В каждой юрисдикции, будь то город, округ, штат, провинция или страна, существует свод законов или руководящих принципов, которым необходимо следовать для обеспечения безопасной эксплуатации сосудов под давлением. Во многих странах принят набор кодов, разработанный Американским обществом инженеров-механиков (ASME), для единообразия и простоты дальнейшего регулирования. Целью всех правил техники безопасности, законов и руководств является защита рабочих и имущества от небезопасных условий, которые могут возникнуть во время работы сосуда под давлением. Важно проводить регулярные проверки безопасности, чтобы убедиться, что вы настроены не только на проверку, но и на то, чтобы обеспечить безопасную работу.
В то время как для работы котла иногда требуются люди-операторы, и это обеспечивает определенный уровень осведомленности и защиты, защитное оборудование предназначено для окончательной защиты от катастрофы. Когда вода превращается в пар, она увеличивается в размере в 1400 раз, что совершенно нормально в контролируемой среде правильно функционирующей котельной.
Однако в случае неисправности и выброса большого количества воды под высоким давлением/высокой температурой в атмосферу расширение этой воды до пара приводит к катастрофическим повреждениям. Защитное оборудование на котлах обеспечивает защиту от опасных условий, которые могут возникнуть.
Котлы и другое оборудование, работающее под давлением, предназначены для работы только при максимальном давлении и температуре, поэтому превышение проектных условий может привести к преждевременному выходу из строя и небезопасной эксплуатации. Кроме того, система, к которой подключен котел, может быть рассчитана на более низкое давление, чем система котла, и, следовательно, работа при повышенных уровнях может также представлять риск для последующих систем и компонентов.
Не рискуйте! Всегда убедитесь, что вы выполняете безопасную и надежную работу. Если вы считаете, что могли повредить оборудование, свяжитесь с нами, прежде чем возникнут более серьезные проблемы.
Типы защитного оборудования для котлов
В этом разделе мы рассмотрим различные типы оборудования для обеспечения безопасности, которые имеют отношение к вашей работе.
Контроллеры горелок / устройства защиты от пламени
Контроллеры, которые обеспечивают надлежащую последовательность работы горелки, включая зажигание, контроль пламени, продувку, отключение, и обычно включают в себя цепи ограничения безопасности и ограничения рабочего режима.
На большинстве котлов микропроцессорный контроллер является компонентом, контролирующим последовательность работы горелки. Эти контроллеры имеют встроенные в программу ограничительные цепи, которые выполняют непрерывные проверки безопасности, чтобы контролировать связанные компоненты для безопасной работы.
Предельные схемы варьируются между пределами рециркуляции и пределами безопасности. Основное отличие состоит в том, что на самом деле требуется вмешательство оператора для подтверждения устранения неисправности, вызвавшей «срабатывание» предела. Эти устройства управляют горелкой и являются первой линией защиты от условий, которые могут вызвать неожиданное срабатывание или небезопасные условия.
Контроль давления или температуры
Набор контроллеров, используемых для управления давлением или температурой котла. В зависимости от типа работы горелки будут использоваться различные типы контроллеров.
В системе парового котла давление в котле поддерживается за счет мощности горелки. Поскольку температура и давление для насыщенного пара пропорциональны, чем больше тепла добавляется, тем выше будут температура и давление в котле. Регуляторы давления устанавливаются на желаемое рабочее давление и автоматически регулируют горелку для создания ожидаемых условий. Обычно в регуляторах давления также имеется резерв для отключения всех систем в случае «высокого давления».
Давление предохранительные клапаны
Тип предохранительного клапана, используемый для ограничения давления в системе и защиты от избыточного давления.
Эти устройства существуют для предотвращения избыточного давления в системе, будь то котел, резервуар, теплообменник, трубопровод или другой связанный компонент. Существует несколько типов предохранительных клапанов, которые различаются принципом работы, а также конкретным применением, но причины установки у всех одинаковые — защита системы.
В зависимости от местной юрисдикции эти предохранительные клапаны следует регулярно проверять, чтобы продемонстрировать функциональность и точность настроек. Только сертифицированная компания может выполнять регулировки и испытания этих клапанов.
Отсечка при малой воде и вспомогательная отсечка при малой воде
Предохранительное устройство, используемое для защиты оборудования от опасностей, связанных с низким уровнем воды. Обычно, когда используются два «LWCO», первый будет управлять потоком подпиточной воды в оборудование, а второй будет иметь ручной сброс, связанный с цепью ограничения безопасности контроллера горелки.
Существует два основных типа устройств LWCO: зонд/электрод и поплавок.
Есть две основные функции, которые выполняются с помощью устройств LWCO:
- Контроль уровня: это можно сделать с любым типом, но обычно это делается с LWCO поплавкового типа, который имеет автоматический сброс. Поплавковые контакты подключены к системе подачи питательной воды (либо к клапану питательной воды, либо к двигателю насоса питательной воды) и контролируют подачу воды в котел.
- Отсечка подачи топлива: это можно сделать с любым типом, но включает ручной сброс, который требует вмешательства оператора для устранения этого состояния неисправности. Эта функция отключает горелку и выводит котел «из строя» до тех пор, пока ситуация не будет устранена.
В системе, использующей два LWCO (первичный и вспомогательный), первый регулирует уровень, а второй является защитной блокировкой горелки. По этой причине вспомогательный LWCO устанавливается на более низкий уровень, чем основной LWCO.
В целом, котлы, будучи очень безопасными при нормальных обстоятельствах, могут быть опасными без надлежащего оборудования для обеспечения безопасности и протоколов. Понимание назначения различных типов защитного оборудования, а также их правильное внедрение и техническое обслуживание имеют решающее значение для безопасности ваших рабочих и долгосрочного здоровья вашего котла.
Какое правильное давление для котла?
Правильное давление для котла зависит от использования системы. Ваша операция определит необходимое давление и температуру. Однако предохранительные устройства должны быть отрегулированы для надлежащего контроля требуемого давления и обеспечения адекватной защиты от небезопасных условий.
Опасны ли котельные?
Нет, но без надлежащего графика обслуживания они могут стать небезопасными.
Какие меры безопасности необходимо принять перед включением котла?
Должен быть составлен соответствующий ежедневный контрольный список, чтобы у оператора был список пунктов, которые необходимо проверить перед включением котельной системы.
Котел 101
Что такое котел?
Сосуд под давлением, обеспечивающий поверхность теплопередачи (как правило, набор трубок) между продуктами сгорания и водой. Котел обычно интегрируется в систему со многими компонентами.
Зачем использовать бойлер?
Котлы используются для производства пара. Генерирующая часть паровой системы использует котел для добавления энергии к подаче питательной воды для производства пара. Энергия высвобождается при сгорании ископаемого топлива или от технологического отработанного тепла.
Где используются бойлеры?
Везде, где вы производите тепло и/или пар, вы, вероятно, найдете котел. Члены ABMA производят большие котлы для коммерческого, промышленного, коммунального сектора и многого другого. Котельные системы используются для производства целлюлозы и бумаги, выработки электроэнергии и переработки пищевых продуктов. Сложность значительно возрастает по мере увеличения размера и потребности в большей производительности котельной системы.
Каковы основные компоненты котельной системы?
Котел сам по себе является основным компонентом системы генерации, которая также включает в себя подачу топлива, систему подачи воздуха для горения, систему питательной воды и систему удаления выхлопных газов. Члены ABMA также производят следующие компоненты.
Каковы основные типы котлов?
Существует два основных типа котлов: жаротрубные и водотрубные. Принципиальное различие между этими типами котлов заключается в том, на какой стороне труб котла находятся дымовые газы или котловая вода/пар.
Огнетрубный котел
В жаротрубных котлах продукты сгорания проходят внутри котельных труб, а тепло передается воде между трубами и внешней оболочкой. Сегодня более крупные жаротрубные котлы имеют мощность более 1,500 лошадиных сил (около 50,000 XNUMX фунтов в час). Огнетрубные котлы часто характеризуются количеством проходов, т. передача тепла воде. Зоны оборота могут быть как сухими, так и водяными. В конструкциях с сухими спинками зона оборота футерована огнеупором. В конструкциях с водяными спинками эта зона оборота охлаждается водой, что устраняет необходимость в огнеупорной футеровке.
Водотрубный котел
В водотрубных котлах котловая вода проходит по трубам, а выхлопные газы остаются в межтрубном пространстве, проходя по поверхности труб. Поскольку трубы обычно могут выдерживать более высокое внутреннее давление, чем большая оболочка камеры в дымогарной трубе, водотрубные котлы используются там, где требуется высокое давление пара (3,000 фунтов на квадратный дюйм, иногда выше). Водотрубные котлы также обладают высокой эффективностью и могут генерировать насыщенный или перегретый пар. Фактически, способность водотрубных котлов генерировать перегретый пар делает эти котлы особенно привлекательными для применений, требующих сухого пара высокого давления и высокой энергии, включая производство электроэнергии с помощью паровых турбин. Эксплуатационные характеристики водотрубных котлов делают их весьма выгодными в перерабатывающих отраслях промышленности, включая химическое, целлюлозно-бумажное и нефтеперерабатывающее производство. Хотя на жаротрубные котлы приходится большая часть продаж котлов в единицах, на водотрубные котлы приходится большая часть мощности котлов.
Котел-утилизатор-утилизатор (WHRB)
Эти котлы могут быть как жаротрубными, так и водотрубными и использовать тепло, которое в противном случае было бы отброшено для производства пара. Типичными источниками тепла для WHRB являются выхлопные газы или высокотемпературные продукты внешнего производственного процесса на нефтеперерабатывающих и химических предприятиях или сжигание отработанного топлива в топке котла.
Парогенераторы-утилизаторы (HRSG)
Утилизаторы-утилизаторы передают энергию от выхлопных газов газовой турбины к бестопливному или дополнительному теплогенератору-утилизатору для производства пара. Выхлопные газы покидают газовую турбину при температуре 1,000°F (538°C) или выше и могут составлять более 75% от общей потребляемой энергии топлива. Эту энергию можно утилизировать, пропуская газы через теплообменник (парогенератор) для получения горячей воды или пара для технологических нужд.
