ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДЫ

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДЫ

2. 1. Характеристика “докотловой” и внутрикотловой обработки воды

Подготовка питательной воды для паровых и водогрейных котлов осуществляется в цехе химводоочистки №3 (ХВО – 3). Данный цех был введен в эксплуатацию на ОТЭЦ – 1 в 1989 г.

Предварительная очистка (“докотловая” обработка) исходной воды производится с целью снижения щелочности и жесткости воды, удаления из нее свободной углекислоты, примесей органического и минерального происхождения, находящихся в коллоидно – дисперсном состоянии. Докотловая обработка включает в себя следующие технические процессы:

а) натрий-катионирование одноступенчатое — для уменьшения общей жесткости до 0,1 мг-экв/л.

б) водород-натрий-катнонирование — параллельное или последовательное с нормальной или “голодной” регенерацией водород-катионитных фильтров для уменьшения жесткости, щелочности и солесодержания питательной воды, а также количества углекислоты в паре. Условия применения указанного метода следует принимать в соответствии со строительными нормами и правилами по проектированию наружных сетей и сооружений водоснабжения;

в) натрий-хлор-ионирование—для уменьшения общей жесткости, в том числе карбонатной, и содержания углекислоты в паре. Указанный метод применяется при отношении величины бикарбонатной щелочности к сумме величин сульфатов, нитратов и нитритов, содержании анионов сильных кислот (кроме хлориона) — 2 мг-экв/л и отсутствии органических веществ и железа;

д) частичное обессоливание ионированием для уменьшения минерализации воды.

Внутрикотловую обработку является следующей и заключительной крупной ступенью в процессе подготовки воды. Целью ее является частичное умягчение воды, удаления связанной углекислоты, уменьшения солесодержания.При внутрикотловой обработке воды должно обеспечиваться непрерывное удаление шлама. Для внутрикотловой обработки воды предусматривается дозирование едкого натра и соды.

2.2. Конструкции фильтров

На предочистке обессоливающей установки смонтировано 2 осветлителя типа ВТИ – 630 с поддонным осадкоуплотнителем и дырчатым днищем. Вода с реагентом по трубе подается в лоток (служащий воздухоотделителем), а из него по вертикальной трубе поступает через распределительный цилиндр в распределительные дырчатые трубы . Через отверстия в этих трубах вода поступает в пространство, ограниченное снизу сплошным днищем и сверху дырчатым днищем. Высота слоя взвешенного осадка обусловливается высотой расположения осадкоотводящих труб, через которые избыток осадка поступает в поддонный осадкоуплотнитель. В верхней центральной части осадкоуплотнителя располагается дырчатая кольцевая труба, присоединенная стояком к кольцевому желобу. Отсюда осветленная вода отводится по трубе. Для смыва осадка из осадкоуплотнителя подается вода по дырчатым трубам; осадок удаляется по трубе Æ 300 мм. Этот тип осветлителей используется для обработки воды путем известкования в коагуляции, а также последующего освобождения ее от взвешенных частиц. Производительность одного осветлителя 630 м/час.

Для удаления взвешенных частиц после осветлителей используются механические фильтры.

На ХВО – 3 установлено 10 двухкамерных механических фильтров. Они представляют собой стальной цилиндрический резервуар со сферическим днищем, разделенный глухой металлической перегородкой на две камеры одинакового объема. Нижнее днище залито бетоном. Диаметр фильтра 3400 мм, площадь сечения 9,1 кв.м, рабочее давление 6 кгс/см.

Каждая камера фильтра оборудована:

а). воронкой для подачи обрабатываемой воды и отвода воды при промывке фильтруемого материала;

б). дренажным устройством для отвода осветленной воды и подачи воды и воздуха при промывке фильтрующего материала;

в). люками для загрузки и выгрузки фильтрующего материала

Для контроля за работой на каждом фильтре установлены приборы:

а). регистрирующий расходомер на линии осветленной воды после фильтра;

б). указывающий расходомер на линии промывочной воды;

в). два манометра до и после фильтра.

2.3 Характеристика методов химического контроля качества воды

Все типы анализируемой воды на ХВО – 3 и проводимые проверки над образцами можно свезти в следующую таблицу:

Точка отбора	Проводимый анализ	Периодичность измерений
Сырая вода	а). хлориды б). жесткость общая в). температура г). окисляемость д). прозрачность е). щелочность	каждый час через 4 часа непрерывно 1р/сутки (при паводках) через 4 часа (при паводках)
Известково – коагулированная вода	а). щелочность общая, гидратная б) pH	каждый час непрерывно
Известково – коагулированная вода после осветлителей	а). жесткость общая б). щелочность общая, гидратная, карбонатная в). прозрачность г). окисляемость	через 4 часа через 4 часа через 4 часа 1р/сутки (при паводках)
Вода после механических фильтров	прозрачность	через 4 часа
Н – катионированная вода после фильтров Н – 1 ст.	кислотность	каждый час
Н – катионированная вода после фильтров Н – 2 ст.	а). кислотность б). жесткость	через 4 часа через 4 часа
Частично-обессоленная вода после АН – 1 ст.	а). щелочность б). хлориды в). удельная электропроводность	каждый час каждый час 1 раз в смену
Частично-обессоленная вода после АН – 2 ст.	а). щелочность б). содержание	Через 4 часа (в период регенерации) Через 4 часа
Коллектор обессоленной воды	а). щелочность б). жесткость в). содержание г). Электропроводность д). рН

 

2.4 Характеристика схемы управления расходом воды и ее температуры

Схема автоматизации ХВО - 3 является достаточно современной, основанной на применении небольших контроллеров, использующих модули УСО, подключаемые по промышленной сети. Недорогой РС-совместимый процессорный блок и возможность гибкого подключения модулей УСО обеспечивают возможность построения АСУТП по принципу «контроллер на аппарат».

Компактное конструктивное исполнение позволяет разместить эти контроллеры непосредственно в шкафах/щитах автоматики, отказавшись от использования контроллерных шкафов. Размещение контроллера в непосредственной близости от управляемого аппарата позволяет минимизировать длину кабельных связей.

Местное управление осуществляется через кнопочную панель контроллера, которая устанавливается рядом с управляемым аппаратом. Панель управления - стационарная.

АСУТП ХВО - 3 на сетевых контроллерах целесообразно построить следующим образом:

1) Верхний уровень АСУТП полностью совпадает с вариантом многоканальных контроллеров.

2) Число многоканальных контроллеров сокращается до 3-х, причем каждый контроллер управляет работой объекта уровня технологической установки (а не функциональной группы):

a) Установкой подпитки теплосети.

b) Обессоливающей установкой.

c) Прочим оборудованием ХВО.

3) Сетевые контроллеры установлены по одному на независимо функционирующий элемент технологического оборудования: механический фильтр, осветлитель, цепочку фильтров блока обессоливания, группу баков и насосов и т.п.

 
3. Технологическая схема приготовления топлива

В котлах Орской ТЭЦ-1 сжигается природный газ, представляющий собой механические смеси различных газов.Состав газа ( в %)а) метан - 97,37б) этан - 0,96в) пропан - 0,46г) бутан - 0,08д) азот - 1,0Свойства газа.а) плотность - 0,6940 кгн/м³б) теплотворная способность - 8047 ккал/нм³в) предел взрываемости в смеси с воздухом - 5 % - 15 %г) температура газа в магистральном газопроводе зависит от времени года.

Газорегуляторный пункт (ГРП) предназначен для понижения давления газа путем редуцирования до рабочего = 0,08 МПа (0,8 кгс/см²) и поддержания его в пределах 10 %.Наименьшее рабочее давление 0,07 МПа ( 0,7 кгс/см²).Наибольшее рабочее давление 0,09 МПа ( 0,9 кгс/см²).До ГРП установлены 4 фильтра - пылеуловителя с отключающими задвижками.

После фильтров пылеулавливателей газ по трем газопроводам заходит в помещение узлов учета, 2-х основных и малого измерения расхода газа. Основные узлы учета расхода газа установлены на газопроводах Ø 500 между задвижками Г-6 и Г-7, Г-8 и Г-9, расход газа от 0 до 200000 нм³/час каждый. Расходомер малого расхода газа установлен на газопроводе Ø 300 между задвижками Г-4 и Г-5, расход газа от 0 до 63000 нм³/час. При работе через один узел учета, другие должны быть отключены задвижками, с отключенных участков снято избыточное давление газа через продувочные свечи.

Для редуцирования газа применяется двухступенчатая схема, для чего установлены плотные дроссельные заслонки: на первой ступени редуцирования 1 РД1 и 2 РД1. На второй ступени редуцирования на котлы I - III очереди: котел ст. № 9; ВК №№ 3; 4 и пиковые водогрейные котлы ВК-№№ 1; 2 - 1 РД2 и 2 РД2. Для котлов IV очереди - 5 РД2 и 6 РД2. Регуляторы первой ступени редуцируют газ до давления 6 кгс/см². Регуляторы второй ступени редуцируют газ от давления 0,7 до 0,9 кгс/см². Пропускная способность ГРП составляет 250000 нм³/час. После задвижки Г3 установлена проставка для установки заглушки (на время ремонта газового оборудования).

Ввод газа в здание ГРП выполнен двумя стальными трубами Æ 450 х 10 мм через входные задвижки 15Г, 13Г, установленные в здании ГРП, поступает на регуляторы давления первой ступени 1 РД1, 2 РД1 и дросселируясь до 6 кгс/см2 через выходные задвижки 12Г , 14Г поступает в наружный коллектор Æ 720х8, расположенный у стены ГРП. Перед задвижками 12Г и14Г установлены манометры для контроля за давлением газа в первой ступени редуцирования.

Перед входными задвижками 13Г, 15Г , также между регуляторами давления и выходными задвижками 12 Г ,14Г имеются продувочные свечи.Пропускная способность одной нитки газопровода первой ступени редуцирования при расчетном угле поворота заслонки давления равном 55 % составляет:а) максимальная - 234000нм³/часб) минимальная - 202000нм³/часВторая ступень редуцирования выполнена раздельно для котлов I-III очереди и для котлов IV очереди. Вторая ступень редуцирования котлов I-III очереди редуцирует газ с давлением 6 кгс/см2 до давления 0,8 кгс/см2 и выполнена двумя трубопроводами Æ 529х7 мм с регуляторами 1-РД-2 и 2-РД-2. Один трубопровод с регулятором - рабочий, второй - резервный. Пропускная способность одной нитки при расчетном угле открытия заслонки регулятора 55 % составляет 150851 нм3/час.

Третья байпасная нитка второй ступени редуцирования с регулятором давления РДУК-2-200 /150 ( 3-РД-2) для котлов I-III очереди выполнена из труб Æ 219х 6 и предназначена для пуско-наладочных работ, а также для работы котла с минимальным расходом газа 15661 нм³/час с редуцированием газа до 0,55 кгс/см². Вторая ступень редуцирования для котлов IV очереди редуцирует с 6 кгс/см² до 0,8 кгс/см² и выполнена двумя трубопроводами Æ 426 х 6 каждый с регуляторами 5-РД-2 и 6-РД-2. Один трубопроводов рабочий, второй - резервный.

Пропускная способность одной нитки при расчетном угле поворота заслонки регулятора 60 % составляет 100600 нм3/час.Третья байпасная нитка второй ступени редуцирования с регулятором давления РДУК 2-200 /150 (4-РД-2 ) выполнена из трубопроводов Æ 219х6 мм и предназначена для пуско- наладочных работ, а также при работе котлов с малым расходом газа. На выходных коллекторах второй ступени редуцирования установлено 8 наружных предохранительных клапанов типа СППК-4-150-05 , Ø седла 72 мм.

Предохранительно- сбросные клапаны (ПСК) настроены на срабатывание при повышении давления газа за регуляторами на 15 % выше наибольшего рабочего давления , т.е. давления срабатывания ПСК составляет 1,035 кгс/см2.

4. ОБЩАЯ ТЕПЛОВАЯ СХЕМА КОТЕЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

4.1. Характеристика структуры управления отделения  

Структура управления КТЦ аналогична структуре, приведенной в пункте 1.3, за исключением нижней строки и отсутствием главного инженера.

4.2. Характеристика щита управления

Посредством ЦТЩУ котлами осуществляются следующие операции:

1. Эксплуатационное обслуживание котлов и обеспечивается экономичная и безаварийная работа котлов.

2. Ведется режим работы котлов.

3. Выполняются операции по пуску, останову, опробованию, опрессовке и переключениях в тепловых схемах.

4. Машинист ведёт наблюдение за показаниями КИП и работой автоматических регуляторов и сигнализаций.

5. Ликвидируют аварийные положения, выявляют неисправности в работе оборудования и принимаются меры по устранению их. Выполняются операции по выводу оборудования в ремонт.

6. Машинист ЦТЩУ котлами во время дежурства обязан:

- не допускать на рабочее место посторонних лиц;

- не реже 2-х раз в смену производить сверку приборов с водомерными колонками;

- содержать в чистоте рабочее место и обслуживаемое оборудование, производить уборку закрепленного оборудования.

7. Каждый час на ЦТЩУ производят записи в суточную ведомость показаний работы приборов и сравнивают их с предыдущими, в случае разницы между показаниями немедленно сообщают начальнику смены.

8. На рабочем столе ЦТЩУ котлами ведется оперативный журнал и ведомости по установленной форме, причем, кроме показаний измерительных приборов, должны записываться пуск, останов, переключения оборудования, дефекты оборудования, а также поступающие распоряжения администрации.

При пусках котлов ведут пусковую ведомость с записями показаний приборов через каждые 30 минут.

4.3. Характеристика контрольно-измерительных приборов и автоматики котлоагрегатов

При нормальной работе котла, регулирующие органы должны быть включены на автоматическое управление.

Регулирование не должно сопровождаться частыми и значительными колебаниями регулируемых величин. Недопустимые частые включения регулятора, попеременно в сторону “больше” и “меньше”. Стрелка указателя положения (УП) должна находиться в рабочем диапазоне шкалы. Длительное положение стрелки (УП) на отметке 100 % , при исправном его состоянии, указывает на недостаточную пропускную способность регулирующего клапана, не обеспечивающего при полном открытии необходимого расхода. Нахождение стрелки УП на отметке 0 % , при нагрузках котла близких к номинальной, указывает на недопустимо большой пропуск регулирующего органа в закрытом положении.

При отклонениях давления, температуры пара и содержания кислорода в дымовых газах от допустимых значений или появлении каких- либо ненормальностей в работе авторегуляторов, машинист ЦТЩУ котлами должен перейти на ручное дистанционное регулирование, сообщив об этом НСЦ или старшему машинисту котельного отделения.

Важнейшими задачами регулирования работающего котла являются:

а) поддержание постоянного заданного давления, температуры пара и качества пара,б) обеспечение нормального питания водой, при сохранении постоянного уровня ее в барабане,в) достижение максимальной экономичности котлоагрегата.г) В период участия Орской ТЭЦ-1 в общем первичном регулировании частоты на котле, работающем в автоматическом режиме, должны быть в обязательном порядке включены следующие автоматические регуляторы:

1. Главный регулятор с сигналом по давлению пара в общем паропроводе (поперечной связи), управляющий нагрузкой котла.

2. Автоматический регулятор топлива.

3. Автоматический регулятор питания водой.

4. Автоматический регулятор воздуха на горелках.

5. Автоматический регулятор разряжения.

Противодействия первичному регулированию частоты не допускается, за исключением случаев:

1) с разрешения диспетчера (НСС);

2) при выходе мощности за допустимые при данном состоянии оборудования значения.

Восстановление заданной графиком мощности разрешается после восстановления нормального значений частоты.

Равномерное питание котла и поддержание нормального уровня воды в барабане осуществляется автоматическими регуляторами питания, однако, и при их работе необходимо внимательно следить за уровнем воды в котле, проверять правильность работы водоуказательных приборов и наблюдать за равномерностью питания, по указателю расхода пара и воды. Отклонение от среднего уровня воды в барабане не должно превышать ± 20 мм.

Не реже одного раза в смену необходимо проверять показания сниженных указателей уровня между собой и сверять с показаниями водоуказательных колонок. В случае расхождения показаний, одного из сниженных указателей уровня с показаниями водоуказательных колонок, за уровнем воды в барабане котла наблюдать по нормально действующему указателю, а для устранения дефекта вызвать персонал цеха ТАИ.

4.4. Защита котла

Технологические защиты - это автоматические устройства, предохраняющие котлоагрегаты от аварий и повреждений.

При чрезмерном отклонении параметров (давления, температуры, уровня и т.д.), защита отключает котел с одновременной подачей сигнала в схему технологической сигнализации и звенит звонок.

Значение уставок и выдержки времени срабатывания технологической защиты определяются заводами- изготовителями основного оборудования для каждого вида защит и уточняются во время испытания агрегатов. Переключатель топлива “ПТ” имеет три положения: газ, газ-мазут, мазут и позволяет выбрать режим работы защиты в зависимости от вида сжигаемого топлива.

Возможны следующие режимы работы:

при работе на газе (свыше 70%) - “ПТ” ставится в положение - “Газ” ;

при работе на мазуте (свыше 70%) - “ПТ” ставится в положение - “Мазут”;

при работе на смешанном ( примерно равное соотношение газ-мазут) топливе - “ПТ” ставится в положение - “Газ - мазут”.

Следует помнить, что при работе в 1-ом и 2-ом режимах, в случае срабатывания защит от падения, повышения давления вспомогательного топлива закрывается отсечной клапан вспомогательного топлива и соответствующая задвижка отсеченного топлива. Котел остается в работе на основном виде топлива. Горелки, через которые поступало в топку вспомогательное топливо, должны быть отключены дистанционно. В режиме 3, при срабатывании защит по падению, повышению давления газа или мазута, отсекается только одно топливо, по которому сработала защита, котел остается в работе на другом топливе.

1. Технологические защиты, действующие на останов котла.

1.1. Повышение уровня в барабане котла выше 2 предела.

1.2. Понижение уровня в барабане котла.

1.3. Понижение температуры перегретого пара.

1.4. Падение давления газа.

1.5. Повышение давления газа.

1.6. Погасание факела в топке котла.

1.7. Падение давления мазута.

1.8. Падение давления воздуха перед горелками.

1.9. Отключение 2-х дутьевых вентиляторов (ДВ).

1.10. Отключение 2-х дымососов (ДС).

1.11. Отключение 2-х РВП.

1.12 Дистанционное отключение котла.

2. Защиты, действующие на снижение нагрузки котла.

2.1 Повышение давления перегретого пара.

2.2 Повышение температуры перегретого пара.

2.3 Отключение одного ДВ.

2.4 Отключение одного ДС.

2.5 Отключение одного РВП.

3. Защиты, производящие локальные операции.

3.1. Повышение уровня в барабане I предел.

4.5. Характеристика эксплуатационных режимов котлоагрегатов

Источниками тепловой энергии на предприятии ОТЭЦ – 1 являются паровые и водогрейные котлы. Все рабочие паровые котлы на данном предприятии можно поделить в 2 модельных ряда: котлы БКЗ – 210 (котел №9) и котлы ТГМ – 84 (котлы №10, 11, 12, 13). Водогрейные котлы также делятся в 2 модельных ряда: ПТВМ – 180 (котлы №1, 2, 3) и КВГМ – 180 (котел №4).

Котлы ТГМ-84. Котлы ТГМ-84 изготовлены Таганрогским котельным заводом.Параметры:

Производительность 420 т/часДавление в барабане 155 кгс/см²Давление перегретого пара 140 кгс/см²Температура перегретого пара 550 ° СТемпература питательной воды 230 ° СТопливо газ, мазут.

Котлы БКЗ – 210 – 140ф. Котлы БКЗ – 210 – 140Ф изготовлены Таганрогским котельным заводом.Параметры:

Производительность – 210 т/час

Рабочее давление за главной паровой задвижкой – 140 кгс/см²

Рабочее давление в барабане – 155 кгс/см²

Температура перегретого пара - 550º С

Температура питательной воды - 230º С

Водяной V котла – 64 м³

Паровой V котла – 34 м³

Котлы КВГМ - 180. Котлы КВГМ - 180 изготовлены Таганрогским котельным заводом.Параметры:

Производительность - 180 Гкал/часРабочее давление - 10-35 атаТемпература воды на входе - 104-110 ° СТемпература воды на выходе не выше 150 ° СРасход воды: номинальный - 3860 т/часминимальный - 3250 т/часТемпература уходящих газов при работе на мазуте - 280 ° Сна газе - 182 ° СГидравлическое сопротивление котла - 1,06 атм.Объем топки - 461 м3Радиационная поверхность нагрева - 479 м2Конвективная поверхность нагрева - 5500 м2КПД котла на мазуте - 86,8 %КПД котла на газе - 89 %Топливо: газ, мазутРасчетный расход топлива при нормальной нагрузке:газ - 25400 м3/час; мазута - 22500 кг/часКотлы ПТВМ - 180. Котлы ПТВМ - 180 изготовлены Таганрогским котельным заводом.Параметры:

Тепловая производительность -180 Гкал/час

Рабочее давление – 12 кгс/см².

Температура воды на входе в котел -104º С.

Температура воды на выходе из котла -150º С.

Расход сетевой воды через котел 3860 т/час

Температура уходящих газов при работе:

на газе -182º С;

на мазуте -223º С

Гидравлическое сопротивление котла -0,9-1,0 кгс/см²

Объем топки -461 м³

Лучевоспринимающая поверхность экранов – 478 м².

Поверхность нагрева конвективной части – 5500 м²

КПД котла при работе:

на газе – 88,8%

на мазуте - 87,35%

Топливо – газ, мазут.

4.6. Права и обязанности мастера (старшего машиниста)

При приёмке смены старший машинист к/о обязан:

4.6.1. Ознакомиться с состоянием схемы и режимом работы оборудования к/о путем личного осмотра, проверить состояние помещений, освещения, наличие средств пожаротушения в установленном объёме котельного отделения.

4.6.2. Выяснить схемы работы паропроводов острого пара, питательных магистралей и узлов, паропроводов собственных нужд, мазуто-газопроводов и др. трубопроводов котельного отделения.

4.6.3. Проверить показания основных контрольно-измерительных приборов. В случае обнаружения ненормальностей в работе приборов или отключения параметров, получить исчерпывающие объяснения от сдающего смену и потребовать устранения ненормальностей в работе или восстановления нормальных параметров пара, воды, газа, мазута и т. д.

4.6.4. Получить сведения от сдающего смену об оборудовании, за которым необходимо вести особо тщательное наблюдение для предупреждений аварий и неполадок.

4.6.5. Установить какое основное и вспомогательное оборудование находится в ремонте, резерве, работе.

4.6.6. Прочитать все записи в оперативном журнале, в журнале дефектов оборудования, журнале распоряжений и др., за время с предыдущего своего дежурства.

4.6.7. Старший машинист к/о во время своего дежурства является лицом ответственным за правильное обслуживание и безопасную работу всего оборудования котельной, оборудования ГРП, компрессорной, пиковой котельной с теплопунктами.

4.6.8. Вести надёжный и наиболее экономичный режим работы оборудования к/о

4.6.9. Обеспечивать номинальные паропроизводительность, параметры и качество пара.

4.6.10. Распределить нагрузку между котельными агрегатами при изменении диспетчерского графика.

4.6.11. Производить операции по пуску, останову, опробованию, опрессовке оборудования. Вести контроль за состоянием основного и вспомогательного оборудования котельной, ГРП, компрессорной, пиковой котельной с теплопунктами, за правильной эксплуатацией их персоналом котельной.