Эксплуатация паровых котлов

1.  Эксплуатация паровых котлов.

1.1 Общие вопросы эксплуатации.

Режимы работы котлов.

Под эксплуатацией паровых котлов понимается организация длительной надежной работы котлов с максимальной для них экономичностью по заданной для них экономичностью по заданной выработке пара, кг/с, или электрической мощности, кВТ ч. Самым оперативным является суточный график нагрузки, в котором, как правило, имеет место значительный пик нагрузки, особенно в осенне-зимний максимум.

Покрытие неравномерных графиков нагрузки происходит в режимам: базовом и маневровом. При базовом режиме паровой котел работает с постоянной нагрузкой, что способствует повышению его экономичности; в маневровом режиме котел работает на переменной производительности, имеет частые пуски и остановки и, естественно, пониженную экономичность.

Режимная карта.

Эксплуатация парового котла осуществляется сменным персоналом согласно режимной карте, при составлении которой ИТР использует рекомендации завода-изготовителя, данные пуска и наладки котла, данные приемных испытаний, печатные руководящие указания вышестоящих организаций, литературную информацию, накопленный опыт эксплуатации самой электростанции.

В режимной карте даются параметры пара, воды, дымовых газов и воздуха на номинальной, минимальной, максимальной и промежуточной производительности и предельные отклонения параметров. По режимной карте персонал может корректировать работу отдельных регуляторов или переходить на ручное управление.

Показатели эксплуатации.

Экономичность работы отдельных котлов и котельной в целом оценивается в первую очередь по КПД нетто, который характеризует термическое, а главное, экономическое совершенство агрегата. Обычно подсчитывают КПД нетто при номинальной и средней за интересующий период нагрузке. Надежность котлов оценивается рядом коэффициентов.

Так, h_р –коэффициент рабочего времени при t_i-продолжительности рабочей компании котла, час, за календарный период t_к показывает приближение его рабочего использования к 100 %:

h_р=å  t_i/t_{к, (1)}

Для мощных агрегатов достигает 70-90%.

Другой показатель коэффициент готовности к эксплуатации h_г за время пребывания его в работе t_i и резерве t_р :

h_г =(t_i+t_р)/ _/t_к.

Для мощных агрегатов составляет 79-93%.

Среднегодовая нагрузка котла является показателем надежности.

Можно записать средний коэффициент нагрузки котла.

Часто при сравнениях применяется коэффициент использования мощности котла, который показывает, какую долю максимально возможной выработки пара составляет фактическая выработка за данный отрезок времени.

Часто вместо коэффициента использования мощности пользуются показателем числа часов использования установленной мощности, под которым имеют ввиду то астрономическое число часов, в течение которого котел, работая с полной нагрузкой выработал бы тоже самое суммарное количество пара, что и при работе с переменной нагрузкой:

1.2  Распределение нагрузки

между параллельно работающим котлами.

Одно из первых мест среди вопросов экономии топлива является экономия за счет оптимального распределения нагрузки между параллельно работающими котлами. Правильно распределить нагрузку между котлами, так чтобы это отвечало минимальному расходу топлива задача далеко не легкая. Вообще нагрузку можно распределить, исходя из таких принципов: пропорционально номинальной производительности котлов; в соответствии с их КПД; по принципу относительных приростов расхода топлива.

Принцип относительных приростов наиболее верно отвечает требованиям максимальной экономии топлива на выработку пара.

Относительным приростом расхода топлива для данного значения нагрузки называют первую производную расхода топлива от нагрузки (рис.1), что тоже тангенс угла на тепловой характеристике:

Относительный прирост расхода топлива нельзя смешивать с абсолютным расходом топлива на выработку пара.

Согласно относительному приросту задача сводится к получению необходимого количества пара при минимальном расходе топлива. Оптимальное распределение нагрузки между параллельно работающим котлами соответствует равенству относительных приростов расхода топлива по всем работающим агрегатам.

Однако, несмотря на теоретические выгоды, присущие регулированию нагрузки котлов, методом равенства относительных приростов на практике не нашел широкого применения по ряду причин: во-первых, регулируется не котел, а энергоблок в целом со своими особыми характеристиками, во-вторых, на ТЭС стараются устанавливать котлы одного, максимум двух типов, в третьих, работают они при полной или близкой к ней нагрузке, когда вообще исчезает необходимость в подобном регулировании.

1.3   Состояние паровых котлов в эксплуатации.

Паровые котлы могут находится в различных состояниях (рис.2). Согласно схеме агрегаты могут находится в работе, в резерве - в горячем если продолжительность нахождения в резерве всего несколько часов, холодном, когда продолжительность сутки о больше, наконец в консервации, когда агрегат стоит 1-2 недели и больше. В последнем случае принимаются меры профилактики в отношении стояночной коррозии металла поверхностей нагрева.

В ремонт котел как правило, останавливают по предварительному плану, причем различают ремонты текущие, проводимые примерно1-2 раза в год, продолжительностью каждый 4-12 дней, и ремонты капитальные (1 в 2-3 года продолжительностью 20-40 дней). В капитальные ремонты выполняют промывки котлов, реконструкцию элементов, смену поверхностей нагрева и другие работы. При текущем ремонте выполняют смену быстро изнашивающихся деталей и элементов, ревизию арматуры, чистку поверхностей нагрева.