляцией или сепараторе;
давление и температуру питательной воды при входе в котел;
давление воды в циркуляционном контуре;
температуру газов на входе в котел и выходе из него;
сопротивление газового тракта;
химический состав котловой и питательной воды;

При работе утилизационных котлов допускаются колебания уровня воды в пределах видимости водоуказательного прибора и колебания давления, не препятствующие нормальной работе потребителей пара.

Пуск, обслуживание в действии и выключения котлов комбинированных, с раздельными поверхностями нагрева, со сложными ходами воды и пара, с поддержанием одного котла в горячем резерве и осуществлении в нем циркуляции воды за счет работающего котла - производится в соответствии со специальными требованиями инструкций по эксплуатации таких установок.

Прекращения действия котла.

При прекращении действия парового вспомогательного котла, выключают САР, производят верхнее продувание и подпитывают котел, закрывают главный стопорный клапан, прекращают подачу топлива и воздуха. Котельному агрегату дают возможность охладиться, после чего осматривают топочное устройство, топку, форсунку, футеровку, арматуру и др. Замеченные неполадки устраняют и вновь подготавливают котел к работе.

Аналогично поступают с автоматизированным утилизационным котлом: выключают автоматику и выхлопные газы направляют помимо утилизационных котлов; после отключения потребителей, а также циркуляционного и питательного насосов, сепаратора (для паровых котлов) и охлаждения котельной установки осматривают котел и устраняют замеченные неисправности.

Принцип работы котлов утилизаторов

В основе классификации лежит принцип работы котлов утилизаторов. Так, низкотемпературные устройства характеризуются конвекционной циркуляцией газа. Высокотемпературные – излучают тепловой воздух. Преобразование твердых примесей в газ происходит, когда температура превышает 1300 градусов по Цельсию.

Объем пара – еще один критерий типовой идентификации утилизаторов как агрегатов низкого, среднего и высокого давления.

Принцип движения пара, воды, продуктов утилизации обусловливает разделение устройств на газотрубные и водотрубные.

В свою очередь водотрубные агрегаты делятся на устройства с принудительной и естественной циркуляцией воды в испарительном контуре.

Туннельные, башенные, горизонтальные устройства разделяются по принципу монтажа и компановки.

Принципиальная схема котла утилизатора

Как было сказано выше, устройства подразделяются газотрубные и водотрубные, горизонтальные и вертикальные. Рассмотрим каждый из них.

Устройство газотрубного котла утилизатора

В зависимости от модификации котла, газотрубные устройства разделяются на вертикальные и горизонтальные. Такие агрегаты эффективно комплексно используются с мартеновскими и другими печами для обжига с низкой мощностью.

В нижней части газохода котла установлены ленточные трубы, конвективный пароперегреватель, защищенные специальным экраном. Под воздействием тепла происходит парообразование и циркуляция. Устройства данного типа не требует подключения к топливопроводу или другим энергоносителям. Утилизатор устанавливают в месте дислокации выходного отрезка.

Предтопок, обеспеченный газовой грелкой, поддерживает температуру поступающего в утилизатор газа на постоянном уровне. Используя водопаровую смесь, утилизатор вырабатывает электричество мощностью до 8 МВт.

Принципиальная схема котла утилизатора индифферентна к сфере его использования. Сравнительно небольшая мощность устройств обусловливает их применение в технологических установках для охлаждения отходящих газов. Многочисленные тестирования доказали высокий коэффициент полезного действия котлов данной категории по сравнению со стандартными аналогами. Котлы утилизаторы стоят на страже экологии, существенно снижая концентрацию вредоносных выбросов в атмосферу.

Устройство водотрубного котла-утилизатора

Современная промышленность активно применяет устройства, работающие на принудительной многократной циркуляции. Принципиальным отличием устройства котла утилизатора данной модификации является испарительный элемент вольной формы и свободной пространственной ориентацией.

Принудительная циркуляция, работающая в автоматическом режиме, выводит мощность и температуру парообразования на более высокий уровень. Камерные секции, расположенные внутри устройства, обеспечены циркулирующими насосами малой мощности.

Тепловая энергия, генерируемая в секциях, посредством отражателей суммируется для парообразования, используется как энергоресурс. Специальные дозаторы – экономайзеры, обеспечивают поступление воды в специальные замкнутые отсеки пароотведения. В процессе преобразования, температура газовой смеси снижается, утилизируется тепло, что создает благоприятные условия для энергосбережения.

Конструкция котла зависит от места дислокации и может быть П – образной, вертикальной, в форме башни или горизонтальной.

На пару высокого и среднего давления функционируют паровые турбины. Одноконтурная или двухконтурная модификация утилизатора зависит от мощности турбины. Одноконтурные котлы с принудительной циркуляцией устанавливают в отопительной системе, используя пар для подогрева воды в устранении технологических нужд.

Своевременная диагностика является залогом продолжительной и успешной эксплуатации котлов утилизаторов. Производственная сфера активно использует устройства, существенно снижая экономические затраты и повышая эффективность труда. Не смотря на сравнительно непродолжительную историю, устройства доказали беспрецедентную продуктивность, многофункциональность, надежность. Благодаря высоким характеристикам этот вид техники успешно эксплуатируется наряду с большими и средними мощностями, выгодно их дополняя.

www.energy-gr.com