ПРОИЗВОДСТВО ПАРОВЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛОВ BOOSTER CO.,LTD +7 (495) 988-76-26

Рекомендации к организации системы планово-предупредительных ремонтов паровой котельной на производстве

Отличительной особенностью безаварийной работы любой котельной является её полная зависимость от качества внешних ресурсов (электроэнергия, топливо, вода, воздух), качества пуско-наладочных (режимно-наладочных) работ и эффективности обеспечивающих систем котельной (вентиляция, дымоотвод, водоподготовка). В связи с этим, «здоровье» котельной, а также паро- и теплоснабжение предприятия в целом, во многом зависит от мероприятий, направленных на контроль качества ресурсов и качества работы вышеперечисленных систем. В современных котлах, оснащённых системой аварийной автоматики, если по какой-то причине не были выполнены работы системы планово-предупредительных ремонтов котельной (ППР) и/или произошёл сбой в системе наблюдений за неисправностями, растут или падают температура и давление в разных системах – автоматика это фиксирует и выдаёт предупреждение – информирует о факте превышении предела показаний, что в свою очередь позволяет своевременно произвести «реанимационные» действия. Надо понимать, что аварийная автоматика является «страховкой» на предаварийное состояние, а система планово-предупредительных ремонтов – это базовая основа безаварийной работы оборудования.

Ниже рассмотрим основные пункты системы ППР паровой котельной и обозначим мероприятия, направленные на предотвращение причин возникновения аварийных ситуаций при работе котельной.

ВНИМАНИЕ!!!
Ниже, в качестве мероприятий указаны действия, направленные на ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ аварийной ситуации, а не действия в аварийных ситуациях!

1. Пуско-наладочные работы (ПНР) и режимно-наладочные испытания (РНИ)

Часто, установив котёл заводской готовности, покупатель предполагает, что котёл должен работать без дополнительной настройки. К работе горелочного устройства такой подход не приемлем. Котёл полной заводской готовности испытывается на заводе в заводских условиях и на топливе с определёнными характеристиками. Часто случается так, что условия на месте эксплуатации котла далеки от идеальных заводских: топливо с другими характеристиками, параметры окружающей среды не те (атмосферное давление, температура), высота дымовой трубы отличается и т.д.

Признаки некачественных ПНР:

1. Повышенное сажеобразование (чёрный дым), появление отложений сажи в топке котла;

2. Котёл уходит в аварию по причине превышения давления дымовых газов в котле;

3. Повышение температуры дымовых газов;

4. Котёл уходит в аварию по причине увеличения температуры дымовых газов;

5. Повышенный расход топлива, котёл не выходит на заявленную производителем мощность.

Причины и мероприятия:

Признак

Возможные причины

Мероприятия по предотвращению

1, 2, 3, 4, 5.

1. Отклонение характеристик топлива и/или условий окружающей среды от заводских.

2. Неправильная настройка горелки котла (соотношение топливо-воздух).

 

При установке котла на новом месте, необходимо всегда производить работы по настройке горелки котла.

ВНИМАНИЕ!!! настройку горелки должен выполнять специалист с соответствующим допуском и оборудованием.

В соответствии с приказом МинЭнерго РФ от 24 марта 2003 года № 115 Режимно-наладочные испытания проводятся не реже одного раза в 5 лет для котлов на твердом и жидком топливе и не реже одного раза в 3 года для котлов на газообразном топливе.

 

2. Воздухоснабжение котла

В соответствии с СП 89.13330.2012 (пункт. 17.11) расчетный воздухообмен в котельных должен определяться с учетом расхода воздуха, необходимого для горения, при заборе его из помещения.

Признаки недостатка воздуха:

1. Повышенное содержание сажи и угарного газа => чёрный дым из дымовой трубы;

2. Повышенный расход топлива, котёл не выходит на заявленную производителем мощность;

3. Котёл уходит в аварию по причине снижения давления воздуха или повышения температуры дымовых газов;

4. Котёл уходит в аварию по причине высокого давления дымовых газов на выходе из котла;

5. Отложения непонятного происхождения в топке.

Причины и мероприятия:

Признак

Возможные причины

Мероприятия по предотвращению

аварийных ситуаций

1, 2, 3.

Неправильная работа вентиляционной системы котельной:

1. Недостаток воздуха в помещении котельной;

2. Неправильная работа вентиляционной системы котельной.

1. Перед установкой котла убедиться в достатке воздуха в помещении для правильной работы горелки, проверить работу вентиляционной системы;

2. В системе ППР предусмотреть:

* периодическую чистку фильтра и воздуховодов системы вентиляции;

* периодически проверять показатели воздухообмена системы вентиляции и при необходимости производить её регулировку;

* периодическую проверку работоспособности системы вентиляции помещения котельной.

 

1, 2, 3,

4.

Неправильная работа системы подачи воздуха горелки котла:

1. Воздухозаборные отверстия заклеены транспортировочной плёнкой;

2. Забит воздуховод котла, фильтр воздуха горелки;

3. Неправильная работа вентилятора (смотри п. «Электроснабжение котла»);

4. Неправильная работа воздушной заслонки (провернуло заслонку или привод воздушной заслонки – смотри п. «Электроснабжение котла»)

 

1. Перед пуско-наладочными работами проверять: проходимость воздуховода горелки, вентилятор с электродвигателем, воздушную заслонку с приводом;

2. В системе ППР предусмотреть:

* периодичный контроль за чистотой воздуховода котла;

* периодически проводить системную проверку вентилятора (электродвигатель, состояние крыльчатки, подшипников);

* периодически проверять состояние воздушной заслонки (электромотор, заслонка);

* по результатам измерений принимать решение о замене запчастей и/или заказе запчастей на склад для оперативной замены в будущем.

 

1, 2, 4,

5, 6.

«Некачественный» воздух.

 В помещении котельной или рядом производятся строительные работы. Пылью забивается фильтр вентиляции и пыль попадает в топку котла, откладываясь на стенках топки.

 

1. При производстве строительных работ предпринять действия по защите котла от строительной пыли.

 

3. Топливоснабжение котла

Признаки некачественного топливоснабжения:

1. Повышенное сажеобразование (чёрный дым) и появление отложения сажи в топке котла;

2. Повышение температуры дымовых газов;

3. Повышенный расход топлива, котёл не выходит на заявленную производителем мощность;

4. Котёл уходит в аварию по причине увеличения температуры дымовых газов;

5. Котёл часто уходит в аварию по причине погасания факела горелки;

6. Короткое пламя с отрывом;

7. Котёл уходит в аварию по причине низкого давления топлива перед горелкой;

8. Коррозия трубного пучка со стороны дымового тракта.

Причины и мероприятия:

Признак

Возможные причины

Мероприятия по предотвращению

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

В топливе присутствуют посторонние примеси и влага.

1. Улучшить качество топлива: отстаивание, сорбирование, дополнительное фильтрование…

2. Уменьшить сроки между мероприятиями ППР:

- проверка качества топлива по итогам которых принимаются соответствующие мероприятия;

- проверка топливного фильтра;

- чистка форсунок и электродов;

- проверка датчиков наличия пламени;

- чистка топки, газохода, дымохода;

3. Организовать склад запчастей: электроды розжига, фотодатчик пламени, форсунки, топливный фильтр, клапана и другие элементы топливной линии.

 

7.

(5, 6)

Недостаточное давление топлива перед горелкой.

В большинстве случаев данная проблема относиться к магистральному газу.

1. Предусмотреть резервное топливо. На период снижения давления основного топлива переходить на резервное топливо;

2. Можно рассмотреть возможность сжижения природного газа и его хранение. В период просадки давления природного газа в магистрали, использовать «складской» газ. Но это достаточно энергозатратная и дорогостоящая технология.

3. Применить мероприятия, указанные в пункте «В топливе присутствуют посторонние примеси и влага.»

 

8.

Увеличенное содержание соединений серы (S) и сероводорода в топливе.

При сжигании топлива в котлах образуются различные продукты сгорания, в том числе влага и оксиды серы (SO2, SО3). Влага и оксиды серы, содержащиеся в дымовых газах, при определённых условиях, конденсируются в газоходе котла и дымовой трубе, смешиваются и образуют серную кислоту, что приводит к коррозии дымохода и трубного пучка.

Более того, содержание серных соединений в дымовых газах – это огромная угроза экологии.

 

1. Для предотвращения конденсации дымовых газов в газоходе котла, необходима подача питательной воды в котёл температурой не менее 70 ºС;

2. Теплоизолировать дымоход и дымовую трубу для предотвращения конденсации дымовых газов при отводе продуктов сгорания;

3. Есть технологии удаления серы из топлива, но, думаю, в нашем случае они не применимы по экономическим соображениям;

4. Установить экономайзер из кислотостойкой нержавеющей стали с подачей в него воды температурой 5…20 ºС, при условии, что температура питательной воды в сам котёл будет не ниже 70 ºС. В данном случае в экономайзере специально создаются условия для конденсации дымовых газов, которые необходимо нейтрализовать.

* Серу в большом количестве содержат низкокачественные топлива, которые могут содержать другие посторонние примеси, что в результате может дать повышенное сажеотложение (смотри пункт «В топливе присутствуют посторонние примеси и влага.»).

 

4. Водоснабжение котла (водоподготовка и деаэрация)

Признаки некачественной питательной воды:

1. Увеличенная температура дымовых газов;

2. Котёл уходит в аварию по причине высокой температуры тела котла;

3. Котёл уходит в аварию по причине высокой температуры ДГ;

4. Повышенный расход топлива, котёл не выходит на заявленную производителем мощность;

5. Коррозия трубного пучка со стороны пароводяного тракта;

6. Коррозия внутренних поверхностей оборудования котельной и пароконденсатной системы предприятия;

7. Вспенивание котловой воды, ухудшение качества пара (проскок воды в пар), некорректная работа электродов уровня, невозможность отследить уровень котловой воды через водомерное стекло.

Причины и мероприятия:

Признак

Возможные причины

Мероприятия по предотвращению

1, 2, 3,

4.

Отложения солей жёсткости (накипь) со стороны пароводяного тракта котла.

* В случае, если наряду с солями жёсткости, в воде присутствуют окислы железа и/или оксид кремния, ситуация усугубляется – накипь образуется быстрей и становиться более твёрдой.

1. Качественный подбор водоподготовки в соответствии с фактическим анализом воды и требуемым составом воды для парового котла;

2. В системе ППР предусмотреть:

- периодический контроль химического состава питательной воды и котловой воды в соответствии с требованиями производителя котла. В зависимости от полученных результатов корректировать настройку системы водоподготовки;

- периодический осмотр пароводяного тракта на предмет наличия отложений солей жёсткости (накипь). На основании данных осмотра принимать решение о промывке котла;

- периодически проводить промывку пароводяного тракта котла от отложений солей жёсткости или промывать по результату осмотра;

 

ПОМНИТЕ!!! Вода может менять свой химический состав. В особенности это относиться к воде из скважин и поверхностных источников.

 

5, 6.

Кислородная коррозия трубного пучка котла и/или оборудования котельной и/или пароконденсатной системы.

* Процесс может усугубить пониженная щёлочность котловой воды.

* При недостаточном количестве периодических продувок и большом количестве шлама возможно развитие подшламовой коррозии.

 

Не удалённый кислород вступает в реакцию с железом при высокой температуре, которая увеличивает скорость коррозии.

 

1. Обеспечить герметичность пароконденсатной системы – препятствовать присосу воздуха;

2. В период остановки котла необходимо производить консервационные мероприятия (для предотвращения «стояночной» коррозии);

3. При применении термической деаэрации, предусмотреть использование реагентов для химической деаэрации для дополнительой защиты котла. При пуске котла с холодного состояния, когда деаэратор не вышел на стабильную работу, увеличивать дозирование реагента для связывания кислорода;

4. При применении химической деаэрации, как основной, жёстко контролировать химический состав питательной и котловой воды. Объём дозирования реагента менять в зависимости от результатов химических анализов воды;

5. В системе ППР предусмотреть:

- проведение периодического химического анализа котловой воды и питательной воды, по результатам анализа принимать решение о объёме дозирования химических реагентов в питательную воду (п.4);

- следить за исправностью непрерывной продувки;

- периодически выполнять большую продувку котла;

- периодически осматривать котёл на наличие шлама через смотровой лючок в нижней части котла. По результатам проверки корректировать периодичность большой продувки.

 

6.

Углекислотная коррозия оборудования котельной и элементов конденсатной системы предприятия.

 

Виновником данного вида коррозии является угольная кислота (H?CO?), которая образуется при соединении диоксида углерода (CO?) с водой (H?O) в условиях охлаждения или понижения парциального давления:

CO? + H?O → H?CO?

Содержание CO? в пароконденсатной системе предприятия, в большинстве случаев, может объясняться некачественной деаэрацией и/или в результате распада гидрокабоната натрия (NaHCO?) при повышении температуры воды свыше 60 ºC (т. е. в котле):

2NaHCO? → Na?CO? + H?O + CO?↑

NaHCO? появляется в питательной воде после умягчения воды методом Na-катионирования.

 

1. Сменить метод умягчения питательной воды с Na-катионирования на обратный осмос.

2. Теплоизолировать конденсатопровод и всё оборудование паровой котельной, в частности деаэратор;

3. Обеспечить герметичность пароконденсатной системы (исключить присосы воздуха в систему и максимально препятствовать её охлаждению);

4. В линию питательной воды установить дозирование реагента для нейтрализации диоксида углерода. Разработать систему изменения объёма дозирования реагента в питательную воду, в зависимости от химического состава конденсата и питательной воды;

5. Продиагностировать работу термического деаэратора в период нестабильной работы паровой котельной (с взятием химических анализов воды с пристенных участков деаэратора – в местах с максимально возможным охлаждением). По результатам анализа разработать систему дозирования реагента (п.4);

6. В системе ППР предусмотреть:

- проведение периодического химического анализа конденсата. По результатам химанализа принимать решение о объёме дозирования химреагента в питательную воду (п.4).

 

7.

1. Повышенное солесодержание (TDS);

2. Повышенный уровень щёлочности котловой воды.

 

Причин, по которой могут проявиться признаки вспенивания котловой воды две, но источников этих двух причин может быть множество:

* изменился химический состав питательной воды;

* некорректная работа системы водоподготовки;

* некорректная работа непрерывной или периодической продувки;

* некорректная работа системы дозирования химических реагентов в питательную воду;

* некорректная работа деаэратора;

* уменьшилось количество возвращаемого конденсата;

* изменилась температура питательной воды;

и т. д.

 

 

 

1. В системе ППР предусмотреть:

* периодическую проверку корректности работы непрерывной продувки;

* график периодической продувки (ручная). В случае автоматической периодической продувки сделать график проверки корректности работы периодической продувки;

* периодическую проверку корректности работы дозаторов химических реагентов в питательную воду и конденсат;

* инструкцию по разведению химических реагентов с указанием пропорций реагент-вода,

* периодическую проверку настройки насосов-дозаторов химических реагентов;

* периодическую проверку корректности работы водоподготовки;

* разработать график взятия проб для проведения химических анализов с записью в журнал:

- pH воды: исходной, после умягчения, в деаэраторе, котловой, конденсата;

- Общую щёлочность и солесодержание воды: питательной, котловой, пара;

- Общий химический анализ питательной воды в соответствии с требованиями производителя котла;

* В зависимости от результата анализов воды разработать систему по изменениям настроек водоподготовки и дозирования химических реагентов.

Пробы для всех анализов необходимо брать одновременно!!!

2. Фиксировать показания всех основных параметров с обязательным занесением в журнал;

3. Обеспечить защиту настроек всех систем от «дурака».

 

5. Электроснабжение котла

Признаки некачественного электроснабжения:

1. Котёл уходит в аварию по причине отсутствия электрического напряжения;

2. Частые перегорания предохранителей, нарушения в работе и поломки электрооборудования котла;

3. Котёл часто уходит в аварию по причине низкого давления воздуха в воздуховоде (вентилятор не обеспечивает нужный напор воздуха для горения);

4. Котёл часто уходит в аварию по причине низкого уровня котловой воды (питательный насос не обеспечивает необходимый расход воды);

5. Котёл часто уходит в аварию по причине перегрева электромоторов насоса и/или вентилятора;

6. Возможны повышенное сажеобразование (чёрный дым), увеличенная температура дымовых газов;

7. Котёл часто уходит в аварию по причине высокого давления дымовых газов на выходе из котла.

Причины и мероприятия:

Признак

Возможные причины

Мероприятия по предотвращению

аварийных ситуаций

1, 2, 3, 4, 5, 6.

Проблемы в электрической цепи котла.

1. Перед пуско-наладочными работами произвести обтяжку всех клеммных соединений проводов системы электроснабжения и автоматики котла, проверить все элементы электрической системы и автоматики на работоспособность;

2. В системе ППР предусмотреть:

* производить периодическую обтяжку всех клеммных соединений проводов системы электроснабжения и автоматики котла;

* периодически проверять все элементы электрической системы и автоматики на работоспособность (электромоторы, датчики, обмотки клапанов, реле, приборы электрического щита).

 

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Некачественное электроснабжение.

 

ГОСТ 32144-2013 регламентирует показатели и нормы качества электрической энергии.

Причины проблем, возникающих с электроснабжением достаточно много и рассмотреть их можно на других тематических ресурсах интернета.

1. Перед пусконаладочными работами котла, произвести определения соответствия значений показателей качества электроэнергии нормам стандарта в течении 7 суток;

2. В обязательном порядке электропитание котла обеспечить через промышленный стабилизатор напряжения с соответствующими защитами;

3. После пуска котла в эксплуатацию, произвести определения соответствия значений показателей качества электроэнергии нормам стандарта в течении 7 суток;

4. По результатам измерений (п.1, п.3) принять меры и установить дополнительное оборудование для устранения выявленных недостатков в электроснабжении.

5. В системе ППР предусмотреть:

* периодическую проверку соответствия значений показателей качества электроэнергии нормам стандарта в течении 7 суток. По итогам проверки вносить изменения в линию энергоснабжения;

6. В зависимости от ситуации с качеством электроснабжения, предусмотреть склад запасных частей (электродвигатели, блок управления, датчики, реле, электро-магнитные клапаны, привод воздушной заслонки и т.д.)

 

6. Отвод дымовых газов

Признаки неправильного отвода дымовых газов:

1. Котёл часто уходит в аварию по причине погасания факела горелки;

2. Выбросы дыма через неплотности дымохода и котла;

3. Котёл уходит в аварию по причине высокого давления дымовых газов;

4. Превышение температуры уходящих газов в дымовой трубе;

5. Повышенное содержание сажи и угарного газа => чёрный дым из дымовой трубы;

6. Конденсат в дымовой трубе, обледенение, забивание сажей и засор дымовой трубы;

7. Котёл потребляет много топлива и не выходит на заявленную производителем мощность;

8. Коррозия внутренней поверхности дымовой трубы.

Причины и мероприятия:

Признак

Возможные причины

Мероприятия по предотвращению

аварийных ситуаций

1, 2, 3,

4, 5, 6,

7, 8.

Ошибка проектирования и/или монтажа системы отведения дымовых газов.

Дымовая труба любой котельной – это сложное техническое сооружение, которое, при определённых условиях, требует отдельного проекта. Помимо решений по основным функциям дымовой трубы, в проекте необходимо предусмотреть фундамент, экологию, молниезащиту, светоограждающие конструкции и т. д.

В данной статье нас интересует только технология отвода дымовых газов. В технологической части проекта нормативными документами нормируются высота, диаметр, конструкция, расположение относительно крыш, требуемые конструктивные элементы дымовой трубы.

1. Перед пуско-наладочными работами котла в обязательном порядке проверить:

- высоту, диаметр, толщину теплоизоляции, отсутствие сужений, выступов дымохода и дымовой трубы на соответствие нормативным документам, проекту и рекомендациям производителя котельного оборудования;

-  на соответствие дымовой трубы п.10.4, п.10.5, п.10.6, п.10.7 СП 41-104-2000;

- на соответствие дымовой трубы п.9.2.2, п.9.2.3, п.9.2.10, п.9.2.15 СП;

- дымоход от котла до дымовой трубы должен иметь наклон, с увеличением расстояния от земли при присоединении к дымовой трубе.

2. Во время ПНР проверить, что бы дымовые газы не выходили через неплотности в дымоходе и трубе.

 

ВНИМАНИЕ!!! Перечислены элементарные и наиболее часто встречающиеся ошибки проектирования и монтажа, влияющие на качество отвода дымовых газов.

По факту требований и нормативных документов намного больше, и, безусловно, дымовая труба должна всему соответствовать.

 

1, 2, 3,

5, 6, 7,

8.

1. Отложения сажи в дымовой трубе - увеличенное сопротивление движению дымовых газов – недостаток тяги;

2. В дымовой трубе образуется конденсат, адгезия сажи к стенкам трубы возрастает, в зимний период конденсат замерзает;

3. При неконтролируемом росте сажевых отложений, возможно самовозгорание сажи, которое сопровождается высокими температурами и выходом дымовой трубы из строя;

4. Сажа + конденсат = условия образования агрессивной среды = коррозия дымовой трубы

 

1. ПНР и периодические РНИ (смотри п. «ПНР и РНИ);

2. Контроль качества топлива (смотри п. «Топливоснабжение котла»)

3. Контроль количества воздуха, подаваемого на горение (смотри п. «Воздухоснабжение котла»);

4. В системе ППР предусмотреть:

- периодический контроль температуры уходящих газов в дымовой трубе (не менее 1 раза в месяц);

- периодический контроль состава дымовых газов газоанализатором, при необходимости проведение внеочередных РНИ;

- разработать систему периодических осмотров и чисток дымовой трубы, дымохода, газохода и топки котла.

 

3, 4, 7.

Избыточная тяга.

При определённых условиях окружающей среды возможно чрезмерное увеличение тяги. Топливо сгорает не полностью, снижается КПД котла.

 

1. На стадии проектирования дымовой трубы рекомендуется установить регулятор тяги, который может компенсировать действие избыточной тяги.

 

В заключении обращу внимание, что даже несмотря на, казалось бы, идеальные условия, всегда могут возникнуть непредвиденные ситуации: поставщик подвёл с топливом – поставил некачественное топливо, авария на водоканале – увеличилась жёсткость питательной воды, изменения в режимах электроснабжения. Существующая на предприятии система планово-предупредительных ремонтов (ППР) позволят постоянно держать «руку на пульсе» и вовремя предвидеть потенциальные опасности поломки оборудования.

Часто бывают ситуации, когда оборудование вынуждено работать на некачественном топливе, с перебоями в электропитании и т. д. Можно работать в таких условиях, только надо скорректировать систему ППР и обеспечить склад запасных частей с учётом особенностей снабжения вышеперечисленными ресурсами.

Мы готовы ответить на любые ваши вопросы
Звоните нам!
Или отправьте заявку онлайн
+7 (495) 988-76-26

 

Получите подробную консультацию по телефону