Файл: Эстеркин, Р. И. Эксплуатация котлоагрегатов на газовом топливе.pdf

При эксплуатации установки необходимо систематически сле­ дить за плотностью газовоздухопроводов, периодически прове­ ряя их. Наличие неплотностей в газовом и воздушном тракте ведет к излишней загрузке дымососа (вентилятора) и перерас­ ходу электроэнергии на тягу и дутье, а иногда — и к недостатку тяги и воздуха, что снижает производительность котлоагрегата. Кроме того, присосы в газовый тракт котла значительно сни­ жают к. п. д. за счет увеличения потерь тепла с уходящими газами.

Влияние присосов воздуха на работу агрегата характеризует следующий пример. В котельной, имеющей четыре котла ДКВ-4-13 (индивидуальные водяные экономайзеры, общий газо­ вый тракт, дымосос типа Д-12), при сжигании природного газа наблюдалась значительная пульсация в топочной камере. В ре­ зультате неудовлетворительной работы топки гарнитура и труб­ ная система котла имели значительные вибрации, что привело к образованию трещин в обмуровке топочной камеры. Испыта­ ния котлоагрегатов и газового тракта котельной позволили уста­ новить, что топки' котлов работают под избыточным давлением и со значительным химическим недожогом; производительность котлоагрегатов была на 25—30% ниже номинальной. Основной причиной неудовлетворительной работы котлоагрегатов являлся недостаток тяги, несмотря на то, что производительность дымо­ соса составляла около 50 000 м3/ч, а количество продуктов го­ рения, подлежащих удалению, не превышало ~ 35 000 м3/ч.

Недостаток тяги был обусловлен значительными присосами

.холодного воздуха через неплотности в местах сопряжения ре­ бер труб водяных экономайзеров и отключающих шиберов, вы­ полненных в виде заслонок в кирпичном борове. После тща­ тельного уплотнения обнаруженных неплотностей удалось не только обеспечить необходимое разрежение в топке, но и полу­ чить резерв по тяге. Это позволило повысить производитель­ ность котлоагрегата до номинальной.

Сопротивление газового и воздушного трактов, обусловли­ вающее потери напора, зависит от скорости движения продуктов горения (воздуха) и конфигурации тракта. Наибольшие потери напора имеют место на фасонных элементах тракта (различного вида поворотах на 90 или 180°, в местах изменения сечений, раздаточных тройниках) и на газогорелочных устройствах — так называемых местных сопротивлениях. Сопротивление тракта зависит также от трения потока о стенки газовоздухопроводов и трение между слоями движущегося потока. Таким образом, потери напора при движении воздуха и продуктов горения скла­ дываются из местных сопротивлений и потерь от трения. При этом основную величину в общей потере напора составляют местные сопротивления, определяемые по формуле

мм ВОД. ст.,

104

где £ — коэффициент местного сопротивления; р — плотность воздуха (продуктов горения), кг• сек2/м4; ш — скорость потока, м/сек.

Понизить местные сопротивления можно путем уменьшения скорости потока и коэффициента местного сопротивления. Од­ нако уменьшение скорости потока приводит к увеличению се­ чения газовоздухопроводов и капитальных затрат на их соору­ жение. Поэтому в первую очередь следует снижать величину местных сопротивлений путем рационального выполнения от­ дельных элементов тракта. В табл. 4 приведены рекомендуемые оптимальные скорости воздуха и продуктов горения по воздуш­ ному и газовому тракту котлоагрегата при номинальной на­ грузке.

Распространенным элементом газовоздушного тракта яв­ ляется поворот на 90°, который часто выполняется нерацио­ нально — с острыми внутренними и наружными кромками. Это приводит к увеличению его коэффициента сопротивления и при повышенных скоростях потока (более 10 м/сек) вызывает не­ оправданные потери напора. На рис. 23 в качестве примера приведены два поворота под углом 90° и потери напора в них (АЛ) при различной скорости воздуха.

Установка излишних шиберов по газовоздушиому тракту также приводит к увеличению его сопротивления. Например, при наличии направляющего аппарата во всасывающем патрубке вентилятора достаточно иметь шиберы только у газовых горе­ лок. Особенно вредно располагать шиберы в местах с повышен­ ными скоростями потока, например в выхлопном патрубке вен­ тилятора или дымососа.

Опыт наладки промышленных котлоагрегатов показал, что при переводе на газ часто, без достаточных оснований, приме­ няются горелки с повышенным сопротивлением. Сопротивление горелки по воздушной стороне главным образом зависит от степени закрутки воздушного потока в вихревых горелках и ско­ рости выхода горящей смеси из амбразуры (щели, выходного

105

насадка) в прямоточных. При этом чем больше степень за ­ крутки воздушного потока и скорость выхода смеси из амбра­ зуры, тем больше сопротивление горелки.

Экспериментами установлено, что степень закрутки при тан­ генциальном подводе воздуха зависит от отношения площадей подводящего воздух патрубка и цилиндрической части амбра­ зуры. Чем меньше это отношение, тем больше закрутка воздуш­ ного потока и сопротивление горелки. При сжигании газа в топ-

Рис. 23. Сопротивление поворотов под углом 90° в за­ висимости от скорости воздуха: а — с острыми внутрен­ ними и внешними кромками; б — со скругленными вну­ тренними и срезанными внешними кромками.

ках промышленных котлоагрегатов не требуется интенсивная закрутка воздушного потока. Испытания показали, что удовлет­ ворительное смешение и короткий факел (длиной около 1,5 диа­ метра цилиндрической части амбразуры) достигаются при отно­ шении площадей подводящего патрубка и амбразуры ~0,7. Уменьшение этого отношения приводит к заметному увеличению воздушного сопротивления горелки.

В табл. 5 приведены сопротивления различных горелок по воздушной стороне. Из таблицы ясно, что меньшее сопротивле­ ние имеют прямоточные горелки при умеренных скоростях вы­ хода смеси из амбразуры (до 30 м/сек).

106

Таблица 5

Характеристика различных горелок с принудительной подачей воздуха по воздушной стороне

Повышенное сопротивление горелок по воздушной стороне

газа котлоагрегата производительностью 30 т/ч, оборудованного прямоточными щелевыми горелками с принудительной подачей

в горелки, из-за повышенного сопротивления, связанного с боль­ шой скоростью выхода смеси из щели. Повысить производи­ тельность котлоагрегата до номинальной удалось за счет умень­ шения выходной скорости смеси путем увеличения выходного сечения щели. При этом сопротивление горелки по воздушной стороне упало со 125 до 85 мм вод. ст.

В эксплуатации необходимо выявлять сопротивление отдель­ ных элементов газового и воздушного трактов с целью его сни­ жения. С достаточной для практики точностью оно может быть определено по разности статических напоров, измеренных U-об- разным манометром в начале исследуемого участка и на выходе

107

ГЛАВА VI

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАЛАДКА СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ И КОТЛОАГРЕГАТОВ

НАЛАДКА И НАСТРОЙКА ОБОРУДОВАНИЯ ГРП (ГРУ)

Основным оборудованием ГРП (ГРУ) является: регулятор давления, предохранительно-запорный клапан, предохранитель­ ный сбросной клапан. Первичная наладка оборудования ГРП (ГРУ), как правило, производится специализированными нала­ дочными организациями. Однако эксплуатационникам необхо­ димо знать основные приемы и методы наладки наиболее рас­ пространенных регуляторов давления, предохранительных запор­ ных и сбросных клапанов, а также способы устранения отдельных дефектов, встречающихся при их работе.

• Для котельных установок небольшой производительности в настоящее время в основном применяются регуляторы давле­ ния типа РДУК2 (регулятор давления универсальный конструк­ ции Ф. Ф. Казанцева). В то же время в эксплуатации находятся регуляторы давления старых типов — РДС (регулятор давления сетевой) и РСД (регулятор среднего давления) с регуляторами управления «пилотного» типа.

Регулятор типа РДУК2 выпускается на условный проход 50, 100 и 200 мм. Начальное давление перед регулятором с услов­ ным проходом 100 и 2 0 0 мм может составлять до 12 кгс/см2. Регулятор комплектуется с пилотом типа КН2 или КВ2 (регуля­ тор управления конструкции Ф. Ф. Казанцева), техническая ха­ рактеристика которого приведена в табл. 6 .

На рис. 25 показан регулятор РДУК2 с пилотом КН2. Дав­ ление газа после регулятора определяется величиной усилия пружины 13, приложенного к мембране пилота 21. Система на­ ходится в равновесии, когда усилие пружины 13 и сила конеч­ ного давления газа на мембрану 21 равны. При этом клапан пилота 17 открыт на некоторую величину и пропускает через себя газ из трубки начального давления 11 в трубку 7. Из

сель 8. Надмембранная полость регулятора соединена с газо­ проводом конечного давления импульсной трубкой 5. Так как

109