Ерёмин Б.М.”Оборудование, используемое на пиковых водогрейных котельных теплоэлектроцентрали и средства обеспечения человеческой безопасности согласно требованиям промышленной безопасности при его использовании”

Ерёмин Б.М.”Оборудование, используемое на пиковых водогрейных котельных теплоэлектроцентрали и средства обеспечения человеческой безопасности согласно требованиям промышленной безопасности при его использовании”

Ерёмин Борис Михайлович, технический директор АНО «ДИЭКС»

Оборудование, используемое на пиковых водогрейных котельных теплоэлектроцентрали и средства обеспечения человеческой безопасности согласно требованиям промышленной безопасности при его использовании.


В основе пиковой водогрейной котельной лежит водогрейный котел, включенный в сетевой водопровод. В ее конструкции присутствует кроме котла вакуумный деаэратор подпиточной воды, а также:

  • Насос.
  • Подогреватель.
  • Турбина.
  • Элеваторный узел и иное оборудование необходимое для нормального функционирования объекта.

Потребитель тепла, по схеме располагаются между ТЭЦ и котельной. Тепло к ним приходит из подающей магистрали, температура воды в ней определяется режимом подогрева. Именно потому, что основным оборудованием в котельной является котел, стоит уделить ему особое внимание.

В нашей стране получили большее распространение котлы типа ПТВМ и КВГМ разных производителей и модификаций. Если рассматривать с точки зрения конструктивных особенностей они бывают:

  • Газотрубные.
  • Водотрубные.

Газотрубное оборудование представляет собой агрегат водогрейный или паровой, поверхность нагрева которого – трубки небольшого диаметра. Внутри трубок расположен продукт сгорания топлива.

Водотрубные котлы полная противоположность газотрубным, поверхность нагрева представляет собой кипятильные трубки, внутри которых находится вода.

Паровые котлы обладают более сложной конструкцией, если сравнивать их с газотрубными. Среди основных преимуществ можно выделить быстрый нагрев, безопасность, простоту в эксплуатации, легкость транспортировки и возможность работы даже при перегрузке.

Есть и недостатки у этого вида оборудования. Они имеют сложную конструкцию, в которой много узлов соединения. Безопасное использование таких агрегатов напрямую связано с отсутствием протечек. Не стоит забывать, что работает оборудование при высоком давлении и температуре, любая протечка станет причиной несчастного случая, поэтому при эксплуатации строго соблюдаются требования промышленной безопасности.

Водогрейные котлы бывают двух видов, если принимать во внимание теплоноситель:

  • Низкотемпературные.
  • На перегретой воде.

Низкотемпературное оборудование работает исключительно с теплоносителем до 150 градусов, к ним предъявляются особые требования к материалу, из которого производится оборудование. При работе на небольшой температуре может образовываться конденсат, именно он негативно воздействует на поверхность, которая соприкасается с продуктом сгорания.

Котлы на перегретой воде работают при температурах более 150 градусов, обладают высокой надежностью, долгим эксплуатационным сроком, низким уровнем шума и выбросом вредных веществ. Кроме всего этого, они просты в эксплуатации, быстро монтируются, и их легче обслуживать.

Можно в виде изображения представить структуру современной системы теплоснабжения с использованием водогрейных котельных.


Рассматривая подробно тему оборудования пиковых водогрейных котельных, нельзя не сказать об опасностях, которые возникают при использовании их оборудования. Самая большая опасность – взрыв. В этот момент происходит моментальное испарение воды, которая находится под давлением с температурой выше температуры кипения. В момент взрыва образуется большое облако пара, вспоминая уроки химии, напомним, что литр воды, превращаясь в пар, увеличивается в объеме на 1700 раз.

Такие взрывы имеют огромную разрушительную силу. Причиной аварии может стать отсутствие или недостаток воды в паровом котле. Среди других причин выделяют специалисты:

  • Неисправности в питателях.
  • Поломка водоуказательных приборов.
  • Отсутствием знаний правил безопасности у обслуживающего персонала.
  • Слабая производственная дисциплина на объекте.

Недостаток воды приводит к размягчению металла в топочной, в результате появляются выпучины, что приводит к разрывам.

Особую опасность представляет скопление накипи. Чтобы предотвратить поломку важно вовремя и тщательно проводить очистку пораженных ею элементов оборудования.

Специалисты, проводившие исследования в области безопасности использования оборудования пиковых водогрейных котельных отметили следующие причины, почему неудовлетворительный водный режим может приводить к ЧС:

  • Появляющаяся накипь имеет низкий коэффициент теплопроводности, что приводит к перегреву стенок и последующему их разрушению.
  • Умягченная вода всегда является причиной межкристаллической коррозии, которая получила название в профессиональных кругах как каустическая хрупкость.
  • Содержание в воде углекислого газа и кислорода приводит к электрохимической коррозии. Можно предотвратить процесс ее образования, если удалять соли, углекислый газ и кислород из состава жидкости.

Вода, поступающая в котел обязательно должна смягчаться, чтобы предотвращать образование накипи и одно из основных средств обеспечения промышленной безопасности при использовании оборудования пиковый водогрейных котельных.

Нормы и требования эксплуатации этого типа оборудования содержаться в Правилах устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. В документе как нельзя лучше описывается устройство и требования к использованию агрегатов работающих с давлением более 0, 07 МПа.

Перед установкой котла ведется расчет, а вместе с ним монтируются приборы, осуществляющие контроль над уровнем воды и температуру, только так можно с полной уверенностью говорить о соблюдении требований промышленной безопасности к этому типу оборудования.

Как показали исследования, наиболее частой причиной взрыва на котельных является недостаток воды. Чтобы этого не было в топке, устанавливают предохранительную пробку, которая при перегреве расплавляется, открывая отверстие для выхода пара в топочный отдел. Таким образом, огонь гаснет и опасность уходит.

Предохранительные клапаны необходимы для того, чтобы не допустить превышения давления в системе более 10% от принятого по расчетам. Пропускная способность клапанов должна соответствовать часовой производительности оборудования.

Рассчитывают предохранительные клапаны по следующей формуле:

                    Qg

ndh=____________, где

           pk(i-tBx)*102

n – число клапанов;

d-диаметр седла клапана, см;

h – высота подъема клапана, см;

k – эмпирический коэффициент, для низкоподъемных клапанов (n/d<= 1/20) k=135;

для полноподъемных клапанов (h/d =>1/4) k=70;

Q – максимальная теплопроизводительность оборудования, кДж/ч;

р – максимальное допустимое давление при открытом клапане, МПа;

i – теплосодержание насыщенного пара при максимальном давлении, кДж/кг;

tвх – температура воды, входящей в котел, °С;

g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с2.

Стоит знать, что в котельной должно быть по правилам безопасности не менее двух выходов, а от помещений изолируются объекты несгораемой стеной. Кровля изготавливается специально из легко сбрасываемых материалов, чтобы в случае возникновения взрыва крыша не могла обеспечить сопротивления взрывной волне.

Особые требования предъявляют и к расстоянию от площадок обслуживания оборудования до нижних частей конструкции. По нормативам оно не может быть менее трех метров.

Если стоит не один котел внутри котельной, расстояние между ними не меньше метра, если это боковая топка, то не менее двух метров.

Возможно, создавать котельные в подвальных помещениях, но тогда оборудование должно работать на температуре, не превышающей 100 градусов, а давление менее 0,07 МПа.

Как еще одно средство обеспечения необходимого уровня безопасности на таких бъектах используется основное и дополнительное освещение. В помещении должны быть источники естественного освещения и искусственного, что позволит качественно прослеживать работу оборудования и позволит исключить человеческие ошибки.

Сегодня существуют перспективные технологии, которые могут обеспечить большую безопасность при использовании оборудования пиковых водогрейных котельных. Среди них можно выделить следующие направления:

  • Изменение структуры покрытия пиковых тепловых нагрузок, с помощью использования децентрализованного и централизованного источника.
  • Установка более совершенных устройств регулировки нагрузки.
  • Рациональное использование избытков пара.
  • Повышение надежности оборудования за счет принятии более эффективных мер по устранению коррозии.

В любом случае установка и перевооружение пиковых котельных требуют использования надежного оборудования, которое подбирается только исходя из подсчетов производительности, мощности и  иных показателей. Когда ведется расчет, принимаются во внимание многие факторы, в том числе тепловая нагрузка.

Летняя и зимняя от tнп до tнi, целиком покрывается за счет теплофикационных отборов пара турбин. Если у нас tнtнi , при полном использовании мощности отборов турбин начинает работать ПКТ.

При tнtнj тепловая мощность будет вычисляться как

Qтэц= Qм+Qпкт

Если недостающая теплота будет восполняться ПКР,  при tнtно мы имеем формулу

Qз= Qм+Qпкт+Qпкр

Много внимания в последнее время уделяется экономическим требованиям к оборудованию, в том числе и его переоснащению. Многие котельные стараются найти выход по обеспечению резервным топливом системы. В большинстве случаев главным источником является газ, что обусловлено большими затратами. Экономическую составляющую содержания любого объекта можно посчитать по формуле типа:

ΣЗ=Змm3з.ппр, где

ΣЗ – общие эксплуатационные затраты, руб.;

Зм – затраты на закупку топлива, руб.;

Зт – затраты на выработку теплоты на котельную, руб.;

Зэ – затраты электроэнергии на нужды котельной, руб.;

Зз.п. – зарплата персоналу;

Зпр. – прочие затраты, руб.

После подсчетов затрат на содержание не каждый руководитель готов обеспечивать меры по увеличению промышленной безопасности на объекте. На самом деле финансирование и внедрение новых технологических решений на пиковых водогрейных котельных далеко не главное, что обеспечивает защиту от ЧС.

Эксплуатация оборудования пиковых водогрейных котельных происходит с использованием требований, указанных в следующих нормативных актах:

  • ФЗ № 116. [1]
  • ГОСТ 21563-93. [2]
  • ГОСТ 25720- 83. [3]

Как показал анализ, важно чтобы сотрудники имели достаточную квалификацию для обслуживания оборудования, а само оно регулярно проверялось на качество работы и целостность.

Для обеспечения безопасных условий работы котлы должны иметь:

  • Устройства, которые будут предохранять от повышения давления.
  • Указатели уровня воды.
  • Манометры.
  • Агрегаты для измерения температуры.
  • Запорную и регулирующую арматуру.
  • Питательные устройства.

В качестве предохранительных устройств должны использоваться:

  • Рычажно-грузовые клапаны прямого действия.
  • Пружинные прямого действия клапаны.
  • Предохранительные устройства импульсного типа.

Возможно использование и иных средств, но только после согласования с Госгортехнадзором. По правилам на каждом котле должно быть установлено не менее двух таких устройств, а их пропускная способность не может быть менее номинальной производительности оборудования.

Отдельные требования предъявляются к указателям уровня воды. Их должно быть не меньше двух на каждом, отдельно взятом котле, допускается использование дублирующих устройств, но только тогда, когда они не мешают нормальному функционированию основных.

У каждого устройства должно быть самостоятельное подключение к котлу. Если это указатель прямого действия, то его установка допустима в строго вертикальном положении или с наклонов вперед при угле не больше 30 градусов. При любом из методов установки оборудования должно хорошо освещаться, чтобы обслуживающий персонал смог рассмотреть информацию.

Обязательно, чтобы в пределах котельной стоял манометр. Устанавливают его на каждый отдельно взятый котел, а именно на барабан. Монтируют оборудование таким образом, чтобы было четко видно данные, которые он показывает. Для этого можно дополнительно установить источник света непосредственно над оборудованием.

Кроме манометров каждый паропровод должен быть оснащен прибором для установления температуры. Их ставят на входе и выходе пара.

Список литературы:

  1. ФЗ № 116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
  2. ГОСТ 21563-93 «Котлы водогрейные. Основные требования и технические параметры».
  3. ГОСТ 25720- 83 «Термины и определения».
  • обучение
  • вступление
    в cpo
  • подготовка
  • сертификация
обучение
вступление в cpo
аттестация
сертификация
img img img
Напишите
нам в WhatsApp