ПЕРЕОБОРУДОВАНИЕ КОТЛОВ, РАБОТАЮЩИХ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ, ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГАЗОВОГО ТОПЛИВА

Газообразное топливо обладает целым рядом преимуществ перед твердым высокой теплотой сгорания, отсутствием золы, удобством транспортирования. Использование газообразного топлива устраняет загрязнение воздушного бассейна летучей золой, сернистыми соединениями, одновременно улучшая условия труда в котельной. При работе на газообразном топливе полностью устраняются потери теплоты с механическим недожогом (неполное сгорание топлива), резко уменьшается количество отложений в газоходах, существенно улучшаются условия теплосъема. Все это ведет к существенному росту коэффициента полезного действия котла, а также его теплопроизводительности. Переоборудование секционных котлов для сжигания газового топлива заключается в установке на них газогорелочного устройства того или иного типа с соответствующими газооборудованием и автоматикой. Переоборудование чугунных и стальных секционных котлов осуществляется одними и теми же способами. При переоборудовании котлов на газовое топливо необходимо соблюдать ряд условий, главное из которых соблюдение равномерного температурного поля по объему топки. Это особенно важно для чугунных котлов, так как даже незначительные температурные перекосы по длине пакета секций или по высоте ведут к выходу из строя последних. Недопустимо касание факелом поверхности нагрева, так как возникающая разница температуры воды в разных секциях вызывает в них значительные температурные напряжения. Газогорелочное устройство, применяемое при переоборудовании, должно обеспечивать широкий диапазон регулирования тепловой мощности котла (от 40 до 110 %), без существенного снижения качества сжигания топлива, а также обеспечивать во всем диапазоне регулирования минимальные выбросы загрязняющих веществ с продуктами горения.

В настоящее время наиболее часто встречаются следующие варианты перевода секционных котлов с твердого топлива на газ. В случае наличия газа низкого давления и при разрежении в топке не менее 1014 Па используют подовые горелки без принудительной подачи воздуха. При наличии меньшего значения разрежения используют горелки с принудительной подачей воздуха и предварительной подготовкой газовоздушной смеси. При наличии газа среднего давления используются инжекционные горелки ИКГ в нижней части топки. Основными элементами при переводе на газ с использованием подовой горелки являются горизонтальный туннель (щель) и газовый коллектор, размещенный в нижней части туннеля вдоль оси (см. рис. 7.9). К достоинствам такого способа перевода на газ относятся его простота (горелку можно изготовить в кустарных условиях), при этом достигается равномерное распределение температуры по длине топки. Горелки работают бесшумно и устойчиво. Недостатком такого способа является большой расход шамотного кирпича, а также необходимость в тщательной наладке горелок и систематическом контроле за их работой. К числу недостатков относится также большая высота факела над щелью.

При переоборудовании жаротрубных котлов с внутренними топками в жаровых трубах для сжигания газового топлива из жаровых труб удаляют колосниковую решетку и порог и на место старой фронтовой гарнитуры монтируют новую, на которую устанавливают горелки. При использовании газа низкого давления жаротрубные котлы оборудуют горелками с принудительной подачей воздуха, среднего давления инжекционными или с принудительной подачей воздуха. Так как сгорание газа происходит с большим выделением теплоты, то в жаровой трубе создаются высокие тепловые напряжения, которые могут привести к опасному перегреву стенок. Для предотвращения прогорания стенок жаровой трубы ее переднюю наиболее теплонапряженную часть футеруют огнеупорным кирпичом. Длина футеровки зависит от длины факела и составляет 13 м. Футеровку делают сплошной или с просветами в виде решетки, что способствует лучшей отдаче теплоты жаровой трубе, кроме того, футеровка способствует повышению температуры в зоне горения газа и более полному его сгоранию. В конце футеровки может быть установлена дожигательная решетка из огнеупора длиной 1 2 кирпича. В случае использования горелок с хорошим смесеобразованием газа и воздуха и работающих на малых избытках воздуха использование дожигательной решетки нецелесообразно.

При переоборудовании водотрубных котлов для сжигания газообразного топлива устанавливают инжекционные горелки среднего давления или горелки с принудительной подачей воздуха среднего или низкого давления. В зависимости от того, необходимо ли резервировать другой вид топлива (жидкое или твердое), принимают следующие основные методы переоборудования: При постоянной работе на газообразном топливе горелки устанавливают на фронтовой стенке котла, колосниковую решетку и другие устройства для сжигания твердого или жидкого топлива демонтируют, превращая топку в камерную. При резервировании жидкого топлива на фронте котла устанавливают комбинированные газомазутные горелки, обеспечивающие быстрый переход с одного топлива на другое и достаточную эффективность их сжигания. Колосниковую решетку и другие устройства для сжигания твердого топлива демонтируют. При резервировании твердого топлива сохраняют колосниковую решетку и все устройства для подачи угля и его распределения по решетке, расположенные на фронте котла. Газовые горелки в этом случае устанавливают на боковых стенках топки, а колосниковую решетку защищают от перегрева слоем толщиной мм битого огнеупорного кирпича. Горелки могут располагаться также на фронте котла или на поду топки.

При установке горелок в обмуровке фронтовой стенки выкладывается амбразура, имеющая диаметр устья горелки на протяжении толщины, равной половине кирпича, а затем на протяжении, эквивалентном толщине кирпича, диаметр, примерно, равный 2,5 диаметра устья горелки. Колосниковая решетка предохраняется от перегрева двумя слоями шамотного кирпича, уложенного плашмя. Между кирпичом и колосниками прокладывается асбестовый картон, обеспечивающий отсутствие подсосов воздуха в топку через колосниковую решетку. Нижняя часть экранных труб защищается от излучения факела решетчатыми шамотными стенками высотой 1,5 м.

Дымоходы для определения возможности присоединения к ним газовых приборов или переводе печей на газовое топливо проверяются на соответствие их устройства и примененных материалов согласно Требований; наличие нормальной тяги и отсутствие засорения; плотность и обособленность (дымоход считается плотным, если дым из него не проникает в помещение или вентиляционные каналы); наличие и исправность разделок, предохраняющих сгорание конструкции; исправность и правильность расположения оголовка относительно крыши, близ расположенных сооружений и деревьев для определения того, что дымоходы размещены вне зоны ветрового подпора. В существующих зданиях проверку дымоходов производят специализированные организации в присутствии инженерно-технического работника организации, эксплуатирующей эти здания. В новых законченных строительством зданиях проверку дымоходов производят производители работ, представители заказчиков (лица, осуществляющие производственный контроль) и представители специализированных организаций. Результаты обследования оформляются актом (в произвольной форме).

Помещения, в которых проложены газопроводы и установлены газоиспользующие агрегаты и арматура, обеспечивают доступ для обслуживающего персонала, занимать их не допускается. Не допускается нагружать газопроводы и использовать их в качестве опорных конструкций и заземления. Работа газопотребляющих установок без включения приборов контроля и защиты не допускается. Если при розжиге горелки или в процессе регулирования произошли отрыв, проскок или погасание пламени, подача газа на горелку и запальное устройство немедленно прекращается. К повторному розжигу допускается приступить после вентиляции топки и газоходов в течение времени, указанного в технологическом регламенте, а также устранения причины неполадок. Не допускается оставлять работающую газоиспользующую установку без постоянного наблюдения со стороны обслуживающего персонала. Допускается эксплуатация установок без постоянного наблюдения за их работой при оборудовании установок системой автоматизации, обеспечивающей безаварийную работу газового оборудования и противоаварийную защиту в случае возникновения неполадок и неисправностей. Сигнал о загазованности помещения и неисправности оборудования выводится на диспетчерский пункт или в помещение с постоянным присутствием работающего персонала.

Проверка и прочистка газоходов проводятся при выполнении ремонта печей, котлов и другого газоиспользующего оборудования, а также при нарушении тяги. Подача газа на установку немедленно прекращается действием защит и обслуживающего персонала при: 1) погасании контролируемого пламени горелок; 2) недопустимом повышении или понижении давления газа; 3) отключении дутьевых вентиляторов или недопустимых отклонениях в подаче для сжигания газа на горелках с принудительной подачей воздуха; 4) отключении дымососов или недопустимом снижении разрежения в топочном пространстве; 5) появлении неплотностей в обмуровке, газопроводах и предохранительно-взрывных клапанах; 6) прекращении подачи электроэнергии или исчезновении напряжения на устройствах дистанционного, автоматического управления и средствах измерения; 7) неисправности контрольно-измерительных приборов, средств автоматизации и сигнализации; 8) выходе из строя предохранительных блокировочных устройств и потере герметичности затвора запорной арматуры; 9) неисправности горелок, в том числе огнепреградителей; 10) появлении загазованности, обнаружении утечек газа на газовом оборудовании и внутренних газопроводах; 11) пожаре, угрожающем персоналу или оборудованию, а также цепям дистанционного управления дистанционной арматуры.

Запорная арматура на продувочном газопроводе после отключения установки постоянно находится в открытом положении. При взрыве и пожаре в цехе или котельной немедленно перекрываются отключающие устройства на вводе газопровода. Включение газоиспользующей установки в работу (после ее остановки) определяется технологическим регламентом, при этом пуск газа осуществляется только после устранения неисправностей. Перед ремонтом газового оборудования, осмотром и ремонтом топок или газоходов, а также при выводе из работы установок сезонного действия газовое оборудование и запальные трубопроводы отключаются от газопроводов с установкой заглушки после запорной арматуры. Собственник или эксплуатирующая организация до включения в работу установок сезонного действия, в том числе отопительных котлов, проводит: 1) проверку знаний и инструктаж обслуживающего персонала по вопросам охраны труда и Требований; 2) текущий ремонт газового оборудования и системы автоматизации; 3) прочистку газопроводов, проверку их исправности, а также систем вентиляции; 4) проверку дымоходов и вентиляционных каналов с оформлением актов. Снятие заглушки и пуск газа допускается только при наличии документов, подтверждающих выполнение указанных работ.

Первичные проверки дымоотводящих устройств выполняются специализированной организацией. Последующие проверки в процессе эксплуатации допускается выполнять силами собственника, имеющего подготовленный персонал. Результаты проверок оформляются актом. Газоходы котлов, печей и других агрегатов, выведенных в ремонт, отключатся от общего борова с помощью глухих шиберов или перегородок. Топки и газоходы перед пуском котлов, печей и агрегатов в работу проветриваются. Время проветривания устанавливается технологическим регламентом, окончание определяется с помощью газоиндикаторов. Запорную арматуру на газопроводе перед горелкой допускается открывать только после включения запального устройства или поднесения к ней горящего запальника. На каждую газоиспользующую установку на основании технического отчета специализированной организации составляется режимная карта работы установки. Режимная карта работы установки утверждается собственником или руководителем эксплуатирующей организации и вывешивается у газоиспользующей установки.