Останов котла

В зависимости от условий расхолаживания различают нормальные остановы котлов в горячий и холодный резерв и аварийный останов.

Как и в случае останова турбин, при остановах котлов в горячий резерв принимаются меры для сохранения аккумулированного в них тепла. При нормальных остановах в холодный резерв котлоагрегат расхолаживают, соблюдая безопасные скорости охлаждения его элементов. Аварийные остановы котлов вызываются повреждением их поверхностей нагрева и других элементов и необходимостью срочного ремонта. В зависимости от характера повреждений применяется полное ускоренное расхолаживание котлоагрегата со спуском воды (например, при повреждении экранных поверхностей), или частичное расхолаживание.

Нормальный останов производится по диспетчерскому графику с предварительным снижением паропроизводительности котлоагрегата. Аварийный останов выполняется в экстренном порядке, что предопределяет необходимость резкого снижения нагрузки котлоагрегата до нуля.

Барабанный котел нормально останавливается в такой последовательности:

• постепенно снижается нагрузка;
• отключаются горелки;
• производится отключение котлоагрегата от паровой магистрали;
• закрываются непрерывная продувка и пробоотборники;
• котлоагрегат подпитывается до верхнего уровня и отключается питание
• после погасания факела и вентиляции котлоагрегата в течение примерно 10 мин отключают тягодутьевые механизмы.

В начальный период после останова котлоагрегата происходят кратковременное повышение давления пара и рост температуры стенок пароперегревателя за счет аккумулированного в обмуровке тепла. Поэтому на некоторое время (примерно 15 мин) необходимо открыть продувку пароперегревателя через РОУ. При дальнейшем естественном расхолаживании котлоагрегата пароперегреватель, имеющий большую поверхность нагрева, будет интенсивно охлаждаться за счет конвекции воздуха, и в змеевиках его начнется конденсация пара.

Водяные экономайзеры в начальный период после останова также воспринимают тепло, аккумулированное в обмуровке, что может вызвать повышенный нагрев труб вследствие прекращения подачи воды. В таких случаях производят прокачку питательной воды через экономайзер.

Экранные поверхности нагрева котла и вода в них охлаждаются сравнительно быстро. Охлаждение барабана происходит, в основном за счет циркуляции воды, так как отдача тепла изолированным барабаном в окружающую среду невелика.

При охлаждении экранных поверхностей в контурах котла возникает обратная циркуляция, так как температура воды в опускных изолированных трубах оказывается выше, чем в экранных. Интенсивность циркуляции и скорость охлаждения барабана зависят от многих факторов (объемного паросодержания, способа ввода пароотводящих труб и др.). Верхняя часть барабана, омываемая паром, охлаждается медленнее, чем нижняя. Это объясняется меньшим значением коэффициента теплоотдачи от верхней стенки к пару, чем от нижней стенки к омывающей ее воде. Температурная разность между верхом и низом барабана, как и в период растопки, не должна превосходить 40—50° С.

Режим расхолаживания котла устанавливается в зависимости от вида останова. При прекращении подачи топлива и погасании факела аккумулированное в котлоагрегате тепло начинает расходоваться на излучение и конвекцию во внешнюю окружающую среду, на подогрев воздуха, омывающего поверхности нагрева за счет самотяги, с паром, продуваемым из пароперегревателя, и с продувкой из нижних точек котла. В наибольшей степени котлоагрегат охлаждается за счет конвективного теплообмена между поверхностями нагрева и воздухом, который проникает через неплотности в топку и газоходы за счет возникающей в них самотяги.

Большое влияние на процесс расхолаживания котлоагрегата оказывает подача питательной воды. Подпитка котлоагрегата питательной водой, имеющей температуру ниже, чем температура котловой воды, увеличивает скорость снижения давления и охлаждения котлоагрегата.

При останове котла в горячий резерв на 6—8 ч для уменьшения потерь тепла после вентиляции топки закрываются все лючки, лазы, заслонки на газовоздушном тракте, а продувка и подпитка выдерживаются минимальными. При увеличении давления в барабане котла пар сбрасывается через продувку пароперегревателя.

При останове котла в ремонт с целью его расхолаживания через 5—6 ч после погасания факела производится вентиляция газоходов путем открытия направляющих аппаратов дымососов и продувка котла через нижние точки коллекторов экранов. Через 8—10 ч можно повторить продувку нижних точек, усилить вентиляцию газоходов и при необходимости включить дымосос.

РОУ отключается при давлении примерно 0,5 МПа, а при падении давления до нуля открывается линия аварийного сброса и сливается вода через нижние точки котла.

При необходимости останова котла для срочного ремонта давление в нем снижается за счет интенсивной продувки через РОУ. Скорость снижения температуры насыщения при этом регламентируется местными инструкциями, а разность температуры металла барабана по его периметру не должна превышать 40—50° С. При давлении примерно 0,5 МПа отключается РОУ и открывается продувка пароперегревателя на расширитель. После падения давления до нуля включается дымосос, спускается вода, открываются лазы и производится полное расхолаживание котлоагрегата.

Нормальный останов прямоточных котлов без их расхолаживания проводится с прекращением после погасания факела подачи питательной воды и остановом питательных насосов. После отключения котлоагрегата продуваются линии впрысков и закрываются запорные вентили впрысков, выпускается пар из пароперегревателя и обеспаривается система промперегрева. Топка и газоходы вентилируются в течение 5—10 мин, после чего отключаются тягодутьевые машины, закрываются их направляющие аппараты и газовые шиберы перед РВП, и котлоагрегат переходит в режим естественного расхолаживания.

Если останов осуществляется с принудительным, расхолаживанием котла и паропроводов, то после выпуска пара из пароперегревателя производится прокачка воды через тракт котлоагрегата со сбросом среды через дренажные линии перед ГПЗ. При останове котла с расхолаживанием тракта до встроенной задвижки прокачка воды осуществляется при закрытой встроенной, задвижке со сбросом среды из встроенных сепараторов в растопочный расширитель.

Котлоагрегаты остывают значительно быстрее турбин. Особенно быстро остывают прямоточные котлоагрегаты, не имеющие заполненного водой барабана, играющего роль аккумулятора тепла.

Продолжительность ускоренного расхолаживания прямоточного котла составляет примерно 3—5 ч, естественного — 6—12 ч. Продолжительность расхолаживания барабанного котла зависит от его производительности и конструктивных особенностей. При нормальном останове она доходит до 24— 36 ч. Котлоагрегаты, имеющие дефекты (трещины в стенках барабана и труб и др.), должны расхолаживаться медленнее.