Как работает промышленный водогрейный котел на твердом топливе с ручной топкой?

Принцип работы, эксплуатация и техническое обслуживание твердотопливного котла с ручной загрузкой угля

Каков основной принцип работы твердотопливного котла с ручной загрузкой?

Принцип работы промышленного водогрейного котла на твердом топливе с ручной загрузкой основан на процессе слоевого сжигания. Твердое топливо, преимущественно каменный уголь, сжигается в топочной камере на колосниковой решетке (слоевая топка). Выделяемое в процессе горения топлива тепло через стенки теплообменных поверхностей — экранных труб и конвективных пучков — передается теплоносителю (воде), которая циркулирует по замкнутой системе отопления или горячего водоснабжения.

Ключевыми для надежной, эффективной и безопасной эксплуатации являются три основных этапа: подготовка и растопка, основной режим работы с регулировкой параметров, плановое и аварийное техническое обслуживание котла.

Как правильно подготовить и растопить котел из холодного состояния? Инструкция по растопке

1. Подготовка и растопка твердотопливного котла (холодный запуск)

Перед первичным или очередным пуском котла из холодного состояния (остановки) необходимо провести ревизию тепловых сетей, устранить утечки и произвести промывку системы теплоносителя.

Пошаговая последовательность действий при растопке:

Осмотр и проверка котельного оборудования: Убедитесь в чистоте топки, газоходов и конвективных поверхностей нагрева, исправности обмуровки и изоляции, работоспособности всей арматуры (задвижек, вентилей), предохранительных клапанов, дымососа, дутьевого вентилятора и контрольно-измерительных приборов (манометров, термометров).

Заполнение котла водой (теплоносителем): Откройте кран подачи воды и все воздушные штуцера (краны Маевского) для спуска воздуха. Заполняйте водогрейный котел медленно. Закройте воздушные штуцера только после того, как из них пойдет сплошная струя воды без воздуха. Убедитесь в полном отсутствии воздушных пробок в верхних коллекторах котла.

Вентиляция топки и газоходов: В целях взрывобезопасности перед любой растопкой, даже после кратковременной остановки, обязательно провентилируйте топочную камеру и газоходы в течение 10-15 минут, включив дымосос и дутьевой вентилятор для удаления возможных взрывоопасных газов.

Процесс розжига и растопки котла:

• Установите номинальный расход воды через котел, согласно паспортным данным.
• Равномерно покройте колосниковую решетку тонким слоем основного топлива — угля фракцией 30-40 мм.
• Включите дымосос, установив минимальную тягу в газовом тракте.
• Положите поверх слоя угля растопочные дрова и подожгите их. На этом этапе дутьевой вентилятор должен быть ОТКЛЮЧЕН, а поддувальная дверца — ОТКРЫТА.
• После прогорания дров и образования слоя раскаленных древесных углей распределите их равномерно по решетке, закройте поддувало, включите дутьевой вентилятор, установив минимальное дутье.
• Постепенно, по мере прогрева котла и повышения температуры теплоносителя, увеличивайте подачу топлива и воздуха, доводя тепловую мощность до рабочего уровня.

Важное условие безопасной растопки: Растопка производится только по письменному распоряжению, зафиксированному в сменном журнале котельной. Для равномерного прогрева котла и предотвращения конденсации водяных паров из дымовых газов (что ведет к налипанию золы) поддерживайте температуру воды на входе в котел выше 55°C. Для этого рекомендуется использовать индивидуальный рециркуляционный насос или общую рециркуляционную линию в котельной.

Как осуществляется основной режим работы и регулировка котла на твердом топливе с ручной загрузкой? Управление мощностью

2. Основной режим работы и регулировка параметров котла

Управление тепловой мощностью (производительностью) котла: Тепловая нагрузка водогрейного котла может плавно варьироваться в диапазоне от 50% до 100% от номинальной мощности, указанной в паспорте. Регулировка производится оператором путем согласованного (параллельного) изменения двух параметров: количества топлива, подаваемого в топку на горение, и количества подаваемого на горение воздуха (через изменение положения воздушных шиберов или частоты вращения дутьевого вентилятора).

Контроль качества процесса горения (топки): Визуальный признак правильной настройки режима горения — светло-соломенный цвет пламени в топочной камере и серый или белый дым из дымовой трубы. Температура воды на выходе из котла (подающий трубопровод) должна поддерживаться на заданном технологическом уровне.

Правила ручной загрузки угля в топку:

• Топливо загружайте равномерно по всей площади колосниковой решетки, разравнивая слой с помощью кочерги или шуровки.
• Высота свежего слоя топлива — не более 100 мм, общая высота слоя с учетом шлаковой подушки — не более 150 мм. Соблюдение этого параметра необходимо для максимальной эффективности сжигания топлива, полного выгорания летучих веществ и минимизации сажистых отложений на конвективных поверхностях нагрева, что предотвращает их забивание и снижение КПД.
• КРИТИЧЕСКИ ВАЖНОЕ ТРЕБОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ: Все операции внутри топочной камеры (загрузка топлива, шуровка (перемешивание) слоя, ручная чистка решетки от шлака) выполняйте быстро, открывая топочную дверцу на минимальное время, и ТОЛЬКО при ОТКЛЮЧЕННОМ дутьевом вентиляторе.

Каково техническое обслуживание и чистка твердотопливного котла? Регламент работ

3. Техническое обслуживание и чистка котла (шлакование, продувка, осмотр)

Чистка топочной решетки от шлака (шлакование):

Проводится регулярно, каждые 4-7 часов работы, в зависимости от сорта угля и тепловой нагрузки котла.

• Подготовка к чистке: За час до начала чистки переведите работу топки на крупный уголь для формирования устойчивого слоя угольного кокса. Дайте топливу прогореть, оставив необходимое количество горящего кокса для последующей растопки. Обязательно отключите дутьевой вентилятор.
• Процесс чистки (шлакования): Сгребите горящий угольный кокс к задней стенке топки. Подрежьте и удалите шлак с освободившейся передней части решетки, выгребите его через загрузочную дверцу. Затем перевалите кокс на очищенную часть, подрежьте шлак в задней части и также удалите его.
• Завершение чистки: Разровняйте угольный кокс по решетке, забросьте ровный слой свежего топлива. Очистите поддувало (зольник) от провала. Закройте поддувальную дверцу, приоткройте заслонку воздушного дутья. В первый час после чистки не форсируйте котел сильным дутьем. Усиливать подачу воздуха можно только после образования небольшой шлаковой подушки.

Регламентные эксплуатационные работы:

• Продувка коллекторов котла: Не реже двух раз в смену (через 4 часа) производите продувку верхних коллекторов (через штуцера для спуска воздуха) и нижних коллекторов (через дренажные штуцера). При снижении расхода воды или давления в системе частоту продувок необходимо увеличивать. Результаты заносятся в вахтенный журнал.
• Очистка газоходов и поворотных камер: Не реже одного раза в две недели производите осмотр и механическую очистку от золовых отложений поворотных коробов и конвективных газоходов.
• Годовой профилактический осмотр: Полный внутренний и внешний осмотр котла, его элементов и обмуровки проводите не реже одного раза в 12 месяцев. Особое внимание уделяйте выявлению трещин, коррозии, деформаций, состояния сварных швов, футеровки и теплообменных поверхностей.

Какие существуют аварийные ситуации и категорические запреты при эксплуатации твердотопливного котла?

4. Аварийные ситуации и категорические запреты (Требования безопасности)

Действия при аварийной остановке котла:

При внезапном отключении электроэнергии, остановке дымососа, резком ухудшении тяги или разгерметизации системы необходимо выполнить немедленную аварийную остановку: скинуть угли скребком с решетки на несгораемый пол котельного зала (или в аварийный бункер) и залить их большим количеством воды до полного прекращения горения.

Категорически запрещается при эксплуатации водогрейного твердотопливного котла:

• Использовать в качестве теплоносителя жидкости типа «Антифриз» и им подобные.
• Работать с системой, не полностью заполненной водой (неполный уровень теплоносителя).
• Эксплуатация котла с неисправными, неопломбированными или не отрегулированными предохранительными клапанами, а также с неисправной или отсутствующей обвязкой с обратным клапаном и расширительным сосудом (баком).
• Работа котельного агрегата без включенного дымососа или при закрытом шибере на газоходе.
• Работа котла без включенного дутьевого вентилятора (кроме периодов обслуживания топки), так как это нарушает процесс горения и охлаждение колосниковой решетки.
• Превышать номинальную тепловую мощность (100%) или допускать работу с неравномерной загрузкой топлива и резкопеременными режимами, вызывающими перегрузки и прогары.
• Допускать активное горение провала в зольнике или чрезмерное накопление шлака на решетке, ведущее к ее деформации и прогарам.

Все действия оператора, рабочие параметры (температура, давление), проведенные продувки и выявленные неисправности должны в обязательном порядке фиксироваться в сменном (вахтенном) журнале котельной. Рекомендуемая организация работы — три производственные смены продолжительностью по 8 часов каждая.