Проект реконструкции котельной Новомосковского металлургического трубного завода

Питательная вода

1

Жесткость общая

4,5-6,0 мг-экв/л

15,0 мкг- экв/л

15,0 мкг- экв/л

2

Щелочность, мг-экв/л

2,5-3,5

2,5-3,5

2,0-3,0

3

Хлор-ион, мг/л

35,0-42,0

35,0-42,0

28,0-35,0

4

Солесодержание, мг/л

350-450

350-450

250-350

Требования к качеству питательной воды для паровых водотрубных котлов с рабочим давлением до 1,4МПа (ГОСТ 20995-75):

общая жесткость - 0,015 мг-экв/л;

растворенный кислород - 0,03 мг-экв/л;

свободная углекислота - отсутствует;

взвешенные вещества - 5 мг/л;

рН - 8,5-10,5;

железо - 0,3 мг/л;

масло - 3 мг/л.

Проектом предусмотрен перенос водопровода Ду 150 мм, проложенного вдоль здания котельной, в помещение котельной.

Водоснабжение устанавливаемых котлов предусмотрено от существующих сетей.

Учет воды производится существующим расходомером ДМИ-р-ВФСМ.

Проектом предусмотрен охладительный колодец для приема продувочных и сливных вод от проектируемых паровых котлов.

Отвод продувочных вод из охладительного колодца предусмотрен в существующий колодец, который расположен в районе котельной. Колодец подключен к существующему коллектору ливневой канализации.

завод реконструкция паровой котел



3. Специальная часть

Впервые деаэраторы стали применятся в большой энергетике в начале минувшего столетия. Эти противоточные тепло-массообменные аппараты, заимствованные из химической промышленности, поначалу были только пленочными и представляли собой цилиндрическую колонну с кольцами Рашига или вертикальными пластинами. Последние можно изредка встретить и сегодня. Примерно в 50-е годы появились барботажные колонны (колонки) с провальнопереливными тарелками.

Следует отметить, что такие тарелки являются самыми примитивными и в химической промышленности практически не встречаются, в энергетике же они остались самыми распространенными до настоящего времени.

Большой проблемой теплоэнергетики является неудовлетворительная работа деаэрационных установок для термической деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и питательной воды паровых котлов, из-за чего происходит интенсивная внутренняя коррозия трубопроводов тепловых сетей, котлов и вспомогательного оборудования. Бывает, что вместо 20 - 30 лет тепловые сети служат пять лет. Особенно неблагополучно обстоят дела в тепловых сетях с открытым водоразбором - открытая теплосеть отличается большим расходом воды на подпитку теплосети, так как по одной трубе подается вода на отопление и на горячее водоснабжение. Причем для умягчения воды используются, как правило, водород-катионитовые фильтры, в которых образуется большое количество свободной углекислоты.

В регионах с мягкой водой не допускается плохая работа сетевых деаэраторов из-за интенсивной внутренней углекислотной коррозии трубопроводов (жесткая вода нейтрализует углекислоту).

В котельных с водогрейными котлами, как правило, устанавливаются вакуумные деаэраторы. Как показала практика наладки вакуумных деаэраторов, выпускаемых отечественной промышленностью, большинство их работают неудовлетворительно в силу своих конструктивных недостатков. Зиминым разработаны принципиально новые малогабаритные центробежно-вихревые деаэраторы, имеющие уникальные техническим характеристики.

Основные преимущества деаэраторов новой конструкции:

1. Малая металлоемкость и простота изготовления (изготавливается из труб).

2. Не требует предварительного нагрева воды в поверхностных подогревателях до 94?С. (Большинство неудовлетворительно работающих деаэраторов атмосферного типа ДА и ДСА работают неудовлетворительно из-за того, что не удастся нагреть деаэрируемую воду до 94?С. Обычно нагревают до 60-70?С, при которой требуется обязательная установка внутри деаэраторного бака устройств для барбатажа пара, через которые вода нагревается до 104?С, что сопровождается гидроударами). В центробежно-вихревом деаэраторе (ЦД) нагрев воды паром или перегретой водой происходит без гидроударов. Новая деаэрационная установка позволяет при наличии пара отказаться от установки дорогостоящих и дорогих в эксплуатации поверхностных подогревателей воды и использовать контактный нагрев воды паром непосредственно в ЦД.

3. Практически отсутствует коррозия деаэрационного бака. При барбатажной же деаэрации (когда через барбатажные устройства внутри бака подается пар) происходит интенсивная коррозия деаэрационного бака, которая постепенно выводит его из строя. Приходится заменять дорогостоящий бак.

4. Обладает большой удельной производительностью (на единицу объема бака, на единицу веса металла и т.п.).

5. Практически не требует ежегодного ремонта, так как не имеет деталей, выходящих из строя.

6. Может работать без конструктивных изменений в атмосферном режиме, в режиме повышенного давления (до 7 ата) и в вакуумном режиме. Если выпарная труба соединена с атмосферой, то деаэрационная установка работает в атмосферном режиме (или в режиме повышенного давления), если присоединена к эжектору, то в вакуумном.

7. В вакуумном режиме эффективно работает на "начальном эффекте" (без подачи деаэрирующей среды -пара или перегретой воды - в деаэратор). Достаточно деаэрируемую воду нагреть до расчетной температуры 60-85?С в поверхностном или в контактном подогревателе и пропустить через деаэрационную установку. Вода вскипит, даст выпар, охладится на 2-5?С и выйдет из деаэратора при остаточном содержании кислорода и углекислоты ниже нормы.

8. Обеспечивается режим саморегулирования. При увеличении температуры деаэрируемой воды автоматически падает вакуум, а при увеличении - увеличивается. В серийных деаэраторах ДСВ не удается добиться стабильного режима, так как постоянно требуется увеличивать или уменьшать подачу деаэрирующей среды. При увеличении падает вакуум, увеличивается степень недогрева воды до кипения, происходит проскок кислорода и углекислоты. При недостатке деаэрирующей среды так же происходит проскок газов.

9. Может эффективно работать на "начальном эффекте" в атмосферном режиме и в режиме повышенного давления. Это очень важно для деаэраторов атомных электростанций, так как высокопотенциальный теплоноситель первого контура нельзя использовать для барботирования в деаэратор (им можно только нагревать деаэрируемую воду в поверхностных теплообменниках). Серийные деаэраторы неэффективно работают на "начальном эффекте".

Рассмотрим некоторые проблемы энергетики коммунального хозяйства (котельных предприятий Тепловых сетей).

Многие котельные оборудованы водогрейными и паровыми котлами и атмосферными деаэраторами. Для отопления и горячего водоснабжения обычно используются водогрейные котлы. Паровые же котлы работают на малых нагрузках (с низким КПД) только для снабжения паром деаэрационной установки. В некоторых котельных оборудованных только паровыми котлами, последние исчерпали свой срок эксплуатации и их переводят на водогрейный режим. Старые деаэраторы атмосферного типа непригодны для эксплуатации из-за отсутствия пара. Выгодным оказалось переводить эти деаэраторы в вакуумный режим с использованием указанных выше изобретений. Некоторые типы выпускаемых промышленностью деаэраторов вообще не поддаются наладке. Отдельные предприятия переводили вакуумные деаэраторы в атмосферный режим, что, при отсутствии пара, значительно усложняло и удорожало их эксплуатацию.

Наиболее удачными изобретениями оказались: "Деаэратор" центробежно-вихревого типа, защищенный авторским свидетельством СССР № 1134842 и "Деаэрационная установка", защищенная патентом России № 1454781, в которой используется центробежно-вихревой деаэратор.

3.1 Устройство и работа деаэрационной установки

Деаэрационная установка предназначена для термической деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей. Может работать в режиме повышенного давления (до 6 ата), в атмосферном режиме (1,2 ата), если имеется источник тепла для нагрева деаэрируемой воды до 104?С. и в вакуумном режиме (в широком диапазоне абсолютных давлений (от 0,1 до 1 ата) и в широком диапазоне температур деаэрируемой воды (от 45?С до 100?С.).

Деаэрационная установка позволяет работать без предварительного нагрева деаэрируемой воды в поверхностных подогревателях, и производить нагрев паром или перегретой водой непосредственно в центробежно-вихревом деаэраторе (ЦД).

Если имеется предварительный нагрев воды до температуры насыщения (кипения) при расчетном давлении (вакууме) в деаэраторе, то деаэрационная установка работает без подачи в нее деаэрируюшей среды (пара, перегретой воды), т.е. на "начальном эффекте" - за счет вскипания деаэрируемой воды и образования выпара непосредственно из деаэрируемой воды.

Деаэрационная установка является двухступенчатой. Первой ступенью является центробежно-вихревой деаэратор (ЦД), в котором удаляется до 99 % агрессивных газов. Второй ступенью является капельный деаэратор - КД (перфорированная труба, размещенная в аккумуляторном баке деаэратора).

ЦД имеет цилиндрический корпус 7, выполненный из трубы диаметром от 250 до 600 мм, длиной до 1 м с торцевыми крышками 6 и 1, трубу 5 для отвода выпара. Внутри корпуса установлена кольцевая перегородка 9 (шайба), разделяющая корпус на входной и выходной отсеки. К входной части корпуса тангенциально присоединяется труба 4 подвода деаэрируемой воды. Ниже в стенке корпуса установлены тангенциально.

Деаэрируемая вода подается внутрь корпуса через тангенциальный патрубок 4 и приобретает вращательное движение с вертикальной границей раздела жидкой и паровой сред (вертикальный уровень, обозначенный на чертеже цифрой 11). Минимальная толщина вращающегося слоя воды определяется диаметром отверстия шайбы 9. Если деаэрируемая вода предварительно нагрета до температуры несколько выше температуры насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе, то пар не подается в деаэратор по трубе 3. Деаэратор работает на "начальном эффекте". Вращающийся поток воды, двигаясь от периферии к центру, теряет давление и увеличивает скорость. Вода вскипает, не доходя до границы раздела сред и на самой границе. Выделяется выпар, который вместе с агрессивными газами удаляется через трубу 5. Если в деаэратор поступает холодная вода, то через патрубок 3, коллектор 2, сопла 10 в деаэратор подается пар или перегретая вода. Пар барбатируется через слой вращающейся жидкости и нагревает ее без гидроударов. Образуется выпар и происходит деаэрация воды. Пройдя шайбу 9, поток воды попадает в выходной отсек и через тангенциальный патрубок 8 удаляется из центробежного деаэратора.

3.2 Атмосферный деаэратор

Указанные выше деаэрациоинные установки способны работать, как в вакуумном, так и в атмосферном режиме. Если есть возможность нагреть воду до 103-104?С, то можно работать в атмосферном режиме, отключив эжекторы.

Для паровых котельных

Реконструкция атмосферных деаэраторов в котельных, где имеются паровые котлы, так же решает ряд важных проблем. От пароводяных те-плообменников в деаэратор возвращается большое количество пара. Этот пар плохо используется в деаэраторе. Он выбрасывается в атмосферу через выпарную трубу, в то время как деаэрируемая вода не нагревается до 104?С (проходя мимо котельных, часто можно наблюдать плотное облако пара над деаэратором). В деаэраторах ДА-50 потери пара достигают 2 т/ч. При использовании центробежно-вихревого деаэратора весь возвращаемый пар участвует в нагреве деаэрируемой воды, что исключает потерю пара в атмосферу.

Во многих котельных паровые котлы ДКВр исчерпали свой ресурс и требуют замены на новые.

Паровые котлы подлежат регистрации в органах котлонадзора, которые не дают разрешения на дальнейшую эксплуатацию таких котлов в паровом режиме.

Продлить срок эксплуатации котлов ДКВр возможно путем перевода их в водогрейный режим с температурой нагрева воды до 115°С, при этом водогрейный котел по своим параметрам не подлежит регистрации в органах котлонадзора.

Основной проблемой, препятствующей переводу паровых котлов в водогрейный режим работы, является деаэрация подпиточной воды для теплосети. Котельные с котлами ДКВр имеют, как правило, деаэраторы атмосферного типа, для работы которых требуется пар. При переводе котлов в водогрейный режимдеаэраторыработать не способны.

Деаэрационная установка показана на рисунке 7.2, включает в себя центробежно-вихревой деаэратор - 1 (ЦД), емкость - 2 (емкость может быть с регулируемым уровнем воды или со свободным сливом в аккумуляторный бак), капельный деаэратор - КД (перфорированную трубу) - 3, поверхностный охладитель выпара - 4 (0В), паропровод - 5, трубу - 6 выпара из ЦД, трубу - 7 подачи воды из ЦД в КД. Трубу - 8 выпара из бака, вестовую трубу - 9, трубу -10 отсоса выпара на эжектор, трубу - 11 подачи в деаэратор химочищенной воды, трубу - 12 отвода деаэрированной воды и трубу - 13 слива конденсата из охладителя выпара.

Работа в атмосферном режиме

В ЦД подается холодная вода. Пар подается в ЦД и нагревает воду до 105 - 106?С и частично деаэрирует. Выпар поступает в 0В, вода - в емкость 2 через капельный деаэратор 3. Вода разбрызгивается и каждая ее капля вскипает, образуя выпар. Происходит окончательная деаэрация воды. По трубе 8 выпар из бака 2 поступает в охладитель выпара. Неконденсируемые газы удаляются в атмосферу через вестовую трубу 9.

Если воду предварительно нагреть в поверхностных подогревателях до 104 - 106 ?С, то деаэрация будет происходить без подачи пара в ЦД.

Работа в вакуумном режиме

Вестовая труба 9 перекрыта. Труба 13 соединена с всасывающим патрубком эжектора. Если деаэрируемую воду предварительно нагревать до 65- 100 ?С, то установка будет работать на "начальном эффекте" без подачи пара или перегретой воды. Вакуум установится пропорционально температуре воды на выходе из деаэратора. За счет вскипания вода охладится на 2-5 ?С. Если вода холодная или недостаточно нагрета, то в ЦД подают пар или перегретую воду.

Во многих котельных паровые котлы ДКВр исчерпали свой ресурс и требуют замены на новые.

Паровые котлы подлежат регистрации в органах котлонадзора, которые не дают разрешения на дальнейшую эксплуатацию таких котлов в паровом режиме.

Продлить срок эксплуатации котлов ДКВр возможно путем перевода их в водогрейный режим с температурой нагрева воды до 115°С, при этом водогрейный котел по своим параметрам не подлежит регистрации в органах котлонадзора.

Основной проблемой, препятствующей переводу паровых котлов в водогрейный режим работы, является деаэрация подпиточной воды для теплосети. Котельные с котлами ДКВр имеют, как правило, деаэраторы атмосферного типа, для работы которых требуется пар. При переводе котлов в водогрейный режим деаэраторы работать не способны.

Эту проблему удалось решить с помощью ЦД. Для обеспечения вакуума применяется (монтируется дополнительно) система, содержащая бак рабочей воды объемом 1-3 м³, водоструйный эжектор (ЭВ) и насос рабочей воды. Деаэрационная установка является двухступенчатой. Первой ступенью является центробежно-вихревой деаэратор (ЦД), в котором удаляется до 99% агрессивных газов Второй ступенью является капельный деаэратор (КД) - перфорированная труба, размещенная в аккумуляторном баке деаэратора, в котором удаляются остатки кислорода и углекислоты (как правили. остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде не превышает 10 мкг/л при полном отсутствии свободной углекислоты).

Деаэрационная установка работает за счет вскипания деаэрируемой воды и образования выпара непосредственно из деаэрируемой воды. Деаэрируемую воду нагревают в поверхностных теплообменниках до температуры 60-80?С. Пройдя первую ступень деаэрационной установки, вода охлаждается на 1,0-1,5?С за счет вскипания и образования выпара, пройдя вторую ступень, охлаждается на 2-5°С. Установка проста в регулировании. Регулировать приходится только уровень воды в аккумуляторном баке деаэратора. Вакуум в баке капельного деаэратора устанавливается в соответствии с температурой на выходе из деаэрационной установки согласно таблицы температур кипения воды в зависимости от абсолютного давления. Например, при температуре воды 68,7°С абсолютное давление составит 0,3 кгс/см² (вакуум 0,7 кгс/см²).

В описанной деаэрационной установке решена еще одна очень важная проблема: на какой отметке устанавливать деаэратор. Отечественные вакуумные деаэрационные установки для отопительных котельных с струйно-барботажной вакуумной деаэрационной колонкой вертикального типа, разработанной ЦКТИ, устанавливаются на отметке 14 метров на специальной эстакаде или на крыше здания котельной. Это крайне усложняет обслуживание установки. В них обязателен барботаж деаэрирующей среды в колонку (при недостатке деаэрирующей среды в сливную трубу подсасывается выпар, содержащий агрессивные газы, из-за чего трудно добиться качественной деаэрации воды).



4. КИП и автоматика

Раздел “Автоматизация технологических процессов котельной” предусматривает оснащение основного и вспомогательного оборудования котельной средствами автоматического регулирования, теплового контроля и защиты в соответствии с требованиями [6], [7], [8], [9].

Котел должен устанавливаться в производственных помещениях, относящихся по пожарной безопасности к категориям Г и Д и к степеням I и II по огнестойкости согласно [10].

Управление работой оборудования требует наличия в котельной аппаратуры контроля и управления. Основной и необходимой частью аппаратуры являются контрольно-изме¬рительные приборы, по которым осуществляется оперативное управление технологическим процессом, обеспечивающее экономичную, надежную и безопасную работу оборудования. Кроме того, показания приборов используются для получения исходных данных при составлении учета и отчетности по работе установки в целом.

В котельных технологическому контролю подлежат следующие параметры:

- количество и параметры вырабатываемого пара: давление и температура;

- расход питательной воды и ее параметры: давление, температура;

- температура уходящих газов и воздуха;

- анализ продуктов сгорания;

- количество и качество сжигаемого топлива;

- качество воды и пара;

- давление воздуха, разрежение в топке и других пунктах газового тракта котельного агрегата;

- расход электроэнергии на собственные нужды и др.

Текущий контроль и ведение режима осуществляется по показывающим приборам. Для измерения параметров, необходимых при подсчете технико-экономических показателей, а также последующем анализе причин нарушения режимов или аварий, устанавливаются регистрирующие приборы. Замеры количества воды и электроэнергии, необходимые только для отчетности, производятся расходомерами с суммирующими счетчиками.

Для удобства обслуживания персоналом оборудования в современных котельных приборы контроля и управления концентрируются на тепловых щитах. Управление работой котельного агрегата осуществляется путем воздействия на отдельные механизмы и устройства (вентиляторы, дымососы, запорная арматура и др.) дистанционно.

4.1 Теплотехнический контроль

Приборы теплотехнического контроля выбраны в соответствии со следующими принципами:

• параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения технологического процесса и осуществления предпусковых операций, измеряются показывающими приборами;

• параметры, учёт которых необходимо для хозяйственных или коммерческих расчётов или анализа работы оборудования, контролируются самопишущими или суммирующими приборами;

• параметры, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования, контролируются сигнализирующими приборами.

4.2 Автоматическое регулирование

Для каждого котлоагрегата предусмотрено автоматическое регулирование уровня воды в барабане котла и регулирование процесса горения, осуществляемое тремя регуляторами: топливо (газ), воздуха и разрежение. Кроме того, для каждого котла предусмотрено регулирование температуры дымовых газов за дымососом.

Для вспомогательного оборудования предусматриваются следующие регуляторы:

1. Температура прямой сетевой воды.

2.Температура на выходе из подогревателя горячего водоснабжения.

3.Температура воды на выходе из деаэратора.

4.Давление циркуляционной воды горячего водоснабжения.

5. Давление подпиточной воды.

6.Давление питательной воды к котлам.

4.3 Розжиг и технологическая защита

Схема защиты, предусмотренная на типовом щите управления котлом ДЕ-25-14 выполняет независимый розжиг и отключение оборудования при нарушении основных параметров технологического процесса. Кроме того, предусмотрена возможность остановки котла по месту кнопкой.

Схема защиты срабатывает в следующем случае:

1. Понижения температуры в топке.

2. Понижения давления воздуха.

3. Уменьшения разрежения в топке.

4. Отклонения уровня в барабане котла.

5. Погасания пламени.

6. Неисправности цепей защиты.

Схема защит предусматривает запоминание первопричины аварийной остановки котла. Во всех случаях отключения котла повторный пуск его возможен только после устранения причины, вызвавшей его остановку. Отключение котла сопровождается светозвуковой сигнализацией на щите.



4.4 Сигнализация и управление

Схема технологической сигнализации служит для предупреждения обслуживающего персонала об отклонении параметров от нормы. В качестве звукового сигнала принят звонок. Звуковой сигнал снимается дежурным персоналом, а световой (световые табло размещены на щитах контроля управления) горит до ликвидации нарушения.

Схема аварийной сигнализации служит для извещения оператора об аварийном состоянии электродвигателя основного оборудования. В качестве звукового сигнала принят ревун, а световая аварийная сигнализация осуществляется красной лампочкой, расположенной над ключом управления электропривода.

4.5 Питание электроэнергией

Питание контрольно-измерительной аппаратуры управления, сигнализация и регулирования предусмотрено напряжением 220В переменного тока. Для питания измерительных преобразователей типа “Сапфир” напряжением 36В постоянного тока предусмотрена установка специальных блоков питания типа 22 БП-36.

Для получения ремонтного напряжения 12В на всех щитах предусмотрены розетки, к которым по проекту силового электрооборудования запроектирован подвод сети напряжением 12В.



5. Ремонт оборудования

5.1 Организация ремонта оборудования

Для бесперебойного теплоснабжения потребителей необходимо, чтобы оборудование находилось в состоянии эксплуатационной готовности. Это достигается проведением ремонта - совокупности работ по поддержанию основных фондов в состоянии эксплуатационной готовности и обеспечения сохранения оборудованием необходимых эксплуатационных качеств.

Основное внимание эксплуатационного персонала сосредоточено на предупреждении аварий, поддержанию оборудования в рабочем состоянии. Это достигается с помощью системы планово-предупредительных ремонтов, которые включают текущий ремонт, надзор за оборудованием, обзоры и проверку оборудования, производство текущих и капитальных ремонтов.

Котельная работает с полной нагрузкой в осенне-зимний период, а в летний период покрывает только технологическую потребность в паре и горячем водоснабжении объектов. Это дает возможность делать ремонт котельных агрегатов без простоя технологического оборудования промышленного узла и осуществлять его в летний период.

Перед выполнением ремонтных работ топку и газоходы следует провентилировать, осветить и надежно защитить от возможного проникновения газов и пыли с газоходов работающих котлов. Открывания люков и лючков, а также ремонт элементов котлов следует проводить только при полном отсутствии давления, котел необходимо заглушкой отключить от общего газопровода. Перед открыванием люков и лючков, расположенных в пределах водного пространства, воду из элементов котлов и экономайзеров удалить. На пусковых устройствах дымососов, дутьевых вентиляторах и питателей топлива снять плавкие вставки и вывесить плакаты: «Не включать-работают люди».

При работе в котле, на его площадках и газоходах для электроосвещения применять напряжение не выше 12В.

При текущем ремонте котлов и котельно-вспомогательного оборудования предполагается следующий объем ремонтных работ:

- поверхности нагрева собственно котла, пароперегревателя и обмуровка

- обзор экранных, пропускных и соединительных труб, труб конвективного пучка;

- очистка наружных поверхностей, проверка труб на увеличение их диаметра, устранение на трубах выпячиваний, вмятин, состояния металла в питательных и других штуцеров; проверка и чистка штуцеров и труб к водоуказывающим столбикам, замена отдельных труб, частичная замена креплений экранных труб; частичная разборка обмуровка котла и ее восстановления;

- ремонт лестниц и площадок, смотровых люков, топочных дверцы и лазов;

- проверка взрывных клапанов с заменой дефектных мембран, устранение дефектов и сборка шиберов и заслонок на воздушном и газовом трактах;

- ремонт трубопроводов обвязки котла, запорной арматуры и теплоизоляции трубопроводов.

При текущем ремонте водяных экономайзеров проводятся:

- внешний осмотр состояния каркаса, обшивки и обмуровки;

- очистка труб и газохода от сажи и пыли;

- частичная замена змеевиков, чугунных труб и калачей, фланцев и прокладок;

- очистка и промывка внутренней поверхности от шлама и накипи;

- ремонт сажообдувочного устройства;

- гидравлическое испытание экономайзера отдельно от котла.

Также при текущем ремонте:

- воздухоподогревателей - испытание на плотность до ремонта; проверка труб на наличие коррозионных разъединений, проверка компенсаторов, уплотнительных полос, обшивки, воздушных коробов и устранения выявленных дефектов; уплотнение труб в трубных решетках и частичной замене труб или их заглушения; проверка воздухоподогревателя на плотность после ремонта;

- газомазутных горелок - разборка, чистка и проверка воздушных регистров, тяг, воздуховодов и других элементов горелки, замена изношенных деталей регулировочных устройств подачи воздуха, рукояток;

- дутьевых вентиляторов и дымососов - проверка состояния подшипников и при необходимости замена, замена дефектных лопаток рабочего колеса, проточка и шлифовка шеек вала, ремонт кожуха улитки, ремонт охлаждающих устройств, проверка осевого и радиального биения полумуфты, замена эластичных втулок на пальцах полумуфты, балансировка ротора, ремонт изоляции и направляющих аппаратов;

- фильтры натрий-катионных - раскрытие фильтра для осмотра фильтрующей поверхности массы, проверка состояния дренажного устройства и замена дефектных колпачков, устранение дефектов в арматуре и трубопроводах, гидроиспытание фильтра на рабочее давление;

- подогревателей, теплообменников - внешний осмотр, устранение течи в сварных швах, вскрытия крышки и проверка трубных досок, обвальцовка отдельных трубок, смена прокладок, исправление повреждений теплоизоляции, ремонт всей запорной арматуры.

В конце ремонта поверхностей нагрева котла, водяного экономайзера выполняется предварительное опрессовки и устранения выявленных дефектов. После этого выполняется окончательное опрессовки со сдачей инспектору Госгортехнадзора;

В объем капитального ремонта входят работы текущего ремонта и работы, связанные с модернизацией, реконструкцией оборудования. Кроме того производится ремонт в следующем объеме: полный внешний осмотр поверхности нагрева собственно котла и пароперегревателей, а также барабана и коллекторов с частичным снятием изоляции и снятием обшивки замена котла; изношенных экранных, кипятильних, перепускные и соединительных труб и змеевиков пароперегревателя; раскрытие барабана котла; замена прокладок на люках лазов; вскрытие люков коллекторов для осмотра вальцовочних соединений; замена шиберов и заслонок на воздушном и газовом трактах, ремонт и замена гарнитуры котлоагрегата, трубопроводной обвязки и арматуры ремонт обшивки котла и обмуровки.

При капитальном ремонте:

- экономайзеров производится полная разборка обшивки; замена более 25% поверхности нагрева экономайзера и отдельных блочных кубов; демонтаж изношенных частей; выборочная замена чугунных труб и калачей, шпилек, прокладок; замена прокладок фланцевых соединений подводных, отводящих и перепускных труб; ремонт обшивки с заменой участков, которые вышли из строя, ремонт обмуровка с применением улучшенного изоляционного материала;

- воздухоподогревателей - разборка обшивки, замена более 25% поверхности нагрева или отдельных блоков воздухоподогревателя, устранение неплотностей в стенах обшивки, в компенсаторах и воздушных коробах, замена газорегулирующих заслонок, ремонт обдув глазных устройств с заменой деталей;

Нормы трудоемкости ремонта котлов и котельно-вспомогательного оборудования охватывают все виды ремонтных работ (слесарные, токарные, обмуровочные, теплоизоляционные) в соответствии с типовым объемом.

5.2 Состав, значение и задачи ремонтного хозяйства

В процессе эксплуатации технологическое оборудование подвергается физическому и моральному износу и требует постоянного технического обслуживания. Работоспособность оборудования восстанавливается путем его ремонта. Организация технического обслуживания и ремонта технологического оборудования является основной функцией ремонтного хозяйства в производственной инфраструктуре предприятий.

Экономической основой существования ремонта является нерав-нопрочность деталей и узлов техники. Действительно, экономически необоснованно и технически невозможно изготовить машину, механизмы, агрегат с деталями и узлами с одинаковой прочностью, равномерностью износа, с примерно равными сроками службы. Поэтому и возникает потребность в ремонте техники, чтобы обеспечить ее нормальное функционирование на весь период службы.

Значение ремонта основных производственных фондов, повышение эффективности его организации обусловливаются следующими важнейшими факторами:

- капитальный ремонт является одним из способов простого воспроизводства основных фондов;

- на ремонт основных фондов ежегодно затрачиваются огромные средства; в себестоимости продукции эти затраты достигают 6-20 %;

- простой техники при ремонте негативно влияет на конечные результаты деятельности предприятий;

- в ремонте постоянно находится до 40 % автомобилей, 25 % строительных машин, 10-12 % металлорежущих станков;

- в сфере ремонта заняты значительные ресурсы (например, затраты на поддержание грузового автомобильного транспорта в рабочем состоянии в бывшем СССР превышали затраты на его обновление более чем в 12 раз; рабочих на ремонтных работах было в 7 раз больше, чем на заводах-изготовителях; станков на ремонтных работах было в 7,2 раза больше, чем на заводах по изготовлению такой техники);

- доля ручного труда в ремонтных работах достигает 75-90 % против 20-30 % в машиностроении на изготовлении нового оборудования;

- ресурс отремонтированной техники не превышает 40-50 % ресурса нового оборудования.

В связи с перечисленными факторами задачи организации ремонта оборудования становятся очень актуальными. К основным задачам ремонтного производства предприятия относятся:

- поддержание технологического оборудования в постоянной эксплуатационной готовности;

- увеличение сроков эксплуатации оборудования без ремонта;

- совершенствование организации и повышение качества ремонта оборудования;

- снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание технологического оборудования.

Эти задачи решаются путем:

- разработки и реализации системы по техническому обслуживанию оборудования в процессе его эксплуатации в целях предупреждения прогрессирующего износа и аварий;

- своевременного и качественного выполнения планово-предупредительного ремонта оборудования;

- модернизации устаревшего оборудования;

- повышения организационно-технического уровня ремонтного производства.

5.3 Система технического обслуживания и ремонта оборудования

Работы по поддержанию оборудования в работоспособном состоянии подразделяются на техническое обслуживание и ремонт. Организация ремонтного хозяйства предприятия базируется на системе планово-предупредительного ремонта (ППР), основные положения которой установлены Единой системой плановопредупредительных ремонтов (ЕСППР).

Система ППР -- это совокупность организационно-технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, профилактических мероприятий по заранее составленному плану в определенных объемах и в определенные сроки в целях предотвращения прогрессивно нарастающего износа, предупреждения аварий и поддержания оборудования в постоянной технической готовности.

Система ППР базируется на двух основных принципах -- предупредительности и плановости.

Принцип предупредительности заключается в том, что после отработки каждым элементом установленного для него определенного времени выполняются техническое обслуживание и ремонтные работы независимо от физического состояния и степени износа. Принцип плановости предполагает, что указанные технические воздействия осуществляются по специальному графику с заданными объемами работ в определенные сроки.

Система ППР включает в себя техническое обслуживание (технический осмотр) и ремонты.

Техническое обслуживание -- это комплекс операций по поддержанию работоспособности оборудования и обеспечению его технических параметров в процессе эксплуатации. Такое обслуживание выполняют производственные рабочие и дежурный ремонтный персонал. При этом предусматриваются следующие технические операции:

- смена и пополнение масел;

- регулировка механизмов;

- устранение мелких неисправностей;

- смазка трущихся поверхностей;

- проверка геометрической точности в соответствии с нормами, техническими условиями и т. п.;

- испытания -- для грузоподъемных машин, электрооборудования и др.

Ремонт -- это комплекс операций по восстановлению параметров технической характеристики оборудования и обеспечению дальнейшей его эксплуатации. Ремонтные работы предусматривают проведение текущего (малого), среднего и капитального ремонта по всем видам основных производственных фондов.

Текущим называется минимальный по объему ремонт, при котором заменой или восстановлением быстроизнашивающихся деталей и регулированием механизмов достигается нормальная работа оборудования.

Средний ремонт сложнее текущего. Он предусматривает частичную разборку оборудования, замену и восстановление изношенных деталей, а главное -- такой ремонт выполняется без снятия оборудования с фундамента.

Капитальный ремонт -- наиболее сложный вид ремонта, требующий полной разборки и ремонта всех базовых деталей, замены изношенных деталей и узлов, восстановление части деталей, проверки их на точность. Ремонты, вызываемые отказами и авариями оборудования, называются внеплановыми (аварийными). При хорошо организованной системе ППР и высокой культуре эксплуатации оборудования необходимость в таких ремонтах, как правило, не возникает.

5.4 График ремонта оборудования

Таблица 5.1

График ремонта основного оборудования

Наименование оборудования

Месяцы года

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Котел № 1 ДЕ-10-14-ГМ

Котел № 2 ДЕ 6,5-14 ГМ

Котел № 3 КВ-ГМ-30-150

Котел № 4 КВ-ГМ-30-150

Дымосос, вентилятор №1

Дымосос, вентилятор№2

Дымосос, вентилятор №3

Дымосос, вентилятор №4

Деаэратор

Опрессовка сетей

Шурование теплосети



6. Охрана труда и безопасность чрезвычайных ситуаций

6.1 Требования безопасности труда при реконструкции котельной на Новомосковском трубном заводе

Проектом предусмотрены мероприятия по охране труда, технике безопасности и производственной санитарии, установленные действующими требованиями, инструкциями и правилами.

Ответственность за организацию техники безопасности и производственной санитарии на предприятии несет администрация.

Работа оборудования

Расстановка оборудования произведена в соответствии с действующими нормами, обеспечивающими безопасность, бесперебойность обслуживания его во время эксплуатации и ремонта. В связи с этим, для обслуживания оборудования и эвакуации людей предусмотрены проезды и проходы.

Дымососы вынесены из здания, что снизит уровень ПДУ звукового давления.

Во время дежурства персонал котельной должен следить за исправностью котла и всего оборудования котельной и строго соблюдать установленный режим работы котла.

Выявленные в процессе работы оборудования неисправности необходимо записать в сменный журнал. Персонал должен немедленно принять меры по устранению неисправностей, угрожающих безопасной и безаварийной работе оборудования. Если устранить неисправность своими силами невозможно, необходимо сообщить об этом старшему кочегара или завхоза школы. Особое внимание во время работы следует обращать на:

а) поддержание нормального уровня работы в котле и равномерное питание его водой. При этом нельзя допускать, чтобы уровень воды снижался ниже порогового уровня или поднимался выше допустимого высшего уровня;

б) поддержание нормального давления пара, повышение давления в котле выше разрешенного не допускается;

в) поддержание температуры перегретого пара, а также температуры питательной воды после экономайзера.

Проверка исправности действия манометра с помощью трехходовых кранов или запорных вентилей, которые заменю ют, должна осуществляться не реже одного раза в течение смены, а результаты проверки записываются в сменный журнал. Проверку водоуказательных приборов продувкой необходимо осуществлять для котлов с рабочим давлением до 24 кг/см². (Включительно) - не реже, чем раз в сутки, свыше 39 кгс/см². В сроки, определенные производственной инструкцией этой, с записью в сменном журнале. Сверять показания сниженных показателей уровня воды с водоуказательными приборами прямого действия нужно не менее одного раза в течение смены и записывать результаты в сменный журнал. Проверку исправности предохранительных клапанов продувки необходимо осуществлять, для котлов с давлением до 24 кгс/см²(Включительно) - каждого клапана не менее, как раз в сутки от 24 до 39 кгс/см² (включительно) - по очереди по одному клапану каждого котла не менее одного раза в сутки до 39 кгс/см2.- в порядке, определенном инструкцией Министерства энергетики и электрификации Украины, с записью результатов в сменный журнал. Удаление с поверхностей нагрева котлов шлака, золы и нагара обдувом осуществляется в сроки, установленные администрацией. Перед обдувом необходимо увеличить тягу. Если тягу нельзя увеличить, то надо провести мероприятие газов, начиная с поверхностей нагрева, расположенных в камере топки. О проведении обдувки котла надо предупреждать весь обслуживающий персонал Обдув следует немедленно прекратить, если во время его проведения выходит газ через люки, а также, если обнаружена неисправность в котле или обдувочном устройстве.

Все оборудование и приборы автоматического управления и безопасности котла необходимо поддерживать в исправном состоянии и регулярно проверять. Порядок и сроки проверки устанавливаются администрацией.

Остановка котла

Остановка котла во всех случаях, кроме аварийной остановки, разрешается только при наличии письменного распоряжении администрации. Во время остановки необходимо:

а) поддерживать уровень воды в котле выше среднего рабочего положения;

б) прекратить подачу топлива в топку;

в) отключить котел от паропроводов после полного прекращения горения в топке и прекращения отбора пара, а при наличии пароперегревателя - открыть продувку.

Разрешается также произвести небольшую продувку котла и пополнение его водой;

г) расхолодить котел и выпустить из него воду в порядке, установленном администрацией.

При остановке котла, работающего на твердом топливе, следует:

а) дожечь при уменьшенных дутье и тяге остатки топлива, которое находилось в топке. Запрещается тушить топливо, которое горит, засыпкой его свежим топливом или заливкой водой;

б) уменьшить тягу;

в) очистить топку и бункера;

г) прекратить тягу, закрыв дымовую заслонку, топочные и поддувальные дверцы (в механической топке прекратить тягу после охлаждения решетки).

При остановке котла, работающего на жидком топливе, следует:

а) закрыть подачу топлива в форсунку;

б) прекратить подачу пара в паровую форсунку или воздуха при распылении;

в) если есть несколько форсунок, включать последовательно, уменьшая дутье и тягу;

г) провентилировать топку, газоходы, после чего закрыть дутье и тягу.

Порядок консервации остановленных котлов должен соответствовать указаниям инструкции завода - изготовителя по монтажу и эксплуатации котлов.

Анализ вредных и опасных факторов

На реконструируемой котельной к числу отрицательных факторов воздействия на окружающую среду относятся: выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от устанавливаемых котлов, а также шум от работы дымососов, вентиляторов и насосов.

Проектируемый объект не оказывает существенного влияния на геологическую и водную среду, почвенный покров, растительный и животный мир.

Мероприятия по обеспечению нормативного состояния окружающей среды

Нормативное состояние окружающей среды и экологическая безопасность при реконструкции котельной будет обеспечено предусматриваемым комплексом мероприятий:

- использованием современного технологического оборудования, отвечающего действующим стандартам;

- автоматизацией технологического процесса.

- использованием в качестве топлива экологически чистого природного газа.

Максимальные приземные концентрации выбросов загрязняющих веществ от котельной (без учета фона) для диоксида азота составят не более 0,015 мг/м³, для оксида углерода - 0,010 мг/м³ долей ПДКмр. В долях ПДК - 0,181 и 0,002, соответственно. Доля вклада котельной в суммарную величину загрязнения воздушной среды в районе размещения котельной по диоксиду азота составляет 10,0%, по оксиду углерода- 0,4%.

Валовые выбросы от котельной составляют:

- по диоксиду азота 32,645 т/год;

- по оксиду углерода 20,51 т/год.

Обращение с отходами котельной предусмотрено по существующей схеме.

Климат и микроклимат

Климат города Новомосковска - умеренно континентальный со средней продолжительностью безморозного периода 160-200 дней и среднегодовой температурой воздуха 8-10 єС.

Средняя годовая температура воздуха составляет +7,2 єС.

Средняя температура воздуха самого холодного месяца составляет - 5,5єС, самого жаркого месяца - +27,6 єС.

Скорость ветра, повторяемость превышений которых составляет 5 %: 9-10 м/с.

Максимальные скорости ветра наблюдаются зимой и в начале весны, минимальные - летом и в начале осени.

Коэффициент стратификации атмосферы - 200.

Годовая сумма осадков 513 мм. Распределение осадков в году крайне неравномерное. Основное количество осадков 68-72 % годовых выпадает в теплый период, с апреля по октябрь.

Воздух рабочей зоны

Реконструируемая котельная предназначается для обеспечения тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения жилых домов и электрических нагрузок.

Технология производства тепла имеет свои специфические особенности по сравнению с другими технологиями, а именно:

- объем выработанной тепловой энергии в каждый момент времени должен точно отвечать величине ее потребления;

- количество выработанного тепла в единицу времени зависит от расчетного периода, который обусловлен температурой внешнего воздуха, что, в свою очередь, влияет на необходимый объем отопления, потери тепла в окружающую среду и др.

Поэтому, в соответствии с нормативными документами, вводится понятие расчетных режимов теплоснабжения, а именно:

максимально-зимний режим, который отвечает расчетной температуре отопления;

режим средний самого холодного месяца, который отвечает средней температуре в этом месяце;

средне - отопительный режим, который отвечает средней температуре отопительного периода;

средне - летний режим (нагрузка - горячее водоснабжение, отопление отсутствует).

Опираясь на вышеизложенное, можно определить те расчетные режимы, которые, с экологической точки зрения, являются определяющими для данного ОВОС.

Одним из расчетных режимов для определения максимальных секундных выбросов в ОВОС должен быть принят максимально - зимний режим, то есть режим максимальной нагрузки, которая отвечает расчетной температуре отопления (инструкция Минэкологии Украины по выполнению проектов нормативов ПДВ, п.1.6).

Запыленность и загазованность

Работникам выдаются бесплатно по установленным нормам специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты.

В системе оздоровительных мероприятий важен медицинский контроль состояния здоровья работающих. В соответствии с действующими правилами обязательным является проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров.

Вентиляция

Проектом отопления и вентиляции предусмотрены мероприятия по охране труда работающих в производственных и административно-бытовых помещениях котельной, установленные действующими нормами и правилами: СНиП 2.04.05-91, СНиП 2.09.04-87, СНиП 2.09.02-85, ДБН В 2.2-9-99, ДСН 3.3.6.042-99

Температура внутреннего воздуха обеспечивается существующими системами отопления и вентиляции не ниже +12°С.

Вентиляция в котельном зале естественная. Вытяжка осуществляется через существующие дефлекторы и рассчитана на трехкратный воздухообмен.

Приток естественный через жалюзийные решетки из расчета удаляемого воздуха.

Воздух, поступающий на горение, подается дутьевыми вентиляторами.

Освещенность

Естественное освещение производственных помещений обеспечивается через оконные проемы по периметру здания.

Освещенность рабочих мест принята с учетом характеристики зрительной работы согласно требований СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение». В помещениях без естественного освещения (санузлы, венткамеры) предусматривается искусственное освещение.

В проекте в качестве источника искусственного освещения используются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Искусственное освещение запроектировано в соответствии с действующими нормами с учетом характеристик точности работы и размеров помещений.

Эффективность использования освещенности рабочих мест повышается благодаря цветовой отделке помещений и оборудования.

Шум, вибрация

Для снижения уровня шумов до нормируемых 70-80 Дб предусматриваются следующие мероприятия:

- снижение уровня шума от внешних и внутренних источников достигается объемно-планировочными решениями с учетом звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций здания внутренних стен и перегородок;

- ослабление шума в источнике его возникновения, установка оборудования на виброизолирующие опоры;

- размещение оборудования с повышенными параметрами звукового давления в закрытых помещениях на виброизолирующих опорах.

Производственные шумы, требующие специальных мероприятий по защите, в технологических помещениях отсутствуют.

Электробезопасность

С целью повышения пожарной безопасности объекта и охраны труда персонала предусматривается:

- оборудование зданий, помещений и сооружений установками автоматической пожарной сигнализации и автоматическими установками пожаротушения в соответствии с перечнем, утвержденным приказом МЧС Украины N 161 от 05.09.2005г.;

- прокладка взаиморезервируемых кабельных линий установок пожаротушения по разным кабельным трассам;

- питание пультов автоматической пожарной сигнализации от 2-х независимых источников;

- применение кабелей с поливинилхлоридными оболочками, не распространяющими горение типа АВВГнг, АКВВГ, ВВГнг и КВВГ;

- уплотнение проемов для прохода кабелей через перегородки и перекрытия материалом с огнестойкостью не менее 0,75часа в соответствии с "Правилами выполнения противопожарных требований по огнестойкому уплотнению кабельных линий РД 34.03.340-87";

- электрооборудование, аппаратура, осветительная арматура выбраны с учетом окружающей среды;

- обеспечение эвакуации персонала в случае аварий и пожара аварийным эвакуационным освещением;

- обеспечение безопасности обслуживающего персонала, защиты зданий, сооружений и оборудования от грозовых и других перенапряжений путем устройства молниезащиты и заземляющих устройств в соответствии с требованиями ПУЭ и "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.12-87".

Система внутреннего и наружного искусственного освещения создает комфортные условия труда на рабочих местах исходя из требований по освещенности, изложенных в СниП-II-4-79.

Прокладка проводов и кабелей предусмотрена в соответствии с ПУЭ.

Пожарная безопасность

Территория установки котлов обеспечена на случай пожара двумя пожарными кранами и существующими средствами первичного пожаротушения.

Исходя из требований по обеспечению пожарной безопасности работы котельных агрегатов, необходимо обеспечить возможность аварийного отключения топлива. На газопроводе при подводе топлива к котлам устанавливаются отсечные быстродействующие клапаны, прекращающие подачу топлива при аварийных ситуациях. Также устанавливается отсечной клапан, автоматически перекрывающий подвод топлива при превышении загазованности выше допустимой. Вся арматура на топливном трубопроводе стальная, I класса герметичности.

Легковоспламеняющиеся материалы в количестве недельного постоянного эксплуатационного расхода хранятся в специальных кладовых в металлической таре.

Смазочные масла в количестве суточной потребности могут храниться вблизи рабочих мест в специальных металлических бочках, ящиках и масленках.

В случае возникновения пожара необходимо:

- принять меры к полной остановке котлов;

- дать сигнал пожарной тревоги и вызвать пожарную команду;

- организовать тушение пожара имеющимися средствами.

К средствам пожаротушения должен быть обеспечен свободный доступ.

Запрещается:

- допускать соприкосновение кислородных баллонов, редукторов и другого сварочного оборудования с различными маслами, промасленной одеждой и ветошью;

- хранить и транспортировать баллоны с газами без навинченных на их горловины предохранительных колпаков;

- перекручивать, заламывать или зажимать газопроводящие шланги;

- пользоваться шлангом, длина которых превышает 30м;

- приступать к работе на неисправной аппаратуре;

- допускать соприкосновение электропроводов с баллонами со сжатыми, сжиженными и растворенными газами;

- допускать к огневым и сварочным работам лиц, не имеющих квалификационных удостоверений и не прошедших в установленном порядке обучение по программе пожарно-технического минимума и ежегодную проверку знаний с получением специального удостоверения.

Меры безопасности

Устанавливаемые котлы оснащены необходимой автоматикой безопасности и регулирования.