Неправильный прогрев котла является распространённым явлением при эксплуатации. Прохождение цикла: пуск, работа и останов для любого котла создает более высокие нагрузки на оборудование, что может в дальнейшем привести к гораздо значимым проблемам ремонтного характера.
Любая часть оборудования, подвергающаяся резкому изменению условий окружающей среды в условиях эксплуатации, подвержена «усталости» и отказу.
Процесс медленного перехода между этими состояниями необходимы для продления срока службы котла и снижения вероятности отказа.
Котлы изготавливаются из разных типов материалов, которые работают в разных условиях.
- Барабаны и коллекторы из толстого металла,
- трубы из более тонкого металла,
- огнеупорные материалы,
- изоляционные материалы,
- отливка из толстого чугуна, такие как дверцы
ПОВРЕЖДЕНИЕ ОГНЕУПОРОВ
Повреждение огнеупоров чаще всего связано с быстрым прогревом котла из холодного состояния. Огнеупор по своей конструкции очень медленно передает тепло и поэтому нагревается гораздо медленнее, чем металл. Кроме того, по мере охлаждения воздуха в топке, после остановки, огнеупор поглощает влагу, которая содержится в воздухе. В связи с этим необходим постепенный прогрев для предотвращения растрескивания огнеупора, что позволяет постепенно удалить влагу. Захваченная влага при быстром прогреве превращается в пар, что вызывает растрескивание огнеупора.
ПОВРЕЖДЕНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Транскристаллитное растрескивание, возникающее в основном из-за циклических напряжений, является наиболее распространенной формой растрескивания, встречающейся в промышленных котлах.
Повышениe нагрузки от минимальной до максимальной, скорость набора температуры или давления также должна ограничиваться, не допуская превышения стандартных норм.
Жаровая труба при нормальной работе расширяется заметно больше, чем корпус котла. Между пламенной трубой, кожухом котла и дымогарными трубами возникает значительная механическая нагрузка на соединительные и опорные элементы котла.
СКОРОСТЬ ПРОГРЕВА
Стандартная скорость разогрева котла предусматривает повышение температуры воды не более чем на 55*С в час.
Оснащение систем управления и горелок необходимо выбирать так, чтобы обеспечивался щадящий пуск с задержкой во времени как из холодного состояния, так и из горячего состояния.
ТРЕБОВАНИЯ К ГОРЕЛКАМ
В соответствии с требованиями к горелкам автоматический таймер должен ограничивать нагрузку горелки на уровне «малой» нагрузки в течении временного промежутка около 180 секунд. В результате этого предотвращаются неконтролируемые включения и выключения горелки при ограниченной потребности в тепловой нагрузке. Такое решение предотвращает также потери подаваемого предварительного воздуха и обеспечивает щадящий режим работы узлов оборудования котла и горелки.
ТРЕБОВАНИЯ К АВТОМАТИКЕ КОТЛА
В систему управления котлом входит модуль управления мощностью горелки. Автоматика котла должна учитывать допустимую скорость прогрева, обеспечивая специальный режим работы ПИД-регулятора управления мощностью горелки.
Применение стандартных ПИД-регуляторов не позволяют обеспечить необходимый режим. Так при значении давления или температуры в котле ниже зоны пропорциональности, ПИД регулятор выдает максимальный сигнал управления мощностью горелки, что приводит к нарушению скорости повышению температуры или давления в котле.
Холодный пуск парового котла должен быть как можно более щадящим. Важно, чтобы котловая вода хорошо перемешивалась в процессе пуска, что помогает предотвратить нежелательные нагрузки в виде термических напряжений элементов котла.
Для обеспечения естественной внутренней циркуляции котловой воды необходимо кратковременно открывать пусковой запорный клапан и автоматический вентиль нижней продувки.