Техническое обслуживание газового оборудования котлов

Цель занятий: ознакомление учащихся со сжиганием газа в котлах, с требованиями к помещениям и котлам, с последовательностью технологического процесса, а также правилами безопасности труда при техническом обслуживании котлов.

Наглядные пособия и оборудование: техническая документация на газовое оборудование котельной, наряд на производство газоопасных работ, оборудование газифицированной котельной, плакаты [14], видеофильм [15], обучающие мультимедийные программы [13], инструкции, средства индивидуальной защиты.

Практическое ознакомление с газовым оборудованием котлов рекомендуется начать с обзорной экскурсии в газифицированные котельные. Учащиеся должны получить полное представление о технологическом процессе сжигания газа в различных котлах, ознакомиться с газовым оборудованием наиболее распространенных котлов, условиями работы операторов и организацией их труда.

До начала экскурсии следует актуализировать знания учащихся об устройстве газового оборудования котлов, затем провести инструктаж по правилам безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности для операторов и слесарей данного производства и по основным правилам поведения в котельной.

Экскурсию рекомендуется проводить в два этапа. На первом этапе учащиеся получают общее представление о типовом оборудовании газовых котельных, требованиях к помещениям и котлам, общем устройстве оборудования. Для этого следует показать учащимся несколько котельных с разнообразным оборудованием. На втором этапе практиканты знакомятся с устройством и принципом работы газового оборудования конкретной котельной. Особое внимание следует обратить на работу наиболее важных узлов автоматики котельной и соблюдение правил безопасности труда.

Вводный инструктаж мастер проводит совместно с работником газовой службы, он рассказывает о правилах поведения в газифицированной котельной и на рабочем месте, определяемых соответствующими инструкциями.

Во время текущего инструктажа мастер производственного обучения проверяет знания, актуализирует их и обращает внимание учащихся на основные требования к котлам; проанализировав ответы, выявляет пробелы в их знаниях.

Важной характеристикой работы котла является его тепловое равновесие (расход и поступление теплоты равны друг другу). Если такого соответствия нет, то давление пара в котле и температура воды в нем будут повышаться или понижаться. Другая характеристика работы котла — его материальное равновесие (количество поступающей и расходуемой питательной воды соответствуют друг другу).

В котле одновременно существуют вода и пар, насыщенный пар имеет практически ту же температуру, что и вода. Часто для нужд промышленности требуется не насыщенный, а перегретый пар. Чтобы из насыщенного пара получить перегретый, его дополнительно нагревают в конвективном пароперегревателе, расположенном по ходу продуктов сгорания за первым газоходом котла. Пароперегреватель представляет собой устройство из параллельно включенных змеевиков диаметром 28—42 мм, соединенных коллекторами.

Продукты сгорания газа на выходе из газохода имеют еще значительный запас теплоты. Чтобы уменьшить потери теплоты, за котлами по ходу продуктов сгорания располагают дополнительные теплообменники: экономайзер и воздухонагреватель. В экономайзере поступающая в котел питательная вода подогревается за счет теплоты продуктов сгорания газа. В воздухонагревателе за счет теплоты продуктов сгорания подогревается воздух, необходимый для сжигания газа. Использование нагретого воздуха приводит к повышению температуры горения газа, улучшению процесса горения и увеличению температуры продуктов горения.

В отопительных котельных жилищно-коммунального хозяйства преимущественно используют небольшие чугунные или стальные секционные котлы без экономайзеров и воздухонагревателей. В производственно-отопительных котельных применяют водотрубные котлы с установкой индивидуальных или групповых экономайзеров, в котельных электростанций — крупные котлоагрегаты в комплексе с экономайзерами и воздухонагревателями. Особенности сжигания газа в топках котлов требуют правильного выбора типа, тепловой мощности, количества горелок и их рационального размещения.

На первом этапе производственного обучения основное внимание уделяется наблюдениям, мастер не требует от учащихся знаний производственных процессов газоиспользования в конкретных конструкциях. На втором этапе необходимо научить учащихся обслуживать газовое оборудование конкретного котла. Для этого следует ознакомить учащихся с системой контроля и регулирования сжигания газа в котле, сформировать у них соответствующие навыки и умения.

Основным направлением автоматизации котельных является создание комплексных систем контроля, защиты и регулирования, обеспечивающих автоматизацию основных взаимосвязанных технологических процессов в котлах и во вспомогательном оборудовании котельных. Учащиеся должны знать, что в эксплуатации находится несколько комплексных систем автоматики: ПМА, АГК-2У, АГК-2П, АМКО, АМК-У, КСУ-2П, каждая из которых включает комплекты общекотельной и котловой автоматики. Общекотельная автоматика регулирует теплопроизводительность котельной и отключает подачу газа к котлам при отклонении от нормы какого-либо из контролируемых параметров общекотельного значения. Котловая автоматика регулирует процесс горения газа по заданному режиму работы котла и отключает газ при отклонении от нормы какого-либо из контролируемых параметров котла.

В зависимости от условий работы учащиеся должны на практике ознакомиться с современными системами автоматизации котельных, например, с системой АМКО как наиболее современной и универсальной. Эта система предусматривает полуавтоматический пуск котлоагрегата, позиционное регулирование теплопроизводительности котла, поддержание заданного давления пара и уровня воды в котле, регулирование подачи воздуха и тяги в соответствии с подачей газа, защиту котлоагрегата при следующих аварийных режимах:

• — повышение температуры воды за котлом или давления пара в паросборнике (паровой котел) выше допустимых пределов;
• — падение разрежения в топке;
• — понижение давления воды за котлом (водогрейный котел) или уровня воды в паросборнике ниже допустимых пределов;
• — повышение давления воды за котлом или уровня воды в паросборнике выше допустимых пределов;
• — погасание пламени на горелках;
• — исчезновение напряжения в цепях автоматики;

— падение давления воздуха перед горелками.

Необходимо продемонстрировать учащимся отдельные узлы автоматизации, прежде всего приборы общекотельной автоматики: позиционный регулировочный прибор и первичные датчики. Особое внимание надо обращать на автоматику безопасности котла, предусматривающую защиту каждого котлоагрегата при аварийном изменении параметров.

Следует показать учащимся, как при возникновении аварийной ситуации размыкается контакт соответствующего датчика защиты, срабатывает схема защиты, обесточиваются соленоидные клапаны и прекращается подача газа к горелкам.

Внимание учащихся акцентируется на том, что повторного автоматического запуска котла при исчезновении аварийной ситуации не происходит, его производит обслуживающий персонал после выяснения и устранения причины аварии. Мастер показывает учащимся, что на лицевой панели блока установлены, кроме элементов управления и предохранителя, восемь лампочек, под которыми нанесены надписи, характеризующие аварийное состояние, а также лампочки «Сеть», «Нормальная работа», «Авария». При возникновении аварийной ситуации включается соответствующая сигнальная лампочка и запоминается причина аварии; после отключения подачи газа к горелкам включаются лампочки «Факела нет» и «Авария».

Учащимся следует показать и объяснить принцип работы котловой автоматики регулирования. В системе АМКО автоматическое регулирование уровня воды осуществляется с помощью двухпозиционного регулятора.

Мастеру, совместно с обслуживающим персоналом котельной, необходимо продумать, как показать учащимся операции по пуску и остановке котла. Внимание учащихся обращается на последовательность действий при пуске котла: загорается лампочка «Сеть», открываются воздушные заслонки малого и большого горения газа, происходит вентиляция топки; затем подается вода к питательному насосу, открывается трубопровод безопасности и подается газ к клапанам. Через некоторое время (до 5 минут), требующееся для вентиляции топки, нажимают кнопку «Пуск». К этому времени все контролируемые параметры автоматики безопасности должны быть в нормальных пределах. Затем закрываются воздушные заслонки, открывается соленоидный клапан и подается напряжение на катушку зажигания и далее в электрический запальник. При удачном розжиге запального устройства отключается схема зажигания, открываются воздушная заслонка малого горения, соленоидный клапан горения и зажигается основная горелка.

Учащимся следует показать, как останавливают котел. Для этого необходимо перекрыть подачу газа к соленоидным клапанам и нажать на кнопку «Стоп». При этом соленоидные клапаны отключаются, меркнет лампочка «Нормальная работа», пламя в топке котла гаснет, вспыхивает лампочка «Факела нет».

Так как газовые горелки отключаются редко, и не всегда имеется возможность наблюдать пуск и остановку котла, мастеру рекомендуется проводить технологические игры с использованием разработанных алгоритмов. Например, можно вычленить основные этапы работы газового оборудования: подготовка горелок к пуску, пуск газа, ведение технологического процесса, остановка котла. Можно также предложить учащимся самостоятельно составить алгоритм действий оператора, основываясь на описании этих операций в инструкциях. После составления алгоритма мастер проверяет выполнение задания и задает контрольные вопросы, касающиеся следующих аспектов:

• — взаимосвязь параметров работы автоматики и использование их при составлении алгоритмов;
• — средства автоматики регулирования и безопасности;
• — средства ручного и автоматического управления.

Знание взаимосвязи параметров работы автоматики является ключом к выбору основных контролируемых параметров и оптимального алгоритма действий по устранению неполадок. Весь процесс регулирования базируется на понимании взаимосвязи параметров. Следует уделить особое внимание анализу возможных причин аварийных ситуаций, последовательности действий при них.