Обеспечение безопасности котельных установок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статья по теме:

Обеспечение безопасности котельных установок

Щипакина Ю.М., Медведева Г.Г., ТОГУ, г. Хабаровск, Россия

Абстракт

В настоящее время весьма актуальна проблема безопасной работы угольных котельных малой мощности. Такие котельные в своем большинстве превысили срок своей эксплуатации, тем самым остро поставив вопрос о безаварийной работе оборудования и котельной в целом. В данной статье рассмотрены вопросы обеспечения безопасной работы угольных котельных, основные факторы опасности эксплуатации угольных котельных, а также современные средства автоматизации для их контроля и повышения вероятности безаварийной работы оборудования.

Ключевые слова: безопасность, безаварийная работа, угольные котельные, котельные малой мощности, автоматика, факторы опасности.

Введение

Котельная промышленность России - одна из самых крупных отраслей энергетической промышленности страны. Современные котельные установки постоянно модернизируются и усовершенствуются. Их оборудуют сложными устройствами и агрегатами, оснащают различными механизмами и контрольно-измерительными приборами. Кроме этого, для обеспечения безопасности работы котельных устанавливаются средства автоматики и дистанционного управления.

Однако большая часть котельного оборудования, эксплуатируемого на объектах теплоэнергетики России в настоящее время, устарела и нуждается в реконструкции и модернизации. Во многих регионах России износ котельного оборудования, средств автоматизации котельных составляет 60 - 80 %, а по некоторым позициям, например автоматическим системам безопасности, в отдельных случаях может приближаться к 100 %. Так как длительность эксплуатации оборудования котельных значительно превышает запланированные сроки службы, вопрос о последующей безаварийной работе оборудования становится особенно актуальным.

В данной статье рассмотрен вопрос обеспечения угольных котельных малой мощности средствами и аппаратами, повышающими надежность их работы.

Основная часть

Основные факторы опасности эксплуатации угольных котельных

Основными факторами опасности при эксплуатации котельных установок являются:

нарушение режима работы котельного оборудования;

большая концентрация угольной пыли.

Нарушение режима работы котельного оборудования в большинстве случаев приводит к взрыву. К аварийным ситуациям, вызывающим нарушение нормального режима работы котлов, относятся: неисправности предохранительного клапана; снижение уровня воды меньше низшего допустимого уровня; прекращение действия всех питательных насосов; появление неплотностей в обмуровке, и другие.

Также, как и при нарушении работы котельного оборудования, при достижении взрывоопасной концентрации содержания угольной пыли в воздухе появляется возможность возникновения взрыва. В этом случае, для взрыва необходим первоначальный энергетический толчок, именно он поспособствует началу окислительного процесса угольной пыли. Таким толчком может быть искра или нагретое тело. При наличии в помещении большого количества осевшей угольной пыли, как правило, сначала взрывается относительно небольшой объем вещества с взрывоопасной концентрацией. Это способствует возмущению осевшей пыли и приводит к последующему более мощному взрыву [1, с.5].

Средства автоматизации по контролю факторов опасностей

Под автоматикой котельной понимается аппаратное осуществление комплекса решений, направленное на получение всей информации о процессах эксплуатации, облегчение регулировки и руководство процессами. Далее полученные сведения о процессах анализируются и сравниваются с контрольными параметрами, после чего включаются те или иные стабилизирующие процессы.

Благодаря системам автоматизации котельных осуществляется автоматическая регулировка параметров теплоносителей; пуск, остановка, управление и регулировка мощности. Кроме того, системы автоматизации котельных помогают реализовывать включение резервного котла, управлять работой насосных агрегатов и выполнять энергосберегающий алгоритм котельной. Аварийное срабатывание сигнализации и передача сигналов на верхний уровень также доступно благодаря котельной автоматике [2,с.6-10].

Автоматизация котельных может представляться следующими типами:

Частичная автоматизация: управлять отдельными частями и установками будет автомат, но наблюдать, координировать и управлять работой автомата будет человек.

Комплексная автоматизация: здесь автомат обеспечивает контроль над объектом, его регулирование и управление, а персонал оказывает только обслуживание и ремонт.

Полная автоматизации - необходима установка вычислительных машин, которые будут управлять всеми процессами, связанными с работой котельной установки. Работа персонала здесь заключается только в диспетчеризации и наблюдении за работой системы.

На сегодняшний день полная автоматизация котельных установок выстраивается в два уровня:

Нижний уровень - уровень контроллеров, на котором решаются задачи реализации технологических блокировок и защит, регулировка величин, сбор и передача информации о состоянии системы на верхний уровень.

Второй уровень - комплекс устройств, предоставляющих операторский контроль над работой всех компонентов системы. Здесь выполняется дистанционное управление оборудованием теплового пункта.

Автоматика водогрейных котлов бывает выполнена в трех вариантах. Выбор того или иного варианта зависит от условий эксплуатации оборудования и функций (таблица 1).

Таблица 1 - Варианты исполнения автоматики водогрейного котла - датчик разряжения в топке

Для безопасной эксплуатации водогрейных котлов, соответственно, устанавливаются щиты управления (рисунок 1), основные функции которого заключены в следующем:

автоматическое отключение котла при повышении давления и температуры воды на выходе из котла;

ручная дистанционная остановка котла;

светозвуковая сигнализация отклонения технологических параметров от нормы и запоминание первопричины аварии;

дистанционный пуск, остановка и световая индикация работы тягодутьевых машин;

контроль температуры и давления воды на выходе из котла.

котельная угольный опасность

Рисунок 1 - Щит управления водогрейным котлом

Для непрерывного измерения оптической плотности пылегазовых сред и колебаний оптической плотности дымовых потоков, а также массовых концентраций взвешенных частиц (пыли) необходима установка пылемеров. Внешний вид и основные элементы пылемера ИКВЧ(с) приведены на рисунке 2.

Рисунок 2 - Пылемер ИКВЧ(с)

Измеритель ИКВЧ(с) является стационарным автоматическим прибором и состоит из моноблока оптического канала (МОК) и насадки с устройствами защиты от пыли, выносного блока индикации (БИ). БИ может быть удален от МОК на расстояние до 500 м. Связь осуществляется по четырехпроводной линии с сопротивлением шлейфа одной пары не более 300 Ом.

Измеритель ИКВЧ(с) работает в двух режимах: 1) режим пылемера - измерение оптической плотности и вычисление массовой концентрации пыли; 2) режим дымомера - измерение среднего значения пульсаций оптической плотности [3].

Помимо измерителя ИКВЧ(с), для измерения массовой концентрации пыли и оценки загрязненности воздуха, в том числе в производственных помещениях, лабораториях и иных, используется пылемер Kanomax3521 (рисунок 3).

Рисунок 3 - Пылемер Kanomax3521

Принцип действия данного пылемера заключается в измерении непосредственно массовой концентрации пыли, в то время как обычные пылемеры измеряют рассеяние света и которым, для вычисления массовой концентрации пыли, необходимо делать сравнение с весовым методом каждого вида пыли. Воздух попадает в прибор через импактор, который удаляет крупные частицы из пробы. Там малые частицы приобретают электрический заряд и оседают на пьезокристалле. Затем масса осевшей пыли изменят резонансную частоту кристалла (рисунок 4). А поскольку изменение частоты пропорционально массе пыли, масса легко вычисляется [4].

Заключение

На сегодняшний день большая часть угольных котельных, введенных в эксплуатацию более десятка лет назад, не соответствует современным критериям безопасности, эффективного энергопотребления и управления. Важной частью безопасной работы котельного оборудования является дополнительное оборудование контроля, с его помощью можно получить доступ к важным функциям работы отопительного оборудования, улучшить эффективность, а также предотвратить большую часть аварий.

Библиографические ссылки на источники

1. ГОСТ Р 22.0.08-96. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Взрывы.

2. СНиП II-35-76* «Котельные установки» (с изменением). Зарегистрирован Рос- стандартом в качестве СП 89.13330.2011.

3. НПО «Интротест» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.introtest. com/in- dex.php?page=products&pid=1012 (дата обращения 12.12.2017).

4. ООО НПО «ЭКО-ИНТЕХ» [Электронный ресурс]. - URL: http://eco- intech.com/catalog/5/472/(дата обращения 12.12.2017).

Shchipakina Y. M., Medvedeva G. G., PNU, Khabarovsk, Russia

PROVIDING OF SAFETY OF BOILER INSTALLATIONS

Abstract. At present, the problem of safe operation of coal-fired boiler houses of low power is very actual. Such boiler-houses exceeded the period of their operation, thus sharply raised the issue of trouble-free operation of equipment, and the boiler plant as a whole. In this article, the issues of ensuring the safe operation of coal-fired boiler houses are considered, the main hazards of operating coal-fired boiler houses, as well as automation tools for their control and improving the trouble-free operation of equipment.

Keywords: safety, accident-free operation, coal boiler houses, low-power boiler houses, automation, hazards.

Размещено на Allbest.ru