8976

100

15... 20 Па). К изучению влияния тяги переходят лишь после определения характеристики горелки при эксплуатационном режиме. При этом главной задачей является определение соответствия диаметра сопла горелки, принятого по проекту, условиям экономичной эксплуатации горелки без проскока и отрыва пламени в рабочем диапазоне изменения давления (600 3000 кгс/м2, или 6...30 КПа). Рекомендуется принимать диаметр сопел горелок ИГК различной производительности при работе на природном газе.

Наладка инжекционных горелок усложнена по сравнению с наладкой предыдущего вида горелки ввиду того, что при испытаниях необходимо определять на каждом режиме коэффициент инжекции горелки.

Полное соответствие установленных горелок проекту в большинстве случаев является гарантией обеспечения необходимого коэффициента инжекции. Остается лишь выяснить диапазон устойчивой работы горелок без проскока и отрыва пламени, а также расходную характеристику каждой горелки. Испытания на проскок одной из горелок ведут при включенных остальных горелках, а на отрыв при выключенных горелках, кроме исследуемой. Этим создаются наиболее жесткие температурные условия работы стабилизатора горения. Испытания на устойчивость горения следует производить очень осторожно, каждый раз вентилируя топку и газоходы котла после достижения результата и отмечая давление газа, при котором произошел проскок или отрыв пламени.

Расходную характеристику горелки составляют по результатам замеров расхода газа на горелку путем изменения от режима к режиму давления газа после запорного устройства горелки. Эти замеры можно выполнить, пользуясь счетчиком или дроссельной диафрагмой в ГРУ котельной при условии, что каждый раз будет включена только одна горелка из всех имеющихся у котлов. Иначе необходимо устанавливать дроссельное устройство на газопроводе поочередно у всех горелок.

Смесительные горелки. Наиболее широкое применение смесительные горелки получили при переоборудовании котлов ДКВР для сжигания газа. Основной сложностью при наладке таких горелок является обеспечение правильного пропорционирования газа и воздуха при изменении нагрузки котла. Предварительная подготовка к наладочным работам состоит в проверке исправности газового оборудования и соответствия газогорелочных устройств проектным данным. Общекотельные работы заключаются в проверке вспомогательного оборудования, взрывных клапанов, контрольноизмерительных приборов и систем автоматики и сигнализации. Присосы воздуха через неплотности в обмуровке топки, газоходов и экономайзера должны быть устранены.

Проверку горелок производят путем сравнения размеров проходных сечений и отверстий с проектными. Наблюдалось немало случаев, когда горелки были изготовлены силами предприятий с отступлениями от чертежей. В частности, размеры газовыпускных отверстий горелок ГА иногда бывают увеличенными по сравнению с проектными, что не позволяет обеспечить

101

тщательное перемешивание газа с воздухом при давлениях воздуха, соответствующих паспортным данным. Для полного сгорания газа в этих случаях приходится увеличивать коэффициент избытка воздуха до 1,2... 1,3, что приводит к значительным потерям теплоты с уходящими газами. Завышение производительности горелки сильно уменьшает диапазон ее регулирования, что является основным препятствием для получения регулировочной характеристики горелки и составления режимной карты котла.

Особенностью наладки горелок ГМГ, работающих с первичным и вторичным воздухом, подаваемым от одного вентилятора через соответствующие регистры, является устранение взаимного влияния горелок на работу друг друга. Первичный воздух в этой горелке служит для улучшения процесса смешения и укорачивания факела. Вторичный воздух охлаждает нагретые части. горелки. При расположении горелок рядом или одна против другой необходимо предусматривать противоположную закрутку потоков воздуха. В каждой горелке первичный и вторичный воздух закручивается только в одну сторону. Подача первичного воздуха в горелки не должна прекращаться, так как это вызовет нехватку воздуха для горения газа.

Газомазутные горелки. Задача наладки горелок этого типа состоит в том, чтобы обеспечить возможность быстрого перехода с газового топлива на резервное и обратно. Коэффициент избытка воздуха при сжигании обоих видов топлива принимают ат=1,15 и регулируют его одним из способов, указанных выше. Большую сложность представляет выбор способа регулирования нагрузки при сжигании мазута. Так, регулирование форсунок с механическим распылением за счет снижения давления мазута возможно лишь в узких пределах, поскольку при этом ухудшается качество распыления. Поэтому изменение нагрузки котла с такими форсунками производится изменением числа работающих форсунок. При этом регулировочная характеристика имеет не плавный, а ступенчатый вид.

При выключении отдельных форсунок возникает необходимость защитить мазутные форсунки от образования твердых отложений кокса и обгорания, а также предупредить значительный подсос воздуха через шиберы неработающих форсунок. Обычно коксообразование предупреждается продувкой форсунок паром после их отключения и перед включением. Для этого необходимо предусмотреть подвод пара. Однако эта задача решается проще, если предусмотреть охлаждение форсунок водой под давлением с температурой около 100 ° С. Защиту от обгорания осуществляют путем выбора наиболее благоприятного месторасположения форсунок в амбразуре горелки.

Газомазутные горелки ГМГм, разработанные ЦКТИ совместно с заводом «Ильмарине», позволяют поддерживать коэффициент избытка воздуха на выходе из топки в пределах 1,05—1,15. Если характеристики топлива и воздуха на объекте существенно отличаются от расчетных, то должен быть выполнен новый режимный график горелки с последующей проверкой в период проведения наладочных работ. Пересчет производят для

102

номинальной и минимальной теплопроизводительности и в одной-двух точках для промежуточных нагрузок.

Допускается использование горелок ГМГм для сжигания тяжелых сортов жидкого топлива дизельного, солярового масла и др. Конструкция форсунки при этом не изменяется, но расходная характеристика ее и, следовательно, режимный график горелки будут зависеть от удельной массы и вязкости топлива. Так как рабочая характеристика горелки при работе на газе с теплотой сгорания, отличающейся от расчетной, резко изменяется, то в этом случае горючий газ допускается использовать после пересчета и реконструкции газораспределительных насадков горелки. Расчет газового насадка включает: определение общей площади газовыходных отверстий, выбор сечения газовыходных отверстий и проверку глубины проникновения газовых струй в воздушные потоки. При реконструкции изменяют число и диаметр отверстий.

Горелки промышленных котлов работают на воздухе и горючем газе с температурой 20 СС. Иногда по условиям эксплуатации температура воздуха и горючего газа, подаваемого на горелки, изменяется. Как правило, такое изменение температуры носит сезонный характер. Объясняется это тем, что некоторые производственные и отопительные котельные имеют забор воздуха вне помещения и наружные коммуникации подвода горючего газа, проложенные по эстакаде. Так как ручное регулирование режима горелок и настройка автоматики ведется по режимному графику (т. е. по зависимости давлений воздуха и топлива от нагрузки при определенной температуре), изменение температур воздуха и горючего газа приведет к уменьшению или увеличению их объемов и снижению экономичности сжигания.

Поэтому весьма важным условием нормальной эксплуатации является постоянный контроль за температурой воздуха, температурой газа и корректировка режимного графика. В некоторых случаях целесообразно иметь сезонные режимные графики.

10. НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Надежная и экономичная работа тепловых сетей, являющихся одним из звеньев системы теплоснабжения, в значительной мере зависит от рациональной организации их эксплуатации. Организационная структура предприятий по эксплуатации систем теплоснабжения зависит от их мощности, характера потребителей и источников тепла.

В настоящее время в городах России работают предприятия по эксплуатации тепловых сетей от ТЭЦ, а также специализированные предприятия по эксплуатации районных и квартальных котельных и тепловых сетей от них. Основными задачами эксплуатационных организаций являются:

103

обеспечение надежной работы тепловых сетей, бесперебойное снабжение потребителей необходимым количеством теплоты, улучшение техникоэкономических показателей работы системы теплоснабжения путем внедрения наиболее эффективных режимов отпуска и потребления теплоты.

Организации службы эксплуатации тепловых сетей выполняют следующие работы: обслуживание, испытание и ремонт оборудования тепловых сетей; наладка систем теплоснабжения и оказание помощи потребителям теплоты в регулировке систем теплопотребления; разработка и оперативное управление тепловым и гидравлическим режимом; контроль за рациональным использованием тепла и учет расхода теплоты потребителями; участие в разработке перспективных планов развития теплоснабжения города; рассмотрение и согласование проектов новых тепловых сетей и схем присоединения к тепловым сетям, выдача технических условий и разрешений на подключения; технический надзор за строительством тепловых сетей.

Примером организационной структуры предприятия по эксплуатации тепловых сетей крупного города может служить структура управления теплосети, показанная на рис. 2.1.

Основным производственно-техническим подразделением предприятия службы эксплуатации является эксплуатационный район. Персонал района эксплуатирует тепловые сети от одной ТЭЦ города.

Эксплуатационным районам оказывают содействие следующие инженерные службы: ремонта тепловых сетей, аварийно-восстановительная, электрохозяйства, присоединений, тепловая инспекция, производственная лаборатория.

Так, служба ремонта тепловых сетей совместно с персоналом района участвует в проведении ремонта при большом объеме работ, служба электрохозяйства оказывает помощь группе электриков районов в ремонте электрооборудования насосных подстанций, задвижек с электроприводом, дренажных насосных.

Аварийно-восстановительная служба организована для выполнения работ по неотложной ликвидации повреждений на тепловых сетях. Служба присоединений участвует в составлении планов развития теплофикации города, выдает заключения и технические условия на присоединение новых потребителей к действующим тепловым сетям.

Тепловая инспекция осуществляет контроль за соблюдением норм расхода тепла промышленными и коммунально-бытовыми потребителями, следит за рациональным расходованием тепловой энергии, т. е. за расходом воды и ее температурой на выходе из тепловых пунктов потребителей, а также за расходом, температурой и качеством конденсата, возвращаемого промышленными потребителями на ТЭЦ.

Координация работы подразделений треста осуществляется диспетчером производственно-хозяйственной деятельности. Для рационального использования рабочей силы, механизмов, оборудования и материалов

104

внедрена автоматизированная система управления производственной деятельностью предприятия.

105

Рис. 2.1. Структурная схема службы эксплуатации

106

10.2.Обслуживание и ремонт тепловых сетей

Опыт эксплуатации систем теплоснабжения показал, что наиболее уязвимым элементом системы, снижающим надежность теплоснабжения, являются тепловые сети. Несовершенство антикоррозионной защиты наружных поверхностей трубопроводов является основной причиной повреждений тепловых сетей. Во избежание этого персонал эксплуатационных районов проводит профилактические мероприятия по предотвращению наружной коррозии, т. е. осуществляет систематический осмотр состояния теплопроводов, компенсаторов, арматуры, штуцеров, гильз, а также откачку воды из подземных сооружений на тепловых сетях, чистку дренажей и водовыпусков. Кроме того, в объем работ по обслуживанию тепловых сетей входит замена набивки сальниковых компенсаторов, замена прокладок во фланцевых соединениях.

Внутреннее состояние теплопровода контролируют с помощью индикаторов коррозии, позволяющих определить скорость коррозии. В отдельных случаях вырезают контрольные участки стенки трубы.

Внаиболее ответственных местах, например в месте пересечения трубопровода с железнодорожным полотном, состояние теплопроводов ежегодно проверяется вскрытием шурфа. При этом составляется акт о техническом состоянии теплопровода.

Необходимость в защите теплопроводов от коррозии, вызванной блуждающими токами, выявляют следующим образом: на каждом вновь принятом в эксплуатацию теплопроводе в течение первых шести месяцев проверяют величину потенциалов блуждающих токов. Опасными в коррозионном отношении являются зоны на трубопроводах, где наблюдается смещение разности потенциалов в отрицательную сторону не менее чем на 10 мВ по сравнению со стационарным потенциалом трубы, равным около 0,55 В. При необходимости активной защиты теплопроводов от коррозии блуждающими токами предусматривают установки дренажной или катодной защиты. Способ электрозащиты выбирается путем опытных включений стандартных дренажных установок.

Врезультате опытных включений устанавливают тип электрозащиты (дренажная или катодная), места установки анодных заземлений, зону действия защиты, характер влияния защиты на соседние сооружения и возможность совместной защиты. В тех случаях, когда при включении электродренажей не удается обеспечить защиту трубопровода в пределах опасной зоны и на отдельных его участках остаются анодные зоны, совместно с электродренажной защитой применяется катодная защита.

При эксплуатации электрозащитных устройств производят периодический технический осмотр установок, проверку параметров установок, а также контрольные измерения потенциалов на защищаемом

107

теплопроводе. Замеры потенциалов блуждающих токов производят через каждые 3 года.

Для выявления участков теплопроводов, подвергшихся наружной или внутренней коррозии, ежегодно в летний период все теплопроводы испытывают на герметичность и прочность. Испытания производятся насосами стационарных опрессовочных пунктов и передвижными насосамипрессами. Температура воды при опрессовке не должна превышать 450C, давление опрессовки для трубопроводов с dy = 1000 мм и ниже составляет 3,3 МПа — для подающих и 2,8 МПа — для обратных; для трубопроводов с dy=1200 мм — соответственно 3 и 2,8 МПа; для трубопроводов с dy=1400 мм

—соответственно 2,8 и 2,5 МПа. Продолжительность поддержания давления

—3 ч.

Во время испытаний теплопотребляющие установки потребителей должны быть надежно отключены. На тепловых пунктах организуется наблюдение за давлением и принимаются меры безопасности. На период испытаний прекращается доступ персонала в коллекторы и камеры; тщательно проверяются трубы, проходящие по подвалам зданий или вблизи них.

Целью температурных испытаний является проверка прочности оборудования тепловых сетей в условиях температурных деформаций. Кроме того, при этом проверяется фактическая компенсирующая способность сальниковых компенсаторов.

При подготовке к испытаниям производится тщательный осмотр сальниковых компенсаторов, фланцевых соединений, опор и других соединений, устраняются все неисправности.

Во время испытаний температура воды в подающих трубопроводах поддерживается равной расчетной, в обратных трубопроводах — не выше 900C, давление во всех точках тепловой сети должно обеспечивать невскипание воды, но не превышать рабочего. Время поддержания температуры воды — около 4 ч.

Компенсирующую способность сальниковых компенсаторов проверяют путем сравнения их максимальных фактических перемещений, измеренных при испытании, с расчетными.

В период проведения испытаний ведут тщательное наблюдение за трассой тепловой сети, особенно в местах движения пешеходов и транспорта и на участках бесканальной прокладки.

Резкое увеличение подпитки во время гидравлических или температурных испытаний служит сигналом к прекращению испытаний, при этом в теплопроводах снижают давление и температуру. Обнаруженный поврежденный участок огораживают и до ликвидации повреждения организуют дежурство.

После проведения гидравлических и температурных испытаний составляют акт о результатах испытаний.

108

На основании наружного осмотра состояния теплопроводов, актов гидравлических и температурных испытаний и актов вскрытия шурфов составляют план капитального и текущего ремонтов участков теплотрассы. Капитальный ремонт осуществляют силами эксплуатационного района вместе со службой ремонта тепловых сетей. При большом объеме капитального ремонта привлекаются подрядные строительные организации.

В процессе работы тепловых сетей неизбежно происходят повреждения труб, арматуры, оборудования, вызываемые различными причинами. От того, насколько быстро будет обнаружен поврежденный элемент, произведен его ремонт или замена, зависит качество работы всей системы теплоснабжения, так как отключение и ремонт поврежденных элементов связаны в большинстве случаев с перерывом в подаче теплоносителя потребителям. В связи с этим особое значение приобретает рациональная организация аварийно-восстановительных работ. Работы по обнаружению, локализации и ликвидации аварий на тепловых сетях производятся эксплуатационным персоналом района совместно с аварийно-восстановительной службой при содействии центрального диспетчерского пункта.

Последовательность проведения аварийно-восстановительных работ следующая:

1.Обнаружение и локализация поврежденного участка. Дежурный диспетчер ТЭЦ судит о наличии повреждения на магистрали по резкому и значительному увеличению подпитки и по увеличению расхода воды на одной из магистралей. Эти отклонения фиксируют расходомеры, установленные на подпиточной линии и на магистрали. Дежурный диспетчер ТЭЦ сообщает об этом в центральный диспетчерский пункт теплосети. В тех случаях, когда подпиточное устройство ТЭЦ не может восполнить возросшей утечки, а также, когда заливаются подвалы зданий или размывается трасса, дежурный диспетчер ТЭЦ немедленно отключает поврежденную магистраль. Далее дежурный диспетчер теплосети направляет оперативную группу ABC на осмотр магистрали для выявления поврежденного участка и его отключения секционирующими задвижками. Задвижки на всех ответвлениях от поврежденного участка также закрывают.

2.Восстановление нормального режима работы неповрежденных участков магистрали. Для этого открывают головные задвижки на магистрали. Начинается циркуляция до закрытых секционирующих задвижек. Открываются задвижки на резервных перемычках, соединяющих соседние магистрали для подачи воды на участки, расположенные за поврежденным.

3.Ликвидация повреждения. Место повреждения определяют путем наружного осмотра трассы и с помощью приборов. Далее опорожняют трубы от воды. Откачку воды из канала и камер производят с помощью пожарных машин или погружных насосов. После этого отрезают поврежденный участок трубы, заменяют его новым. При небольшом повреждении на поврежденное место приваривается заплатка.

109

4. Включение участка и восстановление теплоснабжения у отключенных потребителей.

После произведенного ремонта участок наполняют водой, открывают секционирующие задвижки и задвижки на ответвлениях, закрывают задвижки на резервных перемычках.

Время, необходимое для выполнения перечисленных работ, зависит от диаметра трубы поврежденного участка и изменяется от 7 до 40 ч.

Для скорейшего проведения аварийно-восстановительных работ АBC поддерживает в постоянной готовности персонал, необходимые механизмы, автомашины, а также имеет запас материалов для производства работ по ликвидации повреждений. Работа ABC должна быть круглосуточной, посменной. В составе ABC находятся две группы — оперативно-выездная и подготовительно-ремонтная во главе с мастерами. Аналогичную структуру имеет служба электрохозяйства (СЭХ).

Строительство тепловых сетей и тепловых пунктов проводится под надзором эксплуатирующей организации. Задачами такого надзора являются: контроль за качеством работ, соответствие применяемых материалов и оборудования проекту, промежуточные испытания и приемка тепловых сетей в эксплуатацию.

Теплопроводы перед пуском подвергаются техническому освидетельствованию, т. е. тщательному наружному осмотру узлов в камерах, компенсаторов, арматуры, а также гидравлическому испытанию на

теплопроводы подвергаются испытанию на расчетную температуру с целью проверки компенсирующей способности компенсаторов и прочности труб и строительных конструкций в условиях температурных деформаций.

При приемке эксплуатирующая организация получает от строителей следующую документацию: 1) паспорт теплопровода по форме, установленной Ростехнадзором, 2) исполнительные чертежи, 3) акты технического освидетельствования, гидравлических и температурных испытаний.

Смонтированное оборудование тепловых пунктов перед сдачей в эксплуатацию также подвергается испытаниям: элеваторы — на расчетный коэффициент подмешивания; водоподогреватели — на расчетный коэффициент теплопередачи и гидравлические потери, соответствующие проекту; автоматические регуляторы — на расчетные режимы.

Постоянный рост подключенной тепловой нагрузки приводит к гидравлической разрегулировке тепловых сетей. При этом одна часть потребителей получает расход теплоносителя, больший расчетного, что приводит к перетопам зданий и, следовательно, непроизводительным потерям теплоты. Другая же часть зданий не получает необходимого количества теплоносителя из-за недостаточно располагаемых напоров в тепловой сети.