Параметры защиты парового котла

Обновлено: 01.05.2024

Автоматизация работы и защита пароводогрейных котлов

Система технологической защиты и блокировки применяется для защиты от повреждений и предупреждения аварий. Устройство защит действует при глубоких нарушениях технологического процесса или неисправностях оборудования, грозящих вызвать аварийную ситуацию. При этом автоматически осуществляются отключение отдельных неисправных элементов оборудования, снижение нагрузки или остановка агрегата. В качестве технических средств защиты используют обычные контрольно-измерительные приборы, имеющие контактную систему и работающие в комплекте с датчиками температуры, давления, расхода и т. п.

Степень оснащения упомянутыми системами котельных установок определяется их назначением (производственные и отопительные котельные установки, котлы электростанций), мощностью и условиями работы. Общей тенденцией развития автоматизации котельных установок является переход от автоматизации отдельных процессов и операций к полной, комплексной их автоматизации, что особенно наглядно проявляется на мощных современных электростанциях.

С помощью системы автоматизации комбинированного котла решаются задачи регулирования в определенных пределах заранее заданных величин, характеризующих протекание процессов и управления, т.е. осуществления дистанционно-периодических операций с элементами регулирования агрегата.

В систему автоматики котла входят также защита оборудования от повреждений из-за нарушений технологических процессов и блокировка, которая обеспечивает автоматическое включение и выключение оборудования, вспомогательных механизмов и органов управления с определенной последовательностью, требующейся по технологическому процессу [36].

а) запретительно-разрешающая, предотвращающая неправильные действия персонала при нормальном режиме эксплуатации:

б) аварийная, вступающая в действие при режимах, могущих привести к травмированию персонала и повреждениям оборудования;

в) для включения резервного оборудования вместо отключенного.

Автоматические регуляторы обычно получают импульсы от воспринимающей части контрольно-измерительных приборов или специальных датчиков. Регулятор алгебраически суммирует импульсы, усиливает и преобразует их, а затем итоговый импульс передает в органы управления. Таким путем автоматизация установки сочетается с контролем. Регулируемый параметр измеряется чувствительным элементом и сравнивается с заданным значением, идущим от задатчика в виде управляющего воздействия. При отклонении регулируемой величины от заданного значения появляется сигнал рассогласования. На выходе регулятора вырабатывается сигнал, определяющий воздействие на объект через регулирующий орган и направляемый на уменьшение рассогласования.

Регулятор будет воздействовать до тех пор, пока регулируемый параметр не сравняется с заданным значением — постоянным или зависящим от нагрузки. Отклонение регулируемой величины от заданной может быть вызвано управляющим воздействием или эксплуатационными возмущениями. Когда чувствительный элемент развивает усилия, достаточные для перемещения органа, воздействующего на объект, регулятор называют регулятором непосредственного или прямого действия. Обычно усилий чувствительного элемента оказывается недостаточно, и тогда применяется усилитель, получающий энергию извне, для которого чувствительный элемент является командным аппаратом. Усилитель вырабатывает сигнал, управляющий работой исполнительного механизма (сервомотора), воздействующего на регулирующий орган.

Системы автоматического регулирования (САР) решают задачи:

а) стабилизации, при которой управляющее воздействие остается неизменным при всех режимах работы объекта, т.е. поддерживаются постоянными давление, температура, уровень и некоторые другие параметры;

б) слежения (следящие системы), когда регулируемая величина или параметр меняется в зависимости от значений другой величины, например, при регулировании подачи воздуха в зависимости от расхода топлива;

в) программного регулирования, когда значение регулируемого параметра изменяется во времени по заранее заданной программе. Последнее осуществляется при циклических процессах, например при пусках и остановах оборудования.

Обычно САР представляют собой комбинацию нескольких указанных принципов регулирования. САР принято оценивать по их статическим и динамическим характеристикам, которые являются основой для выбора и построения системы. Поведение всякой САР, ее элементов и звеньев характеризуется зависимостями между выходными и входными величинами в стационарном состоянии и при переходных режимах. Эти зависимости составляют в виде дифференциальных уравнений, из которых можно получить передаточные функции для исследования свойств САР, ее элементов и звеньев. Другим способом является получение динамических характеристик, которые отражают поведение объекта или элемента при типовых воздействиях или возмущениях и называются кривыми разгона. В зависимости от характеристик объекты регулирования могут быть статическими и неустойчивыми.

Регуляторы САР могут быть без обратной связи, т.е. без отражения влияния характеристики регулирующего органа на регулируемую величину, с жесткой обратной связью, когда на работе регулирующего органа отражается состояние регулируемой величины, или с упругой обратной связью (изодромной), когда регулирующий орган изменяет свое положение лишь после того, как процесс самовыравнивания регулируемой величины практически закончился.

В качестве исполнительных механизмов применяются гидравлические поршневые сервомоторы, пневматические и электрические устройства, которые различаются по наличию и виду связи (жесткой или гибкой) и числу датчиков этой связи (от одного до двух).

Электронные и иные регуляторы в производственных, производственно-отопительных и отопительных котельных чаще всего используются для регулирования процесса горения, питания, температуры.

В общем случае система автоматического регулирования парового контура котла состоит из следующих систем регулирования: процесса горения, питания (уровня воды в уравнительных емкостях, циклонах) и водного режима.

Задачей регулирования процесса горения в топке котла является поддержание расхода топлива в соответствии с расходом пара или теплоты, обеспечение подачи воздуха в топочное устройство в соответствии с расходом топлива для осуществления экономичного сжигания последнего, и, наконец, при установившемся режиме работы комбинированного котла принимается, что расход топлива B пропорционален выработке суммарной теплоты \(_>\) (пара и горячей воды)\[>_^_^>=_>\].

Здесь \(_^>\)– КПД котла (брутто); \(_^\)– низшая теплота сгорания топлива.

Подача воздуха в топку должна производиться в количестве, необходимом для поддержания заданного коэффициента расхода воздуха α. Величина α выбирается из условия обеспечения экономичного сжигания топлива. В действующем котле величина α рассчитывается на основе результатов анализа состава отходящих газов по формуле

где \(_^>\)– процентное содержание кислорода в отходящих дымовых газах.

Так как показания газоанализаторов запаздывают, то условились считать, что для полного сжигания топлива любого вида и состава требуется одинаковое количество кислорода на единицу низшей теплоты сгорания. Тогда, считая теплоту по горячей воде, пару или топливу, можно поддерживать расход воздуха пропорциональным расходу топлива, т.е. осуществлять схему "топливо-воздух", которая больше всего пригодна для топлив с постоянной по времени теплотой сгорания, и при возможности измерять расход этого топлива, т.е. для природного газа и жидкого топлива.

Ниже рассмотрены некоторые структурные схемы автоматического регулирования процессов в паровых и водогрейных контурах комбинированных котлов. Для паровых контуров комбинированных котлов при работе их в чисто паровом режиме необходима подача топлива в соответствии с нагрузкой по импульсу постоянства давления в паровом контуре. Применяемая для этого схема показана на рис. 8.5.1. В ней и в остальных схемах приняты следующие обозначения: Д ¾ датчик; РД ¾ усилитель; З ¾ задатчик; ИМ ¾ исполнительный механизм; РО ¾ регулирующий орган и ЖОС ¾ жесткая обратная связь.

При работе котла на газе наиболее часто используется схема "топливо – воздух", показанная на рис. 8.5.2. В этой схеме регулятор получает два импульса: по измеряемому расходу газа или его давлению перед горелками от датчика Д₁ и по давлению воздуха в коробе перед горелками котла Д₂. При работе котла на мазуте из-за трудностей измерения его расхода один датчик (рис. 8.5.3) получает импульс от перемещения выходного звена исполнительного механизма ДП, а второй ¾ по давлению воздуха аналогично схеме рис. 8.5.1.

Рис.8.5.1. Схема регулятора топлива

Рис.8.5.2. Схема регулятора воздуха по расходу газового топлива

Рис.8.5.3. Схема регулятора воздуха при работе на жидком топливе

При работе комбинированного котла в чисто водогрейном или в ком- бинированном режиме, т.е. с частичной выдачей пара, для регулирования его суммарной теплопроизводительности применяются обычно САР, поддерживающие постоянную температуру сетевой воды на выходе из водогрейного контура котла в зависимости от температуры наружного воздуха.

Схема такого регулятора показана на рис. 8.5.4, где ТС — датчики температуры. Регулятор 1ТС поддерживает заданную температуру воды за котлом, воздействуя на регулирующий орган на газопроводе или мазутопроводе, идущих к горелкам котла.

Рис.8.5.4. Схема регулятора температуры воды за водогрейным контуром котла

При работе водогрейного контура комбинированного котла в переменном режиме регулятор получает импульс от датчика 2ТС, измеряющего температуру воды, поступающей в тепловые сети потребителя (на рис. 8.5.4 этот импульс изображен пунктиром).

Схемы регуляторов воздуха для комбинированных котлов в этом режиме работы осуществляются по принципу "топливо-воздух", как это изображено на рис. 8.5.2 и 8.5.3, но в них добавляется следящий прибор с задатчиком З, получающий импульс от исполнительного механизма ИМ каждого из направляющих аппаратов дутьевых вентиляторов.

При такой схеме регулирования котла, работающего в комбинированном режиме, количество пара, вырабатываемого котлом, может не соответствовать требуемому промышленными потребителями. В этом случае избыточное количество пара через автоматически открываемый клапан направляется в теплообменники для подогрева обратной сетевой воды.

Подача питательной воды в паровой контур комбинированных котлов осуществляется в уравнительные емкости контуров с естественной и многократной принудительной циркуляцией. Регулирование подачи питательной воды осуществляется регулятором питания в соответствии с количеством выдаваемого пара и размером непрерывной продувки.

Наиболее простым является одноимпульсный регулятор с датчиком от уровня воды в уравнительной емкости и циклонах, как это показано на рис. 8.5.5, где кроме известных обозначений через УЕ обозначена уравнительная емкость и РУ – регулятор уровня. Эта схема с упругой обратной связью УОС может использоваться в паровых контурах комбинированных котлов небольшой мощности. В более крупных паровых контурах к импульсу по уровню воды в уравнительной емкости добавляются импульсы от датчиков приборов, измеряющих расходы питательной воды и пара. Импульс от первого датчика служит жесткой обратной связью, а от второго является дополнительным опережающим импульсом для регулятора питания.

Рис.8.5.5. Схема регулятора питания парового контура котла

Непрерывная продувка в паровом контуре комбинированного котла осуществляется из каждого выносного циклона, а при применении двухступенчатого испарения – из выносных циклонов солевого отсека.

Регулятор непрерывной продувки устанавливается на каждом котле и в соответствии с расходом пара и заданной величиной солесодержания продувочной воды изменяет положение регулирующего клапана на общей линии непрерывной продувки каждого котла.

Для поддержания постоянства разрежения в топочной камере, что необходимо для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и предотвращения больших присосов воздуха в топку, используется одноимпульсный астатический регулятор, воздействующий на направляющий аппарат дымососа.

Рис.8.4.6 Схема такого регулятора изображена на рис. 8.5.6, где через РР обозначен регулятор разрежения. Пунктиром показана упругая обратная связь от электрического исполнительного механизма ИМ₂ при установке дымососа вне здания котельной.

Рис.8.5.6. Схема регулятора разрежения в топке

При установке в котельной нескольких комбинированных котлов ставится главный регулятор, получающий импульс по заданному расходу теплоты, который подает корректирующие .импульсы на регуляторы топлива или воздуха каждого котла.

Для обеспечения безопасной работы персонала и надежной работы котла предусматривается автоматическая защита теплового оборудования. Защиты, действующие на остановках и отключение котла, приходят в действие при:

упуске уровня воды в выносных циклонах;
падении давления мазута в трубопроводе к котлу при работе на мазуте;
понижении или повышении сверх допустимых пределов давления газа к котлу при работе на газе;
понижении давления воздуха, подаваемого в топку;
падении разрежения в топке котла;
погасании факела в топке;
повышении давления пара за котлом;
аварийном останове дымососа;
исчезновении напряжения в цепях защиты и неисправности цепей и аппаратуры.

На рис. 8.5.7 приведена структурная схема автоматизации работы комбинированного пароводогрейного котла.

Рис.8.5.7. Структурная схема автоматизации работы комбинированного пароводогрейного котла

Автоматизация комбинированного котла осуществляется на базе электронно-механической системы авторегулирования с регуляторами типа РПИБ в сочетании с системой сигнализации тепловой защиты и системой блокировки, повышающей надежность эксплуатации агрегата [36].

Автоматическая система безопасности (защита) предназначена для контроля за основными теплотехническими параметрами котла и отключения его при отклонении этих параметров за пределы допустимых значений. Действие защиты сводится к отсечке топлива (мазута или газа), подаваемого в топку котла, что предотвращает развитие аварии.

В структурную схему регулятора РПИБ входят первичные приборы, регулирующие приборы и исполнительные механизмы.

Регулирующий прибор состоит из измерительного и электронного блоков, объединенных в одном корпусе. Исполнительный механизм, выполняемый в виде колонки дистанционного управления и электропривода с редуктором, размещается отдельно от регулирующего прибора и может управляться с помощью специального дистанционного управления.

Регулирующая аппаратура предназначена для реализации автоматических систем регулирования (АСР) различных технологических процессов, обеспечивает суммирование и компенсацию электрических сигналов, поступающих от первичных приборов (преобразователей сигналов), и усиление этих сигналов до значения, необходимого для управления пусковым устройством электрического исполнительного механизма.

При пуске комбинированного котла в работу особое внимание должно быть уделено проверке правильности установки и снятия заглушек на водоперепускных трубах и наружных трубопроводах парового контура. При нарушениях правильности установки заглушек для режима, в котором котел должен работать, возможны пережоги труб и аварийный выход котла из строя. Поэтому для обеспечения безопасной работы котла должна предусматриваться установка сигнализирующих приборов, подтверждающих правильность установки заглушек для каждого режима.

Автоматизация работы комбинированного котла позволяет кроме повышения надежности и облегчения труда получить определенную экономию топлива, составляющую, например, при автоматизации регулирования процесса горения и питания парового контура около 1—2%.

Кроме автоматического регулирования работы комбинированных котлов при комплексной автоматизации котельных автоматизируется работа деаэраторов, аппаратуры химической водоподготовки, редукционных установок и т.п.

Схемы регуляторов, а также используемые для автоматизации аппаратура и приборы подробно рассмотрены в [36].

Параметры защиты парового котла

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ НП "ИНВЭЛ"

ПАРОВЫЕ КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

НОРМЫ И ТРЕБОВАНИЯ

Дата введения 2010-01-29

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила разработки и применения стандартов организации - ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандарты организаций. Общие положения", ГОСТ 1.5-2004* "Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения".

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 1.5-2004. - Примечание изготовителя базы данных.

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН Филиалом ОАО "Инженерный центр ЕЭС" - "Фирма ОРГРЭС"

2. ВНЕСЕН Комиссией по техническому регулированию НП "ИНВЭЛ"

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

- распространяется на оборудование паровых котельных установок со стационарными прямоточными и барабанными паровыми котлами малого, среднего, высокого и сверхкритического давления перегретого пара до 25 МПа, входящими в состав энергетических блоков тепловых электрических станций или работающих в тепловых схемах тепловых электрических станций с поперечными связями при факельном сжигании ими газообразного, жидкого или твердого топлива.

- устанавливает методы и нормы организации эксплуатации и технического обслуживания паровых котельных установок. Определяет основные требования и является основой для разработки местных производственных и оперативных инструкций по организации эксплуатации и технического обслуживания паровых котельных установок тепловых электростанций;

- предназначен для применения организациями, осуществляющими эксплуатацию и техническое обслуживание паровых котельных установок, установленных на тепловых электростанциях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие Федеральные законы и стандарты:

ГОСТ 28269-89 Котлы паровые стационарные большой мощности. Общие технические требования.

ГОСТ 3619-89 (СТ СЭВ 3034-81) Котлы паровые стационарные. Типы и основные параметры.

ГОСТ Р 50831-95 Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования.

ГОСТ 27303-87 Котлы паровые и водогрейные. Правила приемки после монтажа

СТО 70238424.27.010.001-2008 Электроэнергетика. Термины и определения.

СТО 70238424.27.100.017-2009 Тепловые электростанции. Ремонт и техническое обслуживание оборудования, зданий и сооружений. Организация производственных процессов. Нормы и требования.

Примечание: При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины в соответствии с СТО 70238424.27.010.001-2008, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 котел высокого давления: Паровой стационарный котел для получения пара с давлением свыше 10 до 22,5 МПа включительно.

3.2 котел низкого давления: Паровой стационарный котел для получения пара с давлением менее 1,0 МПа.

3.3 котел среднего давления: Паровой стационарный котел для получения пара с давлением от 1 МПа до 10 МПа включительно.

3.4 нормирование труда: Определение необходимых затрат труда при выполнении производственных задач.

3.5 фотография рабочего дня (времени): Это наблюдение за работой и фиксация всех без исключения затрат рабочего времени и их длительности на протяжении рабочей смены.

3.6 хронометраж: Дифференцированное изучение состава и длительности всех производственных операций.

4 Задачи организации эксплуатации и технического обслуживания паровых котельных установок

4.1 Общие требования к организации эксплуатации и технического обслуживания паровых котельных установок

4.1.1 Эксплуатация паровых котельных установок должна обеспечивать:

- надежность и безопасность работы основного и вспомогательного оборудования;

- возможность достижения номинальной паропроизводительности котлов, параметров и качества пара и питательной воды;

- экономичный режим работы, определенный заводскими инструкциями и режимными картами по результатам испытаний;

- регулировочный диапазон нагрузок, определенный для каждого типа котла и вида сжигаемого топлива;

- изменение нагрузки котла в пределах регулировочного диапазона под воздействием устройств автоматики и при ручном управлении без изменения состава оборудования от максимальной до минимально допустимой;

- надежность и безопасность пуско-остановочных режимов;

- для котлов сверхкритического давления и котлов, спроектированных для работы с постоянным давлением после специальных испытаний, возможность его работы на скользящем давлении;

- допустимые выбросы вредных веществ в атмосферу;

- возможность контроля геометрического положения светящегося факела в топке с помощью телевизионных установок;

- возможность технической диагностики с использованием информационно-вычислительных комплексов;

- на котлах для сжигания газа и мазута с газоплотными панелями топочных экранов работу под наддувом согласно требованиям ГОСТ Р 50831;

- возможность проведения периодических кислотных и водных промывок поверхностей нагрева.

4.1.2 Для обеспечения безопасной и надежной эксплуатации паровых котельных установок должно быть организовано техническое обслуживание котла во время работы и в период останова.

4.2 Требования к организации управления процессом эксплуатации паровых котельных установок

4.2.1 При осуществлении эксплуатации паровых котельных установок следует выделить персонал, занимающийся их обслуживанием, в отдельное структурное подразделение. Данное требование относится только к оперативному руководству процессом, порядок хозяйственного и административного подчинения различных подразделений, равно как и их структура в этих случаях, определяется решениями владельца организации, осуществляющей эксплуатацию паровых котельных установок.

4.2.2 При организации управления эксплуатацией паровых котельных установок необходимо четко отделить задачи технического свойства от экономического, кадрового и прочих его видов, не имеющих непосредственного отношения к эксплуатации паровых котельных установок.

4.2.3 В ведении структурного подразделения, обслуживающего паровые котельные установки, должны находиться: котельные агрегаты с вспомогательным оборудованием и трубопроводами, бункеры топлива котлов; пылеприготовительные устройства, мазутопроводы в пределах главного корпуса, газовое хозяйство, устройства золоудаления, включая золошлакоотвалы, редукционно-охладительные установки, пожарные насосы и другое оборудование, закрепленное за ним руководством организации.

4.2.4 Основными задачами структурного подразделения являются:

- обеспечение выполнения диспетчерского графика нагрузок и плана по выработке электрической и тепловой энергии;

- обеспечение надежной безаварийной и экономичной работы всего закрепленного за ним оборудования, поддержание оборудования в постоянной готовности к несению заданной нагрузки;

- повышение производительности труда за счет совершенствования организации труда, внедрения механизации, автоматизации, передовых методов обслуживания и ремонта, снижения стоимости эксплуатационных расходов, организации и проведения работы по рационализации и изобретательству.

4.2.5 Основными задачами структурного подразделения по управлению процессом эксплуатации являются:

- контроль работы и внешнего состояния оборудования, механизмов, устройств и помещений, находящихся в его ведении, путем обходов и осмотров с целью своевременного выявления и устранения дефектов;

- обеспечение ведения заданного режима работы оборудования, его оперативные переключения;

- оперативное и техническое обслуживание закрепленного оборудования;

- выполнение мер по ликвидации повреждений и устранению аварийного состояния оборудования;

- расследование причин аварий и отказов в работе котельного оборудования, их учет и анализ;

- разработка мероприятий по повышению надежности и экономичности работы закрепленного оборудования, повышению производительности труда при проведении его обслуживания и ремонта;

- участие в разработке годовых и перспективных планов ремонтов, реконструкции и модернизации котельного оборудования и в их выполнении;

- контроль сроков, объемов и качества ремонтов котельного оборудования;

- организация внедрения утвержденных мероприятий по науке и новой технике, реконструкции и модернизации установленного котельного оборудования с целью повышения надежности и экономичности его работы;

- организация и участие в приемке, наладке и испытаниях оборудования, в разработке режимов его работы.

- участие в проведении освидетельствования механизмов и объектов, регистрируемых и нерегистрируемых в местных органах исполнительной власти;

- анализ и обобщение опыта эксплуатации оборудования с целью улучшения его работы;

- участие в работе постоянно-действующего производственного совещания;

- организация и проведение работы, направленной на выполнение требований действующих в электроэнергетике документов;

- поддержание в исправном состоянии средства пожаротушения;

- организация и проведение рационализаторской и изобретательской работы среди персонала, внедрение принятых рационализаторских предложений;

- разработка новых и периодически пересматриваемых действующих производственных и должностных инструкций, включая инструкции по охране труда для всех работников подразделения;

- проведение организационно-административных работ с персоналом, направленных на выполнение производственных задач;

- обобщение и распространение передовых приемов и методов труда;

- организация мер по повышению квалификации персонала цеха и проведение работы, направленной на ликвидацию аварийности и травматизма;

- ведение учета и составление отчетности о производственной деятельности, ведение технической документации;

Параметры защиты парового котла

ОБЪЕМ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАЩИТ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ С ПОПЕРЕЧНЫМИ СВЯЗЯМИ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ
(для оборудования, проектируемого с 1997 г.)

Дата введения 1997-01-01

РАЗРАБОТАНО АО "Фирма ОРГРЭС"

УТВЕРЖДЕНО Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России" 20.12.95 г.

Настоящие объем и технические условия разработаны АО "Фирма ОРГРЭС" по поручению Департамента науки и техники РАО "ЕЭС России" и являются собственностью РАО.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Настоящие Объем и технические условия распространяются на теплоэнергетическое оборудование электростанций с поперечными связями, оснащенных котлами единичной паропроизводительностью 50 т/ч и выше, работающими на твердом, жидком и газообразном топливах и их смесях, и турбины мощностью 12 МВт и выше, а также на теплофикационные водогрейные котлы теплопроизводительностью от 30 Гкал/ч и более. Документ обязателен для применения на вновь проектируемом и реконструируемом теплоэнергетическом оборудовании, технические задания на которое согласовываются с 01.01.97 г.

1.2. Настоящий документ является типовым. Внесение в него изменений допускается только по согласованию с инстанциями, его утвердившими.

Защиты, не вошедшие в настоящий документ (например, защиты возбудителя, находящегося на одном валу с турбоагрегатом, защиты котлов типа ПТВМ), выполняются по техническим условиям заводов-поставщиков оборудования или в соответствии с требованиями руководящих документов.

1.3. Значения параметров, при которых срабатывают защиты (значения уставок срабатывания), а также значения выдержек времени срабатывания защит устанавливаются заводами-поставщиками оборудования и изменяются только по согласованию с ними. Значения выдержек времени указаны ориентировочно для выбора аппаратуры.

Значения уставок, не оговоренные в заводской документации, определяются наладочной организацией.

1.4. В качестве топлив приняты топлива, регламент безопасного использования которых дан в действующих Правилах взрывобезопасности.

1.5. Объем и технические условия приняты с учетом следующего:

1.5.1. Перед каждой газовой и мазутной горелкой парового или водогрейного (кроме ПТВМ) котла производительностью более 100 Гкал/ч устанавливаются предохранительно-запорный клапан (ПЗК) и запорное устройство с электроприводом. Каждая горелка такого котла оснащена запально-защитным устройством (ЗЗУ), обеспечивающим селективный контроль факела горелки во всех режимах работы котла (котлы, оснащенные ПЗК).

Растопка котла может начинаться с розжига любой горелки.

1.5.2. На каждом котле, перед горелками которого не установлен ПЗК (котлы, не оснащенные ПЗК), заводом-поставщиком котла определяется группа растопочных горелок, устойчивая совместная работа которых обеспечивает взрывобезопасную растопку. Каждая растопочная горелка оснащена ЗЗУ, управляемым дистанционно и по месту.

Растопка котла начинается с розжига любой горелки растопочной группы.

При растопке на газе запрещается разжигать горелку, не относящуюся к растопочной группе, если не горят все горелки растопочной группы; при погасании любой горелки растопочной группы котел останавливается защитой. При растопке на мазуте таких ограничений нет.

1.5.3 На котлах, рассчитанных на сжигание нескольких видов топлива, включая растопочный мазут, направление действия защит в зависимости от вида сжигаемого топлива определяется следующим образом:

на газомазутных котлах - автоматически (см разд.5);

на остальных котлах - переключателем топлива (ПТ), имеющим по одному положению на каждый вид сжигаемого топлива и определяющим преобладающее топливо.

1.5.4. Комплект защиты состоит из необходимого количества независимых каналов контроля измеряемой величины (ее измерения и сравнения с уставкой срабатывания), логической схемы получения сигнала защиты, схемы формирования команд на исполнительные устройства, устройства сигнализации и фиксации срабатывания.

При наличии нескольких комплектов одноименных защит указанные комплекты выполняются независимыми по напряжению питания, размещению, устройствам ввода и вывода.

1.5.4.1. Защита, выполняемая по схеме "два из двух" или "один из двух", имеет два независимых канала контроля измеряемой величины.

Срабатывание защиты, выполненной по схеме "два из двух", происходит при достижении контролируемой величиной установленного предела (уставки срабатывания) в обоих каналах контроля.

Срабатывание защиты, выполненной по схеме "один из двух", происходит при достижении контролируемой величиной установленного предела хотя бы в одном канале контроля.

1.5.4.2. Защита, выполняемая по схеме "два из трех", имеет три независимых канала контроля измеряемой величины.

Срабатывание защиты происходит при достижении контролируемой величиной установленного предела в любых двух каналах контроля.

1.5.4.3. Количество каналов контроля параметра и схема их соединения, указанные для различных защит, не относятся к защитам, выполненным на микропроцессорной технике.

До выхода специального документа при выполнении защит на микропроцессорной технике для каждой защиты используется не меньшее количество датчиков, чем указано в настоящем документе. Сравнение между собой сигналов датчиков одного параметра выполняется до их сравнения с уставкой защиты.

1.6. Технические условия на ввод и вывод защит изложены в разд.5.

1.7. В настоящем документе не рассматриваются технологические блокировки в схемах управления электродвигателей, генератора, возбудителя и другого электротехнического оборудования.

2. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАЩИТ

Устройства технологической защиты выполняют:

останов водогрейного котла;

останов парового котла;

останов питательного электронасоса;

снижение нагрузки котла до 50% номинальной;

2.1. Защиты, действующие на останов водогрейного котла

2.1.1. Понижение давления воды за котлом.

2.1.2. Повышение давления воды за котлом.

2.1.3. Повышение температуры воды на выходе из котла.

2.1.4. Понижение расхода воды через котел.

2.1.5. Повышение температуры воды на выходе из котла с недогревом до температуры насыщения (выполняется вместо защит по пп.2.1.1 и 2.1.2 при наличии аппаратуры формирования уставки).

2.1.6. Погасание общего факела в топке.

2.1.7. Понижение давления газа.

2.1.8. Понижение давления мазута.

2.1.9. Понижение давления в системе смазки мельниц с прямым вдуванием при централизованной подаче масла.

2.1.10. Отключение всех дымососов.

2.1.11. Отключение всех дутьевых вентиляторов.

2.1.12. Отключение всех вентиляторов первичного воздуха.

2.1.13 Отключение всех мельничных вентиляторов при транспортировке пыли сушильным агентом от этих вентиляторов.

2.2. Защиты, действующие на останов парового котла

2.2.1. Повышение уровня в барабане.

2.2.2. Понижение уровня в барабане.

2.2.3. Погасание общего факела в топке.

2.2.4. Понижение давления газа.

2.2.5. Понижение давления мазута.

2.2.6. Понижение давления в системе смазки мельниц с прямым вдуванием при централизованной подаче масла.

2.2.7. Отключение всех дымососов.

2.2.8. Отключение всех дутьевых вентиляторов.

2.2.9. Отключение всех регенеративных воздухоподогревателей.

2.2.10. Отключение всех вентиляторов первичного воздуха.

2.2.11. Отключение всех мельничных вентиляторов при транспортировке пыли сушильным агентом от этих вентиляторов.

2.3. Защиты, действующие на останов турбины

2.3.1. Осевое смещение ротора.

2.3.2. Понижение давления в системе смазки.

2.3.3. Повышение давления в конденсаторе.

2.3.4. Повышение частоты вращения ротора.

2.3.5. Повышение виброскорости корпусов подшипников турбоагрегата (выполняется, если есть требование завода-изготовителя).

2.3.6. Понижение температуры свежего пара перед турбиной.

2.3.7. Повышение температуры свежего пара перед турбиной ПО ТМЗ.

2.3.8. Понижение уровня в демпферном маслобаке системы уплотнений вала генератора.

2.3.9. Отключение всех маслонасосов системы уплотнений вала генератора (при отсутствии инжектора).

2.3.10. Понижение расхода воды через обмотку статора генератора.

2.3.11. Понижение расхода воды на газоохладители генератора (для машин мощностью 63 МВт и выше при наличии замкнутого контура охлаждения или градирен).

2.3.12. Отключение всех насосов газоохладителей генератора (для всех машин мощностью ниже 63 МВт или для машин мощностью 63 МВт и выше при отсутствии замкнутого контура охлаждения и градирен).

2.3.13. Внутренние повреждения блока генератор-трансформатор.

2.3.14. Отключение генератора от сети вследствие внешних повреждений (кроме конденсационных турбин).

2.3.15. Повышение перепада давлений на последней ступени турбины с противодавлением.

2.3.16. Повышение давления пара в сетевом подогревателе теплофикационной турбины (при отсутствии полнопроходного предохранительного клапана).

2.3.17. Повышение температуры масла за маслоохладителями турбины ПО ТМЗ при пониженном давлении воды перед маслоохладителями (для турбин, имеющих конденсатор и предназначенных к работе в режиме с противодавлением).

2.4. Защиты, действующие на останов питательного электронасоса

2.4.1. Понижение давления в системе смазки.

2.4.2. Неоткрытие вентиля рециркуляции при достижении минимально допустимого расхода через насос.

2.4.3. Понижение давления на стороне нагнетания.

2.5. Защиты, действующие на снижение нагрузки котла до 50% номинальной

Параметры защиты парового котла

КОТЛЫ ПАРОВЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Общие технические требования

Stationary steam boilers of great capacity. General technical requirements

ОКП 31 1233, 31 1234

Дата введения 1991-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.09.89 N 2941

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

2.2.7.2, приложение 2, приложение 6

1.1, 2.2.1, 2.2.2.16, 2.2.4.3, приложение 2

Санитарные нормы СН-245

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ИЗДАНИЕ (ноябрь 2005 г.) с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1990 г. (ИУС 2-91)

Настоящий стандарт распространяется на котлы паровые стационарные большой мощности (далее - котлы) паропроизводительностью от 160 до 3950 т/ч, с номинальным давлением пара от 9,8 до 25 МПа, являющиеся составной частью котельной установки.

Стандарт не распространяется на котлы для пиковых блоков, парогазовых установок (ПГУ), котлы-утилизаторы, энерготехнологические котлы, котлы специального назначения, в том числе магнитно-гидродинамических (МГД) установок, а также на котлы, оборудованные топками с кипящим слоем.

Термины, принятые в стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении 1.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1. Основные параметры и условные обозначения изготавливаемых котлов должны соответствовать установленным ГОСТ 3619.

1.2. Основные размеры (габариты) котла устанавливают в конструкторской документации. Габариты котельной ячейки определяют с учетом габаритов котла, требований монтажа, ремонта и обслуживания.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Котел должен соответствовать требованиям государственных стандартов на котлы, "Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденных Госгортехнадзором СССР (Правил Госгортехнадзора СССР), "Правил взрывобезопасности установок для приготовления и сжигания топлива в пылевидном состоянии", согласованных с Госгортехнадзором СССР, "Правил взрывобезопасности при использовании мазута и природного газа в котельных установках", утвержденных Госгортехнадзором СССР, "Правил безопасности в газовом хозяйстве", утвержденных Госгортехнадзором СССР, согласованных с Госстроем СССР и ВЦСПС, санитарных норм СН-245, а также требованиям настоящего стандарта и комплекта технической документации, утвержденной в установленном порядке.

2.2. Характеристики (свойства)

2.2.1. Номенклатура показателей качества котлов, включаемых в техническое задание (ТЗ) или технические условия (ТУ) на конкретные котлы, приведена в приложении 2. Значения показателей принимают в соответствии с настоящим стандартом и ГОСТ 3619. При отсутствии в этих стандартах значения показателя его указывают по согласованию между изготовителем и потребителем.

2.2.2. Требования к конструкции

2.2.2.1. Котел следует проектировать и изготавливать в блочном исполнении. Конструкция котла должна допускать монтаж поставочными блоками или их доукрупнение в монтажные блоки на сборочной площадке.

2.2.2.2. Конструкция вновь проектируемых котлов должна удовлетворять требованиям технической документации по автоматизации котлов, утвержденной в установленном порядке.

2.2.2.3. Деление котла на блоки производят на стадии технического, а при его отсутствии - рабочего проекта с учетом конструктивных особенностей, технологии изготовления, транспортирования, перегрузок, монтажа, ремонта и эксплуатации. В блоки включают мелкие детали, относящиеся к данному блоку, не выходящие за пределы погрузочных габаритов блоков.

Основным документом для определения состава и комплектности блока является сборочный чертеж с его спецификацией.

2.2.2.4. Состав блоков вновь проектируемых котлов - по приложению 3.

2.2.2.5.* Состав блоков котлов, спроектированных до введения в действие настоящего стандарта, - по действующим конструкторским документам.

* Действовал до 01.01.93.

2.2.2.6. Конструкция блоков должна обеспечивать технологичность монтажа и ремонта котла, в том числе, по возможности, независимое ведение монтажных работ в топке и хвостовой части котла, наименьшее число монтажных стыков, требующих термической обработки. Сварка труб перлитного и аустенитного классов между собой на монтаже не допускается*. В конструкциях блоков при необходимости предусматривают приварные детали (уши, кронштейны и т.п.), облегчающие выполнение монтажных и ремонтных работ. Монтажные нагрузки в конструкции котла учитывают согласно разделу "Основные положения по монтажу котла". Конструкция узлов примыкания силовых ферм, ригелей и связей каркаса к колоннам, а также рам потолочного перекрытия котла, опирающихся на хребтовые балки, должна обеспечивать свободную заводку и установку их в проектное положение при установленных колоннах. В конструкции котла необходимо обеспечивать кратность разбивки на блоки рам потолочного перекрытия и блоков поверхностей нагрева, подвешенных к ним. Подвески, по возможности, не следует размещать между постановочными рамами.

* Сварка таких труб при ремонте котла допустима только по согласованию с изготовителем.

2.2.2.7. Конструкция блоков должна обеспечивать возможность укомплектования их элементами обмуровки непосредственно при укрупнении блоков в монтажные. При этом допускается снятие отдельных сборочных единиц и деталей блока.

Конструкция обмуровки для вновь проектируемых котлов должна допускать возможность изготовления ее из готовых элементов (щитов, плит, матов).

2.2.2.8. Вертикальные нагрузки от пылегазовоздухопроводов должны восприниматься каркасом котла или строительными конструкциями здания. Горизонтальные нагрузки от коробов, газов и воздуха на оборудование котла и металлоконструкции каркаса котла и нагрузки от грузоподъемных устройств для транспортирования заменяемых во время ремонта узлов котла учитывают в конструкции котла по согласованию между изготовителем и заказчиком.

1. При отсутствии элементов каркаса котла в зоне крепления часть элементов пылегазовоздухопроводов, площадок и лестниц крепят на дополнительных стойках и ригелях, местоположение которых уточняют по согласованию между изготовителем котла и заказчиком.

2. Для котлов с подвеской на перекрытие здания порядок восприятия нагрузок уточняют по согласованию между заказчиком и изготовителем.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.2.9. Масса блока должна быть не менее 2 т, за исключением блоков, указанных в табл.1.

Допускаемая масса, т, не менее

Технологически законченные составные части конструкции регенеративного вращающегося воздухоразделителя (РВП).

Технологически законченные блоки поверхностей нагрева, состоящие из одного или двух коллекторов с приваренными к ним змеевиками и креплениями

Технологически законченные перепускные короба трубчатых воздухоподогревателей (ТВП).

Настенные, потолочные и подовые панели с коллекторами и креплениями, если они предусмотрены рабочей документацией.

Блоки теплообменных устройств (паро-паровые теплообменники, поверхностные пароохладители, газопаровые теплообменники).

Читайте также: