Инструкция по ремонту обмуровки паровых котлов электростанций

РД 34.26.601 Инструкция по ремонту обмуровки паровых котлов электростанций

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

ИНСТРУКЦИЯ
ПО РЕМОНТУ ОБМУРОВКИ
ПАРОВЫХ КОТЛОВ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

МОСКВА 1966 ЛЕНИНГРАД

ПОДГОТОВЛЕНА БЮРО ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОРГРЭС

Автор инж. С.Т. Воронков

Редактор инж. А.А. Цешковский

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящая инструкция является обязательной для электростанций и ремонтных предприятий.

Приводимые в инструкции указания и рекомендации по организации и производству ремонта обмуровки паровых котлов, выбору обмуровочных материалов, по механизации и технологии работ основаны на передовом опыте работы электростанций и ремонтных предприятий.

С выпуском в свет настоящей инструкции «Инструкция по ремонту обмуровки паровых котлов электростанций» (Госэнергоиздат, 1954 ) отменяется.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

— теплоизоляционный бетон и теплоизоляционные офактуренные плиты

— шамотная (огнеупорная) кладка

— кладка из красного (строительного) кирпича

— диатомовая (трепельная) кладка

— теплоизоляционные плиты (совелитовые, перлитовые, вулканитовые и др.)

— газоплотная (уплотнительная) обмазка и штукатурка

— асбест распушенный (засыпка и напыление)

по эксплуатации энергосистем

ВВЕДЕНИЕ

За последние годы конструкции обмуровок паровых котлов электростанций претерпели существенные изменения. На смену старым тяжелым кирпичным обмуровкам пришли новые облегченные, выполняемые из жароупорных и теплоизоляционных бетонов и набивных масс, а также из сборных теплоизоляционных плит, защищенных с огневой стороны слоем жаростойкой штукатурки. Такие изменения произошли в результате высокой степени экранирования стен топочной камеры современных котлов, разработки и внедрения новых составов и конструкций из жароупорных и теплоизоляционных бетонов и набивных масс.

Вследствие резкого снижения температуры за экранами (до 500 — 600 °С) изменилось соотношение отдельных слоев обмуровки: вместо толщины огнеупорного слоя 125 — 250 мм в старых кирпичных обмуровках толщина огнеупорного или жароупорного слоя в обмуровке современных котлов не превышает 50 мм, а вес огнеупорного слоя, уменьшился с 80 % от общего веса обмуровки до 40 %.

При высокой степени экранирования топочной камеры не исключена необходимость применения высокоогнеупорных материалов для элементов обмуровки, воспринимающих температуру до 1500 °С и выше (зажигательные пояса, набивные поды, неэкранированные участки стен топки и др.).

Значительное уменьшение веса обмуровки способствовало распространению новых конструкций, в которых вес обмуровки полностью передается на экранные трубы (натрубная обмуровка) или облегченный каркас (накаркасная обмуровка).

Натрубные обмуровки выполняют из слоя огнеупорного бетона или слоя хромитовых масс, наносимых непосредственно на экранные трубы, слоя тепловой изоляции и уплотнительной штукатурки.

Накаркасные обмуровки выполняют из сборных щитов-панелей, заполняемых жароупорным и теплоизоляционным бетоном или температуростойкими теплоизоляционными плитами, защищенными с внешней стороны уплотнительными штукатурками.

Внедрение в обмуровку жароупорных и высокоэффективных теплоизоляционных бетонов, а также минераловатных, совелитовых, перлитовых и других плит позволило создать надежные конструкции обмуровок котлов и снизить потери тепла через обмуровку до уровня современных норм (Залкинд Е.М., Тепловой расчет обмуровки парового котла, Энергия, 1965).

I. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОБМУРОВКЕ ПАРОВЫХ КОТЛОВ И МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ЕЕ РЕМОНТА

1 . Обмуровка паровых котлов электростанций после проведения капитального ремонта должна удовлетворять следующим основным требованиям:

а) обеспечивать надежность эксплуатации котлоагрегата в межремонтный период установленной продолжительности;

б) обеспечивать теплоотдачу с ограждающих поверхностей не выше установленных норм и нормальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающему персоналу;

в) обеспечивать газонепроницаемость, не допуская присосов воздуха в топку, газоходы и выброса продуктов сгорания в окружающую среду. Присосы воздуха в котельный агрегат не должны превышать значений, установленных Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей, Госэнергоиздат, 1963;

г) обладать достаточной термостойкостью и прочностью, чтобы выдерживать колебания температур и разрежений в топке и газоходах котла;

д) не препятствовать температурным расширениям барабанов, коллекторов и труб котла и не создавать недопустимых напряжений в самой обмуровке;

е) иметь минимальный вес и хорошую ремонтоспособность, обеспечивающую минимальные затраты на ремонт.

2 . Тепловые потери с поверхности обмуровки новых серийных котлов не должны превышать 300 ккал/м 2 , а температуры наружных поверхностей обмуровок должны быть не более 55 °С при температуре окружающего воздуха в среднем по высоте котла около 30 °С.

Температуры наружных поверхностей обмуровок и теплопотери через обмуровку у ранее установленных котлов приведены в табл. 1 и на рис. 1.

Для уменьшения теплопотерь и снижения температуры наружной поверхности обмуровки проводят модернизацию паровых котлов и применяют обмуровочные материалы, обладающие лучшими теплоизоляционными свойствами.

3 . К обмуровочным материалам и изделиям предъявляются следующие требования:

а) футеровочные материалы и изделия должны: обладать огнеупорностью, определяемой по ГОСТ 4069-48, и шлакоустойчивостью при длительном воздействии температур свыше 1200 °С;

иметь достаточную механическую прочность, определяемую по ГОСТ 4071-48, и противостоять износу летучей золой и угольной пылью;

обладать достаточной термоустойчивостью, определяемой по ГОСТ 7875-56, и хорошо противостоять разрушению при резких изменениях температур;

б) жаростойкие материалы и изделия должны длительно выдерживать воздействие температур до 900 °С, не разрушаться и не утрачивать необходимой несущей способности в условиях переменного нагрева и хорошо противостоять износу летучей золой и угольной пылью;

в) теплоизоляционные материалы и изделия должны обладать высокой температуростойкостью и не изменять своих рабочих свойств при длительном воздействии рабочих температур; иметь минимальный объемный вес и низкий коэффициент теплопроводности с возможно меньшим увеличением его при повышении температуры, а также обладать достаточной механической прочностью без уменьшения ее при длительном нагреве;

Рис. 1 . Основные конструкции обмуровки паровых котлов.

а , б, в — обмуровки, опирающиеся на фундамент (без обшивки); г — облегченная обмуровка с изоляцией совелитом; д — легкая натрубная обмуровка ЗиО; е — легкая натрубная обмуровка БКЗ; ж — щитовая обмуровка из асбестодиатомовых офактуренных плит; з — легкая панельная обмуровка; и — легкая натрубная обмуровка (ТКЗ) с минераловатными матрацами; к — легкая натрубная обмуровка из сборных перлитобетонных офактуренных плит; л — легкая натрубная обмуровка из сборных плит (ЗИО); м — легкая обмуровка с изоляцией совелитовыми плитами; t — температура, °С.

Технические характеристики обмуровок паровых котлов

Источник

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 . Требования настоящей Инструкции обязательны при сушке обмуровок стационарных паровых котлов ТЭС, выполняемых из жаростойких бетонов или огнеупорной кладки с последующей изоляцией и набивных карбидокремниевых, хромитовых и корундовых масс на фосфатных связках, наносимых на ошипованные экранные трубы.

1.2 . Сушка обмуровки является самостоятельной монтажно-предпусковой операцией, которая проводится по специальному режиму.

Обмуровки, выполненные на газоплотных экранных поверхностях из изоляционных материалов (в виде плит или напыляемых масс), специального режима сушки не требуют.

1.3 . Заводы-изготовители котлов обязаны предусматривать конструктивные решения, а проектные организации разрабатывать временные схемы, обеспечивающие осуществление необходимого теплового режима сушки обмуровки согласно настоящей Инструкции.

1.4 . Ответственной за организацию и правильное проведение сушки обмуровки является монтажная организация, осуществляющая монтаж и пу ск котла. Шеф-инженер завода-изготовителя котла и представитель эксплуатации осуществляет контроль за правильностью проведения сушки.

1.5 . В обмуровках с наружной металлической обшивкой монтажные стыки щитов или панелей используются для удаления влаги и закрываются по окончании сушки обмуровки.

1.6 . Сушка обмуровки производится после полного завершения обмуровочных работ и составления соответствующего акта.

2. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ СУШКИ И ПЕРВОГО РАЗОГРЕВА

2. 1. Для сушки обмуровки рекомендуется следующий температурный режим (рис. 1 ):

Рис. 1 . График сушки и первого разогрева обмуровки

— повышение температуры на поверхности бетонного слоя до 150 °С со скоростью не более 20 °С/ч;

— выдержка при температуре 150 °С в течение 24 ч (допускается отклонение температуры по отдельным участкам обмуровки от указанной на ±20 °С);

— повышение температуры обмуровки от 150 до 250 ± 50 °С со скоростью не более 30 °С/ч;

— выдержка при температуре 250 °С в течение 6 ч;

— повышение температуры до 500 ± 50 °С со скоростью не более 30 °С/ч;

— выдержка при температуре 500 ° С в течение 6 ч;

— повышение температуры до рабочей со скоростью не более 60 °С/ч.

2.2 . В случае, если до начала сушки обмуровка подвергалась воздействию отрицательных температур, необходимо выдержку при температуре обмуровки 150 °С увеличить на 5 ч.

2.3 . В случае вынужденного перерыва в сушке обмуровки ее следует возобновлять путем нагрева со скоростью не более 30 °С/ч до температуры, достигнутой перед перерывом, и далее продолжать по первоначально заданному режиму.

2.4 . Для сушки футеровки рекомендуется следую щий температурный режим (рис. 2 ):

Рис. 2 . График сушки футеровки

— выдержка в течение 12 ч при температуре воды в ошипованной поверхности 70 — 80 °С;

— повышение температуры воды до 160 °С со скоростью не более 30 °С/ч и выдержка при этой температуре в течение 24 ч;

— повышение температуры воды до 220 °С со скоростью не более 30 °С/ч и выдержка при этой температуре в течение 4 ч.

2.5 . В случае вынужденного или запланированного перерыва (более 2 сут) в сушке футеровки на ортофосфорной кислоте до достижения температуры 200 °С следует обеспечить поддержание температуры воды в течение всего перерыва не ниже 70 °С. Если это условие не выполнено, необходимо произвести осмотр футеровки и при обнаружении увлажненных участков (отличаются более темным цветом, набуханием и др.) заменить их новой футеровкой.

2.6 . Форсирование указанных выше режимов сушки и первого разогрева обмуровки и футеровки во избежание образования трещин и снижения прочности не допускается.

2.7 . При наличии на котле одновременно бетонной обмуровки и футеровки режим сушки их совмещается и производится согласно графику рис. 3 .

Рис. 3 . Совмещенный график сушки обмуровки и футеровки

3. ОРГАНИЗАЦИЯ СУШКИ

3. 1. Все работы, связанные с сушкой обмуровки и футеровки, выполняются по специальной программе, которая составляется монтажной организацией, согласовывается с шеф-инженером завода-изготовителя и утверждается главным инженером ТЭС.

3.2 . Сушка обмуровки из жаростойких бетонов может начинаться только после достижения бетоном проектной прочности: для бетонов на портландцементе — через 7 с ут, а на глиноземистом цементе — через 3 сут после укладки.

3.3 . Сушка футеровки должна начинаться сразу после окончания набивки по всей топке. Если во время вынужденного перерыва между окончанием набивки и началом сушки температура футеровки понизилась ниже 10 — 15 °С, футеровка должна быть заменена новой.

3.4 . До окончания сушки запрещаются работы, приводящие к сотрясению и увлажнению футеровки. Увлажненные участки набивки должны быть удалены и масса нанесена вновь.

3.5 . Все предпусковые операции (например, химическая очистка, продувка собственным паром), связанные с нагревом обмуровки и проводимые до окончания сушки ее, должны выполняться с соблюдением графика сушки обмуровки.

3.6 . Перед началом сушки обмуровки и футеровки необходимо обеспечить готовность котла к растопк е в соответствии с инструкцией по эксплуатации котла, в том числе:

— удалить из топки, газоходов и с площадок леса, подмости, убрать остатки обмуровочных и футеровочных материалов;

— проверить чистоту температурных швов обмуровки;

— во избежание попадания влаги на футеровку полностью сдренировать конденсат из паровых линий к мазутным форсункам;

— проверить установку и вывод термопар, заделанных в обмуровочные плиты, и работоспособность контрольно-измерительной аппаратуры для регистрации температур при сушке.

3.7 . Сушка обмуровки выполняется при первой растопке котла.

3.8 . Сушку обмуровки по графику рис. 1 производить следующим образом:

3.8. 1. Включить в работу 2 — 4 газовых или мазутных горелки нижнего яруса на минимально возможной нагрузке и увеличением тепловыделения в топке повысить температуру обмуровки в районе горелок до 150 ± 20 °С. Обеспечить выдержку при этой температуре в течение 24 ч. Равномерность нагрева обмуровки по периметру топки обеспечивается путем поочередного переключения горелок.

3.8.2 . Увеличить тепловую нагрузку топки путем включения дополнительных горелок и довести температуру обмуровки до 150 ± 20 °С на следующем по ходу газов участке, на котором в предыдущем режиме температура не превышала 130 °С. Обеспечить выдержку при этом режиме в течение 24 ч.

3.8.3 . Аналогичным образом нагрет ь и высушить при температуре 150 ± 20 °С последующие участки обмуровки.

3.8.4 . Увеличением тепловыделени я в топке повысить температуру до 200 ± 50 °С в районе горелок или на следующем по ходу газов участке обмуровки, где при выдержках по пп. 3.8.2 и 3.8.3 температура не превышала 200 °С. Обеспечить выдержку при температуре 250 ± 50 °С в течение 6 ч. Таким же образом нагреть и высушить остальные участки обмуровки.

3.8.5 . Аналогично указанному в п. 3.8.4 произвести по участкам нагрев обмуровки до 500 ± 50 °С и обеспечить выдержку при этой температуре в течение 6 ч.

3.8.6 . Продолжить нагрев обмуровки до рабочей температуры 1 .

1 Продолжительность режима поучастковой сушки и первого разогрева обмуровки по пп. 3.8.1 — 3.8.6 составляет до 6 сут.

3.8.7 . Максимальная измеренная скорость роста температуры обмуровки при нагреве до 150 °С вплоть до последнего участка не должна превышать 20 °С/ч, при нагреве от 150 до 500 °С — не более 30 °С/ч, при дальнейшем нагреве — не более 60 °С/ч.

3.9 . Сушку футеровки по графику рис. 2 производить следующим образом:

3.9. 1. Организовать прокачку воды: на прямоточном котле — по растопочному контуру, на барабанном — по контуру, включающему барабан, экранные трубы, дренажи нижних коллекторов экранов. При этом барабан должен быть заполнен водой выше уровня ввода пароводяной смеси.

3.9.2 . Включить в работу 2 — 4 мазутные форсунки или газовые горелки и довести т емпературу воды за футерованной поверхностью до 160 — 170 °С (на барабанных котлах установить избыточное давление в барабане 0,6 — 0,7 МПа ≈ 6 — 7 кгс/см 2 ). Расход мазута на одну форсунку не должен превышать 500 кг/ч, расход газа на горелку — не более 500 м/ч.

Произвести сушку футеровки в этом режиме в течение 24 ч.

3.9.3 . Увеличив тепловыделение в топке путем включения дополнительных горелок, повысить температуру воды за футерованной поверхностью до 220 °С и произвести сушку при этой температуре в течение 4 ч.

4. КОНТРОЛЬ ЗА РЕЖИМОМ СУШКИ

4. 1. Контроль за режимом сушки бетонных обмуровок осуществляется с помощью термопар, закладываемых в обмуровочные плиты до установки последних на котел. На головных котлах термопары уста навливаются из расчета: одна термопара на 10 м погонной длины обмуровки по высоте и ширине топки. Примерная схема расположения термопар дана на рис. 4 .

Рис. 4 . Схема расположения термопар при сушке бетонных обмуровок:

1 — теплый ящик; 2 — горелки; • — места установки термопар

По результатам сушки обмуровки головного котла определяются точки с максимальной скоростью роста температуры при нагреве обмуровки и точки с максимальной и минимальной температурой в период выдержек обмуровки при постоянной температуре. Эти точки вносятся заводом-изготовителем в качестве контрольных в его указания при установке термопар при сушке обмуровок последующих котлов того же типа.

4.2 . Режим сушки обмуровки ведется по пока заниям указанных термопар.

4.3 . Термопары следует устанавливать у края обмуровочно й плиты на огневой поверхности бетона, как показано на рис. 5 . Рабочие концы и отрезок термопары длиной не менее 100 мм укладываются в канавку глубиной 4 — 5 мм, проделанную в бетоне, и затираются бетонной массой заподлицо с плитой. Свободные концы термопар при установке плиты на котел выводятся на холодную сторону обмуровки через монтажные стыки между плитами.

Рис. 5. Схема установки термопар в обмуровочной плите:

1 — изоляционный слой; 2 — шамотобетон; 3 — рабочие концы термопары; 4 — к потенциометру

4.4 . В качестве контрольно-измерительной аппаратуры следует применять самопишущие электронные потенциометры, например типа КСП 1 .

1 Термопары, кабель, потенциометры и другие элементы измерительной схемы заказываются ТЭП по указанию завода — изготовителя котла.

4.5 . Контрольные за писи показаний установленных термопар во время сушки следует производить в специальном журнале по форме приложения 1 не реже 1 раза в 1 ч. Одновременно должна записываться температура среды за каждой поверхностью нагрева на прямоточном котле по штатным приборам и давление в барабане на котлах с естественной циркуляцией.

Приложение 1

ЖУРНАЛ СУШКИ И ПЕРВОГО РАЗОГРЕВА ОБМУРОВКИ

Источник