Судовые котлы

На судах—теплоходах устанавливаются водотрубные и огнетрубные вспомогательные паровые котлы, а также утилизационные и водогрейные котлы. На современных судах могут быть установлены стояночные и утилизационные термомасляные котлы.

7.3.1. Неисправности, при которых запрещается вводить в работу паровой котел.

1. Неисправный предохранительный клапан, водоуказательный прибор или манометр.

2. Отсутствие двух исправных питательных средств.

3. Неисправные системы и клапана продувания, сажеобдувки, подачи топлива и воздуха.

4. Неисправные аварийные дистанционные приводы предохранительных, стопорных и быстрозапорных клапанов.

5. Незаделанные трещины в ответственных частях котла.

6. Неисправные АПС и защита котла.

7. С числом заглушенных труб и их провисанием, превышающим нормы, установленные Классификационным обществом, с обрывами труб и связей.

8. Течь в трубных решетках.

9. Разрушение обмуровки топки и защищенных частей пароводяных и водных коллекторов.

10. Выпучины на плоских стенках огневых частей, местные выпучины жаровых труб более двух толщин листа, деформация жаровых труб.

11. Местные или общие коррозионные разъедания барабанов, листов, утончение труб.

12. Неисправные конденсаторы, фильтры питательной воды, деаэраторы, дозировочные устройства для ввода химических реагентов в котел и маслоотделители.

7.3.2. Подготовка парового котла к работе.

1. Современные паровые котлы имеют системы автоматического управления, АПС и защиты. Поэтому при подготовке к работе котла, находящегося в эксплуатации, необходимо проверить систему автоматического управления и включить ее.

2. Система автоматического управления состоит из следующих компонентов:

· Система автоматического управления процессом горения.

· Система автоматического управления процессом питания котла.

· Система аварийно—предупредительной сигнализации.

· Система автоматической защиты.

3. АПС котельной установки обычно подает следующие сигналы:

· Низкий уровень воды в котле.

· Низкий уровень воды в теплом ящике.

· Остановка питательного насоса котла.

· Низкая температура топлива.

· Низкое давление топлива.

· Высокая соленость воды в теплом ящике.

4. Защита котла прекращает работу котла в следующих случаях:

· Очень низкий уровень воды в котле.

· Давление пара достигло установленного значения.

· Произошел обрыв факела.

· Остановилась воздуходувка форсунки.

5. При подготовке котла к работе после его чистки необходимо выполнить следующие операции:

· Произвести наружный осмотр котла, топочного устройства, арматуры, аварийных приводов арматуры котла с палубы, манометров, механизмов и систем, обслуживающих котел. Убедиться в открытии воздушного клапана на котле..

· Заполнить котел водой, отвечающей по качеству требованиям заводской инструкции.

· Температура воды при заполнении не должна отличаться от температуры металла более чем на 30° С и во всех случаях должна быть не ниже 5° С.

· Котел заполняется водой до уровня, указанного в заводской инструкции.

· После заполнения котла водой необходимо убедиться в отсутствии течи через неплотности.

7.3.3 Пуск котла.

При пуске котла необходимо выполнить следующие операции:

1. До розжига форсунки необходимо осмотреть топку на предмет отсутствия в ней несгоревшего топлива. Скопления топлива в топке не должно быть. Для удаления взрывоопасной смеси паров топлива топку необходимо провентилировать в течение времени, указанного в заводской инструкции, но не менее 3 минут.

2. Включить систему автоматического управления котлом, которая и произведет розжиг форсунки котла. Если после двух попыток факел в топке не вспыхнет, необходимо прекратить попытки розжига форсунки, выяснить и устранить причину, а затем, провентилировав топку, снова попытаться разжечь форсунку.

3. С момента розжига форсунки должен быть установлен контроль за уровнем воды в котле.

4. Продолжительность подъема давления пара должна быть согласно заводской инструкции.

5. При появлении пара в котле (при появлении непрерывной струи пара из воздушного клапана) необходимо:

- закрыть воздушный клапан;

- продуть манометровую трубку и включить котловой манометр;

- прогреть водоуказательные приборы котла;

6. При давлении пара в котле (не более 5 кг/см²) необходимо проверить обжатие крышек лазов и горловин без применения рычагов и ударов.

7. После подъема давления пара до рабочего необходимо тщательно осмотреть котел и проверить в действии водоуказательные приборы, клапаны верхнего и нижнего продувания, питательные насосы, теплый ящик. При удовлетворительных результатах осмотра и проверок подъем давления пара в котле считается законченным.

7.3.4. Обслуживание котла во время работы.

1. При работе котла должен быть постоянный контроль за:

· Уровнем воды в котле.

· Горением факела.

· Давлением пара.

· Соблюдением водного режима и водоконтроля.

· Исправным состоянием котла, обслуживающего его оборудования, систем автоматики и КИП.

2. При наблюдении за работой систем автоматического управления котла необходимо периодически проверять правильность их работы. Порядок этих проверок, их периодичность указываются в заводской инструкции. При эксплуатации системы автоматического управления котла возможны отказы ее элементов, которые приводят к ненормальностям в работе котла.

3. Наиболее характерные отказы:

· Автоматика питания не реагирует на изменение уровня воды в котле.

· Уровень воды поддерживается не в заданных пределах.

· Питательный насос не включается.

· Срабатывает защита по низкому уровню при исправных насосах и датчиках.

· Не подается топливо к форсунке.

· Не зажигается форсунка.

· Факел гаснет.

4. Во время работы котла необходимо систематически производить осмотры:

· Котла и его арматуры.

· Топочного устройства.

· Обмуровки топки.

· Видимых поверхностей нагрева.

· Трубопроводов в пределах котла.

· Газовоздушного тракта.

5. Контролировать показания КИП. Давление пара в котле должно контролироваться не менее чем двумя манометрами.

6. Для предупреждения упуска воды необходимо содержать в постоянной исправности питательную систему котла и водоуказательные приборы. Не реже одного раза за вахту производить продувку водоуказательных приборов.

7. Работа котла с неисправными водоуказательными приборами запрещена.

8. При вскипании воды в котле необходимо немедленно снизить нагрузку котла, прикрыть стопорный клапан до прекращения вскипания воды и продуть котел верхним и нижним продуванием. Затем, в зависимости от результатов анализа котловой воды, котел необходимо продуть дополнительно или вывести его из действия до полной смены воды.

9. Необходимо систематически контролировать теплый ящик на отсутствие в нем нефтепродуктов, которые могут попасть в теплый ящик вместе с конденсатом из топливо- и маслоподогревателей, из систем подогрева тяжелого топлива в танках и цистернах, из систем подогрева смазочного масла в цистернах. При попадании нефтепродуктов в котел его необходимо вывести из действия для очистки. В случае невозможности вывода котла из действия необходимо снизить нагрузку котла и проводить усиленные верхние продувания до тех пор, когда появится возможность вывести котел из действия для очистки.

10. Контроль за процессом горения должен осуществляться систематически, путем наблюдения за факелом и дымом, выходящим из дымовой трубы. Наиболее характерные признаки при визуальном контроле следующие:

· Черный дым и пламя темно-красного цвета—причинами могут быть недостаток воздуха, плохой распыл топлива, низкая температура и низкое давление топлива перед форсункой.

· Дым светло-серого цвета, а пламя оранжево-красное—это нормальное соотношение топлива и воздуха.

· Дым белый или с желтоватым оттенком, пламя ярко-белое—это чрезмерный избыток воздуха.

· Факел не должен ударять в обмуровку топки и поверхности нагрева.

· Работа котла с повреждениями обмуровки топки свыше 40% ее толщины не допускается. Это опасно для котла и обслуживающего персонала.

· Если по какой-либо причине произошел перегрев частей котла, необходимо немедленно прекратить горение и питание котла, вывести котел из действия и дать ему медленно остыть.

7.3.5. Меры безопасности при упуске воды.

Упуск воды может быть следствием недостаточного контроля вахты за работой котла, неисправности системы автоматического управления питанием, системы АПС и защиты котла, разрыва трубок котла.

Признаками упуска воды в котле являются:

· Отсутствие уровня воды в водоуказательных приборах и на табло световой индикации уровня воды в котле на пульте ЦПУ; срабатывание световой и звуковой аварийно-предупредительной сигнализации о низком уровне воды в котле.

· Свист сухого пара при открывании нижних пробных кранов.

· Покраснение и побеление от перегрева отдельных труб поверхностей нагрева.

· Заметные провисания групп или отдельных труб.

При упуске воды из котла необходимо немедленно выполнить следующие операции:

· На котлах, имеющих автоматическую систему управления котлом, выключить эту систему и тогда автоматически прекратится горение и питание котла.

· На котлах, не имеющих системы автоматического управления котлом, вручную прекратить горение и питание котла, дополнительно закрыв клапана подачи топлива на топочное устройство котла и питательные клапана. Это нужно делать не раздумывая, не тратя времени ни на что другое, потому что котел имеет серьезную неисправность—не срабатывает защита по очень низкому уровню воды в котле и сколько времени котел работает без подпитки водой и его состояние пока не известно.

· После прекращения горения и питания котла можно убедиться в том, что тревога не была ложной. Для этого нужно продуть водоуказательные приборы и возможно после этого в них появится нормальный уровень воды. Если же этого не произойдет, то необходимо выполнить следующие операции:

· Закрыть стопорный клапан.

· Принять меры к недопущению местного и общего охлаждения котла.

· Вахтенному механику доложить о случившемся старшему механику.

· Старший механик вместе с вахтенным механиком или механиком, в чьем заведовании находится котел, должны тщательно осмотреть котел. Возможно, после этого будет необходимо стравить пар и, при отсутствии видимых повреждений, произвести гидравлическое испытание котла на рабочее давление. Если при этом течей и деформации не будет обнаружено, то котел можно эксплуатировать дальше.

13. Питание котла категорически запрещается, если уровень воды в нем упал ниже пробного клапана в огнетрубных котлах или ниже нижней кромки прорези водоуказательного прибора в водотрубных котлах.

7.3.6. Докотловая обработка питательной воды.

1. Докотловая обработка питательной воды производится для очистки ее от нефтепродуктов и механических примесей, для удаления кислорода (деаэрация), солей и накипи.

1. Нефтепродукты удаляются из воды путем фильтрации ее через фильтры, установленные в теплом ящике и на напорной магистрали. В качестве фильтрующих материалов в теплом ящике применяются пенополиуретан (поролон), древесная стружка, манила, сезаль, махровая ткань, кокс, активированный уголь. Периодичность замены фильтрующих материалов зависит от режима работы питательной системы и содержания нефтепродуктов в воде. При эксплуатации фильтров, устанавливаемых на напорной магистрали питательной воды, смену фильтрующих материалов следует производить по мере повышения давления перед фильтром до установленного предела.

2. Докотловая обработка питательной воды производится и с помощью химических препаратов, выпускаемых различными фирмами. Химическую обработку воды осуществляют по инструкциям, разработанным фирмами для каждого препарата, Правильность дозировки препаратов и эффективность их действия периодически контролируют с помощью судовых экспресс—лабораторий. В качестве такого препарата применяется CONDENSATE CONTROL, выпускаемый фирмой NALFLEET. Он нейтрализует кислоту в системах конденсата и питательной воды, предотвращая коррозию элементов системы. Вводится в теплый ящик или цистерну возврата конденсата.

2. Удаление кислорода из питательной воды применяется в котельных установках с рабочим давлением пара более 2 МПа. Содержание кислорода в питательной воде открытых систем питания составляет 4,5—10,0 мг/л. Растворимость кислорода зависит от температуры воды. С повышением температуры растворимость кислорода падает. В кипящей воде растворимость кислорода равна нулю. Поэтому для максимально возможного удаления кислорода из питательной воды в открытых системах питания необходимо поддерживать температуру воды в теплом ящике не ниже 55--65° С. Это обеспечивает содержание кислорода в питательной воде не более 5,0 мг/л. Для удаления кислорода из питательной воды может также применяться химический препарат OXYTREAT 79600. Лучше всего добавлять его непрерывным впрыскиванием в теплый ящик. Может применться для защиты котлов в режиме хранения. Также для удаления кислорода используются следующие химические препараты: гидразин—гидрат N₂H₂H₂O, гидразин сернокислый N₂H₂H₂SO₄ и сульфит натрия кристаллический Na₂SO₄/

Внутрикотловая обработка воды.

Целью внутрикотловой обработки воды является обеспечение таких качественных показателей воды, которые препятствуют накипеобразованию и коррозии в котлах.

Основные режимы внутрикотловой обработки воды—это фосфатно—щелочной и фосфатно—нитратный.

Фосфатно-щелочной режим применяется в котлах с давлением пара до 2 Мпа. При этом режиме необходимо поддерживать в котловой воде определенное соотношение между щелочностью и общим солесодержанием, получившим название относительной щелочности. Относительная щелочность котловой воды должна быть не менее чем в 5 раз выше ее щелочного числа. Практически, это значит, что в паровых котлах, работающих при давлении пара до 4 Мпа, содержание хлоридов в котловой воде должно превышать значение щелочного числа не менее чем в 3 раза.

Фосфатно-нитратный режим применяется в водотрубных котлах с давлением пара до 6МПа, работающих на питательной воде улучшенного качества.

Химические препараты, применяемые для внутрикотловой обработки воды.

В состав химических препаратов зарубежных фирм для фосфатно—нитратной и фосфатно—щелочной внутрикотловой обработки воды входят следующие химические препараты: а) Известный механикам тринатрийфосфат (Na₃PO₄12H₂O). Предназначен для поддержания содержания фосфатов и щелочей в котловой воде паровых котлов низкого и среднего давления с целью предотвращения образования накипи и коррозии металла. Дозировку контролируют по показателю концентации фосфатов в котловой воде. б) Селитра калиевая техническая (KNO₃) или селитра натриевая (NaNO₃). Предназначена для предотвращения межкристаллитной коррозии металла в паровых котлах низкого и среднего давления. Дозировку контролируют по показателю концентрации нитратов в котловой воде.

Кроме этих известных препаратов применяются еще следующие химические препараты, выпускаемые различными фирмами для обработки котловой воды.

Фирма «UNITOR»:

--COMBITREAT—обеспечивает фосфатный режим, препятствует образованию накипи.

--HARDNESS CONTROL—поддерживает оптимальное значение фосфатного уровня, препятствует образованию накипи.

--ALKALINITY CINTROL—применяется для обеспечения рекомендованных щелочных условий в котловой воде, содействует свертыванию нефтяного загрязнения котловой воды.

--BOILER COAGULANT—для предотвращения накипи и свертывания небольшого количества нефти, попавшей в котельную воду.

Фирма «DREW AMEROID»:

--AMEROID AGK—100—предотвращает коррозию и образование накипи.

--AMEROID GC—также предотвращает коррозию и образование накипи.

--LIQUID COAGULANT—предотвращает отложения на поверхностях нагрева нефти, попадающей в котел с питательной водой.

Фирма «DREW AMEROID MARINE»:

--SAFASIO—сульфаминовая кислота для удаления отложений накипи и ржавчины в паровых котлах, испарителях и теплообменных аппаратах.

--AMEROID HDI 777—применяется для предварительной очистки внутренних поверхностей паровых котлов от маслянистых загрязнений перед их очисткой от накипи и коррозии с помощью кислоты.

Метод применения и дозировка каждого препарата указывается в фирменных инструкциях.

Остановка и охлаждение котла.

1. Остановка и охлаждение котла должны производиться в соответствии с указаниями заводской инструкции по эксплуатации.

2. В случае отсутствия таких указаний необходимо выполнить следующее:

· Произвести, по возможности, обдувку всех поверхностей нагрева.

· Снять нагрузку. Вывести из действия систему автоматического управления, защиты и сигнализации.

· Произвести верхнее и нижнее продувание с последующей подпиткой.

· Если не предполагается спуск воды, довести показатели качества котловой воды до норм, указанных в инструкции по эксплуатации.

· Охлаждение котла производить медленно. Продолжительность и порядок охлаждения, а также удаление воды из котла производить согласно указаниям инструкции по эксплуатации. Запрещается для ускорения охлаждения котла подпитывать котел холодной водой с последующей продувкой, открывать топочные дверцы, регистры и т.п.

· После спуска воды из котла необходимо убедиться в том, что все клапаны парового и водяного пространства котла плотно закрыты.

· Перед вскрытием лазов необходимо убедиться в отсутствии давления в котле по манометру и по воздушному клапану.

Характерные неисправности паровых котлов, их причины и способы устранения.

1. Давление пара в котле падает или растет, одновременно понижается уровень воды в водоуказательных приборах, возможен хлопок в топке, выход пара из дымовой трубы.

Причинами этого могут быть:

· Лопнула испарительная или дымогарная труба в котле.

· Неисправен предохранительный клапан.

· Свищи в трубах.

· Неисправны автоматические регуляторы.

2. Уровень воды в водоуказательных приборах повышается или понижается.

Причины и способы устранения.

· Водоуказательный прибор показывает неправильный уровень—продуть водоуказательный прибор.

· Ненормально работает регулятор питания—перейти на ручное управление питанием.

· Ненормально работает питательный насос—перейти на второй насос.

3. Уровень воды в водоуказательном приборе резко колеблется.

Причины и способы устранения.

· Солесодержание или щелочность котловой воды слишком велики—снизить нагрузку котла, продуть котел, довести показатели солесодержания или щелочности до нормы.

· «Вскипание» воды—снизить уровень воды в котле.

· В котел попали нефтепродукты—явление подобно «вскипанию» и те же действия.

4. Уровень воды в водоуказательном приборе не колеблется или отличается от уровня в другом приборе и медленно восстанавливается после продувания.

Причины и способы устранения.

· Засорены каналы в водоуказательном приборе или неправильно установлены прокладки—заменить прибор запасным.

· Засорены каналы к водоуказательному прибору—снять прибор, очистить каналы досекущих клапанов.

5. Распыливание топлива неудовлетворительное.

· Причины и способы устранения.

· Низкая температура и низкое давление топлив.

· Топливные каналы форсунки засорились.

· Плохое перемешивание топлива с воздухом из-за неправильной установки воздухонаправляющих устройств.

· Форсунки или диффузор неправильно установлены вдоль оси фурмы.

· Подтекает топливо в форсунке.

6. Пульсация и хлопки факела, вибрация фронта котла.

· Причины.

· В топливе много воды.

· Причины, указанные в предыдущем пункте.

· Колебания давления топлива из-за неисправности топливного насоса.

7. Шипение и затухание факела.

· Причины.

· В топливе вода.

· В топливе повышенное содержание механических примесей.

8. Появление рваного пламени с искрами.

· Причины.

· Чрезмерный перегрев топлива.

9. Мощный хлопок с выбросом топочных газов из топки.

· Причина и способы действия.

· Взрыв газов в топке—прекратить горение, провентилировать топку в течение 5 минут, осмотреть котел и газоходы; только после этого можно зажечь форсунку.

10.Перегрев обшивки котла.

* Причины и способы устранения.

* Догорание топлива в газоходах—произвести сажеобдувку и при выводе котла из действия произвести наружную чистку поверхностей нагрева котла.

* Обмуровка топки разрушилась, изоляция прогорела—устранить дефекты обмуровки топки и изоляции.

Эксплуатация утилизационных и водогрейных котлов.

Утилизационный котел

1. На режимах малых нагрузок ГД производить отвод выпускных газов через байпас мимо котла.

2. После включения утиль-котла в работу проверить средства автоматизации и КИП.

3. Включение циркуляционных насосов утиль-котла в работу производится после пуска двигателя.

4. Систематически следить за работой водяных затворов утиль-котла.

5. Очистку утиль-котла от сажи, гудрона и накипи можно производить во время работы двигателя путем осушения котла и его прокаливания выпускными газами в течение 1—2 часов при открытом воздушном клапане, но делать это можно только в строгом соответствии с указаниями заводской инструкции.

6. При длительной остановке ГД и плюсовой температуре в машинном отделении утиль-котел и сепаратор пара держать полностью заполненными водой.

7. Запрещается ввод в действие утиль-котла при неисправном устройстве для предотвращения попадания воды в ГД.

Водогрейные котлы

1. Перед вводом водогрейного котла в работу после ремонта его или трубопроводов систему водяного отопления необходимо промыть до полного осветления воды.

2. При вводе в работу водогрейного котла закрытой системы водяного отопления необходимо проверить систему автоматики и защиты, а также действие предохранительного клапана.

3. Качество воды для подпитки должно удовлетворять требованиям заводской инструкции.

4. Изменение температуры воды на выходе из котла должно производиться постепенно и равномерно (со скоростью не более 30° С в течение часа).

5. Во время работы водогрейного котла необходимо следить за уровнем воды в расширительном баке и за исправностью устройства для выпуска воздуха из системы водяного отопления.

Термомасляные стояночные и утилизационные котлы.

В термомасляных котлах в качестве теплоносителя используется масла и котельная установка с термомасляными стояночным и утилизационным котлами работает следующим образом.

1. Змеевики в обоих котлах, во всех потребителях тепла, все трубы масляной системы постоянно заполнены маслом, что обеспечивается расширительной цистерной. Расширительная цистерна находится в фальш—трубе, выше утиль—котла. Уровень масла в ней контролируется визуально и датчиками максимального и минимального уровня. В случае утечки масла из системы расширительная цистерна пополняется насосом, который запускают и останавливают датчики уровня в расширительной цистерне.

2. При работе стояночного и утилизационного котла масло в системе циркулирует с помощью одного из циркуляционных насосов. Второй насос автоматически запускается при остановке первого, сигнал на запуск насос получает от датчиков расхода. Насос поддерживает давление масла в системе в пределах 9,6—10 бар.

3. Стояночный насос запускается и останавливается автоматически. Сигнал на запуск и остановку котла дают датчики температуры масла, Запускается котел при температуре масла 170° С, останавливается при температуре 180° С, предельная максимальная температура в эксплуатации 250° С. Значения температуры запуска и остановки котла можно оперативно регулировать.

4. На стоянке форсунка котла работает приблизительно 50% стояночного времени зимой и приблизительно 30% летом. Топливо перед топливным насосом топочного устройства греется постоянно до температуры, задаваемой заводской инструкцией.

5. На ходу утиль-котел работает постоянно, стояночный котел не работает. На малых нагрузках ГД, при недостатке тепла, стояночный котел может быть запущен. Температура масла при работе утиль-котла регулируется автоматическим клапаном подачи масла на теплообменный аппарат, работающий от системы охлаждения ГД. Количество охлаждающей воды на теплообменный аппарат также автоматически регулируется в зависимости от температуры масла.

6. Расход масла при подключении и отключении потребителей тепла автоматически регулируется байпасирующим клапаном с электроприводом. Сигнал на клапан поступает от датчиков расхода.

Контроль на вахте стояночного и утиль-котла.

Во время вахты необходимо контролировать на термомасляном стояночном котле:

1. Работу циркуляционного насоса.

2. Уровень масла в расширительной цистерне.

3. Давление и температуру масла в системе.

4. Отсутствие утечек масла.

5. Работу топочного устройства котла.

6. Уровень топлива в расходной цистерне топлива.

7. Отсутствие утечек топлива, температуру его нагрева.

8. Работу систем автоматики, АПС и защиты.

При работе утилизационного котла необходимо контролировать то же самое, что и при работе стояночного котла, за исключением позиций, связанных с работой топочного устройства котла.

Защиты термомасляного стояночного и утилизационного котла.

1. Утечки масла при разрушении змеевиков. Сигнал подается датчиком уровня емкостного типа.

2. Уменьшение скорости движения масла в системе. Сигнал подается датчиком расхода.

3. Уменьшение или увеличение уровня масла в расширительной цистерне.

4. Остановка стояночного котла при достижении температуры масла установленного значения. Сигнал от датчика температуры масла.

5. Сброс масла из утиль-котла на маслоохладитель при достижении температуры масла установленного значения. Сигнал—отдатчика температуры масла.

6. Сброс масла из расширительной цистерне при пожаре (аварийный сброс). Сигнал—от системы пожарной сигнализации.

7. Защита топочного устройства обычная—по обрыву факела, по низкому давлению топлива, по открытию дверцы топочного устройства.

Дата добавления: 2014-12-27