11. Безопасность эксплуатации котельных установок
11.1 Общие сведения о котельных установках
Котельная установка – комплекс устройств для получения водяного пара под давлением (или горячей воды). Котельная установка (КУ) состоит из следующих основных систем:
– котлоагрегата;
– газо- и воздухопроводов;
– трубопроводов пара и воды;
– арматуры (отключающие, регулирующие, соединительные и т.п. устройства);
– тягодутьевых устройств;
– сооружений водоподготовки и др.
Мощные котельные установки занимают помещения объёмом в сотни тысяч м3 и вырабатывают до 4 тысяч т пара в сутки.
Основным сооружением любой котельной установки является парогенератор – аппарат для производства водяного пара.
Парогенератор, в котором пар получают за счёт тепла сжигаемого органического топлива, называется паровым котлом, а при использовании электрической энергии – электрокотлом.
Паровой котел – устройство, имеющее топку для сжигания углеводородного топлива, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного.
Современный паровой котел представляет собой агрегат, конструктивно объединяющий в себе комплекс устройств для получения пара под давлением или горячей воды за счёт сжигания топлива. Главной частью такого котлоагрегата является топочная камера с газоходами, в которых размещены поверхности нагрева, воспринимающие тепло продуктов сгорания топлива (пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель). Элементы котлоагрегата опираются на каркас и защищены от потерь тепла обмуровкой и теплоизоляцией.
В топочной камере происходит частичное сгорание топлива и частичное охлаждение продуктов сгорания, за счёт нагрева труб, покрывающих стены топочной камеры (топочные экраны), по которым циркулирует вода или пар. На выходе из топки газы имеют температуру ~ 1000 0С и на пути их движения устанавливаются пароперегреватели (трубчатые змеевики). После пароперегревателей температура газов составляет 700…600 оС и далее тепло от них отбирается в водяном экономайзере и воздухоподогревателе. Температура газов, после рассмотренных устройств снижается до 170…130 оС. Дальнейшее снижение температуры отходящих газов путём полезного использования их тепла препятствует конденсация паров воды и серной кислоты на рабочих поверхностях, приводящих к осаждению на них золы и коррозии.
Охлаждённые газы через систему золоулавливания и сероочистки выбрасываются из дымовой трубы в атмосферу. Твёрдые продукты сгорания топлива периодически или непрерывно удаляются из котлоагрегата и направляются в золошламонакопители.
Котлоагрегат, например, для энергоблока мощностью 300 МВт представляет собой постройка высотой > 50 м и в плане занимает площадь ~ 1000 м2. На сооружение такого агрегата, расходуется ~ 4500 т металла, из которых ~ 33 % приходится на трубные системы, работающие под давлением > 2,5 МПа.
В качестве топлива в котлоагрегатах используются:
природный газ;
мазут;
каменный уголь;
горючие сланцы;
торф.
11.2 Основные опасности, возникающие при эксплуатации котельных установок
Котельные установки относятся к опасным производственным объектам т.к. при их эксплуатации возможна реализация следующих потенциальных опасностей (основных):
неконтролируемые взрывы газовоздушных и аэрозольных горючих систем;
– физические взрывы систем, работающих под давлением;
– разрушение трубопроводов с паром и горячей водой за счёт температурных градиентов, обусловленных отложением солей жёсткости (накипи) из нагреваемой воды на нагретых поверхностях;
– генерирование вибрации и шума за счёт работы дробильных, размольных и транспортных агрегатов, а также тягодутьевых устройств;
– опасность термических ожогов при контакте работающих с нагретыми поверхностями и паром;
– загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы газообразными, аэрозольными, жидкими и твердыми отходами;
– загрязнение окружающей природной среды неиспользованной теплотой отходящих газов, охлаждающей воды и твердофазных отходов.
11.3 Основные способы обеспечения безопасной эксплуатации котельных установок
С целью безопасной эксплуатации котельных установок применяется следующая арматура безопасности:
манометры, для контроля давления среды (воды, пара и др.);
предохранительные устройства для сброса избыточного давления рабочей среды (разрывные мембраны, предохранительные клапаны, и др.);
парозапорные вентили для отключения КУ от паровой магистрали;
водозапорные вентили (задвижки) для впуска воды в КУ и регулирование её количества;
обратный питательный клапан, предотвращающий пропуск воды из КУ обратно в питательную магистраль при аварии на питательном трубопроводе;
воздушные клапаны для удаления из КУ воздуха и др. газов.
Вся арматура должна иметь сертификаты (паспорта), где отражаются параметры эксплуатации, схемы включения в технологическую систему и др. сведения.
Соединения трубопроводов котельных установок выполняются фланцевыми или сварными.
Котельные установки оборудуются также необходимой гарнитурой безопасности:
заслонки и шиберы для регулирования тяги и дутья;
лазы в обмуровке для осмотра топочной камеры, газоходов и др. поверхностей нагрева и футеровки;
предохранительные взрывные клапаны для защиты обмуровки и каркаса КУ от разрушений при взрывах горючей смеси в топке и газоходах;
затворы на шлаковых и золовых бункерах для удаления шлака и золы из топки, газоходов и др. мест.
В целях предупреждения взрывов автоматически контролируется температура топочных газов, пара и воды, причём системы контроля блокируются с питательными системами (по топливу и воде), которые отключаются при превышении критических величин температур.
Для обеспечения безопасности процесса розжига КУ предусматриваются автоматические системы контроля и регулирования подачи горючего на запальник и в топку.
Особое значение для безопасной эксплуатации КУ являются, умягчение питательной воды с целью предупреждения образования накипи на нагретых поверхностях. При умягчении (обессоливании) воды из неё удаляют соли жесткости ( Ca(HCO3)2; Mg(HCO3)2; CaSO4; MgSO4; MgCI2) обеспечивающие карбонатную и некарбонатную жёсткость воды.
Умягчение питательной воды производится при помощи ионообменных смол (катиониты и аниониты), а также реагентными методами (обработка кислотами с выпадением солей жёсткости в осадок).
Проектирование, эксплуатация, содержание и т.п. котельных установок подведомственны органам Ростехнадзора (котлонадзор).
Безопасная эксплуатация котельных установок регламентируется рядом нормативных документов:
ПБ 10-574–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов»;
ПБ 10-575–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации электрических котлов и электрокотельных»;
ПБ 10-573–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды»;
ПБ 03-576–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и др.
... загораний. Умейте правильно определять категории производств по взрыво- и пожароопасности, а для этого надо знать, какими показателями характеризуется каждая категория производства. Изучите классификацию производственных помещений по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) и умейте выбирать 5)Средства защиты работающих от опасностей.Системы автоматики.Методы повышения травмобезопасности ...
... психического состояния персонала, занятого на ответственных работах, и принятие административных мер могут положительно влиять на сокращение травматизма и повышение надежности работы сложных систем. производственный безопасность психический медицинская помощь 3. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПОСТРАДАВШИМ Аптечка первой помощи. Перевязочные материалы: бинты, вата, индивидуальные перевязочные пакеты, ...
... и обеспечение готовности этих объектов к локализации и ликвидации последствий этих аварий. Промышленная безопасность технологических операций на опо обеспечивается следующим комплексом мероприятий: -наличием и функционированием необходимых приборов и систем контроля за производственными процессами, а так же аппаратуры наблюдения, оповещения, связи и поддержки неотложных действий ...
... требований промышленной безопасности - один из важнейших элементов системы управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах. Производственный контроль организуется и осуществляется субъектами хозяйственной деятельности, независимо от их организационно-правовой формы, эксплуатирующими опасные производственные объекты. Внедрение производственного контроля является первым ...
0 комментариев