Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Жылу энергетика қондырғылары кафедрасы

 

 

 

 

ЖЭС НЕГІЗГІ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫН ПАЙДАНАЛУ

5В071700 – жылу энергетика мамандығының

барлық оқу түріндегі студенттерге арналған дәрістер жинағы

 

 

 

 

 

Алматы 2011 

ҚҰРАСТЫРУШЫ: Г.М.Тютебаева, А.С. Касимов. ЖЭС-ің негізгі қондырғыларын пайданалу. 5В071700 – Жылу энергетика мамандығының барлық оқу түрінде оқитын студенттерге арналған дәрістер жинағы. - Алматы: АЭжБУ, 2011. - 83 б.

 

Дәрістер жинағында энергетикалық қазандарды және бу шығырларын  пайдалану негіздері туралы мағлұматтар, олардың жұмыс тәртіптері, іске қосу операциялары, қазандық және шығырлық қондырғыларды іске қосу сұлбалары берілген. Бу қазандарының қыздыру беттерінде жүретін негізгі құбылыстар туралы мағлұматтар берілген. Бу қазандарында болатын негізгі бүлінулер мен апаттар қарастырылған. Маймен қамдау жүйелері туралы, қазіргі заманғы бу шығырларын реттеу туралы мағлұматтар көрсетілген. Шықтанулық қондырғыларды пайдалану мен есептеу туралы сұрақтар. Дәрістер жинағы 5В071700-Жылу энергетика мамандығы бойынша барлық түрде оқитын, Жылу электр станциялары мамандығын таңдаған  студенттерге арналған.

Сурет. 23 , әдеб. көрсеткіші. - 22 атау. 

 

Пікір беруші: ЖЭҚ кафедрасының доценті Бахытжанов И.Б. 

 

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2011 ж. баспа жоспары бойынша басылады.

   

 

© «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2011 ж.

 

Алғы сөз 

Қолдану кезіндегі және әртүрлі жұмыс режіміндегі ЖЭС-ның негізгі жабдықтарында өтетін процестерді түсінусіз және оқытусыз болашақ жылуэнергетика бакалаврларын дайындау мүмкін емес. Осыған байланысты 5В071700 Жылу энергетика –мамандығы бойынша оқитын, «Жылу электрлік станциялар» дайындау бағытын таңдаған студенттерді дайындау бағдарламасына «ЖЭС-ның негізгі құрал жабдықтарын қолдану» пәні енгізілген.

Электрпайдаланудың өспелі бірқалыпсыздығы шығырлық қондырғыларды және қазандықтарды қолданудың шарттарын қиындатады. Қазандық және шығыр қондырғыларға бір жыл ішінде көп жоспарлы және апаттық жіберулер мен тоқтаулар қаупі төнуі мүмкін. Мұндай жағдайда құрылмалардың қалыңқабырғалы элементтерінде термиялық кернеу туады. Егер жіберу немесе тоқтау процесі нормалардан ауытқулармен жүрсе, онда пайдаланудың рұқсатты шарттары бұзылады немесе апатқа алып келеді, немесе жабдықтың жұмыс істеу мерзімін қысқартады.

Бұл процестерді және де ЖЭС-ның негізгі жабдықтарының қалыптасқан тәртібіндегі жұмысын рационалды жүргізу негіздерін болашақ жылуэнергетикасы мамандары толық игерулері керек.

Пәннің мақсаты – студенттердің іс жүзінде ЖЭС-ның негізгі жабдықтарын қолдануды еркін бағдарлау үшін қажет білім мен дағдыларды алуы.

Пәннің тапсырмасы – жылуэнергетикасы студенттердің қазандық қондырғылардың жұмыс тәртібімен, бу қазандарда және жіберулер мен тоқтауларда өтетін процестердің теориялық негіздерімен, оларды рационалды пайдалану негіздерімен танысуы, бу және газ шығырлар мен олардың көмекші жабдықтарын пайдалану теорияларының негіздерімен танысу.

Пәнді оқу нәтижесінде студенттер:

-     бу және газ шығырлардың, бу қазандардың қолдану кезіндегі негізгі элементтерінің жұмыс шарттарын;

-     ЖЭС-ның негізгі жабдықтарының жұмысын басқару құрылымын көз алдына елестете білулері керек;

-     бу және газ шығырлардың, қазандық қондырғылардың жұмыс тәртібін;

-     жіберу-тоқтау тәртібін рационалды енгізуге әсер ететін процестерін және қазандық қондырғылардың тоқтауы мен жіберуінің тәртібін;

-     қолдану процестерді басқару мен ұйымдастырудың негіздерін;

-     шығырмашинасының жұмысының ауысу тәртібі кезінде жылуалмасу теорияларының негіздерін;

-     шығырмашинасының жіберу сүлбелерін,

-     Шығырмашинаға және олардың көмекші жабдықтарына қызмет ету мен тоқтау, жіберу тәсілдемесін білулері керек;

-     ЖЭС-дың негізгі жабдықтарының техникалық күйін талдауды, ЖЭС-дың негізгі жабдықтарының жұмысының сенімділігі мен тиімділігін бағалауды үйрену керек. 

 

1 Дәріс. Кіріспе. Қазандар жұмысының қолдану тәртіптері

 

Дәрістің мазмұны: пәннің мақсаты, көлемі және мазмұны. Меңгеру пәні. Негізгі есептеулер. Қазандық қондырғылардың жұмыс тәртіптері. Жұмыс тәртібінің картасы. Қазандық қондырғылардың пайдалану көрсеткіштері. Қазандарды пайдаланудың қалыптасқан тәртіптері. Рұқсатты жүктемелер аралығындағы жұмысының қалыптаспаған тәртіптері. [1,2,7,8]

Дәрістің мақсаты: ұсынылатын әдебиеттермен, курсты игеру үшін ұсынылатын әдебиеттермен, қазандық қондырғылары жұмысын пайдалану тәртіптерімен танысу.

 

1.1       Курс пәні мен мазмұны

 

«Жылуэлектрлік станциялар» мамандығы үшін курс пәні болып қалыптасқан және станциялық жылуэнергетика болып табылады.

Пәннің мазмұнынына шығырлар мен қазандарды қолданудың жұмыс көрсеткіштері, бушығырлы қондырғылардың және бу қазандардың қолданылу негіздері, қазандар мен шығырлардың ауысу тәртібі кезінде жылуалмасу сұрақтары, қазандар мен шығырларды реттеу және қауіпсіз қолдану сұрақтары кіреді.

 

1.2       Қазандық қондырғылардың жұмыс істеу тәртіптері

 

ЖЭС-дың жұмысы бірқалыпсыз өзгеріп отыратын электр жүктемесінің графигін орындаумен байланысты. Жүктеменің тәуліктік, апталық және мезгілдік графиктері бар. Негізгі тәртіп болып номиналды тәртіпке жақын жүктемеде жұмыс істейтін тәртіп саналады, алайда бұл тәртіпте жүктеменің өзгеруіне және тіпті қазандық қондырғыларының жұмыс емес күндерде тоқтауына жол беріледі. Қазан қорға түнгі уақытта, жұмыс күндерінде және барлық демалыс күндерінде тоқтатылатын тәртіп жартылай шыңдық тәртіп болып есептелінеді. Қазандық қондырғылардың ең үлкен жүктемені жабу үшін ғана жұмыс істейтін тәртібі шыңдық болып табылады.

Электр жүктемесінің графигі бірқалыпсыз болғандықтан қазандық қондырғы жүктеменің кең диапазонында жұмыс істеуге және тезділік қасиеттерге ие болуы тиіс. Қазандық қондырғылардың тезділілігіне мыналар жатады: қазандардың жұмыстық жүктемесінің диапазондарын анықтайтын көрсеткіштер; жабдықтың жіберу-тоқтаулық сипаттамалары; оның динамикалық қасиеттері; жүктемені кенеттен түсіру (көтеру) сипаттамалары.

Әртүрлі жүктемелер кезінде жабдықтарды пайдаланудың шарттары реттеу және рұқсатты жүктемелердің диапазондарымен сипатталады. Бу көрсеткіштерінің маңызды емес ауытқулары бар жүктемелердің біреуінде істейтін жұмыс тәртібі қалыптасқан деп аталады. Жүктемелердің өзгерістерімен, сондай-ақ бу көрсеткіштерінің ішкі және сыртқы ұйытқулар нәтижесінде ауытқуларымен сипатталатын тәртіптер қалыптаспаған деп аталады.

Тәртіптің ішкі ұйытқуы деп қазанның кірісіндегі бір немесе бірнеше көрсеткіштерінің (қорек суының температурасы мен шығсы, отын мен ауаның шығысы және т.б.) өзгерісінің нәтижесін айтады. Сәйкесінше сыртқы деп шығыстық шарттарының (жалпыстанциялық коллектордағы бу қысымы, шығырлы өндіргіш жүктемесі, жіберетасталынатын қондырғыларды ашу дәрежесі және т.б.) өзгерісіне байланысты ұйытқуды айтады. Қазанның жүктемесінің тез өзгеруіне қабілеттілігі маңызды көрсеткіш болып табылады, оны әдетте шапшаңдық деп атайды. Негізінде ол қазанның динамикалық қасиеттерімен, яғни тәртіп ұйытқуына реакциясымен анықталады.

Оперативті қызметкерлер құрамының тапсырмасы болып тәртіптік картаға сәйкес берілген шарттардағы қазан жұмысының ең қолайлы тәртібін ұстап тұру табылады. Тәртіптік картаны құрастыру кезінде дайындаушы-зауыт ұсынысы, қазанды жөнге салудың берілгендері, жоғарғы ұйымдардың жетекшілік жазбаша өкімдері және қолданудың жиналған тәжірибесі қолданылады.

 

1.3       Тәртіптік карталар

 

Тәртіптік карталар - қазанның сенімді және тиімді жұмысы үшін ұсталып тұратын көрсеткіштері бар кесте түріндегі құжат. Тәртіптік карталарды тиімді, ең үнемді және сенімді тәртіптердегі, анықталған жүктемедегі тәжірибелердің нәтижесі бойынша, отын сапасы мен негізгі және көмекші жабдықтардың үйлесуі бойынша құрастырады.

Тәртіптік карта құрамы:

-     қорек судың, аралық және аса қызған будың қысымы мен температурасы;

-     шығар газдардың температурасы;

-     жұмыс істеп тұрған диірмендердің, оттық қондырғылардың, түтінсорғыштар мен үрлеме желдеткіштерінің саны мен үйлесімі;

-     жану өнімдерінің құрамы (О₂ немесе СО₂);

-     қазан беттері немесе элементтері жұмысының сенімділік және тиімділік көрсеткіштері;

-     диірменге ауа шығысы мен оларды толтыру;

-     ортаның және кейбір қыздыру беттерінің аса қызып кету тұрғысынан өте қауіпті металдарының температурасы;

-     ластануды, қождауды сипаттайтын басқа да көрсеткіштері.

Тәртіптік карталарға кіретін көрсеткіштер бойынша қорғау және автоматты реттеу жүйесін орнатады. Құрастырудан кейін іске қосылған бу қазандары біріншілік жөнге салудан өтеді, осының негізінде тәртіпті жөнге салу тәжірибелерінің соңына дейін және тәртіптік картаның пайда болуына дейін қолданылатын уақытша тәртіптік нұсқаулар құрастырылады.

 

1.4      Қазан жұмысының пайдалану көрсеткіштері

 

Қазандық қондырғыларының жұмысының негізгі көрсеткіштері жұмыстық құбылыстың функционалды тәуелділігін анықтайтын тәсілдемелік, үнемиеттік және тәртіптік болып бөлінеді. Уақыттың берілген кезеңі үшін қазандық қондырғылардың негізгі жылулық, үнемиеттік көрсеткіштері болып пайдалы әсер еселеуіші бу өндіруге кеткен шартты отынның меншікті шығыны, сонымен қатар қазанның өз мұқтаждықтарына қажет жылу мен электр энергиясының меншікті шығыны табылады. Қазан жұмысының негізгі тәртіптік көрсеткіштеріне жұмыстық уақыттық жылдық еселеуіші мен қазан жүктемесін сипаттайтын еселеуіштер жатады.

Жұмыстық уақыттың жылдық коэффициенті:

 

К_жұм = τ_жұм/8760,

 

мұндағы τ_жұм – қазанның бір жылдағы жұмысының сағат саны.

Қондырғының жүктемені жеткізуге толық дайындалу ұзақтығы дайындалу еселеуішімен сипатталады:

 

К_дай = (τ_жұм+τ_қос)/8760,

 

мұндағы τ_қос – қондырғының қосалқыда болу ұзақтығы, сағ.

Қазан жүктемесінің тәртібін сипаттайтын көрсеткіштеріне жатады:

а) қазанның жылулық қуатының пайдалану еселеуіші, %

 

K_n = ΣD/(ΣD_ном·τ),

 

мұндағы     ΣD – қазанның фактілі бу өндіруі, т/жыл;

ΣD_ном – қазанның номиналды өндірулігі, т/сағ;

τ – қазанның фактілі жұмыс уақыты, сағ.

б) қазанның бекітілген өндірулігін пайдалану сағаттарының саны, яғни будың жылдық өндірілуін алуға болатын қазандардың толық өндірулігі кезіндегі үздіксіз жұмыс саны, сағ

 

τ_ном = ΣD/ ΣD_ном.

 

Қазандардың бекітілген өндірулігін пайдалану жүктеме сызбағынан, қосалқы өндірулігімен, жабдықтың бекітілген сенімділігімен және т.б. анықталады. Пайдалану сағаттарының санының өсуі кезіндегі жұмыс үнемділігінің төмендеуі үнемиеттіктен жоғары жүктемесі бар қондырғы жұмысын немесе олардың жағдайының нашарлауын көрсетеді.

 

1.5            Қазандарды басқаруды ұйымдастыру

 

Басқару ұйымы деп басқару нысанасы қызмет ету персоналы және нысананы басқару және бақылау құрылғылары арасындағы құрылымдық байланысты айтады. Қазанды басқару жүйесі берілген ең тиімді техника-үнемиеттік көрсеткіштерімен оның жұмысын қамтамасыз ету керек.

Қазандық қондырғыларды басқару жекеше, топтық және орталықтандырылған түрде қолданылады. Топтық және орталықтандырылған басқару кезінде кезекші және оның көмекшілері топта немесе берілген нысанадағы барлық қазандық қондырғыларда қызмет етеді. Қазіргі қазандық қондырғыларындағы басқару жүйесінің құрамында келесідей техникалық құрылғылар – ішкі жүйелері: ақпараттық және сигналдау; қашықтық және автоматтық басқару; автоматты реттеу; тәсілдемелік қорғау және бұғаттау бар.

 

1.6      Қазандарды қолданудың тұрақтанған тәртібі

 

Тұрақты жүктемедегі жану процесінің үнемиеттігін реттеу - ошақтағы  ауа артықтық еселеуішін (О_2т) ең тиімді мәнде ұстап тұру және ауаны әрбір бөлек оттықтарға отынның үлестіруіне сәйкес үлестіру.

Пайдалану шарттарында құбыр қабырғасының жылыту аймағындағы ыстықтығын қолданылған болат маркасы мен ортаның көрсеткіштерімен анақталатын рауалы шамалардан аспайтындай етіп ұстап тұру.

Дағыралы қазандарда оған қосымша дағырадағы су деңгейінің рауалы шектен аспайтындай етіп ұстап тұру керек.

Пайдаланушы қызметшінің жұмысының маңызды бағыты болып газ жолының және кейінгі қыздыру бетінің төмен ыстықтықты тотықтанудың ең төменгі қарқындылықпен өтуін қамтамасыз ететін тәртіпті ұйымдастыру табылады.

Қазан жұмысының әртүрлі жүктемесіндегі тұрақты тәртібі бірдей емес. Берілген орта көрсеткішінің мәнінің немесе тәртіп жұмысының көрсеткішінің жүктемеден тәуелділігі оның теңесулік сипаттамасы деп аталады.

 

1.7      Қазандардағы қалыптаспаған құбылыстар

 

Ошақтағы жылубөлінуінің өтпелі кезеңдегі энергетикалық тепе-теңдігінің бұзылуы қазанның барлық бетінің жылуқабылдауын өзгертеді. Ошақта жылубөлудің өсуі кезінде қазанның бу өндірулігі артады. Будың аса қызу ыстықтығы бу қыздырғышының ағымды және сәулелік қыздыру беттерінің қатынасына тәуелді көтеріледі немесе азаяды.  Ағынды бу қыздырғышта жүктеменің 10% - ға өсуі бу ыстықтығын 5-10 Сº -қа көтереді.

Қоректі суды өзгеріссіз берген кезде дағырадағы су деңгейі қыздырудың булану бетінің құбырларынан шыққан бу оны ығыстыру нәтижесінде өзгереді. Қыздыру бетінің жылуқабылдауының өсуі кезінде бірінші кезекте дағырадағы су деңгейі көтеріледі, содан кейін төмендей бастайды. Дағыралы қазанның өтпелі кезеңдегі жұмысын сипаттайтын көрсеткіштердің ошақтағы жылубөлуі артқан кезіндегі өзгеру тәуелділігі бірінші суретте көрсетілген.

Тура ағынды қазанда сулық үнемдегіштер, қыздырудың буландырғыш және буды аса қыздыру беттері арасында белгіленген құрылмалы шекара жоқ. Берілетін қоректік су мөлшерінің немесе ошақтағы жылубөлу өзгерісі кезінде қыздыру бетінің жеке элементтері арасындағы шекаралар орын ауыстырады. Жылулық жүктеменің 10% -ға артуы бу ыстықтығын 100 Сº -қа көтереді. Су шығынының 10%-ға кемуі бу ыстықтығын 110 Сº -қа көтереді. Осылай тура ағынды қазанда өтпелі кезеңде жылулық жүктеменің немесе су шығынының аз ауытқуы будың аса қызу ыстықтығының үлкен өзгерісіне алып келеді. Бу шығынының жылулық жүктеме арнасымен ұйытқуы кезіндегі өзгеру сипаттамасы 2-суретте көрсетілген.

                  

 

 

 

        

 

1 сурет - отын шығыны өзгергендегі дағыралы қазанның сипаттамасының өзгеруі

2 сурет - отын шығыны өзгергенде тура ағынды қазанның сипаттамасының өзгеруі

 

Өтпелі кезінде дағыралы және тура ағынды қазандарда толтыру құбыры ортасында, сондай-ақ қазан металында жиналған жылу өзгереді. Қазан заттарының маңызы мен жылу мөлшері жинағыш сыйымдылық деп аталады. Ортаның жинағыш сыйымдылығы оның қазандағы көлемі мен қысымына тәуелді. Дағыралы қазандарда ортаның жинағыш сыйымдылығы тура ағындыларға қарағанда 3-4 есе үлкен. 

 

2 Дәріс. ЖЭС-ғы қазандық қондырғыларының жүктемелерінің жұмыстық диапазондары

 

Дәрістің мазмұны: ЖЭС-ғы қазандық қондырғылардың жүктемелерінің жұмыстық диапазондары. Дағыралы қазандардың сұйықағулық тәртіптегі орнықтылығы. Тура ағынды қазандардың сұйықағулық тәртібі. Қазанның жүк түсіру тереңдігіне буды аса қыздырғыштың әсері. Ошақтық процестердің орнықтылығы. Қожшығару. Қазандық қондырғылардың соңғы беттерінің тотығуы. Дағыралы және тура ағынды қазандардың максималды жүктемесі [5,9,12,14].

Дәрістің мақсаты: қазанның құрылмасы мен жағылатын отынның түріне сәйкес қазандық қондырғылардың мүмкін жүктемелерінің диапазонына әсер ететін себептермен танысу.

 

2.1 ЖЭС-ғы қазандық қондырғылардың жүктемелерінің жұмыстық диапазондары

 

Энергиятұтыну бірқалыпсыздығының жылдық өсуі бу қазандарының қолданылу шартын қиындатады және жүктеме шектерінің өзгеруін арттыруға қажет етеді. Қазандық қондырғылардың ең үлкен және ең кіші жүктемесі шектерінің өзгеруі ЖЭС-тың ең маңызды сипаттамасы болып табылады және реттелу коэффициенттерімен бағаланады. Ол бу қазандары үшін келесі мәнге тең болады:

 

Крет = (Dmax – Dmin)/Dmax = 1 – (Dmin/Dmax)

 

немесе жүк түсіру (дәрежесі) коэффициенті бойынша

 

Kд = (Dmin/Dmax)∙100,

 

мұндағы D – қазанның бу өндірулігі, т/сағ.

Крет бірге жақын болған сайын, жүктеменің сызбағының қалыпсыздығын жабатын қазанның мүмкіндігі үлкен болады және керісінше, бұл еселеуіш кішкентай болған сайын, жүктеме сызбағының реттелуінде станция қондырғысының қатысу мүмкіндігі аз болады.

Бу қазанының ең аз жүктемесін шектейтін себептер жеткілікті, ең негізгілеріне сұйықағулық тәртіптің сенімділігі, жану процесінің орнықтылығы, будың нормалды көрсеткіштерінің ұсталып тұруы, қожшығарудың сенімділігі жатады.

Бу қазанының ең үлкен жүктемесі ереже бойынша оның номиналды өндірулігінен аспауы керек.

 

2.2 Дағыралы қазандардың сұйықағулық тәртібінің орнықтылығы

 

Дағыралы және тура ағынды қазандарда сұйыққозғалысының бұзылуы сипаттамасы әртүрлі, сондықтан жеке-жеке қарастырылуы керек.

Құрамалы қондырғылар үшін және көлденең булы байланыстары бар электрстансалары үшін дағыралы қазандар энергетикалық отынның барлық түріне – қоңыр және тас көмірлер, мазут, газ, тақтатас пен шымтезекке арналған ошақтары бар, бу өндірулігі 160-тан 640 т/сағ – қа дейін 10 – 14 МПа номиналды қысымға арнайы жасалады.

Дағыралы қазанның айналыпкелулік жиектігінде табиғи айналманың бұзылуы (3 суретті қара) жетектіктің құбырларында жұмыстық ортаның баяулатылуы, толық тоқтатылуы (тұрып қалу) немесе бағытын өзгертуі түрінде болады. Бұл жағдайлардың бәрінде құбыр металлының салқындауы бұзылады, бұл металл ыстықтығының көтерілу қаупін туғызады.

Айналманың тұрып қалуы аса қауіпті, осы кезде буөндіретін көтеру құбырларында су мен бу бөлінеді, бу тығыны пайда болады және құбыр ыстықтығының апаттық көтерілуі мен оның жиі күйіп кетуіне әкелетін металдың жылуберуі төмендейді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 сурет - Дағыралы қазанның айналма контуры 

Дағыралы қазандардың айналыпкелулік жиектігінде сұйықағулық тәртіптің осындай бұзылуына негізгі себеп жиектігі (контур) болып қазандардың жүктемесінің аумалық мәніне дейін түсуі табылады. Дағыралы қазанның өндірулігінің әрбір төмендеуі ошақтық тәртібінің жеделдетуінің төмендеуімен байланысты, бұл кезде айналыпкелуліктің пайдалы тегеурінінің төмендеуіне және әлсіреуіне алып келетін айналыпкелулік жиектігінің түсіру құбырының қызып кетуі төмендейді және қайнау нүктесі көтеріледі.

Ең кіші аумалық жүктемеге жеткен кезде жұмыстық орта айналым бойында орын ауыстыруым тоқтады, айналыпкелулік еселігі нөлге тең бола бастайды және айналымның тұрып қалуы пайда болады. Қолданудың іс жүзінде көрсетуі бойынша түсіру құбырларында буқұрамасы 30-50 %- дан асқан кезде тәртіп қауіпті болады, ол 14 МПа-ді қазандар үшін 5-8 номиналды еселік кезінде 3-2 айналым еселігіне сәйкес келеді. 4-тен кіші айналым еселігін азайтпау ұсынылады. Зерттеулердің көрсетуімен көп дағыралы қазандар үшін айналыпкелуліктің сенімділігі бойынша ең кіші жүктеме
D = 0,3-0,45Dном құрайды.  

 

2.3 Тура ағынды қазандардың сұйықағулық тәртібі

 

Тура ағынды қазандардың негізгі түзгілері болып кіріс және шығыс біріктіргіштеріне бір-біріне параллельді қосылған көпсанды құбырлардан тұратын құбырлық тақта саналады. Тура ағынды қазан жұмысының сенімділігінің негізгі шарттарының бірі болып тақтаның жекеленген құбырлары арасында жұмыстық ортаның таралу қалыптылығы табылады. Параллельді қосылған құбырлардың әр қайсысында су шығысы (жұмыстық орта) орташа шығысқа Dор тең болғанда тақта жүйесінің сұйықағулығы сенімді болады.

Бірақ құбырлада жұмыстық ортаның шығысы азайғанда және қазан жүктемесі төмендегенде сұйықағулық кедергінің әркелкілік әсері күшейеді, және де біріктіргіш деп аталатын әсер пайда болады (біріктіргіш бойымен қалыптасқан тегеуріннің өзгеруі), сондықтан сұйықағулық қалыпсыздығы күшейеді.

Орташадан жылулық ауытқудан болатын жеке құбырлардың әркелкі қызып кетуі нәтижесінде олардың ішінде жұмыстық ортаның тығыздығы әркелкі бола бастайды, және де бұл нивелирлі (құбырдағы су бағанының маңызымен анықталатын тегеурінін құрайтын) деп аталатын, қызып кетуі орташадан жоғары болса кішірейетін, ал қызып кетуі аз болса үлкейетін тегеуріннің мәніне әсер етеді. Нәтижесінде құбырлардың аяққы жағында жұмыстық ортаның шығынын анықтайтын қалыптасқан тегеуріндердің айырмасы үлкейеді, соның салдарынан тақтада сұйықағулық бірқалыпсыздығы күшейеді. Қазан жүктемесінің кейбір аумалы мәндерінде тақтадағы әртүрлі құбырлардың қызуының бірқалыпсыздығы үлкен мәнге жетуі мүмкін, бұл кезде ең аз қызатын құбырлардың нивелирлі тегеуріні жинағыштағы қысым айырмасынан үлкен болады. Осы жағдайда жұмыстық орта ең аз қызатын құбырларда кері қарай қозғала бастайды, яғни жоғарыдан төменге қарай, және жұмыстық ортаның айналымының төңкерілуі болады. Кейбір  қорларымен тура ағынды қазандардың ең кіші жүктемесі сұйықағу шарттары бойынша  жанатын отынның түрі мен қазан құрылмасына тәуелді 0,40 – 0,5 D_көрс – ға тең деп алынады.

 

2.4 Қазандардың жүктемесін азайтуға буды аса қыздырғыштың әсері

 

Буды аса қыздырғыш бу қазанының жылу кернеулі түзгісі болып саналады. Буды аса қыздырғышты беттердің жалпы жылу қабылдауы будың номиналды көрсеткіштерінің көтерілуімен 14 МПа-ді қазандарда 30% - дан бастап және аумалыдан жоғары қысымды тура ағынды қазандарда 70% - ға дейін өседі. 14 МПа-ді жұмыстық қысымы бар қазандарда буды аса қыздырғыш беттерінің барлығы ағындықты болып табылады, және де ол 14 МПа-ді қазандардың буды аса қыздырғышының көп бөлігі құтылы ошақтың жоғары бөлігінде орналасқан сәулелік беттер түрінде жасалған уақытта ошақтың бұрылу құтысында орналасқан. Аумалыдан жоғары қысымды қазандардың буды аса қыздырғыштарында сәулелік беттер көбірек дамыған.

Қазандардың жүктемелері төмендеген кезде буды аса қыздырғыш арқылы бу шығыны, сол сияқты будың маңыздық және сызықты жылдамдығы азаяды. Осының нәтижесінде алаудың сәулелік энергиясы бұл жерде будың аз мөлшерімен жұтылатындықтан сәулелік буды аса қыздырғыштан шығатын будың аса қызу ыстықтығы көтеріледі. Сәулелік және ағындық беттер арасына қосылған шымылдықтық буды аса қыздырғыштарда сәулелік және ағынды жылуалмасу жалғасады, осыдан шымылдықтардың жалпы жылу қабылдауы жүктемеден аз тәуелді болады. Сондықтан сәулелік тақталарда пайда болған қосымша буды аса қыздыру шымылдықтардың шығысында да сақталады, тіпті оның ыстықтығы будың есептік ыстықтығынан асып кетуі мүмкін. Бу ағынының сызықты жылдамдығының төмендеуінен металдың жылу беруі нашарлайды.

 

Бұл себептердің тұтас әрекеті қазанның төмендетілген жүктемесінде буды аса қыздырғыш құбырлары металының ыстықтығының өсуіне алып келеді.

4 сурет -Жылулыќ жїктеме мен бу жылдамдыєына байланысты буќыздырєыштыѕ металл ќўбырларыныѕ температурасыныѕ ґзгеруі

 

 

 

300 кВт/м²  жылулық жүктемесі кезінде 575ºС шекті жұмыстық ыстықтықты 12X1МФ болат аса қыздырғыш құбырларының қолдану шарты бойынша бу жылдамдығы 5 м/с - тан аз болмауы керек. Бұл жылдамдық будың шығысына сәйкес шамамен

0,5 D_көр (4 суретті қара), осыдан, біріктірілген буды аса қыздырғыштары бар 14 МПа-ді дағыралы қазанның ең кіші жүктемесі бу қыздырғыш құбырлары металының беріктілік шарты бойынша бу өндірулігі 50%-ды құрайды.

 

2.5 Ошақтық құбылыстардың тұрақтылығы

 

Қазанның жүктемесінің төмендеуі ошақ құтысында отынның жану тұрақтылығының төмендеуіне алып келеді, оның аумалық мәнінде Dmin алаудың толқуы пайда болады. Бұл аумалық мән алаудың тұрақтылық шарты бойынша қазанның ең кіші жүктемесін анықтайды.

Алаудың тұрақсыз болуының екі себебі бар: аз жүктемеде отын берісінің тұрақсыздығы және ошақта ыстықтықтың жалпы төмендеуі.

Қазан жүктемесінің төмендеуі кезінде отын және барлық қосылған оттықтар (сапалы реттелу) арқылы өтетін ауаны беруді төмендетеді. Бұл ауа мен отын қоспасының ағын ретсіздігін төмендетеді, жалынның таралуын бәсеңдетеді және жану интенсивтігі әлсірейді. Мұның барлығы алаудың тұрақтылығын төмендетіп, жүктеме төмендегенде оның толқуы мен өшуіне алып келеді.

Бұл құбылыс отынның аз шығыны кезінде оттықтар арқылы отын берудің толқуын арттырады. Сұйық қож шығарушы оттықтарда отын шығысының төмендеу тәртібі алау ядросы мен оттықтың төменгі бөлігіндегі ыстықтығының төмендеуіне алып келеді, бұл сұйық қождың шығуын тоқтатады. Сондықтан қазанның (0,80 – 0,75)Dном деңгейден басталатын жеңілдетілуі сандық реттелумен өндіріледі, яғни оттықтар бөлігінің сөндіріледі, бұл жылулық қуатты арттырып және оттықтың төменгі бөлігіндегі сұйық қож шығаруға қажетті ыстықтықты ұстап тұруына мүмкіндік туғызады. Сонда да бұл реттелу тәсілі жүктемені (0,60 - 0,65)Dном дейін төмендетеді.

Жану процестерінің тұрақтылық шарттары бойынша қазан жүктемесінің техникалық минимумдары ұшпа заттардың шығысы мен отын ылғалдылығына тәуелді және отынның тектесу қабілеттілігін сипаттайтын тұтану ұзақтығы мен ыстықтығы әр түрлі отын үшін әркелкі болғандықтан әр типті қазандар үшін бірдей емес және 0,5-тен 0,7-ге дейін құрайды.

Мазуттық қазандарда алау тұрақтылығы іс жүзінде ең кіші жүктемені мазуттың жоғары тектесу қабілеттілігі түрінде шектемейді, бірақ тұтанудың нашарлауы мен қысымның төмендеуімен өтетін мазут шығыны азайғандықтан ең кіші жүктемеде оның тұтануын қадағалау керек. Сол сияқты газды жағу кезінде алау тұрақтылығы да ең кіші жүктемелермен шектелмейді.

АШ-пен және ұшпа заттарының шығысы аз майсыз көмірлерімен жұмыс істейтін қазандарды реттеудің диапазонының кеңеюі оттық орналасқан жерде ошақтың жылытылуы көмегімен жүзеге асырылады.

 

2.6 Қазандық қондырғылардың кейінгі соңғы тотықтануы

 

Таза су буының, бос оттектің және күкірт оксидтерінің –

S +O₂ → SO₂  2SO₂ + O₂ → SO₃SO₃ +H₂→ H₂SO₄

сүлбесімен жүретін күкірт (SO₂) пен күкірттік (SO₃) ангидридтің өзара әсерлесуінен пайда болатын күкірт қышқылы буының шығар газдарының арасында отынның органикалық құрамындағы күкірт қатысады.

Күкірт қышқылының (шық нүктесі) буының шықтану ыстықтығы су буы мен құрғақ ошақтық газдардың қоспасындағы парциалды қысымға тәуелді болады. Бұл қысым қазан жүктемесі азайғанда өседі, және онымен бірге шықтану ыстықтығы да өседі. Сондай бірақ та жайпағырақ сипаттама шығар газдар ыстықтығының қазан жүктемесіне тәуелділігінде бар. Күкірт қышқылы буының шықтануы олардың ауақыздырғыш металымен жанасуы кезінде металдың ыстықтығы шық нүктесінен төмен болған жағдайда өтеді, ал бұнда (0,4-0,5)Dном – дан кіші қазан жүктемелері кезінде орын болады.

Сондай-ақ төмендетілген жүктеме жұмысында ПӘЕ – тің түсуімен және шығындардың кенет өсуімен анықталатын бу қазандарының жүктемелерінің шегінен төмен үнемиеттік шекаралар бар. Бу қазандарының көп түрлерінде бұл шектеулер жуықтағанда жартылай жүктемеге сәйкес келеді.

Мысалы, Екібастұз көмірінде жұмыс істейтін ПК-39-2 (25 МПа, 950 т/сағ) тура ағынды қазанның жүктемелері өзгергенде номиналдыдан 0,5 D_ном -ға дейін – шығар газдар температурасы 130-дан 250°С-ға дейін көтеріледі, механикалық шығыны 0,8-ден 4-5 % -ға дейін, сол сияқты химиялық толық жанбау шығыны – 0,5-тен 4 - 5%-ға дейін өседі, ал қазанның ПӘК-і 92-ден 70-72%-ға дейін төмендейді.

 

2.7 Дағыралы және тура ағынды қазандардың макмималды жүктемелері

 

Дағыралы және тура ағынды қазандардың жүктемелерінің номиналдыдан жоғары өсуі үрлеу мен тартуды жеделдетуді, яғни үрлеу желдеткіштері мен түтін сорғыштарының асқын жүктемесіне алып келетін ошақ газдары мен ауа шығысының үлкеюін қажет етеді. Бұл кезде сорма өседі және қазан жолының сұйықағулық кедергісі үлкейеді, тегеурін және соңғы санақтағы тарту – үрлеу қондырғыларының өндірулігі төмендейді, жүктеменің көтерілуін шектейді және де оның түсу қажеттіктеріне алып келеді. Осылай тарту – үрлеу қондырғыларының тәртібі қазандық қондырғылардың жүктемелерінің номиналдыдан жоғары көтерілуін шектейтін парасатпен қаралатын себептердің бірі болып табылады.

Басқа азқажетті емес қазандардың жүктемелерінің өсу мүмкіндіктерін шектейтін себептер болып ереже бойынша апаттық жөндеу мүмкіндігіне алып келетін қызу беттерінің түрпілік күлден тозуы табылады. Күлділігі көп қатты отынды жағатын қазандардағы осы тозу ошақ газдар жылдамдығының кубына пропорционал.

Қолдану статистикасы қазандардың жоспардан тыс апаттық тоқтауларының көптеген саны олардың ең үлкен жүктемелік қиын шарттарда көбірек жұмыс істеген кезде қысқы ең үлкен кезеңіне келетінін көрсетеді.

Қатты қож шығаруы бар қазандарда күл үлесі әдеткіде 85-90% құрайды, сұйық қож шығаруда - 70-80% құрайды, құйынғы оттықтарда - 30-50%. Қатты қож шығаруда қалғып жүрмейтіндіктен және өткір жиектері бар болғандықтан күл бөлшектері өте көп түрпілікке ие.

Екібастұз көмірі күлдің жоғары түрпіліктік еселеуішінен болатын және 40%-дан асып түсетін өзінің жоғары күлділігінен тозуға көбірек қауіпті болып табылады. Қызу беттерінің құбырлары металының қабылданатын қызмет ету мерзімін ескеруі бар есептелген мұндай көмірлерді жағатын қазандардағы ошақ газдарының шекті рауалы жылдамдықтары төменгі деңгейде (6 -7 м/с) болады және қазандық қондырғының  ең үлкен өнімділігін өте қатты шектейді.

Сұйық қож шығаруы бар қазандарда және құйынды оттықтары бар қазандарда түрпілік тозу бар болса да оның қарқыны кіші және бұл себеп шекті қуатты сол жерде шектемейді.

Қазан жүктемесінің есептеуліктен жоғары көтерілу мүмкіндігін шектейтін тағы бір себеп болып қызу беттерінің қождануы табылады.

Қазандық қондырғының «қожсыз» қуаты деген түсінік бар, яғни ыстықтық тәртіп кезінде оттықтағы қызу беттерінің қождануын болдыртпайтын өнімділік. Ереже бойынша қазанның номиналды жүктемесі «қожсыз» қуаттан бірнеше рет төмен болуы керек және қайсыбір шарттар кезінде одан аспау керек.

Дағыралы қазандардың ең үлкен өнімділігін парасатпен қарап шектеу жоғары жүктемелер кезінде қазанның дағырасындағы ылғалды ажыратудың нашарлауымен келісілген. Қазіргі шығырлар жұмыс істегенде 0,1 %-дан аспауды керек ететін будың ылғалына аса қатаң қажеттіліктер қойылады. Бұл қажеттіліктер шығырдың ағынды бөліктерінде, сондай-ақ энергоқұраманың барлық жолдарында қатты заттарды жібермеуімен түсіндіріледі. Шығырдың ағынды бөліктерін тұздармен күрту оның ПӘК-і мен қуатын төмендетеді.

 

 

3 Дәріс. Қазанды іске қосуға дайындау

 

Дәрістің мазмұны: Іске қосу алдындағы дайындау жұмыстарының сатылары, операциялар тізбегі. Жағу сүлбелерін жинау. Қазанды сумен толтыру.[1,9,10,12].

Дәрістің мақсаты: Қазанды іске қосу кезіндегі дайындау операцияларымен танысу.

 

3.1 Жалпы жағдай

 

Қазанды іске қосу – көп басқару операцияларынан тұратын, оның жұмысының ең қиын тәртібі, басқару операциялары белгілі бір ретпен және жиі ең аз уақытта өтуі керек. Мұндай жағдайда шұғыл кезек персоналы арасында міндеттерінің айқын бөлінуі, оның әрекетінің үйлесімділігі, жоғары тәртіп талап етіледі. Сондықтан құрастырудан кейін, күрделі немесе орта жөндеу жұмыстарынан шыққаннан кейін қазанды іске қосу цех бастығының немесе оның орынбасарының басшылығымен өтуі керек. Ал қалған барлық жағдайларда қарсы ауысым бастығының немесе бас машинисттің басшылығымен іске қосылады.

Ұзақ уақытта қордан (үш тәуліктен көп) немесе жөндеу жұмыстарынан кейін қазанды іске қосу алдында көмекші құрал – жабдықтардың, бақылау - өлшеу құрылғыларының (БӨҚ), арматуралар мен механизмдерді ара қашықтықтан басқару құрылғыларының автореттегіштердің, қорғаныстың, бұғаттар мен шұғыл байланыс құрылғыларының жөнделгенін және жұмысқа дайындығын тексеру қажет. Анықталған ақаулар жөнделуі қажет. Қазанның тоқтауына әкеліп соқтыратын қорғаныстың жөнделмеу (бұзылуы) кезінде қазанды іске қосуға тыйым салынады.

Қондырғыны құрастырудан немесе жөндеу жұмыстарынан кейін қолдануға электрстанцияның металдар зертханасының металдың кірістік бақылауы бойынша белгіленген жұмыс көлемінің орындалуы жөнінде тұжырымдамасын жасалғаннан кейін ғана жіберіледі.

 

3.2 Қазан қондырғысын дайындау жұмыстары мен тексерілуі

 

Қазанды жағу кезекті тоқтатылудан немесе жөндеу жұмыстарынан кейін жүреді. Алдымен орындалған жөндеу жұмыстарының сапасын, сонымен қатар қазанның тоқтатылуы алдында кемістіктер журналында тіркелген, кемістіктердің жөнделгенін және ескертулердің ескерілгендігін тексереді. Ол үшін қазанды және оның көмекші құрал – жабдықтарын тексереді, оттықтарды, орауды, қаптауды, жинағыштарды, бу және су құбырларын, олардың арматураларын және тіректерін тексереді. Одан басқа көмекші механизмдер мен олардың жетектерін, тарту – үрлеу мәшинелерін (желдеткіштерді, түтін – сорғыштарды, ауа үрлегіштерді, электр және шығыржетектерді, суыту және майлау жүйелерін), диірмендерді, өңделмеген отын және тозаң сіңіргіштерді, шанаұтарды, тозаң дайындау жүйесінің элементтерін, үрлеуді, күлқожды ұстау және шығару жүйелерін тексереді. Негізгі шарт болып байланысты жарықтануды өртке қарсы дайындық блогын тексеру табылады. Содан кейін шанақтардағы отын қорын және шық ыдысындағы суды, су – бу және газ – ауалық күре жолдарында арматура мен гарнитураның орналасуын, мазут және газ шаруашылығының дайындығын, қорғаныс – тұтандырғыш құрылғыларының жұмысын, бөтен көздерден бу берудің үздіксіздігін, сақтандырғыш клапандарының жүктерінің дұрыс бекітілуін тексереді.

Негізгі және көмекші қондырғыларды қарап шыққаннан кейін, жұмыстың орындалуын тексергеннен кейін және наряд жабылғаннан кейін ауысым бастығы оперативті журналда жазып, іске қосылған уақытын көрсетеді, ол жөнінде іске қосылумен байланысты электрлік, химиялық, отындық және тасымалдау цехтарының бастықтары, сонымен қатар бақылау - өлшеуіш құрылғылар мен автоматика цехтары хабардар етілуі тиіс.

Қашықтан басқарудың, сигнал беру жүйесінің, бұғаттаудың, қорғаныстың және автоматиканың электрлі сүлбелері жиналғаннан кейін, жергілікті шарттармен сәйкес тексергеннен және бақылау – өлшеу аспаптарын қосқаннан кейін электржетегінің өзіндік мұқтаждық блогының электрлі сүлбелерін жинауды және қазанның тәсілдемелік сүлбелерін жинай бастайды (газауалық күрежолының тұтандырушы, бу – мазутты шаруашылықтың, тозаңдайындаудың, күлқожды ұстау мен шығарудың, үрлеудің және тазалаудың).

Газ – ауа күрежолының сұқпажапқышының ашық тұруы кезінде ауа шығыны көрсетілгенге қарағанда 25% - дан кем болмайтын ошақты және қазанның газжолын ұзақтығы 10 мин көлемінде мұқият желдетеді.

Су – бу күрежолындағы артықтық қысымы сақталған кезде суымаған күйде қазанды жағу алдында зиянды термиялық кернеу мен тым суытуды болдырмас үшін жағудың 15 мин алдында желдету жүргізілуі тиіс.

Қазанды желдетпес бұрын ошаққа және қазанның газ жолына кез келген ашық алауды немесе тасымал шамын шарт еткен дауыс немесе жиналған газдардың жарылысы қаупінен кіргізуге тыйым салынады.

Желдеткеннен кейін ошақта газдың бар - жоғын анықтау үшін ошақтың жоғарғы бөлігінен сынама алынады.

БӨА–ның автоматиканың, қорғаныстық, бұғаттау мен сигнал беру жүйесінің ақаулығы кезінде қазандық қондырғыны іске қосуға тыйым салынады.

Одан басқа, іске қосуға дайындау кезеңінде тұтандырғыш – қорғаныстық құрылғыларды тексеру керек, ал ол болмаған жағдайда жеткілікті мөлшерде қол тұтандырғыштарын дайындау керек. Негізгі бу өткізгіштерінің ағызу сүлбелерін дайындау қажет. Қожшығарудың таспалы тасығыштарын жұмыста жүргізіп көру қажет.

 

3.3 Қазанды сумен толтыру

 

Қазан қондырғысын толтыру үшін газсыздандырылған су қолданылу тиіс. Құрамында ерітілген оттегі мен бос көмір қышқылы бар газсыздандырылмаған сумен толтырған жағдайда құбыр жүйесінің ішкі бетінің тоттануы қарқынды жүреді, сондықтан тыйым салынады.

Қазан агрегатында су және бу күрежолының түзгілерінің қабырға қалыңдықтары әртүрлі және әртүрлі жылдамдықпен қыздырылады. Үнемдегіштер мен бутүзуші құбырларының қалыңдығы біршама су болғанда, олар тез қыздырылады, ал дағыралардың және жинағыштардікі қалың – едәуір баяу қыздырылады.

Дағыра металының ішкі қабаты сыртқыға қарағанда тезірек қызады. Тәжірибелер көрсетк -

5 сурет – Дағыраны сумен       кендей, ыстықтық айырымын ∆tқаб  келесі кейіп -

    толтырғанда қабырға           теме бойынша анықтауға болады:

температурасының өзгеруі

∆tқаб = ,

мұндағы w – ысытатын ортанаң ыстықтығының көтерілу жылдамдығы;

                а – ыстықтық өткізгіштік еселеуіші.

Солай болғандықтан қабырғаның қалыңдығы бойынша температураның өзгеруі шаршы парабола бойынша жүреді. Дағыра қабырғасының ішкі және сыртқы беттерінің температуралық айырымы ысытатан ортаның температурасының көтерілу жылдамдығына пропорционал, ал оны анықтау күрделі

 

∆tқаб = δ².

 

Ыстық сумен тез толтыру кезінде дағыраның біркелкі емес қыздырылуы дағыра қабырғасының ішінде қауіпті температуралық кернеуді туғызуы мүмкін, әсіресе қабырғаның бастапқы температурасы төмен болған жағдайда. Металдың ысытылған қабаты кеңейе бастайды, ал бұл кезде суық қабаты кеңеюге кедергі жасайды. Осының нәтижесінде, дағыра қабырғасының ішкі қабаттарында қысу кернеуі, ал сыртқы қабаттарында – керілу кернеуі пайда болады. Теориялық есептеулер көрсеткендей бұл кернеулер жеткілікті жоғары мәндерге дейін барады және іске қосудың бірнеше рет қайталануы металдың азциклді шаршауын және онда жарықты пайда болуын туғызуы мүмкін.

Жуықтық есептеулерде, дағыра қабырғасын тегіс деп алып, температуралық кернеуді жеңілдетілген кейіптеме бойынша есептеуге болады:

 

σ_х= .

Электрстанцияларда жүргізілетін техникалық тексерулер жоғары қысымды қазандар дағыраларының құбырлық саңылауының бетінде, түбінде жалғастықтардың пісірілген жерінде, дағыраішілік құрылғылары пісіру аймақтарында жарық түріндегі зақымдарды тапты. Аталған зақымдар көптеген факторлардың жиынтығымен байланысты, соның ішінде пайдаланулық, қазанды дағыра металының ыстықтығынан біршама айырмашылығы бар сумен толтыруға байланысты. Сондықтан, қазанды сумен толтыру кезінде дағыра бойында термиялық кернеулерді болдырмас үшін, келесі ережелерді жетекшілікке алу керек:

1)                Қазандағы қысым атмосфералыққа жақын кезінде дағыраны ыстық сумен (tқаб = 200–300 ºС) толтыруға тыйым салынады. Тұтандыруды жүргізу үшін суымаған қазанда толтыру бос дағыра металының жоғарғы бөлігінің ыстықтығы 140 ºС – дан асса, гидротұщыландыру үшін оны сумен толтыруға тыйым салынады.

2)                Қазанды суық күйінде іске қосу кезінде және оны дағыраның қабырғасының ыстықтығынан жоғары ыстықтықты қоректік сумен қоректендірілуі тиіс, яғни оның үнемдегіште суытылу кезінде дағыраға түсетін су мен дағыра бойының ыстықтық айырымы 40 ºС – дан аспау үшін.

3)                Ыстықтығы дағыра қабырғасының ыстықтығынан төмен болатын қоректік сумен дағыраны толтырған кезде дағыра түбінің қабырғасының температурасы мен қоректік су температурасының айырымы 40 ºС – дан кем болғанда рұқсат етіледі.

Байланыстың бұзылуына әкеліп соқтыратын кернеудің жоғарылауын болдырмау үшін, суық күйінде іске қосқан кезде температурасы 100 ºС – дан аспайтын сумен толтырған дұрыс. Алғашқы кезеңде қазанды біршама шығынмен толтырған дұрыс. Судың температурасы дағыраға кірісінде 60-70 ºС – дан аспауы қажет. Күрежолды қыздыру және шығынды жоғарылату бойынша дағыра алдындағы температураны 80-90 ºС – ға дейін жеткізеді. Температуралардың бірден түсу шамасы ысыту жылдамдығымен анықталатынын ескере отырып, қазанды сумен толтыру дағыра металының күйіне байланысты 1-2 сағат көлемінде жүргізілгені дұрыс. Қазанды тұтандыру деңгейіне дейін сумен толтыру керек (су көрсеткіш құрылғысының деңгейі). Қазанды толтыру кезінде қазан қалқандарының және үнемдегіштің ағызу тығыздығын тексеру қажет (жабу вентильдерінен кейінгі құбырлардың ыстықтығы бойынша ұстап көру).

Қазанды толтырғаннан кейін дағырадағы су деңгейінің төмендемегеніне көз жеткізу керек, қарсы жағдайда, тығыздалмауды тауып, оны жөндеу керек және қазанды бастапқы деңгейге дейін толтыру керек.

 

 

4 Дәріс. Қазандық қондырғысын іске қосу (дағыралы қазан)

 

Дәрістің мазмұны: Іске қосу операцияларына қойылатын талаптар. Тұтандырудың тізбегі, қысымның көтерілуінің жылдамдығы. Қысымды көтеру операциялары кезіндегі персоналдардың іс-әрекеті. Қазанды іске қосу жылдамдығының негізгі шектеулері [1,8,9,10,11,12].

Дәрістің мақсаты: іске қосу операцияларымен танысу.

 

4.1 Жалпы жағдайлар

 

Қазандық қондырғыларды іске қосу мақсаты, яғни қазандық тұтандырушы оттықты пайдаланбай жұмыс істегенде, будың нақтылы параметрлері мен будың қажетті өнімділігінің жетістігі болып табылады. Қазандықты іске қосудың ұзақтылығы (қажетті жүктеме мен будың параметрлеріне жеткенше алғашқы тұтандырушы оттықтың тұтану уақытының кезеңі ) негізінен мынаған тәуелді:

-          тұрып қалу мен тоқтату әдістерінің ұзақтылығын анықтайтын, қазандықтың алғашқы жылулық жағдайына;

-          жұмыс параметрлері, сұлба мен қазандық қуатына;

-          қазандықты іске қосуға бейімділігіне (сонымен қатар іске қосу процесінің автоматты деңгейінен);

-          қолданылатын іске қосу технологиясына.

Қазандықты іске қосу тәртібі келесі талаптарды орындауы қажет: қазандықтардың барлық элементтерінің салқындауы немесе бірқалыпты қызуы үшін қажетті, ішкі қазандық процестерінің сенімді ағуын қамтамасыз ету керек; металдағы рұқсатты термиялық кернеулермен анықталатын, қазандық элементінің қызу жылдамдығының шамасынан аспауы керек; энергия мен отынды іске қосу шығындары мүмкіндігінше минималды болуы керек; қызмет көрсететін персоналдар мен жабдық жұмыстарының қауіпсіздігі қамтамасыз етілуі керек. Дағыралы қазандықты іске қосу сұлбасы 6-суретте көрсетілген.

ҮҮРҚ - үзіліссіз реттейтін қақпақша. В – айналмалы желдетпе – айналым  сызығы d – ағызба. БЖ – будыасқыздырғыштарды желдету. НБЫ - негізгі булық ысырма. БЖ - буқұбырларын жалғағыш. ЖҰ - жағу кезіндегі ұлғайтқыш. ҚЫШҚ - қысым мен ыстықтықты шегергіш қондырғы. Ө.М.Б. - өзіндік мұқтаждықтарды біріктіру. РҚҚ - реттегіш қоректік қақпақша. ЖТ - жағу кезіндегі торап. ҚБ - қоректік бас жол.

6 сурет  – Дағыралы қазандықты іске қосу

 

4.2 Тұтану мен қысымның көтерілуі

 

Тұтанудың алдында қазандықты іске қосуға кедергі келтірмейтін барлық бақылап-өлшейтін аспаптар, алыстан басқару және барлық технологиялық қорғаулар мен бұғаттар, сонымен қатар ошақтағы сиретілу реттегішін және тұтандыру бүркегішінің реттегішін (егер ол болған жағдайда) міндетті түрде қосу керек. Үрлемелі желдеткіш пен түтін сорғышты ашу (развернуть) және ошақтың ( 2-3 кгс/м²) жоғарғы бөлігінде сиретілуді реттеу керек.

Тұтандыруға кірісу. Қазандықта ЗЗУ-дың болмауынан қолдан тұтандырғыш рұқсат етіледі.

Егер тұтандыру кезінде, жануды реттеу процесінде бірінші мазутты бүркігіште мазут бірден жанбаса немесе өшіп қалса, онда бірден бүркігішке мазут және буды жіберуді тоқтату керек, сөну себебін анықтап, оны болдырмаудың алдын-алу қажет. Осыдан кейін, алдын-ала 10-15 минут аралығында қазандықтың ошағы мен газ жолын желдетіп алып, жоғарыда айтылған тәртіп бойынша тұтандыруға қайтадан кірісу керек.

Бірнеше бүркігіштегі мазутты алаудың сөнуі кезінде, барлық бүркігішке  мазут және буды беруді бірден тоқтату керек. Сөну себептерін жою және қазандықтың ошағы мен газ жолын 15 минут аралығында елупроцентті ауа шығысымен толықтай желдеткеннен кейін жоғарыда айтылған тәртіп бойынша тұтандыруға кірісу керек.

Оттық ернеуінде қажетті мөлшердегі ауаның болмауынан немесе оны мазутпен дұрыс араластырмауынан, қалқанның беті мен оттықтың астына мазутты лақтырып тастауына, оны оттық құтысынан шығарып, қазандықтағы газ жолының шөгуіне және қыздыру бетіндегі болуы мүмкін күюге әкеліп соғуы мүмкін.

Қазандықты іске қосу шарттарының көптеген зерттеулері осы процестерді лимиттейтін түйіндер  болып қазанның қалыңқабырғалы элементтері, буды аса қыздырғыштардың иірілмелері, жүргізуді азайтқыш қондырғылар, тұтандыру жүйесі, басқару, автоматтау, басқару  қондырғылары болып табылады.

Жану жылдамдығын бақылауды қанығу температурасы бойынша жүргізген ыңғайлы. Қазіргі қазандық агрегаттарда алғашқы жағу кезеңінде дағыра қабырғаларының бірқалыпты қызуы бақыланады. Бу кеңістігінде болатын оның қабырғасының жоғарғы бөлігі төменгі жағына қарағанда жылдам қарқынмен қызады, өйткені жылу беру еселеуіші бу шықтануы кезінде судан қабырғаға дейінгі жылу беру еселеуішінен 3-4 есеге дейін артық болады. Нәтижесінде теңеуліксіздігі әртүрлі жағу кезеңінде 60 – 80 ⁰С-қа дейін жетуі мүмкін. Температураның салыстырмалы айырымы кезінде дағыра иілу формасына өзгеріске ұшырауы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей температура айырымы 20-30⁰ С болған кезде металда кернеу 2 есеге дейін өседі.

Жоғарыда айтылғандарды қорытындылай келе қазанды жағу кезеңінде қарқынды температураның өсім жылдамдығы, шарт бойынша қазанның дағыра қабырғаларының рұқсат етілетін термиялық кернеулері мен буды аса қыздырғыштар қабырғаларының рұқсат етілетін температурасы, дағырада 20 кгс/см²  аз қысым кезінде минутына 2 ⁰С-тан және 20 кгс/см²  артық қысым кезінде минутына 2,5 ⁰С-тан аспауы керек, осыған орай жағу кестесімен қазандағы қысымды көтеру қамтамасыз етіледі.

Осыдан дағыралы қазанның салқын жағдайына байланысты жағу ұзақтығы, бу параметрлерінен тәуелді мысалы 3-5 сағатты құрайды.

Қазанды дұрыс іске қосудың негізгі шарты: іске қосу шарттарын сақтау, рұқсат етілетін температура шамасында жұмыс істеу, температураның құлауы мен қазанның барлық элементтері үшін оларды өзгерту жылдамдығы болып табылады. Үнемділік шарттары бойынша қазанды іске қосудың әрбір кезеңі, нақты рұқсат етілетін жылдамдықпен жүргізілуі керек, яғни іске қосудың ұзақтығын қысқартуға мүмкіндік береді және іске қосу шығындарын азайтады.

Жағу уақытында қазанның ағындық бөліктерінде түтінді газдың температураларын және ауа қыздырғыштағы ауа температурасын мұқият тексеру қажет. Өрттің пайда болуы кезінде (жанудың белгілері, газ жолында газ температурасы әдеттегіден 20-30 ⁰С-қа күрт көтерілгеннен деп есептеуге болады) бірден газ жолдарын қарау керек. Егер қарау нәтижесінде өрттің пайда болуы дәлелденсе, бірден жағуды тоқтату керек, үрлемелі желдеткіштерді, ыстықты үрлейтін желдеткіштерді, түтін сорғыштарды  тоқтатып, түтін сорғыштар мен желдеткіштерге бағытталатын аппараттарды жауып, оттыққа екіншілік ауаны жеткізетін қақпақшаны жауып, барлық бақылағыш пен кірменің тығыз жабылғандығын тексеріп және өрт сөндіретін қондырғыларды қосу керек.

Міндетті түрде төмендеген жұмыс көрсеткіш деңгейінің жөнделгендігі мен қосылғандығын тексеру қажет. Төмендеген көрсеткіш деңгейі бойынша дағырадағы судың деңгейін бақылау үшін олардың көрсеткіштері суды көрсететін аспаптармен сәйкес болғанда ғана жүргізіледі.

Қазанды жаққан кезде дағырадағы төменгі және жоғарғы рұқсат етілетін мәндер арасындағы судың деңгейін ұстап тұрып, артық суды апаттық ағыншалар арқылы төгіп тұру керек. Жағу алдында қазанды толықтыру қолмен жүргізіледі. Қазанды автоматты қоректендіретін реттегішті қосар алдында, дағырадағы судың деңгейі бойынша қорғауышты қосу керек.

Дағыраға келетін судың температурасын толықтыру кезіндегі дағыраның өн бойындағы температурасы 40 ⁰С –тан ерекшеленбеуі керек.

 

 

4.3 Іске қосу кезінде үнемдегіш және буды аса қыздырғыштың жұмыс сенімділігін көтеру

 

Қазанды іске қосқанда үнемдегіштің сенімді суынуына үлкен мән беріледі. Жұмыстың қалыпты жағдайларында сулық үнемдегіштерде судың жылдамдығы жеткілікті және жылулық бірқалыпсыздық аз. Бірақ іске қосарда СҮ-тің жұмыс тәртібі қалыпты жағдайдағыдан ерекшелінеді. Сенімді суыту болмағандықтан оның шығу бөлігінде аса қызған бу пайда болып, құбырлар қатты қызып кетуі мүмкін. Жағу кезінде қоректендіру периодты түрде жүргізіледі. Сол себепті судың температурасының толқуы мен қабырғаларда температуралық кернеулер пайда болады.

Жағу кезінде үнемдегіштерді аса қызудан сақтау үшін кеңінен екі түрлі сұлба қолданылады: қазан дағырасы үнемдегіштің төменгі коллекторымен жалғастырылатын, кері қайтару сұлбасы (көп сатылы үйлестіруде шығу сатысының кіріс коллекторына жалғасады); үнемдегіштен кейін су деаэраторға немесе станцияның қоректік күбісіне қайтатын қуылатын сызықты сұлба.

Қазанды жағу кезінде буды аса қыздырғыштың ирірілме металының температурасын бақылау қажет. Жағу тәртібін осы температуралар рұқсаттыдан аспайтынтай ұйымдастыру керек.

Қалыпты жүктемеге қарағанда, жылудың мөлшері газбен берілетін бу асақыздырғыш саласында салыстырмалы түрде аз, олар арқылы будың шығыны үлкен емес, сондықтан жағу кезінде АҚ иірілмесі қызып кетуі мүмкін. Қарапайым жағдайда қабырға ыстықтығы бу ыстықтығынан 12-30^оС-ға жоғары болады. Қазанды қосқандағы басқаша көрініс болады. Жағудың бастапқы кезеңінде бұл айырма 150-250 ^оС-ға жетуі мүмкін, сондықтан жағу кезінде құбырлардың күйіп кетуін болдырмас үшін буды аса қыздырғыш арқылы 10-15% буды жіберіп алу керек. Будың көрсеткіштеріне қарай үрлеу пайдалы өтуі мүмкін. Жатық буды аса қыздырғыштар үшін құюды сумен жасауға болады.

Өтетін бумен құбырларды суыту жеткіліксіз болса, буды аса қыздырғыш аймағында газдардың ыстықтығының өсіп кетуін болдырмас үшін, жағудың тәртібін өзгерту керек.

Одан басқа, жағу барысында ошақ шымылдығының иірілме металын қорғау үшін, қазанға қоректік суды бүркуі бар жағатын буды салқындатқыштар орнатылады.

 

 

5 Дәріс. Қазанды магистралға қосу және негізгі отын түріне ауыстыру

 

Дәріс мазмұны: бу құбырының қыздырылуы, бу құбырын қыздыру жылдамдығы, қазанды магистралға қосу. Қазанды қатты отынға ауыстыру шарты, ауыстыру кезіндегі операциялар тізбегі [1,7,8,9,10].

Дәріс мақсаты: операциялармен және қазанды магистралға қосудағы шарттар және қазанды қатты отынға ауыстырумен танысу.

 

5.1 Магистралға дейін бу құбырының қыздырылуы

 

Магистралға қазанды қосудан бұрын жалғастырғыш бу құбырының қазаннан булық магистрал аралығында қыздыру керек. Бу құбырындағы қысым мен температураның көтерілуі үшін ішкі кернеуді біркелкі аламыз.

Қыздырылған жағдайда, барлық аспаптардың қажетті қысымы мен температурасында, металдың қыздырылған аймақта, қыздырылған аймақта барлық реттегіштердің ашық екеніне көз жеткізу керек.

Бу құбырының қыздырылуы бу ысырмалы байпас арқылы жүзеге асады. Бу құбырына ақырындап буды беріп және 1-2 кгк/см²  қысымды орнату. Қазанда қысым көтерілуімен қатарлас бу құбырында қысым көтерілуі орындалады.

Қысым көтерілуі құбылысында шықтағыш ревизиямен қосылып және бу жүргеніне көз жеткізу керек. Жоғарғы қысымды кеңейткіш үрлегішке басты бу құбырының үрлегішіне реттегішті ашып ревизияны жабу керек.

Бу құбырының қыздырылуының жылдамдығы 3-4 С/мин аспауын бақылап тұру керек.

Бу құбырының қыздырылу жылдамдығы жалпы жалғасуы 2,5-3сағ.

Бу құбырындағы қысымның жоғарылауы басты бу құбырының металының температура жылдамдығының жоғарлауын жоғарғы қысымдағы кеңейткішүрлегіштегі реттегіш үрлегішпен реттейміз.

Қысымныңтолық жоғарлағаннан кейін, ГПЗ ашып және оның орағытқыштарын жабамыз.

Бу құбырының қыздырылуы кезінде судың ұруын, дірілдің болмауын қадағалап, тіректердің, аспалардың, арматуралардың күйін тексеріп, бу құбырларында жылулық ұлғаюларды белгілерден тексеру керек.

 

5.2 Қазанды магистралға қосу

 

Магистралға қазанды қосқанда жақсылап газсыздандырғаннан кейін және ГПЗ-1-ден ГПЗ-2-ге дейін бу құбырының қыздырылуы болады. Қазаннан кейін бу қысымы қосқанда едәуір төмен болып, (1-2кгк/см²) артық емес немесе бу құбырындағы жалпы қысымға тең. Байпасты ашқан кезде қысым айырымынан пайда болатын бу ағыны магистралға емес, қазанға барып, дағырадағы бу көлемінде тоқтап, қысым тұрақтыланады. Қысымның көп төмендеуі, қанша көп болса, соншалықты гидравликалық соққысын және бу құбырындағы температураның өзгеруін азырақ болдырады.

Қосар алдында өткір будың ыстықтығын және кенеттен төмендеуді немесе шығар алдындағы ыстықтың түсуін бақылау керек. Қазанды абайлап қосу керек, магистралды булық ысырманың байласын асықпай ашып, ысырманың жан-жағындағы қысымның теңдесуінен кейін ысырма ашылады, ол толық ашылғаннан кейін байпас жабылады. Осыдан кейін бу құбырында гидравликалық соққыларымен дүмпулер болады, тез арада қазанды қосу операциясын тоқтату керек, қазандағы қысымды тоқтатып, бу құбырын жақсылап қыздырып, содан кейін қайтадан қазанды іске қосамыз.

Ысырмаларды толық ашқаннан кейін магистралды ысырма алдындағы бу құбырының дренажын жабамыз.

Қазан іске қосылып тұрған кезде жану тәртібін өзгертуге тиым салынады.

Қазанды магистралға қосқаннан кейін ЖҚҚШҚ (РРОУ)-ды өшіру керек және жүктеменің көтерілуі, манометрдің көрсеткішін бақылап, су және будың шығыс өлшеуішін, дағырадағы су деңгейі, буды аса қыздырғыш жолы бойынша ыстықтықты және буды аса қыздырғыштың ирек түтік металының ыстықтығы. Қыздырылған бу ыстықтығын реттегішін қосу үшін көрсетілген бу ыстықтығына жетуі керек. Қалған автоматты реттегіштер орнықты жұмыс тәртібіне жеткеннен кейін және көрсетілген қазан жүктемесі 70% болады.

Егер қазан бірден немесе түпкілікті жөндеуден кейін жұмысқа қосылса, онда толық қысымға жеткенде, қазанды магистралға қосқанға дейін сақтық қақпалар реттеледі.

 

 

 

5.3. Қазанды қатты отын жағуға ауыстыру

 

Көмір тозаңын сенімді тұтандыру үшін қазанды жағар алдында жану құтысын отынмен жағып қыздырып алу керек. Қызу дәрежесі отын түріне, оның тектесу қабілетіне, ылғылдылығына және т.б. байланысы.

Қазанды қатты отын жағуға көшіру үшін барлық мазурт бүркігіштері жұмыс істеуі керек. Қазанды қатты отын жағуға көшіру мазут бүркігішінің алау жануы тұрақты қалыпқа жету керек және ыстық ауа ыстықтығы ауа қыздырғышымен 250 ⁰С-тан артық, көмір тозаңын қалыпты тұтандыру үшін. Қазандағы отынның ұшпа заттарының шығасы 15% аз, қазанды қатты отын жағуға көшіруге рұқсат беріледі егер ошақтың көрсетілген жылулық жүктемесі 30% дан төмен болса. Отындардың ұшпа заттарының шығуы 15% жоғары болса, тозаң беру төмен жүктемеде рұқсат етіледі, пайдалану нұсқауы бойынша орнатылады.

Тозаңды жағуға көшіруге және тозаң дайындау жүйесінің жұмыс тәртібінің күйге келтірілуі үшін ошақтағы алауды бақылау керек.

Алаудың толық үзілген жағдайында ошаққа тозаң беруді тоқтатып, бүркігішке мазут беруді тоқтатамыз. Ошақта толық желдетілгеннен кейін және қайтадан газ жолында мазут бүркегіштерін жағады және оттықтарға тозаңды беруді жаңартып, жануды қалыпты қалыпқа жеткіземіз.

Қазанды тозаң жағуға көшіру құбылысында дағырадағы су деңгейін, металл ыстықтығын, бу қыздырғыштың иірмесін газ жолы бойынша ыстықтығын, тозаңды алаудан айырудың болмауын мұқият бақылау керек.

 

 

6 Дәріс. Тура ағынды қазандықты іске қосу сұлбасы. Іске қосу ерекшеліктері

 

Дәріс мазмұны: іске қосу сызбасына қойылатын талаптар. Типтік сызбалар, негізгі элементері, іске қосу операцияларына талаптар. Бір орағытқышты (байпас) және қос орағытқышты іске қосу сызбалары. Әртүрлі жылулық күйдегі іске қосулар. [2,3,4,8,9,10,12].

Дәріс мақсаты: іске қосу операцияларымен және тура ағынды қазандықтарды іске қосу ерекшеліктерімен танысу.

 

6.1 Тура ағынды қазандықты іске қосу сызбалары

 

Тура ағынды қазандық қондырғылары негізінен қуатты энергетикалық блоктар үшін қолданылады. Блоктартың ықшамдылығын және орағытулығын қамтамасыз ету қажеттілігі, әртүрлі жұмыс тәртібінде олардың жоғары сенімділігі мен үнемділігін сақтау жылулық және іске қосу сызбаларын өндеу кезінде үлкен қырағылықты талап етеді.

Блоктардың іске қосу сызбаларының әртүрлілігін әртүрлі типті қазандықтардың, шығырлардың, істен шығару және жағу құрылғыларының, негізгі және аралық булардың температураларын реттеу әдістерінің, сонымен қатар құрылымдарының және аралық буасақыздырғыштың салқындату әдістерінің қолданылуымен түсіндіріледі.Негізгі көңілді кең таралған және келешекте аса аумалық тура ағынды бу қазандықты блокқа бөлеміз.

Блокты сенімді іске қосу шарттары жаңа және аралық бу көрсеткіштерін қанағаттандырады. Қазандық жолында орнатылған ысырмалар қарастырылған. Онда ысырма алдындағы қысым жұмыстық қысымға жақын болады, ал одан кейін талап етілген деңгейге дейін төмендейді (шығырдың және келесі беттердің қызу шарттарына байланысты).

Сырғымалы көрсеткіштерде жұмыс тәртібін қамтамасыз ету үшін өзінің ысырмаларымен бірге бу қазандықтарынан кейін немесе ысырмада орналаса алатын жағу айырғыштары қарастырылған. Осыған сәйкес сызба шығарылған және ішене айырғыштармен деген атау алды.

Құбырлар арқылы кедергі қақпақшалармен 5 ішене ысырма алдында қазандық жолына 2 жалғастыратын ішене айырғыштармен 4 (7 суретті қара) сызбасы ең жиі қолданылады. Айырғыштар жұмыстық дененің әрбір ағынына қондырылады.

Айырылған ылғал құбырлар жүйесі және кедергі қақпақша 3 арқылы шығыр шықтағышына14 лақтырылады, ал бу  ішене ысырмасынан кейінгі аса қыздыру жолына 8 түседі. Бу шығыны қысым және ыстықтықты шегергіш қондырғымен( РОУ) 9 немесе істен шығару құрылғысымен (ПСБУ) реттеледі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-реттейтін қоректік қақпақшасы; 2,8-қазанның бу өндіретін және буды аса қыздыратын жолдары; 3,5,7-  кедергі қақпақшалар: ысырмалары; айырғыштан суды азайтудағы, оған кірудегі және шықтанбаған будағы (выпар); 4- ішене айырғыш; 6,11-ішене және негізгі бу ысырмалар; 9-РОУ; 10-ПСБУ;
12,13- бу шығырлары,14- шықтағыш, 15- жағатын кеңейткіш; 16- бу біріктірмесі (коллектор).

7 сурет - Ішене айырғышы бар тура ағынды қазанды іске қосу сұлбасы

 

Ошақтық қалқанның салқындату шарты бойынша іске қосу кезінде жұмыс денесінің шығының номиналдықтан 30 % ұстау. Максималды отын шығыны іске қосу кезінде ішене ысырмадан кейінгі буды аса қыздырғыштың бірінші пакетінің жұмыс температуралық шарттарымен анықталады.

Бұл пакеттің қабырғаларының температурасын зерттеу қорытындысы бойынша бусыздандыру тәртібінде бастапқы отын шығыны іске қосу кезінде суық күйінен 10-12% көп болмауы қажет. Бақылау көрсеткіші болып 550 ⁰С аспайтын осы беттің алдындағы газ температурасы табылады. Буды беру сызбасы және аралық  буды аса қыздырғышты салқындатуға байланысты бір және екі байпасты блоктарды іске қосу сызбалары айырады.

Бір орағытқышты сызба кезінде бу құбырынан жаңа бу артығы істен шығару құрылғысы арқылы шықтағышқа жіберіледі. Аралық буды аса қыздырғыш не салқындамайды, немесе қазандықтың жағу түйінінен немесе өзіндік қажеттіліктер коллекторының буымен салқынтатылады.

Екі орағытқышты сызбада жаңа бу құбырынан салқын бу құбырына бу беру қарастырылған, содан кейін шықтағышқа аралық буды аса қыздырғыштың ыстық бу құбырынан өту қарастырылған. Бұл мақсат үшін сонхронды жұмыс істейтін екі істеншығару құрылғысы қондырылады. Екі байпасты сызбаны буды аса қыздырғыш жоғары температуралы зонада орналасса (850⁰ С – ден жоғары) және оны міндетті түрде салқындату қажет болса қолданылады.

 

6.2 Іске қосу операциялары

 

Айырғыштық тәртіпте ВЗ алдында жұмыс айырғышқа 4 бағытталады, айырғыштан кейін будың қажетті мөлшері аса қыздыру беттеріне жіберіліп, қалған бөлігі жағу кеңейткішіне беріледі. Ішене ысырманы қолдану ішене ысырмаға дейінгі ортаның номиналды қысымын ұстап тұруға және ауыспалы яғни біртіндеп шығыр алдындағы, бу құбырларында және аса қыздыру беттерінде температураны және қысымды жоғарылатуға мүмкіндік береді. Бұл ВЗ-ға дейінгі кернеулі беттердің және одан кейінгі бу құбырының біртіндеп қызуы кезінде  сенімді жұмысын қамтамасыз етеді. ВЗ-дан кейінгі көрсеткіштерді жоғарылату қазандықтың іске қосу алдындағы бастапқы күйімен және қалыңдықты детальдардың – біріктірмелердің, құралдардың, бу бөлетін құрылғы корпустарының және шығырдың талап етілген қызу жылдамдығымен анықталады.

Суық күйінен іске қосу. Блоктың ұзақ уақыт  тоқтауынан кейін іске қосылуы жұмыстық ортаның қысымы мен температурасының төменгі күйінде басталады және жану оттықтарының қосылу кезінде жүргізілген ВЗ-ға дейін қыздыру беттерін ыстық жуумен жалғасады. Аралық қыздыру жолдары шығырдың қосылуынан және шығырға бу келгеннен кейін қыздыру басталады. Бұл кезде тұрақты түрде бу температурасы, қазандық элементтерінің қабырғалары  және бу құбырлары бақыланады және салқындату мен бүркуді қосу арқылы оларды реттейді. Бу құбырын қыздырудан кейін ОҚА (ЦСД) – ға бу береді және біртіндеп жүктемені көтере бастайды.

Дайындық операцияларын бітіргеннен кейін бүркігішті қосады осыдан кейін дереу қыздырылған будың және аса қыздырғыштардың әлі салқын беттеріндегі будың шықтарының аса қыздырғыштарда кенеттен енуі кезінде жылулық соққыны болдырмау үшін қақпақша 7 ашылады. Ыстық жууды жүргізу кезінде және оның аяқталуына дейін отын шығынын орнатады В=(0,06-0,07)·В_ном. Ыстық жууды бітіргеннен кейін суды кеңейткіштен Р-20 шықтағышқа 14 ауыстырады және Р-20 деңгейіне реттегішті келтіреді. Сосын отын шығынын жағылғанға дейін В_р=(0,10-0,12)·В_көрс  көтере отырып көрсеткіштер мен бу шығынын жоғарылата бастайды. Бұл кезде ВЗ алдындағы (t_воз = 300-310 ⁰С) ортаның және бұрылу камерасындағы (υ_ПК = 500 - 550 ⁰С) газдардың ыстықтығын бақылайды.

ВЗ-ға дейінгі қанығу температурасынан жоғары температураның  қажет мәніне t_ВЗ¹ = 410 ⁰С жеткізгеннен кейін, Др-2 қақпақшасын және буды айырғыштан 4 және суды жіберу ысырмасын жаба отырып тура ағынды тәртіпке көшеді. Қазандықтың жылубөлінуін жоғарылата отырып және осы уақытта негізгі отынға көше отырып, шығырды жүктемелеу тураағынды тәртіпте жүргізіледі.

N = 0,6 N_ном жүктемесі кезінде  реттегіш қақпақшасын жаба отырып жаңа буды номинальды қысым 24 МПа көшіреді, блоктың қысым реттегішін қосады, ВЗ толығымен ашады және бүрку жүйесін толық қысымға ауыстырады. Біртіндеп бу температурасын жоғарылату арқылы номинальды  қысымға көшумен блокты 100% жүктемелейді. Жаңа бу мен аса қызған будың номиналды температурасына жету үшін бүркуді қосу арқылы реттеледі, сосын іске қосуды өшіру арқылы штатты бүркуге көшеді.

Блоктың суық күйінен және олардың сызбақ-тапсырмалары басқа күйден іске қосудың базасы болып табылады.

Ыстық қордан, ыстық және суымаған күйден іске қосу.  Қазандықтың толымсыз салқындауы кезінде (коллектор температурасы 80⁰С арттады) суымаған күйден іске қосылады. Шығырдың қалыңдау бөлшектерінің, бу құбырлары  мен коллекторлардың салқындау дәрежесіне және алдыңғы блоктың тоқтау ұзақтығына байланысты блоктардың суымаған күйден іске қосылуы әртүрлілігімен ерекшеленеді. Алдын-ала қыздыру талап етілмеген жағдайда аз уақытқа тоқтаған (45 сағат) және бу құбырларында қыздыру талап етілген ұзақ уақытқа (90 сағат) тоқтаған суымаған күйден іске қосылатын түрін шартты түрде ерекшелейді.

Ыстық күйден іске қосу блоктың 2-8 сағатқа тоқтауынан кейінгі жүргізіледі және тым тез қосылуымен, айналым су тасығыштағы кеңейткіштен суды жіберуде істен шығаруымен, бу құбырының алдын-ала қыздыруында буды өткізуді азайтуымен немесе өткізбеуімен, аралық жиілікте кедергісіз п=50 1/с дейін кенет шығырдың қосылуынан кейін айналым жиілігін жоғарылатумен сипатталады. Ыстық күйден нормадағы жүктемеге дейін іске қосу уақыты 2,5 сағатқа дейін, бұл суымаған және салқын күйден іске қосудан 1,8-2,5 есе аз.

Ыстық қордан іске қосу  ұзақтылығы жоқ және тура ағынды тәртіпте жүзеге асуы мүмкін.

Энергетика және энергияны пайдаланудың даму үрдістері блоктардың ыстық күйде немесе тоқтауда жиі шығуын болжайды, сондықтан олардың суымағын және ыстық күйден іске қосуы кең таралған.

 

 

7 Дәріс. Қазандық қондырғыларды тоқтату мен салқындату

 

Дәрістің мазмұны: қазандық қондырғыларды тоқтатудың негізгі түрлері. Бу қазанын қалыпты түрде тоқтату. Қазанды тоқтатқандағы негізгі тәсілдер. Қазанды салқындату. Қазанды сақтау. Апаттық жағдайда тоқтату. [1,8,9,10,11,12]

Дәріс мақсаты: апаттық жағдайда қазанды тоқтату тәсілдерімен танысу.

Тікелей қызметкерлердің қолымен қазандық қондырғыны салқындатып тоқтатуды төртке бөлеміз: «ыстық күйден» қорға тоқтату, «салқын күйден» қорға, жөндеуге, апаттық тоқтату.

 

7.1 Бу қазанын қалыпты тоқтату

 

Бу қазанын тоқтатар кезде қорек су, ауа шығысын және түтін сорғыны азайтып, ақырындап жүктемесін азайтып отырамыз. Тура үрлейтін сүлбеде, өңделмеген отын қоректегіш жүгін азайтып ақырындап тоқтатылады, сондай-ақ диірмендерді де тоқтатамыз. Ал аралық шанақты сүлбеде бірінші өңделмеген отын қоректегішін тоқтатады және ақырындап істен шығарады. Жүктемені түсіру жылдамдығы металдардың ең қалың жеріндегі ыстықтыққа байланысты. Ыстықтық кедергісін болдырмау үшін қазанды тоқтату кезіндегі будың көрсетілген көрсеткіштерін ұстап (кейде ең төменгі жүктемеде) тұру қажет. Будың көрсетілген қысымы көрсетілетін жүктемеден 50%-дан төменболмауы керек.

Егер қазан немесе тозаңдайындағыштар ұзақ уақытқа тоқтатылатын болса, өңделмеген қоректегіштегі және шанақтардағы көмірді бітіру керек.

Тозаңдайындағыштарды тоқтатқаннан кейін барлық мазут бүркігіштерді өшіріп газ жолдарымен ошақты 10-15 минут желдету керек. Бірақ мына шарт бойынша үрлегіштердің электрқозғалтқыштарынан жүктемесі толық күшінен 50 %-ға кем болмау шарт. Содан кейін  үрлегіштерді және түтін сорғыларды тоқтатып,  олдардың бағыттағыштарын жабу керек.

Жүктеменің төмендеуіне байланысты қазанды  қоректену негізінен, орағыту күйіне ауыстыру керек. Орағыту күйіне пайдаланатын реттегішке ауыстыру қажет.

Қазанды тұрақты қоректен ажыратқаннан кейін, дағыралы сулық үнемдегіш арасындағы айналмалы (рециркуляция) сызығындағы ысырманы ашу керек. Егер дағырадағы судың деңгейі орташадан 100 мм-ден төмендесе, дағыра денесінде ыстықтық кернеуін болдырмау үшін, аз шығынмен толтыру керек. Қазанды орташа деңгейден +100 мм-ге дейін толтырып, содан толтыру тоқтатылады. Қазанды қайта толықтырғанда, сулық үнемдегіштің алдында орағыту құбырындағы ысырмасы жабық болмауын  тексереді. Қазанда қысым тұрақтағанша дағыра деңгейі бақылауда болуы керек. Тездетіп салқындатылған дағыраны, суы ағызыылған қазанды толтыру

Дағыраны тездетіп құрғату мақсатында суды құрғатып қазанды тоқтатуға болмайды.

Қазанды тоқтату және іске қосу кезінде дағыраның төменгі және жоғары ыстықтық айырмасы 60 °С –тан аспауы керек, ал салқындату жылдамдығы 1,5 °С/мин, егер дағыра қысымы 100 кгс/см² аз болса.

Жүктемені төмендеткенде бу ыстықтығы бақылауды және одан әрі төмендесе, бу салқындатқыш шық шығыны азайтылмайды. Егер бу ыстықтығы ең төменгі мүмкіншілікке дейін түскен жағдайда стансада ЖҚЫШҚ іске қосылады және бас бу құбыр жолындағы ысырма жабылады. Бу көрсеткіштері ең төмен деңгейге дейін түссе ЖҚЫШҚ жұмыс көрсеткіші бойынша (қысымы 16-20 кгс/см² және ыстықтығы 300 °С) оны сөндіріп, бу қыздырғыштарды ауаға үрлейді немесе бұрқылдатқышқа (барбатер) жіберуге болады. БПЫ 1 жабылады және бу құбырлары құрғатылады.

Бу қыздырғыштарда бу таусылғаннан кейін ауаға үрлеу жабылады. Егерде қазанды жедел түрде жөндеуге салқындату қажет болса, қазанды қолдану нұсқауы БЖСҚ бойынша дағыраны салқын бумен тоқтату әдісі қолданылады.

Бу қазанды тоқтатқаннан кейін ағындық шахтаның ауамен газ температурасын бақылап отыру керек және қайта жануды болдырмау үшін 5-6 сағаттан кейін барып көріп тұру қажет.

Қайта жану белгілері байқалған жағдайда газ жолдарын жақсылап қарап, газ ауа термобуларын тексеріп өрт сөндіру бөліміне хабарлап және жануы мүмкін аймақты бақылауға алу керек.

Қазан дағырасын бу мен салқындатпай тоқтатқан жағдайда, түтін сорғыштарды 10 сағаттан кейін қосуға рұқсат етіледі, егер қазан буының қысымы 140 кгк/см² жоғары болса, 18 сағаттан кейін бірақ дағыра төменгі және жоғары қабырға ыстықтығының айырмашылығы 60 °С-ден аспауы шарт.

Қазанды тоқтатқаннан кейін 6 сағаттан соң барлық төменгі нүктелерде пайды төгіп, жылдам қайтып жоғарғы деңгейге дейін қазанды толтыру керек.

8-9 сағаттан кейін төменгі нүктелерді төгіп және қайта толтыру керек.

Егер қыздыру беттерінің ішін кептіру үшін қазан суының қысымы ауа қысымымен сәйкестенген жағдайда жанағышқа (аккумулятор) төгуге болады.

Дағыраның ішін тексеру үшін суды төгіп болғаннан кейін қазанды қысымды құбырлардан өшіру керек. Дағыра қақпасын абайлап ашып: алдымен бұрандасын жәй босатып, ішінде су, бу жоқтығына көз жеткізіп барып ашу керек.

Қауіпсіздік шараларын сақтау үшін кезекші қызметкерлер тоқтатылған қазанды  салқындату кезінде қысымдар толығымен түсуін және барлық электрқозғалтқыштар электр көзінен ажыратылуын қадағалайды.

Осындай қауіпсіздік шаралары барлық тоқтатылған жабдықтарда және тозаң дайындау жүйесінде газ жолдарында жүргізіледі.

 

7.2 Қазанды сақтау (консервация)

 

Қазанды жоспар бойынша және қысқаша апатта және де негізгі жөндеуде, қорға тоқтатқанда бу, су жолдарында тұрған тотықты болдырмау үшін сақтау қажет.

Тұрған тотық бу, су жолдарында қысым ауа қысымынан төмен болған жағдайда ауа құрамындағы оттегі әсерінен пайда болады.

Тұрған тотықтың негізгі қасиеттері-ол метал беттерін ойады және көп мөлшерде тотық шоғындылары бір жерге жиналады, бұлар жабдықтың жұмыс істеу уақытын шегереді.

Қазанды ұзақ уақытқа тоқтату шарты бойынша екі топқа бөлеміз:

- қысқаша уақытты қорға тоқтату үш тәуліктен аспайды;

- ұзақ уақытқа тоқтату үш тәуліктен көпке (қорға немесе жөндеуге)

Тоттан қорғау үшін артық қысымды құрғақ, ылғалды және газ түрінде сақтаулар қоданылады.

 

7.3 Қазанды апаттық жағдайда тоқтату

 

Қазандық қондырғы жеделдетіп өз қорғауымен немесе қызметкерлермен цехтың басшылары мен станса келімсіз тоқтатылады.

а) дағыра су деңгейі көтеріліп немесе түсіп кетсе немесе су деңгейін көрсететін аспап істен шыққан жағдайда,

б) күшейтіп толтырып тұрғанға қарамастан дағырадағы су деңгейінің түсуі;

в) барлық қоректегіштердің сорғыларының істен шығуы;

г) бу,су жолында қысымның  шектен тыс көтерілуі;

д) сақтандыру қақпақтарының 50 % істен шығуы немесе басқа да сақтандыру қақпақтарының істен шығуы;

е) бу, су жолындағы құбырларда жарылыс немесе жырық, дәнекерленген жіктерден жіберу (дағырада, біріктірмеде, бу құбырларда, қорек су құбырларында және су, бу ысырмаларында);

ж) ошақта алаудың өшуі;

з) реттеуіш қақпақшаның алдында газ немесе мазут қысымы шектен тыс түсуі (егер қазан бір отынмен істеген жағдайда);

и) үрлегіштермен түтін сорғылардың тоқтап қалуы;

к) ошақта жарылыстар, күл ұстағыштарда және газ жолдарындағы жанғыш шоғырлар, оқшауламаның құлап негізгі тіреулердің қызып қызаруы және қызметкерлермен жабдыққа қауіп төндіретін жағдайлар;

н) қызметкерлермен жабдыққа қауіп төндіретін өрт және қорғау жүйесіне кіретін қашықтықтан басқаратын ысырмалардың істен шығуы;

м) қашықтан басқару жүйесінде кернеу жоғалуы және барлық бақылап-өлшуіш аспаптарында аутоматикасы (автоматика) басқарылмауы, көрсеткіштердің көтерілу, түсу шегі пайдалану нұсқауында көрсетіледі. Қазанды тоқтату көп жағдайда өзінің қорғауымен жүргізіледі, егерде олар істемесе, қазан тез қызметкерлердің әрекетімен тоқтатылады.

Жоғарыда көрсетілген апаттық жағдайдан басқада, қазан бірнеше уақыт жұмыс істеуі мүмкін. Бұндай жағдайда стансаның бас инженері энерго жүйе қызметкерімен (диспечер) келісе отырып шешім қабылдайды. Бірнеше мысал келтіреміз. Мынадай жағдайда қазан тоқтатылуы қажет:

а) қыздыру беттері құбырларында, біріктірмелерде, қорек су құбырларында тесік пайда болуы және ысырмалар жалғауыштар булануы;

б) ыстықтық төмендеткеніне қарамай, қыздыру беттерінің метал ыстықтығы шектен тыс өсуі;

в) қазан дағырасының деңгейін көрсеткіш аспаптың қашықтан басқаруы істен шығуы;

г) қорек су тәртіпке сай келмеуі;

д) күлұстағыштардың істен шығуы;

е) жеке қорғаудың істен шығуы немесе қашықтан басқару құрылымы және бақылап-өлшеуіш аспаптарының аутоматикасы істен шығуы, қорыта айта келе, бұл көрсетілген нұсқаулармен қазанды көп жұмыс істетуге болмайды, өйткені үлкен апатқа әкеліп соғуы мүмкін.

 

 

8 Дәріс. Ағындық қыздыру беттерінің тозуы, тотығуы және ластануы

 

Дәріс мазмұны: қыздыру беттерінің ластануы, шөгінділер түрі, шөгінділердің қазан жұмыс тиімділігіне әсері. Түрпілік тозу. Түрпілік тозудан қорғау әдістері. Жоғары ыстықтықты тотығу: пайда болуы, онымен күресу. Төмен ыстықтықты тотығу [2, 4, 6, 8, 12, 13,14].

Дәріс мақсаты: ағындық қыздыру беттерінің сыртында болатын физика-химиялық құбылыстармен танысу.

 

8.1 Ағындық қыздыру беттерінің ластануы және түрпілік тозуы

 

Отынмен бірге жану аумағына келген минералды қоспалар жоғары ыстықтықтағы физикалық түрленуге әкеп соғады: олардың біразы балқиды және буланып, басқалары жаңаша эвтетикалық құйма пайда болады және үлкен ерітінділер бір-бірімен қосылып, қож түрінде ошақтың төменгі бөлігіне (холодную воронку) түседі. Ал қалғаны ұсақ бөліктері жану өнімдерімен бірге ұшпа күл болып кетеді.

Химиялық құрамымен және жоғары ыстықтықтағы аймақта физикалық құрамына сай ұшпа күлдерді үш бөлікке бөлеміз. Жеңіл балқығыштар құраушылары, балқу ыстықтығы 700-850°С (NaCI, CaCl₂, Na₂SO₄, MgCl₂, Al₂(SO₄)₃).

Орташа балқығыштар құраушылары, балқу ыстықтығы 900-1100°С (FeS, Na₂SiO₃, K₂SO₄ және т.б.).

Кеш балқитын құраушылар, тәртіп бойынша метал оксиді МеО (CaO, MgO, FeO), сондай-ақ SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃ және т.б. Өзектегі жалынның балқу ыстықтығы (1600-2800°С).

Негізінен жәйсіз сипаттамаға кальций оксиді ие.  Газ ағынындағы СаО = 25 - 40% және күкірт тотығы сульфатты белсендірілген қат шоғырлауда пайда болады. Соның салдарынан қат шоғырлары цементтерде және олар әрдайым көбейіп тұрады. Бұл құбылысты ағындық қыздыру беттерінің қождануы дейді. Мына Al₂O₃ + SiO₂ (негізінен 60%-тен көп болғанда) күлдің балқу ыстықтығы ақырындап өседі де қыздыру беттері азаяды. Негізінен жабысқыш және цемент тәрізді қаттар, төменгі ыстықтағы қабырғалар. Олар ауақыздырғыштарға, сондай-ақ ол аумақты күкірт қышқылымен дымқыл шықтанады.

Газ ағынының ыстықтығы 700°С –ден төмен аумақта, отын жанғанда ұсақ бөліктер бір-бірімен әлсіз қосылады, сондықтан оларды сілкумен немесе ұрып түсіруге болады. Қаттың белсенділігі күл бөлшегінің көлеміне байланысты. Бөлшектердің өлшемі 30 мкм-дан аса олардың кинетикалық энергиясы қатты болғандықтан құбырлардың арасындағы ұсақ қождарды құлатып (түсіріп) тастайды. Бұл жағдайда қождар көп қиындық тудырмайды.

Ластану болдыратын негізінен құбырлар дестесінің орналасуы көп әсер етеді. Мәселен (шахматты немесе дәліздің) және көлденең құбырлар адымы s₂. Дәлізді орналасқанда жағдай өзгергенде (газ жылдамдығы, құбыр қосөрісі) ластану еселеуіші шахматты түрден өзгергенде 1,7-3,5 есе көп. Құбырлардың ластануы негізінен газ ағынының жылдамдығы төмен болғандықтан көп әсер етеді, сондықтан 3-4 м/сек төмен болмау керек, ал қазандық толық қуатын алсақ онда газ жылдамдығы 6 м/сек-н төмен емес, ал тік құбырлар дестесінде 8 м/сек төмен болмауы керек.

Түрпілік тозу деген ол күлдің үлкен және үшкір тастары құбыр сыртқы қабырғаларындағы металға микро сызықтар сызып, соның салдарынан құбыр қалыңдығы азаяды. Жанбай қалған бөлшектер (көбінесе антрацит және жартылай антрацитті) беттерді қажап, жұқартады. Сондықтан күлдік тозу күл бөлшектерінің түрпілігімен анықталады. Түрпілік тозу SiO₂ > 60% байланысты. Мысалға түрпілік тозуды көп болдыратын екібастұз тас көмірі құрамында SiO₂ > 80%. Тозудың белсенділігі жалпы отын құрамындағы күлге байланысты.

Тозудың белсенділігі газ жолына және құбырлар орналасуын құрайды. Тік көтерілген газағыны ағындық шахтаға кіріп 90⁰ бұрылған кезде күлдің үлкен бөлшектері шахтаның артқы қабырғасына ұрылып, сол жерде шоғырлар көбейеді.

Ал көлденең ағыста құбырлардың ең көп тозатын  бөлігі қабырғалардың жаны (қапталы) 30-50⁰-тағы бұрылыстар. Дәліздік құбырлар шоғында тозу аз болады, себебі құбырлар газ жолында ауақозғалымды көлеңке пайда болады, және де газ құбырлар арасынан төменгі жылдамдықпен өтеді.

Тоз белсенділігі былай анықталады:

- күл бөлшектерінің кинетикалық энергиясы газ жылдамдығының квадратына тең болады w²_г;

- уақыт өлшеміне байланысты өтетін бөлшектер саны газ ағынындағы күл бөлшектерінің шоғырына байланысты және жылдамдыққа тәуелді функция болады;

-ағындағы күл шоғырының үздіксіздігі k_m және қимадағы газ жылдамдығы k_W;

- көлденең орналасқан құбырлар шоғында бөлшектер қыздыру беттеріне соғылып тежелуі және газ жылдамдығымен салыстырғанда, бөлшек жылдамдығының азайуы, яғни тозу белсенділігі мм/жыл, жылдамдықтың үш дәрежесімен анықталады.

.

Мұнда а –түрпілік тозу коэффициенті, мм·с³/(жыл·сағ);

m – металдың химиялық құрамына байланысты, құбырдың тозу қабілеттілік салыстырмалы көрсеткіші;

t_Р – қыздыру бетінің жұмыс уақыты сағ/жыл;

k_m = 1,2 - 1,25, k_W = 1,25 - 1,3.

Мәселен қалыпты жұмыс істеген құбыр 10 жыл (t_Р = 60 - 70 мың. сағ)
I_из = 0,2 мм/жыл сәйкес.

Тозуден қорғану әдістері, құбырдың барлық ұзындығына екі жағынан жартылай цилиндрлі ауыспалы манжет кигізеді.

 

8.2  Жоғарғы ыстықтықты тотығу

 

Жоғарғы ыстықтағы тотығу ол жану өнімдерінің ыстықтығы жоғары болғандықтан (υ > 700 °С) қыздыру беттерінің құбырлары үйкеп тотықтырып тоздырады. (бұзады) Жоғары ыстықтықтағы тотығуды екі топқа бөлеміз және олардың өзіндік химиялық қасиеттері бар. Біріншісі ошақ экранының өзегінде орналасқан құбырлар күкіртті газдан сырттай тотығуы. Екінші бір түрі бу қыздырғыштардың бекітілетін жері газ құрамындағы ванади оксидінен бұзылады.

Сыртқы тотығу күкіртті мазутпен, ұшпа заттары аз отынды жаққанда және қыздыру беттерінде H₂S күкіртті сутегі шоғыры жиналғанда пайда болады.

Оттықтан шыққан ауа ағымды қоспа экран құбырларын орайды, сонымен тотығу оттың деңгейінен бастап үнемі жоғарылап тұрады. Маңдайшадағы құбырлардың тотығу жылдамдығы 3-4 мм/жыл яғни экранқұбырлары екі жылда істен шығады. (егер қабырға қалыңдығы 5-6 мм болса жергілікті тозу 2 мм/жыл).

H₂S = 0,01% мүмкіндік мөлшерімен салыстырғанда, экран беттерінде H₂S аз көлемдегі шоғыры (0,04 - 0,07 %) металдардың тотығу жылдамдығы 5-10 есе өседі.

Тотықтан бұзылуды болдырмау үшін барлық оттықтарға ауа мен отынның бірқалыпты берілуін және ауа артықшылығы бірден төмен болмауын қадағалау керек.

Басқаша түрі бу қыздырғыштардың бекіткірерінің ыстықтығы 610-620 °С өткенде тотығады. Тотығудың бұл түрі ванади оксиді тотығуы және олар V₂O₄ бар мазут жаққанда пайда болады.

Көмір сутегі жанғанда V₂O₄ V₂O₅ дейін және 5V₂О5·Na₂O·V₂O₄ және натрия пиросульфаты Na₂S₂O₇ балқу ыстықтығы 600 °С-дей. Қыздыру беттерімен бекіткіштердің ыстықтығы t_қаб > 610° болса, болаттың түріне байланысты (көміртекті, легирленген (қоспаланған) аустенитті) қабырғаларда сұйық пленка пайда болады. Турасынан тотығудан құтылу үшін жағатын мазутты алдын-ала ванадимен натриден тазарту және ол әдіс қымбат әрі арнайы зауыт тұрғызуды талап етеді. Сондықтан бұл мәселені шешу үшін жағатын мазут аса қыздырылған будың ыстықтығын 545 °С-қа дейін төмендетеміз. Бұл дегеніміз айналымның (циклдің) термодинамикалық ПӘК төмендетеді. Ал басқаша отындарды жаққанда бұндай мәселелер туындамайды.

 

8.3 Төменгі температуралы тотығу

 

Бұл тотығу газ жолының төменгі температурадағы аумағында ауақыздырғыштарда болады, себебі мұнда жұмыс дене (ауа) салқын. Негізінен-бұл күкірт қышқылды тотығу. Төменгі температурадағы тотығудың өрістеуі, түтін газдарының құрамындағы күкірт қышқыл буы мен H₂SO₄ анықталады. Газда SO₃ 1-5% құраса SO₂ 0,002-0,10% өседі.

Газ температурасы 500° С төмендесе, күкіртті қышықылы бу SO₃ су мен бу теңдеседі (реакцияланады). Бұл құбылыс шамамен 250°С температурасында тоқтайды.

Қабырғалар мен қабырғалас шекаралық қабаттың температурасы газдардың парциалдық қысымына сәйкес ылғал буларының немесе күкіртқышқыл буларының шықтану температурасынан кем болған жағдайда қыздыру беттерінің тотығуының басталуы мүмкін.

Қыздыру бетінде ылғалдық шықтану температурасын шық термодинамикалық температурасы t_ш дейміз.

Шық температурасы (шық нүктесі) жану өнімдерінің үлестік қысымына сәйкес таза су буы үшін p_H2O = 0,01 - 0,015 МПа, t_ш = 45 - 54°С құрайды. Газ ағынындағы күкірт қышқылды будың шықтану температурасы (күкірт қышқылының шықтану нүктесі t^S_ш) 140-160⁰С өсуі мүмкін.

Ылғал шықтанғанда құрамындағы H₂SO₄ қыздыру беттерінің металдарын тотықтырады. Күкірт қышқылды будың шықтану жылдамдығы, тотығу жылдамдығына қатысты. Сондай-ақ H₂SO₄ пайыздық мөлшеріне байланысты. Төменгі температурада (110⁰С төмен) ылғал пленкалары өседі де күкірт қышқылының үлесі азаяды.

Төменгі температурадағы тотығуды болмау үшін t_қаб < t^S_ш + (10 - 15)°С. Бірақта t^S_ш-110⁰С аспайтын аз күкірттімазутпен күкіртті қатты отынды жаққанда ғана бұл әдіс тиімді. Басқаша түрде түтін газдарының температурасы үлкен болғандықтан түтін газдарымен кететін жылу шығыны өсіп кетеді.

Егерде t^S_ш > 130 °С болса ауа қыздырғыш беттері жылына (0,2 мм/жыл аспайтын) жылдамдықпен жүреді.

 

 

9 Дәріс. Апаттар және бу қазандарының бүлінуі

 

Дәрістің мазмұны: апат және тоқтап қалудың түсінігі, апат және тоқтап қалудың себептері. Бу қазандарының бүлінуін айқындай (обнаружение) және оны жою. Қазандардың негізгі апаттары және бүлінулері [1, 8, 9, 10, 11, 12].

Дәрістің мақсаты: бүлінулердің себептерімен, түрлерімен және оларды жою жолдарымен танысу.

 

9.1 Бу қазандарының апаттары мен мақамсыздары (неполадки)

 

Бу қазандарын пайдалану кезінде жойылатын және жойылмайтын бұзылулар пайда болуы мүмкін. Оларды жоюға қондырғыны тоқтату немесе тоқтатпау талап етіледі. Мақамсыздардың сипатына, олардан туындайтын салдарға, қондырғының қаншалықты бұзылғанына қарай тұтынушының тоқтап қалуы, апаттары немесе күтпеген жерден өшіп қалуы мүмкін. 

Электрстанса қондырғысының жұмыс жасау қабілеті бұзылған жағдайда, оны тоқтап қалу деп атайды (отказ). Қызметшілерге қауіп төндіретін және қондырғының толықтай немесе бөлшекті түрде жойылуына әкеп соқтыратын жағдайларды туғызатын, кенет пайда болатын  жұмыс тәртібі  апат деп аталады.

Апаттық жағдайлар туындаған кезде жылдам, орындалу реті регламент- телген амалдар қажет. Апатқа қарсы жаттығулар үлкен мәнге ие, ол кезде апаттық жағдайлардағы қондырғылармен жұмыстың практикалық дағдысы өңделеді.

Жұмыстағы апаттар мен тоқтап қалулар қондырғының сыну нәтижесінде болады, ол физикалық және химиялық құбылыстармен пайда болған, сонымен қатар электрлік стансаға қызмет ететін персоналдардың дұрыс емес қозғалысынан, қондырғының төменгі сапамен дайындалуымен, оның жөнделуімен пайда болған.

Қондырғыға физика-химиялық құбылыстардың әсер етуі бақылау құралдырының көмегімен персоналдармен уақытында тіркелуі қажет.

Қазандық қондырғыларда апаттық тоқтатулар қыздыру бетіндегі құбырлардың  жарылуымен пайда болады, сонымен қатар бу және судың құбырларымен; ошақтағы, газжүрістеріндегі, отын беру және тозаң дайындау жүйелеріндегі  өрттермен жарылыстардың ұшқындарынан; арматураның зақымдануымен; каркас элементтерінің және қаптауының бұзылуымен; ошақтық қалқанның және қыздыру бетінің қождануымен; қазанның тоқтап қалуын тудыратын бөлек түрдегі қондырғылардың істен шығуымен. Сонымен қатар, тоқтап қалудың себебі бақылау - өлшеуіш аспаптардың, бақылау жүйелерінің, автоматтандырудың және қорғаудың бүлінуі немесе жөнге келмеуі мүмкін.

 

9.2 Бу қазандарында апаттар және ақауларды болдырмау және

алдын-алу

 

Қыздыру бетіндегі құбырдың үзілуі қазандарды апаттық тоқтату мен тоқтап қалудың негізгі себебі болып табылады. Қалқан құбырлары үзілген жағдайда қазанды тоқтату мәжбүр болады. Сулықүнемдегіште және буды аса қыздырғыштарда қуыстар мен жарықпақтардың (трещина) пайда болған кезде қазанды біраз уақытқа дейін жұмыс жасай алады. Бірақ бұл кезде әсіресе ақаулы аймақтарға бақылауды күшейтеді, ары мүмкіндік пайда болған жағдайда қауіпті бүлінулер болмас үшін қазанды тоқтатады. Дағыралы қазандарда қалқанды құбырлардың үзілуі ошақ құтысындағы және газ жүрісіндегі күшті шумен, дағырадағы су деңгейінің төмендеуімен (күшті қоректендіруге қарамай), ошақтағы қысым көтерілуімен және одан газдардың шығуымен, дағырадағы қысымның төмендеуімен т.б. білінеді. Құбырлардың кіші диаметрлеріне байланысты  басқа қыздыру беттерінде үзілу болған жағдайда бұл белгілер аздау болады: буды аса қыздырғыштардың құбырларының үзілуі су деңгейін төмендетпейді.

Қыздыру бетіндегі құбырдың үзілуінің негізгі себебі: қысымның жоғарылауы; жұмыстың ыстықтық (тампература) шартының бұзылуы; құбырдың ішкі және сыртқы бетінде түзілетін коррозиялы – эрозиялы құбылыстар; қазанның қанағаттанарлықсыз сулық тәртібі; қажыған бұзылулар және жоғарылаған кернеулер (мысалы, құбырды қысқан кезде); құбырдың төменгі сапамен дайындалуы және сәйкес келмейтін материалды пайдалануы; сапасыз құрастыру және жөндеу жұмыстары (әсіресе нашар пісірістірме (сварка)); құбыр жағдайына техникалық бақылаудың жетіспеуі.

Қысымның шамадан тыс көтерілуін алдын- алу үшін жаңа және екіншілік аса қызған будың бу құбырларында сақтандырғыш қақпақшалар орнатады, оның түзетілуін әрдайым бақылап отырады. Түзетілмеген сақтандырғыш қақпақшаларда қазанды қосуға тыйым салынады. Құбырдың ыстықтық жұмыс шартының бұзылуы ыстықтықты шектіден жоғары көтергенде немесе оның кенеттен тербелісі кезінде бақыланады, ол қажыған жарықшақтың пайда болуына әкеліп соғады. Құбыр арқылы өткен  бу мен судың жеткіліксіз шығысы, газ ыстықтықтығының, жылулық ағындардың өсуі мен құбырлардағы ортаның тұрақсыз айналмасы үшін пайда болатын ішкі едәуір шөгінділердің пайда болу себептерінен, қозғалыстағы жүктемедегі металдың кедергісі ыстықтықты жоғарылатқан кезде төмендейді.

Салқындайтын ортаның жетіспейтін шығыны машинисттің тиянақсыздығынан, дағырадағы судың түсуінен, құбырдағы үзілістердің пайда болуынан, айналманың тұрақсыздығынан немесе бұзылуынан, қазанның қоректенуімен байланысты бақылау - өлшеуіш аспаптардың түзетілмегендігінен туындауы мүмкін. Газдардың ыстықтығының көтерілуінің себебі отынның шектен тыс шығыны, жанудың жалпы  созылуын немесе ошақ және газ жүрісінің қимасы бойынша газдардың бірқалыпсыздығын тудыратын жеткіліксіз ошақтық тәртіп.

Ішкі шөгінділер жеткіліксіз су тәртібінде және химиялық су дайындауда, коррозиялы құбылыстардың интенсивті өтуінде, будың жеткіліксіз тазалануында пайда болады. Қазандардағы тұз маңызының көтерілуі су деңгейінің рұқсаттыдан жоғарылаған кездегі дағырадан ылғалдың толуымен пайда болады. Пайдаланушылық тәртіпті және ошақтық құбылысты дәл бақылаудан басқа, сонымен қатар құбырлардың үзілуі себепті пайда болатын апаттарды азайту үшін құралдардың көрсеткештерін үнемі бақылап отырудан басқа, станса қызметшісі құбырлардың ішкі бетін сумен және қышқылмен әрдайым жуып тұру қажет.

Тотығушылық құбылыстар құбырдың ішкі жағынан да, газдың ағып өтетін жағынан да жүреді.  Ішкі коррозия судағы немесе будағы коррозиялы – белсенді қосылыстардың (оттек, сутек, көмірқышқыл газдары, нитрат, нитрит және т.б.) болуымен анықталады. Коррозия жұмыс істеп тұрған қазанда да өтуі мүмкін. Қондырғының жұмысы кезінде көп жағдайда ішкі коррозия қоректік судың жеткіліксіз газсыздануынан және суды ішкі қазазндық өңдеудің төменгі сапасынан болады.

Қондырғы тоқтаған кезде құбырға ауаның өтуі себепті пайда болатын тұрқын коррозияны қазанды сақтау (консервация) кезінде жояды, оны «Жылуэнергетикалық қондырғыны сақтау бойынша басқарылатын нұсқаулықтармен» сәйкесті орындайды. Жоғары ыстықтықты қазандардағы құбырдың сыртқы коррозиясы мазутты және жоғары маңызды күкірті бар (ванадилі, сульфидті коррозия) қатты отынды және газдардың төменгі ыстықтық аймағындағы (төменгі ыстықтықты күкіртті коррозия) қыздыру беттерінде айқын көрінеді.

Қазанның сулық тәртібі коррозиялық құбылыстарды және ішкі шөгінділердің пайда болуын едәуір дәрежеде анықтайды. «Техникалық пайдалану ережелерінің» талаптарымен сәйкесті апаттықты төмендету үшін: қоректік судың жалпы тұз маңызын және темір, мыс, кремний, оттек қосылыстарының маңызын рұқсатты шектіден жоғарылатпай ұстап тұру қажет;

Өңделетін материалдарды дұрыс мөлшерлеу (гидразин, аммиак, фосфат және т.б.), үзіліссіз үрлеудің талап етілген су шығысын ұстап тұру және кезеңдік үрлеуді өз уақытында орындау; қазандарға қосар алдындағы шаюды жүргізу қажет. Аса кернеуліктер және қажыған бұзылулар қондырғының бұрыс жобалануынан, сонымен қатар құбырдың қысылып қалуынан және ыстықтықтың кенеттен өзгеруімен болуы мүмкін. Қондырғыны қосу, тоқтату және пайдалану кезінде құбырлардың ұзаруын және құбыр бетінің жағдайын бақылайды, бүлінген аймақтарды айқындайды және оларды өз уақытында ауыстырады.

Апаттар мен тоқтап қалулар өндірушілердің төменгі сапасынан, монтаж және жөндеуден болады: металдың ақауынан; кірердегі бақылаудың болмауынан; зауыттық, монтаждық және жөнделмелі пісірістірілген түйіспе (стык) ақауларынан; сәйкесті емес материалдарды пайдаланудан; технологияның және жұмыс көлемінің бұзылуынан болады.

Бу-сулы жолдағы құбырдың үзілуі, пісірілістірмелі түйіспелер және негізгі түзгілерді (элементтерді) байланыстыруда (дағырада, біріктірмеде, қайта қосқыш құбырларда және т.б.) жарылғақтардың, тесік-шұрықтардың пайда болуы кезінде қазанды тоқтату қажет. Тура ағынды қазандарда қысымды кенет төмендеткен кезде жолда ішінара ысырмаға дейін судың қайнауы болуы мүмкін, ол бу-сулық қоспаларды бөлек құбырлар бойынша бірқалыпсыз таратады, олар қысымның толқуларын және ондағы шығындарды тудырады, ыстықтықтың жоғарылауына алып келеді. Сондықтан қысым тым  жоғарлап немесе төмендеп кеткен кезде қазанды  ішене ысырмаға дейін тоқтату қажет.

Ошақ пен газ жүрістерінде жарылыс пен тарсылдар көбінесе дұрыс емес ошақтық тәртіп себебінен отынның біраз мөлшерінің дұрыс араласпай, дұрыс жанбауынан, алаудың үзілуінен, желдетусіз оны қайталап жағудан және қыздырылмаған ошаққа көмір тозаңын беруден  туындайды. Ошақ пен газ жүрістерінде жарылыс пен тарсылдар тағы ірі тастардың (глыба) қож ыдысының су ваннасына түсуінен де туындайды. Газ тәрізді отынды жаққанда жарылыстар ошағы желдетілмеген қазанды жаққанда байқалады. Бұндай жағдайлар ошаққа газ ағып кіріп кетуден және ошақ пен газ жолдарын алдын-ала желдетпеуден кейін  алауды жағудан пайда болады. Сұйық отынды жаққан кезде  өрт пен жарылыс отынды дұрыс шаршыратпаудан және ошақтық құбылыстың дұрыс жөнге салмауынан (неналаженный) болады. Ошақ немесе газ жүрістеріндегі жарылыс пен тарсылдар кезінде, әсіресе қаптау, каркас немесе басқа да түзгілердің (элемент) бұзылуы жағдайында қазанды сол мезетте тоқтату қажет. Қазан сонымен қатар, қауіпті салдары бар үзілулерді тудыратын жағдайда тоқтатылуы қажет. Мұндай апаттық жағдайлар газ немесе рұқсатты емес қысымның төмендеуі болады. Дыбыс шығаратын және үзілістер болатын апаттар көбіне қызмет етілетін персоналдардың кінәсінан болады, олар көбіне қосар алдындағы қазанның желдеткіші туралы нұсқаулықты, қосатын және пайдаланушылық ережелерді бұзады.

Газ жүрісіндегі өрттер ошақтық құбылысты жеткіліксіз енгізудің салдарынан туындайды, ол кезде кем жанудың өнімдері (кем жанған отын, қоймалжың заттар) тұнып қалады және сулық үнемдегіштің және ауа жылытқыштың бетінде жиналады. Осы шөгінділердің жануы қызудың және газ жүрісінің бетінде қауіпті ақауларды тудырады. Берілген аймақ үшін газдардың ыстықтығының жоғарылауы, тартудың нашарлауы, алаудың шығып кетуі, қаптаудың қызуы жанудың белгілері болып табылады. Өртті көрген сәттен бастап отынның берілуін тоқтатады және жануды жояды (үрлегіш желдеткіштерді және түтін сорғыштарды, және тығыз жабу арқылы газдық және ауалық шиберлерді сөндіреді) және жергілікті өрт сөндіргіштерді қосады.

Ошақтардың және жану бетінің қождануы сонымен қатар жұмыстық сенімділігін төмендетеді және апаттық жағдайды тудырады. Құбырдың бірқалыпсыз қызуынан және айналғының және оның аспалы жүйесінің деформациялануын және зақымдануын тудырады, сулық құйғыштар, қождық шахталардың, қож жою және обмуровка (қождың ірі тастарының құламасы кезінде) құрылғысын бұзады, ошақтағы жылулық ағынды көтереді. Қалқан және қыздыру бетінің қождануы қазан қуатын едәуір шектейді және тартуға шығындарды жоғарылатады. Ошақтың қатты қождануынан, оның төменгі бөлігінің қож әсерінен жабылып қалуы мен оның сыртқа шықпай, жинала беруінен қазанды апаттық тоқтатады.

 

 

10 Дәріс. Бушығырлы қондырғыларды пайдалану негіздері

 

Дәрістің мазмұны: бу шығырларын пайдаланудың негізгі қағидалары. Бас тартусыздық және жөндеутуге келу. Шығыр қондырғылардың жұмыс тәртібінің классификациясы. Қалыптасқан және ауыспалы тәртіптер. Жылуландыру қондырғысының жұмыс тәртібі [1, 14, 15, 16].

Дәріс мақсаты: бу шығырларын пайдаланудың негізгі қағидаларымен

және шығырлардың  жұмыс тәртібімен танысу.

 

10.1 Сенімділік пен үнемділікті қамтамасыз ету – пайдаланудың негізгі қағидалары

 

Пайдалану кезінде бу шығырларына өзара байланысқан екі негізгі талап ұсынылады: сенімділік пен үнемділік. БШҚ (ПТУ) сенімділігі деп пайдаланудың берілген шарты және тәртібі кезінде қарастырылған қуаттың өніміне (выработка) оның қабілетін айтады. БШҚ сенімділігі күрделі жүйе ретінде біріншіден оның қондырғысының сенімділігімен анықталады: жылуландыруға және шықтанған қондырғының, қоректік және шықтанған сорғылардың, газсыздандырғыштың, жылытқыштардың және т.б. шығырлары БШҚ түзгілерінің сенімділігі жоғары болған сайын оның сенімділігі жоғары болады.

БШҚ-ның жұмысының сенімділігін бұзатын жағдай тоқтап қалу деп аталады. Тоқтап қалудан кейін БШҚ-ның толығымен жұмысқа қабілеттілігін  жоғалып кетсе, онда толық тоқтап қалу деп атайды. Егер тоқтап қалу жұмыс қабілетінің частичный шығынына алып келсе, мұндай тоқтап қалу бөлшектік деп аталады.

БШҚ немесе шығырдың жұмыс қабілетін үзіліссіз сақтап қалу құрамы бас тартусыздық (безотказность) деп аталады. Бас тартусыздық абсолютты болуы мүмкін. Жұмыстағы бас тартусыздықтың сандық шамасы тоқтап қалуға  жұмыс жасап алу (наработка) болып табылады – тоқтап қалулар арасындағы орташа суммарлы ұзақтық (үзілістерді есепке алмағанда). Пайдаланудың техникалық ережелерін сақтаған кездегі қуатты шығырлар (турбиналар) тоқтап қалуға кем дегенде 6250 сағат алдын-ала жұмыс жасап қоюға ие болуы қажет.

БҚШ мен шығырлардың бас тартуын ескертуге және оның пайда болу себептерін анықтап бере алатын, туындайтын салдарын жөндеу жұмыстары мен тәсілдемелік қызмет ету арқылы жою қасиеті бар БШҚ мен шығырдың қасиеті жөндеу жұмысына жарамдылық деп аталады. Шығырды ашу қалай оңай болса, бұзылу диагностикасын анықтау мен жою жақсырақ және жөндеу жұмысы тиімді, сенімді өтеді.

Жұмыс қабілеттілігін қайта орнықтыру мақсатымен БШҚ мен шығырдың бас тартуын ескерту мен жою құбылыстары қайта қалпына келтіру деп аталады. Ал бұл уақыт қалпына келтіру уақыты деп аталады.

Жоғары сенімділікті ұстап тұру үшін қондырғы тәсілдемелік қызмет етуден, соңғы, ортаңғы немесе негізгі жөндеуден өтеді. Соңғы немесе ортаңғы жөндеулерде зақымданған бөлшектер және түйіндер ауыстырылады немесе қалпына келтіріледі, нормативті – тәсілдемелік құжаттармен қарастырылған басқа түйіндердің  және техникалық жағдайы бақыланады.

Негізгі жөндеуде қондырғы қорларының жұмысқа қабілеттігі толығымен жүргізіледі. Негізгі жөндеулер арасындағы уақыт жөндеу аралық кезең деп аталады. Жөндеу аралық уақыт 5 жылдам кем емес.

Сенімділікті кешенді бағалау үшін дайындық еселеуішін пайдаланады – бас тартуға жасалған алдын-ала жұмыс жасап қоюды оны және қалпына келтіруге кеткен уақыттың қосындысына қатынасын айтады. Игерілген шығырларда дайындық еселеуіші 98 – 99%, ал игерілетіндерде 60 – 65% құрауы мүмкін.  Қазіргі шығырлардың дайындық еселеуіші 98% төмен болмауы қажет.

Жоғары сенімділікті ұстап тұру үшін жабдық техникалық қамтамасыз етуден, аралық, ортаңғы немесе негізгі жөндеулерден өтеді.

Ағымдық және орташа жөндеу жұмыстарында бұзылған бөлшектер мен тораптар ауыстырылады немесе қайта қалыптастырылады. Нормативті-тәсілдемелік құжатта көрсетілгендей басқа тораптардың жөнделу және тәсілдемелік жағдайы бақыланады. Толық жөндеу жұмысында қондырғының жұмыс қабілеттілігі толығымен қалыптастырылады және қажет етілсе, қондырғы өзінің бөлшектерімен ауыстырылады.

Сенімділік көрсеткіштерінің қатарына, сонымен қатар қауіпсіздік және ұзақтық кіреді. Қызмет ететін тұлғалар мен қоршаған орта үшін қауіпті жағдайларды болдырмайтын шараларды қауіпсіздік дейді. Қондырғының ұзақтығы оның жұмысқа қабілеттілігін анықталған шекті уақытына немесе күнтізбе уақытында (қызмет ету уақыты) ұстап тұруы қажет. Шығырдың қызмет ету уақыты 40 жыл.

Сенімділік және үнемділік талаптары тығыз байланыста екенін есте ұстау қажет. Сенімсіз қондырғы үнемді бола алмайды.

Пайдаланудың есебінің мазмұны жоғары сенімділік кезінде өте жоғары сенімділікті қамтамасыз ету.

 

10.2 Бу шығырларының жұмыс тәртібін талдау

 

Ең алдымен, шығырдың жылулық жағдайы бойынша жұмыс тәртібін қалыптасқан және ауыспалы деп бөлуге болады. Электрлік және жылулық энергияның өндірілуін қамтамасыз ететін жылуландырылған шығырлар үшін мүмкін болатын жұмыс тәртібінің үлкен саны сипатты. Оның үлкендігі сондай, олардың талдануы қиын және сондықтан шартты.

 

10.2.1 Шығырды жылулық жағдайы бойынша талдау.

Қалыптасқан тәртіп – бұл кезде шығыр ішіндегі бу көрсеткіштері (ыстықтық, қысым, ылғалдылық, бу жылдамдығы) және оның бөлшектерінің жағдайы (ыстықтық, деформация) уақыт бойынша өзгермейді. Стационарлы тәртіп болмайды, себебі кейбір көрсеткіштер пульсацияға ие. Бірақ, қалыптасқан тәртіптерде олардың мәні орташа мәндермен салыстырғанда аз, ал орташа мәннің өздері уақыт бойынша өзгеріссіз қалады.

Ауыспалы немесе қалыптаспаған жұмыс тәртібі – бұл бір қалыптасқан тәртіптен екіншісіне ауысу құбылысы. Себебі бу көрсеткіштері және бөлшектердің ыстықтық жағдайы әртүрлі қалыптасқан тәртіпте әртүрлі ауыспалы кезең құбылысында бөлшектердің бу көрсеткіштері және ыстықтық жағдайы өзгереді, ол жаңа түзілулерге алып келеді, соның ішінде апаттық жағдайға алып келетін ыстықтық кернеулер мен кеңеюлерді тудырады.

Бу шығырдың қалыптасқан тәртіптерін екі үлкен топқа бөлуге болады: ординарлы және ерекше (специфический).

Ординарлы қалыптасқан тәртіптер – бұл шығырдың қалыпты пайдаланушылық тәртіптері. Ординарлы тәртіпті үш түрге бөлуге болады:

а) номиналды жүктеменің тәртібі;

б) бөлшекті жүктеменің тәртібі;

в) максималды жүктеменің тәртібі.

Ерекше қалыптасқан тәртіптер — бұл тәртіп кезінде шығыр жұмысының шарты келесідей, оның ұзақтығына шектеу, жұмыс істеп тұрған қондырғы құрамына өзгерту қажет. Шартты түрде оларға келесілерді жатқызуға болады: айналу жиілігінің ауытқуы бар тәртіптер, бастапқы, соңғы және аралық бу көрсеткіштері, бос жүрістің тәртіптері; сөндірілген жаңғыртулы қыздырғышы бар тәртіптер; бусыз және шығынды тәртіптер; моторлы тәртіп.

Аз шығынды тәртіптер – бұл шығыр, оның бөлек цилиндрі немесе бөлігі (отсегі) арқылы аз бу шығыны бар тәртіптер. Оларға бусыз тәртіп, бос жүріс, өзіндік мұқтаждық жүктемелік тәртібі, қозғалтқышты (моторный) тәртіп жатады.

Бусыз тәртіп деп цилиндр арқылы бу шығыны болмаған кездегі жұмыс тәртібін атайды. Ол, мысалы, ТҚЦ-ге реттелетін диафрагманың толық жабылуы кезінде пайда болады.

Бос жүріс деп өндіргіш өндіргіш қысқышындағы нөлге тең қуаты бар айналудың қалыпты жиілігіндегі шығыр жұмысын атайды.

Өзіндік мұқтажыдықтың жүктеме тәртібі бу шығысымен іске асырылады. Бұл бу шығысы қайраттық құраманың бүкіл қондырғысын және  қайраттық құраманың жұмысына қажет қоғамдық қондырғысын электрмен қамтамасыз етуге жеткілікті қуатпен қамтамасыз етеді. Бұндай тәртіпте электр қайраты жүйеге қосылмайды.

Қозғалтқыштық тәртіп – шығыр роторының айналуы генератордың көрсетілген жиілікте айналуымен іске асырылады. Бұл тәртіпте шығырдың алдынғы бөлігіне бу берілмейді, шығыр шықтағышында көрсетілгенге жақын қысым болады, ал ағындық бөлік үйкеліс әсерінен қызғанда, оны салқындату бөтен көзден алынатын төмен ыстықтықты бумен жүргізіледі. Ол бу ТҚЦ-дің жинау ыдысына (ресивер) немесе ОҚЦ-дің бір алымына беріледі.

Өтпелі немесе қалыптаспаған тәртіптерді шартты түрде 3 түрге бөлуге болады: жүктемені өзгерту, іске қосу және тоқтату.

Өз кезегінде жүктемені өзгертуді екі санатқа бөлуге болады: автоматты және жоспарлы.

Шығыр қондырғысын косу құбылысы деп оны бұрылуға дайындау, синхрондық жиілікті айналуға  бұрылу және ротордың дүмпуі, керек қуатқа дейін жүктемелеу және синхронизациялау.

Шығырды қосу түрлері өзара тұрып қалу уақыты немесе  косарға дейінгі металл ыстықтығына қарай ерекшелінеді. Көбінесе бірнеше сағаттан кейінгі қосу, ыстық қордан қосу деп аталады. Түнгі тұрып қалудан кейінгі қосу – ыстық қалыпта,  сенбі және жексенбіден кейін қосу – суымаған қалыпта, ұзақ уақыттан кейінгі қосу – суық қалыпта қосу деп аталады.

Шығыр қондырғысын тоқтату дегеніміз, шығырға буды беруді тоқтатып, жүк түсіру (разгрузка) құбылысын айтамыз. Өндіргішті желіден өшіру. Тоқтатудың 3 түрі бар: қорға, біртіндеп суыту және апаттық.

Қорға тоқтатуды аз уақыттан кейін (түннен кейін, сенбі және жексенбіден кейін) келесі қосуға дейінгі уақытты санап жүргізеді. Сондықтан келесі қосуды жеңілдету үшін, оны мүмкіндігінше қондырғының ыстықтығын сақтап қалатындай етіп жүргізеді.

Біртіндеп суытып тоқтатуды, керісінше қондырғыны келесі жөндеу жұмысына жіберетін кезде жүргізеді. Бұнда қондырғыны жеткілікті суық ыстықтыққа дейін суыту керек.

Апаттық тоқтату салдары келешек немесе осы уақытқа зиянын тигізетін апаттық жағдайлар пайда болған кезде орындалады. Шығырды тоқтату кезінде оны қосқанға қарағанда зиянырақ және соған ұқсас құбылыстар жүреді.

 

10.2.2 Жұмыс жасайтын қондырғы құрамы бойынша жіктеу.

Жылуландыру шығыр қондырғысының жұмыс тәртібін үлкен екі топқа бөлуге болады: шықтағыштық және жылуландырулық.

Шықтағыштық тәртіп – жылулық жүктемесі жоқ (өнеркәсіптік және жылулық алымдар сөндірілген). Шығырға келетін бу оның ағындық бөлігін толық өтеп (будың бір бөлігі табиғи жолмен жаңғырту жүйесіне кетеді), шықтағышқа келеді. Басқа сөзбен айтқанда, бұл жұмыс тәртібі шықтағыштық шығырдың жұмысына ұқсас. Бұндай тәртіпте жылуландыру шығыры жазда жұмыс жасайды. Бұл кезде біршама жылулық жүктеме (көбінесе, ыстық сумен қамдау) ЖЭО-ның бір немесе бірнеше шығыр қондырғыларымен қамтамасыз етіледі, ал қалғандары шықтағыштық тәртіпте жұмыс жасайды.

Жылуландыру тәртібі – шығыр алымдарынан өнеркәсіптік қолдану мен жүйелік суды қыздыру үшін жылу алынады. Өз кезегінде жылуландыру тәртіптерін екі топқа бөлуге болады: жылу сызбағы (график) бойынша жұмыс тәртібі мен электрлік сызбағы бойынша жұмыс тәртібі.

Жылулық сызбақ бойынша жұмыс істегенде жылуландыру шығыр  қарсы қысымды шығыр сияқты жұмыс жасайды: берілген мөлшерде, берілген көрсеткіштер бойынша бу өндіруді қамтамасыз етеді. Сонымен жол жөнекей бу шығысы және жаңа пайдаланылған бу көрсеткіштері бойынша анықталатын электр қайрат мөлшерін өндіреді. Жылулық сызбақ бойынша істейтін жұмыс тәртібін көбінесе «жылуландыру тәртібі» немесе «жабық тарылтқышы бар жұмыс тәртібі» деп атайды. (Мұнда ЧНД-нің реттегіш тарылтқышы).

Жылуландыру сызбағы бойынша істейтін жұмыс тәртіптерінде шығыр да жұмыс жасайды, оның құбырлық жүйесіне (негізгі және ішене шоқтар) салқындатқыш су (айналымдық, жүйелік, қоректік және т.б.) жіберіледі. Будың біраз бөлігі шықтағыштың жұмысы негізінде  шықталады. Ол бу ЧНД-ға тарылтқыштың сағылаулары арқылы кіреді.

Шықтағыштың ішінара шоқ (пучок) жүйелік немесе толтырылатын судың қызуы кезіндегі жылуландырылған тәртіп ең үнемді тәртіп болып табылады, негізіне шықтағыштағы шықтың аз жылу шығуынан (немесе олар мүлдем болмайды).

Электрлік тәртіп бойынша жұмыс тәртіптері – бұл тәртіпте жылулық және электрлік жүктемелер тәуелсіз (бұл тәртіптер екі сызбақ бойынша – электрлік және жылулық). Сонымен қатар, бұл тәртіпте шықтағышққа салқындаған су түседі және шығыр арқылы будың екі ағыны ағып өтеді: жылуландырылған және шықтанған. Электрлік сызбақ бойынша жұмыстың үнемділігі осы ағындар шығысының қатынасынан тәуелді: жылуландырылған тегеуріндердің мөлшері көп болған сайын, құбырдың жұмысы үнемдірек болады.

 

11 Дәріс. Бу шығырын сақтау және реттеу жүйесі (1 бөлім)

 

Дәріс мазмұны: шығыр қондырғысының роторының айналу жиілігін реттеу. Айналу жиілігін реттеудің қағидалық сұлбасы. Реттеу жүйесінің статикалық сипаттамасы. Бірқалыпсыздық және сезімталсыздық дәрежесі. Теңесулік (статикалық) және теңесуліксіз реттеу [14, 17, 18].

 

Дәріс мақсаты: бу шығырларындағы АБЖ-дің жұмысымен танысу.

 

11.1 Шығыр қондырғысының білік өткізгішінің айналу жиілігін реттеу

 

Электр қайратының сапасы айнымалы токтың  жиілігі және кернеуімен анықталады. Энергжүйенің желі жиілігінің қалыпты мәні Қазақстанда 50 Гц-ке тең, әртүрлі жүктеме кезінде оны ұстап тұру ЖЭС құбырын реттеудің негізгі есебін құрайды. Бұл үшін барлық құбырлар автоматты басқару жүйесімен жабдықталған (АБЖ).

8-суретте электр өндіргіш білігіндегі  М_г  айналу моментінің және М_г кедергі моментінің қисық өзгерістері келтірілген. Электрлік желісінің жүктемесінің өзгеруі кезінде электрөндіргіштің сипаттамасы жылжиды (мысалы, 8-суреттегі 3-сызықпен анықталатын жағдаймен).

Реттегіш қақпақшалардың жағдайы өзгермесе, онда b нүктесінде басқа n_b айналу жиілігінен жұмыстың жаңа тәртібі орнатылады. Сонымен шығыр мен өндіргіш жұмыстың бір тұрақты тәртібінен басқа оларға әсер етпейтін жұмыс тәртібіне ауысады. Бұл құбылысты өзіндік реттегіш деп атайды және ол DМ_Т/Dn < 0, а DМ_Г/Dn > 0 моментті сипаттамалардың қиылысу нүктесінде анықталады. Оның өзгерісіндегі айналу жиілігі рұқсатты диапазонда қалу үшін (мысалы, n_с мәнімен) шығыр сипаттамасын бу шығысының өзгерісімен 4 жағдайына жылжыту қажет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 сурет – М_т = f(n) (1 мен 4) шығырының және М_г = f(n) (2 мен 3) өндіргіштің моментті сипаттамасы, турбоагрегаттың теңесулік сипаттамасы  (5)

Шығыр және өндіргіштің біріккен өзгерісіндегі турбоагрегаттың барлық орнатылған жұмыс тәртіптері соңында 5 сызығымен анықталады, оны турбоагрегаттың статикалық сипаттамасы деп атайды.-

Көрсетілген мәннен айналу жиілігінің біраз ауытқуын болдырта отырып, оны шығырды автоматты басқару жүйесі үшін командалық импульс ретінде қолдануға болады. Мұнда қорытындылау сөз айналу моментіне шығыр сатыларындағы торда судан пайда болатын  бу әсері туралы.

Бұл әсерлесу  буды тарату жүйесіндегі реттегіш жапқыштарға буды кедергілеу нәтижесінде будың шығысының өзгеруімен анықталады.

 

11.2 Айналу жиілігін реттеудің қағидалық сұлбасы

 

Шығыр роторының айналу жиілігін реттеу сұлбасы 9-суретте көрсетілген, олардың негізгі элементтері: жылдамдық реттегіші, бөлік мысқалы (отсечной золотник) сервомотор, шығырлың реттегіш қақпақшасы болып табылады.

Ортадан тепкіш күштің әсерінен болған шығыр роторының айналу жиілігінің өсуімен жылдамдықты реттегіштің жүгі оның жалғастырғышының (муфта) ауыстырады (серіппені оған қысу арқылы), нәтижесінде АВ келдегі (рычаг) В нүктесіне қарай бұрылады. 2 мысқал піспегі жоғары жылжытылады, нәтижесінде 3 сервоқозғалтқыштың жоғарғы қуысы 4 сызықпен бірігеді (бұл жағдайда тегеуріндікпен), ал төменгісі – 5 сызықпен (құйылмалы).

Сервомотор піспегі төмен жылжиды және бергіш тетіктері арқылы 6 реттегіш қақпақшалардың жабылуына қарай құрылады. Қорытындысында шығырға келетін бу шығысы қысқарады және шығыр білігіндегі айналмалы момент төмендейді, ол ротордың айналу жиілігінің бастапқы мәнін қамтамасыз етеді.

Кері байланыстың көмегімен біруақытта (АВ келдектің оң ұшы сервомотордың штогымен байланысты) отсечной золотник бастапқы орташа жағдайға қайтып келеді, ол ауыспалы құбылысты тұрақтандырады және реттелудің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

 

 

 

 

11.3 Реттеу жүйелерінің сипаттамалары

 

Шығырдың орнатылған жұмыс тәртібінің және оның органдарының САР жағдайларының жиынтығы жаймаланған статикалық сипаттамаға ие.

Мұнда ІІ квандрантты диаграммамен берілген  жиілігінен жылдамдықты реттеу муфтасының ауысу тәуелділігі реттегіш жиілігінің статикалық сипаттамасы болып табылады, оның сипаты оның құрылымымен анықталады. Реттегіш муфтасының ауысуынан сервомотор піспегінің жүрісінің тәуелділігі (ІІІ квадрантты) тіксызықты болып табылады, IV zквадрантта электр қуатының  сервоқозғалтқышқа тәуелділігі  берілген. Нәтижесінде I квадранттағы жай құрастырулардан реттеудің өзіндік статикалық сипаттамасы пайда болады n=f(N_э). Ол айналу жиілігін шығыр қондырғының қуатымен байланыстырады.

Одан шығатын қорытынды, шығыр қуатының өзгеруі кезінде айналу жиілігі тұрақты болып қалмайды, мысалы, қуаттың өсуімен біршама төмендейді. Статикалық иілудің сипаттамасы жиілікті реттеудің бірқалыпсыздық дәрежесімен анықталады

,

мұнда  бос жүрістегі айналу жиілігі;  сол сияқты номиналды қуаттылығы,  сол сияқты номиналды. Шығырдағы су буының көрсеткішінің номиналды мәнінде бірқалыпсыздық дәрежесі  аспауы қажет. Осы шамамен САР анықталады. Реттеудің гидравликалық жүйесі бар қуаты 150МВт-тан жоғары бу шығырлары үшін сезімталсыздық дәрежесі 0,1% аспауы қажет, ал қуат реттегіші бар электр-гидравликалық жүйеде.

Энергожүйесінде электр токтың жиілігі ПТЭ-мен сәйкесті (энергетикалық жабдықтарды пайдаланудың техникалық ережелерімен)  деңгейінде ұсталып тұру қажет. Жиіліктің  ауытқуы уақытша жіберіледі. Сонымен бірге, бірқалыпсыздық . Жиіліктің 2-2,5 Гц өзгеруіне сәйкесті, яғни рұқсатты деңгейден жоғары. Сондықтан САР-да энергия жүйесіндегі шығыр жұмысы кезіндегі айналу жиілігін басқаратын тетік болуы қажет, ол жерде жиілік параллель жұмыс істейтін барлық құбырлармен ұсталынады. Бұл тетікті ШБТ – шығырды басқару тетігі деп атайды (бұрынырақ ШБТ синхронизатор деп аталған). Оның көмегімен жылдамдық реттегіштен реттегіш жапқышына импулстің берілу жүйесінің кез келген буынының қалпы өзгереді.

 

 10 сурет – Шығыр қондырғысының АБЖ -нің жаймалы (развернутая) (а) және нақты  (б) статикалық сипаттамалары

 

11.3 Статикалық және астатикалық реттеу

 

9 – сурете көрсетілген сұлба статикалық реттеуді іске асыруға мүмкіндік береді, оқшауланған жүйеде тұтынушылардың электр қайратының кез келген жүктемесінің өзгеруі шығыр роторының айналу жиілігінің ауытқуына әкеледі. Ол ауытқу бірқалыпсыздық дәрежесімен δ сипатталады. Бірақ жиілік өзгеруін ШБМ-ға әсер ете отырып (11 суретті қара), статикалық сипаттаманы  орын ауыстыру кезінде нөлге алып келуге болады (11 – сурет).

Осы операцияны автоматты түрде іске асыратын механизмді изодромды құрылғы деп атайды (изодром). Изодромды реттеудің сұлбасы 12-суретте көрсетілген, ол кезде рычагтың АВ оң соңы сервомотордың штогымен тікелей байланысты. 4 катаракт піспегі бар цилиндрге ие, оның қуысы дросселденген құрылғы арқылы жалғасады.

Шығыр жұмысы кезінде оқшауланған желіде электр қайратын тұтынушылардың жүктемесі қысқартылды деп есептейік. Бұл оның роторының айналу жиілігінің өсуіне n₁-ден n₁-ге дейін алып келеді (12 суретті қара).

Ауыспалы құбылыстың бастапқы кезеңінде изодромды басқару жүйесі (оның дросселді құрылғысының жоғары кедергісі кезінде) δ_д бірқалыпсыздық дәрежесі және қатты кері байланысы бар кәдімгі САР сияқты әсер етеді, оны уақытша немесе динамикалық деп атайды.

Ауыспалы құбылыстың екінші сатысында изодром бас сервоқозғалтқыштың қосымша жапқышымен  айналу жиілігін n₂-ден n₁-дейін, теңдесулік сипаттамасын біртіндеп астыға ығыстыра отырып, төмендетеді (12 суретті қара). 3-нүктеде N_э2  жағдайында теңесулік сипаттама n₁=const сызығын қиып өтеді.

1 – жылдамдық реттегіші; 2–бөлетін мысқал; 3–көмекші қозғалтқыш;

4 – катаракт.

12 сурет – Изодромды реттеу жүйесі

 

12 Дәріс. Реттеу және бу шығырын қорғау жүйесі (2 бөлім)

 

Дәріс мазмұны: АБЖ-нің электрлік бөлімі (РЖЭБ) және сұйықағулық бөлімі (РЖСАБ).  Шықтанулық шығырдың  РЖСАБ. Шығырды қарсы қысыммен және бу алымымен реттеу. Қатты жүріп кетуден (разгон) шығырды қорғау. Бу шығырларын қорғаудың түрлері [14, 17, 18].

Дәріс мақсаты: бу шығырларының АБЖ-нің негізгі сүлбелерімен және негізгі қорғау жұмыстарымен танысу.

 

Қазіргі бу шығырларында автоматты реттеу жүйесі көбіне электр сұйық ағулық болып келеді, ал  су буының көрсеткіштері шектіден жоғары шығыр қондырғылары үшін реттелетін шамалардың сезгілері, күшейткіштер, майтегеурін станциялары арқылы біркелкілендірілген жүйелер қолданылады. Жүйенің электрлік және сұйықағулық бөліктері бір – бірімен әсерлеседі. Сонымен реттегішті әсерлесулер АБЖ –нің электрлік бөлігінен (РЖЭБ) екі кірістер арқылы оның сұйықағулық бөлігіне беріледі (РЖСАБ): жылдам әсер етуші (электрлік сұйықағулық түрлендіргіш - ЭСАТ) және (шығырды басқару тетігі (механизм) - ШБТ). РЖЭБ пайдалану құбырдың статикалық және динамикалық сипаттамасын жақсартуға, оның айдауға қарсы қорғаудың пиремистостін және сенімділігін жоғарылатуға мүмкіндік берді. Жүйенің электрлік бөлігіндегі импульс берілісінің жылдамдығы, реттеудің әр заңын іске асырудың қарапайымдылығы, ықшамдылығы және үнемділігі – РЖЭБ негізгі артықшылығы болып табылады. Шығыр агрегатының және оның қуатының білік сымын айналу жиілігін реттеу бойынша негізгі басқарушы дабылдар (сигнал) тек осы жерде ғана құрылады, соңында бу шығырының реттелетін қақпақшаларының әсерлесуіне алып келеді. Сонымен қатар, жүйенің гидравликалық бөлігінде айналу жиілігінің механикалық бергіштері сақталған, ол РЖЭБ-ін уақытша сөндіру шартында шығыр күйінің сенімді жұмысын қамтамасыз етеді.

Үлгі ретінде шықтанулық шығырдың РЖСАБ сұлбасы берілген (13 суретті қара).

РЖЭБ-ден РЖСАБ-ке әсерлесудің жылдам қозғалыстағы енгізілуі ЭСАТ 4 арқылы іске асырылады, ол магнитоэлектр түрдегі электрмеханикалық түрлендіргіштен және гидрокүшейткіштен тұрады. РЖЭБ-нен ЭМТ (электромеханикалық түрлендіргіш) арқылы туындаған сәйкесті дабылдар аралық мысқол сәйкесті жылжуына алып келеді. Шығардағы қалыпты пайдаланушылық тәртіпте ЭСАТ нөлге жақын. РЖЭБ-де сонымен бірге шығыр қуатын реттегіш бар (ШҚР). Ол ШБТ-нің қозғалтқышы арқылы РЖСАБ-не әсер етеді. Ол әсер қуатты желінің жиілігіне, жаңа будың қысымына қарап түзету еңгізе отырып жүреді (13 суретті қара).

 

1 – айналу жиілігін реттегіш; 2 –айналу жиілігін реттегіштің мысқал құрамасы; 3 –шығырды басқару тетігі; 4 – электр сұйықағулықтүрлендіргіш; 5 – ЖҚЦ-дің реттегіш жапқышының көмекші қозғалтқышы; 6 – электрмагниттік сөндіргіш; 7 - электрмагниттік сөндіргіштің мысқалы; 8 – ОҚЦ-дің реттегіш жапқыштарының көмекші қозғалтқышы; 9 – азайту жапқышының көмекші қозғалтқышы; 10 – аралық мысқал; 11 – ақырын жұмыс істейтін қуатты шектегіш.

13 сурет  –Шықтанулық шығырдың АБЖ-нің сұйықағулық бөлігі

12.1 Жылуандырылған шығырларды реттеу жүйесі

 

Жылуландырылған шығырларды реттеу жүйелерін берілген шектерде екі реттелетін көрсеткіштер ұстап тұрады: ТА білік сымының айналу жиілігі және жылытатын алымдардың екеуінің біреуіндегі су буының қысымы. Сондықтан АРЖ құрамында екі реттегіш болады – ЖҚБ және ТҚБ бу тарату жүйесінің екі негізгі сервомоторды басқаратын айналу жиілігі және қысым.

Жылуландырылған шығырларды гидравликалық, сонымен қатар байланыспаған электр гидравликалық реттеу жүйесі қолданылады. Мұндай АРЖ-де мұндай күрделі гидравликалық құрамаларды реттеуді пайдаланудың қажеті жоқ, ол байланысқан жүйеде реттегіштен импульстің суммалануын және сервомоторға әсерлесудің құрылуын іске асырады. Келтірілген сұлбада келесідей импульстар көрсетілген:  айналу жиілігі бойынша;  жиілік желісі бойынша;  электрлік қуат бойынша;  жоғарғы желілік қыздырғыштан шығардағы желі суының ыстықтығы бойынша;  төменгі желілік қыздырғыштан шығардағы желі суының ыстықтығы бойынша;  кері желі суының ыстықтығы бойынша;  шығыр алымындағы су буының қысымы бойынша;  желілік сорғыдан кейінгі су қысымы бойынша;  шықтағыштың ішінара пучкасынан шығардағы судың ыстықтығы бойынша;  шықтағыштағы бу ыстықтығы бойынша;  бергіштен.

Негізгі сервомоторлар және айналу жиілігін реттеудің барлық контуры гидравликалық болып орындалған, ол жылдам қозғалыстағы және сенімділігі бойынша жоғары талаптардың орындалуын қамтамасыз етеді.

Қуатты, бу алымдарының жылулық жүктемесін және шықтағыштың ішінара пучкасынан шығардағы қорек судың ыстықтығын реттеу құбылысы салыстырмалы түрде баяу өтеді. Ол электронды реттегіштерді қолдануға мүмкіндік береді. Реттегіштерді олардың орындаушы тетіктерімен біріктіру, мысалы БЭТ (бірайналымды электрлік тетік (механизм) және сонымен бірге контурларды құрастыруды реттеу 5 тәртібінің переключателімен іске асырылады.

 

1 - айналу жиілігін реттегіш; 2 – қуатты реттегіш; 3 – жылулық жүктемені реттегіш; 4 – шықтағыштағы ішене орналасқан шоғының шығу бөлігіндегі судың ыстықтығын реттегіш; 5 –тәртіптерді ауыстырып қосқыш; 6 -ілмек; 7 – ЧНД-ның көмекші қозғалтқышы; 8 – ЧВД-ның көмекші қозғалтқышы; 9 –айналу жиілігін реттегіштің мысқалы; 10 – электр сұйықағулық түрлендіргіш (ЭСАТ).

14 сурет – Т-типті жылуландыру щығырын байланыспаған электр сұйықағулық реттеу жүйесінің қағидалық сүлбесі

 

Қарсы қысымды бу шығырын реттеу жүйесін (15 суретті қара) екі реттелетін көрсеткіштердің біреуінде берілген шектерде ұстайды – айналу жиілігі немесе қарсы қысым. Екі реттегішті ЖҚБ-ның негізгі сервомоторымен басқарады. Жылулық сызбақ бойынша жұмыс кезінде турбоагрегатты қысым реттегіші басқарады, ол жылулық тұтынушылармен анықталатын шығырдағы сулық будың шығынын ұстап тұру командасын құрастырады. Мысалы, жылулық жүктеменің өсуі кезінде шығырдан шығырдағы бу қысымы төмендейді және қысым реттегіші реттейтін қақпақшалардың жиілігінің біріншілік реттегішіндегі турбоагрегаттың кейбір аймақтарын қамтамасыз етеді. Сонымен, желі жиілігінің өсуі кезінде реттегіш қақпақшалардың жабылуын құрайды. Бұл кезде одан шығардағы бу шығыны төмендейді, осыған сәйкесті оның қысымы да, ол қақпақшаларды бұрынғы жағдайға алып келуге команда беретін қысым реттегішті қозғалысқа алып келеді. Сонымен қатар, жылулық сызбақ бойынша жұмыс кезінде қысым реттегіш функциялары бастауыш реттегішті АРЖ басқарады және оны желіден сөндірумен жүктемеден түсіру кезіндегі қорғағыш функцияларды іске асырады. Бұл жағдайда жиілікті реттегіш қысым реттегіштің қарсы қозғалысына қарамай қақпақшалардың жабылуына команда береді.

 

 

1 - айналу жиілігін реттегіш; 2 – айналу жиілігін реттегіштің басқару тетігі (ШБТ); 3 – қарсы қысымды реттегіш; 4 – қарсы қысымды реттегішті басқару тетігі; 5 – айналу жиілігін реттегіштің мысқалы; 6 – қарсы қысымды реттегіштің мысқалы; 7 – изодромдық қондырғы; 8 – бөлікті мысқалдың аралық көмекші қозғалтқышының кері байланысының кедергісі(дроссель); 9 – бас көмекші қозғалтқыштың кері байланысының кедергісі; 10 – бөлетін мысқал; 11 – негізгі көмекші қозғалтқыш.

15 сурет – Р-типті шығырды реттеудің сұйықағулық жүйесінің қағидалық сүлбесі

 

 

12.2 Шығырлы қондырғыларды сақтау жүйелері

 

Қайрат құрамаларын қалыпты пайдалану тәртібімен қатар, апаттық тәртіптерде туындауы мүмкін, соның ішінде желіден жүктеменің түсуімен және шығырлы агрегаттың сөндірілуімен байланысты (қысқа тұйықталудан, электр бергіш сызықтардың сөнуіне, кернеудің күшті ауытқуынан және жиіліктен). ЖЭС-да желіден электр өндіргішті өшірумен толық жүктеменің түсуі кезінде негізгі талап, ол айналу жиілігінің максималды жоғарылауы шығыр қауіпсіздігінің автоматтарын жөндеу деңгейінен төмен болуы қажет. Бұл кезде реттеу жүйесінің өте жоғары жылдам қозғалысы қажет, ол айналу жиілігін қалыпты мәннен(n_сз = (1,11 - 1,12)·n₀) 10...11%-ға жоғарыламау қажет. Бұл автоматты стопорлы қақпақшалардың (АСҚ) және реттегіш қақпақшалардың, сонымен қатар шығырдан су буының алымдарының реттелетін және жаңғыртулы сызықтарындағы бұрылмалы диафрагма және кері қақпақшалардың жылдам жабылуымен қамтамасыз етіледі. Сақтау жүйесі шығыр қондырығысын басқарудың соңғы сатысы болып табылады. Ол келесі болдырмауға тиіс жағдайларда қосылады:

-білікөткізгіштің айналу жиілігінің өсуі кезінде;

-ротор осінің орнынан қозғалуы арса;

-шығыр қондырғысының айналматіректерін маймен қамтамасыз ету   жүйесінде май қысымының азаюы кезінде;

-шықтағыштағы қысым өссе;

-шығыр қондырығысының білікөткізгішің діріл дәрежесінің өсуі кезінде;

-жаңа будың ыстықтығы өссе немесе оның кенет азаюы кезінде;

-жаңғыртулық жүйедегі ЖҚҚ-да шықтың өсуі кезінде.

Барлық шығырлар қорғаныстың  екі міндетті жіне тәуелсіз  бағыттарымен қамтамасыз етіледі. Солардың  бірінішісі- автоматты басқару жүйесі, ал екіншісі – шығыр қондырығысын өзіндік қорғау жүйесі. Бұлардан басқа, тағы да көптеген түрлері қоланылады. Мысалға:

-ротордың салыстырмалы ұзаруын болдырмауға негізделеген;

-шығыр цилиндрінің тұрқысының үстіңгі жіне астыңғы бөліктеріндегі ыстықтықтарының болмайтын айырмасынан;

-жүктемені кенет 30% немесе 50 %-ға дейін азайтса;

-жаңа бу қысымының 1-шекке(БРОУ-ды қосу) және 2-шекке(импулсті сақтандырғыш жапқыштарды ашу) дейін өсуінен;

-екіншілік аса қызған будың ыстықтығының өсуінен;

-шығырдың АБЖ-де ортаның қысымының азаюынан.

 

 

13 Дәріс. Шығырдың май жүйесі және май шаруашылығын пайдалану

 

Дәріс мазмұны: маймен қамдау сүлбелері. Май, оның сипаттамалары. Көлемдік және ортадантепкіш типті сорғылары бар маймен қамдау сүлбелері. Қуатты бу шығырлары үшін маймен қамдау сүлбелері. Маймен қамдау жүйесінің негізгі элементтерінің құрылымдары. Маймен қамдау жүйесіне қызмет ету [1, 16, 18].

Дәріс мақсаты: шығырларды маймен қамдау жүйесінің құрамымен және сүлбелерімен және май шаруашылығына қызмет ету қағидаларымен танысу.

 

13.1 Маймен қамдау сүлбелері

 

Шығырлық қондырғылардағы май гидравликалық реттеу жүйелерінде, шығырлық агрегаттың біліктік құбырының ішпектерінде, генератордың тығыздамаларында және қоректік электр сорғыларының гидромуфталарында жұмыстық орта ретінде қолданылады. 1980 жылға дейін ЖЭС шығырлары үшін негізгі май есебінде Тп-22 шығырлық майы болған еді. Қазіргі уақытта ЖЭС мен АЭС-на негізінен талғаулы тазартылған (күкіртті қосылыстар мөлшері азайтылған) Тп-22С дистиллятты майы жеткізіледі. Мұндай майлар температурасы 370-380ºС шамасындағы беттермен жанасқан кезде жеңіл тұтанады. Сондықтан Иввиоль-3 және ОМТИ (уытты емес) отқа төзімді майлары кеңінен қолданыс алды. Олардың өздігінен тұтану температурасы 720 ºС-қа жуық. Отқа төзімді майдың тығыздығы 22-маркалы мұнай майының тығыздығынан 30%-ға және судың тығыздығынан 14%-ға жоғары. Мұнымен қатар аталған майлардың кинематикалық тұтқырлығы шамамен бірдей.

Қысым деңгейі бойынша май жүйелері екіге бөлінеді: төмен қысымды (генераторды майлау және тығыздау үшін) және жоғары қысымды (САР үшін). Бірқатар шығырлардағы олардың реттеу жүйелерінде жұмыстық орта ретінде су қолданылады. ОМТИ-ді пайдалану кезінде реттеу жүйесі толықтай майлау жүйесінен бөлінеді. Егер САР-да май пайдаланылса, онда оны маймен жабдықтау және ішпектерін майлау жүйесінде май күбісі, сорғылар және құбырлар біртұтас болады. 16, а-суретте басты май сорғысы көлемдік типті болатын осындай жүйе келтірілген.

 

1 – негізгі май сорғысы ( а сұлбасында – шығыр білігінен шегергіш (редуктор) арқылы жетегі бар тісті немесе бұрандалы,  б сұлбесында – шығыр білігінен тікелей жетегі бар ортадантепкіш типті; 3 – масляный бак; 4 –шығыр қондырғысын реттеу жүйесі; 5 – а сұлбесында– шегергіш, б сұлбесында –1 және 2 сатылы сорғыштар (инжектор); 6, 7 – а сұлбесында –тегеуріндік және майлағыш жолдарындағы сақтандырғыш жапқыштар, б сұлбасында – 6, 7 – бас сорғыш пен айналматіректерге май беру жолдарындағы кері қақпалар; 8 – майсуытқыш; 9 – шығыржетегі бар көмекші май сормасы; 10 – кері қақпалар; 11 – электр жетегі бар апаттық май сорғысы; 12 – тұрақты токтағы электр қозғалтқышы; 13 – шығыр қондырығысының айналматіректеріне арналған май.

16 сурет  - көлемдік (а) және ортадантепкіш (б) типті сорғылары бар маймен қамдау сұлбалары

 

Тісті немесе бұрандалық сорғы 1 шегергіш 2 арқылы шығыр білігімен байланысып, бөшкеден 3 майды сорады. Қығырдың қалыптасқан жұмыс тәртібінде АБЖ-де май шығысы аз. Шегергіш айналматіректерді 13 маймен қамтамасыз ете отырып, майды жүйеге қайта жібереді. Ауыспалы тәртіптерде шегергіш жапқышы 5 жабылып, көмекші қозғалтқыштардың піспектерін орнынан ауыстыру үшін майдың үлкен шығысы бағытталады. Негізінде айналматіректерге май реттегіш жүйесінің ағындық жолынан жіберіледі. 6,7 жапқыштар сақтандырғыш қызметін атқарып, тегеуріндік және майлау жолдарында қысымның керек деңгейін қалыптастырып береді. Беттік типті май салқындатқыштар 8 айналматіректер алдындағы майдың ыстықтығын 45-50 ^о С дейін төмендетеді. Майдың сулануын болдырмас үшін оның салқындатқыштағы қысымы салқындататын судың қысымынан жоғары болуы қажет. Айналматіректерге 13 май шығысты мөлшерлейтін тығырықтар (шайба) арқылы беріледі. Шығырды іске қосарда және  тоқтатқанда майды айналматіректерге  кері қақпа 10  арқылы шығыр сорғысы 9 береді. Тұрақты токтағы қозғалтқыштан 12 жетегі бар төмен қысымды көмекші сорғы 11 майды тек сорғылар 1және 9  жұмыс істемей қалған жағдайда майлау жүйесіне береді.

Бұндай жүйенің әлсіз элементі шегергіш беріліс болғандықтан, қазіргі қуаты 200 МВт-қа дейінгі шығыр қондырғыларында ортадантепкіш бас сорғысы бар маймен қамдау сүлбелері қолданылады (16 б суретті қара). Ол тікелей шығыр білігімен жалғасқан. Бірақ оны толық маймен толтыру қажет, ол үшін май бөшкесінде майағыншалық сорғышын 2 орнатады. Ол бас сорғының алдында үлкен емес артық қысымды ұстап тұрады.

Берілген сұлбалар қуаты 200 МВт-қа дейінгі шығырларда толығымен орнатылған. Қуаты үлкен шығырлар үшін сенімділікті арттыру үшін бірнеше сорғылар орналастырады: айнымалы токты қозғалтқышы бар бас және (2,3) және тұрақты токты қозғалтқышы бар апаттық (2,3). Бас сорғылардың тек бірнешеуі ғана жұмыс жасайды, қалғандары  қорда тұрады. Одан басқа үлкен тегеурінді көмекші сорғылар орналастырылады 9,8 - 11,8 МПа,  білікті айналдыру қондырғысының жұмыстық тәртібінде айналматіректерде ротордың қалғып шығуын қамтамасыз етеді. Реттеудің су жүйелері үшін жұмыстық орта болып су болып табылады (жоғары сапалы тазалудан өткен шық) Бұл жүйелерде құбыр мен реттеудің тораптарын тат түзілмейтін болаттан жасайды.

 

13.2 Маймен қамдау жүйесінің негізгі элементтерінің құрылмасы

 

ЛМЗ типті бұрандалық май сорғысының құрылмасы 17-суретте көрсетілген, ал ТМЗ  ортадан тепкіш типті сорғы тобының мысалы 18-суретте көрсетілген. 19- суретте ортадан тепкіш бас сорғысы бар маймен қамдау жүйесі үшін сорулық топ көрсетілген. Бірінші  сатының сору қондырғысы (инжектор) сорғының сору бөлігінде артық қысымды тудырту үшін қолданылады, ал екінші сатының сору қондырғысы шығыр мен өндіргіштің айналматіректеріне майды салқындатқыш арқылы май жіберу үшін қолданылады.

 

 

 

Майлаудың орталықтанған жүйесі үшін үш қор жасау қарасатырылған. Мұнда 1-саты болып айнымалы токтағы жетегі бар қор сорғылары, ал 2-саты болып айнымалы токтағы жетегі бар сорғылар, ал 3-саты болып алдыңғы сорғылар істен шыққанда айналматіректерге май өздігінен ағатын  апаттық сыйымдылықтар болып табылады. Негізінде апаттық бөшкелер айналматіректердің қақпағына орнатылады.

19 сурет – 1, 2-сатылы сору қондырғылары (инжектор), ( 90°-қа бұрылған)

 

Май бөшкесі (20 суретті қара) тек майды сақтау үшін ғана қолданылмайды, сонымен одан ауаның, қоқыс пен судың шығуын қамтамасыз етеді. Тазалау дәрежесі майдың бөшкеде болу уақытына байланысты. Бөшкеде сақталудан басқа майдың қоспалардан тазалануы фильтр торламасы 4 арқылы да жүреді. Нәтижесінде таза 1 және кір 2 бөліктер құрылады.

Май күбісінің қақпағында көмекші сорғыларды, деңгей көрсеткіштер мен май буларын жоятын эксгаустерлерді (тартулық желдеткіштер) орнатады. Мұндай желдету қажет, өйткені сутектік салқындатқышы бар электр өндіргіштің нығыздау жүйесіндегі майдың құрамында, оны сутегін аластау үшін қолданылған алдын-ала вакуумдық өндеуден кейін де сутегінің біраз мөлшері болады. Сондықтан ауа мен сутектен тұратын жарылғыш қоспа түзілуі мүмкін. Айналматіректерден майды бөшкеге май деңгейінен жоғары құбырлар арқылы, ал май аэрациясы аз АБЖ-нің тораптарынан деңгей астынан ағызады.

1 – таза бөлік; 2 – лас бөлік көрсететін; 3 – май деңгейін көрсеткіш; 4 – фильтрлейтін тор.

20 сурет  – Май күбісінің құрылмасы

 

 

13.3 Маймен қамдау жүйесінің қызмет етуі

 

Май мұқият және жүйелі сапа бақылауынан өтеді (цехтық – тәулігіне 1 рет және  2 айда 1 рет зертханалық). Майдың сыртқы түрі, лай (шлам) құрамы, қышқылдық саны, су сорудың реакциясы, от алудың (вспышка) температурасы, тұтқырлығы, судың бар жоқтығы тексеріледі. Пайдалану нәтижесінде май ескіріп, бастапқы қасиеттерін жоғалтады. Сондықтан май периодты түрде  физикалық және химиялық әдістерді қолдана отырып регенерацияланады. Органикалық және төменмолекулалық қышқылдар, шәйір және басқа қоспаларды жою үшін арнайы адсорбенттер қолданылады.

Маймен қамдау жүйесінің сенімді жұмыс жасауы үшін қор және апаттық сорғылар мен оларды автоматты қосатын қондырғылары жиілігі айына 1 рет болатын тексеруден өтуі қажет. Одан басқа оларды шығырды әр қосу мен тоқтатудың алдында тексереді.

Май салқындатқыштардың жұмыс сапасы майдың кірісі мен шығысындағы қысым айырмасы мен салқындатқыш су, оны қыздыру, майды салқындату бойынша да тексереді. Егер салқындатқыш судың шығысы өзгермей тұрған жағдайда май бойынша қысым төмендесе және май салқындатқыштан шыққан майдың ыстықтығы өссе, онда  бұл май салқындатқыштың ластануының және оны тазалау керектігінің белгісі. Бұндай жағдайда әдетте қор май  салқындатқышын қосады, ал ластанғанды тазалауға жібереді.

Әр нұсқауда бөшкедегі майдың минималды рұқсатты деңгейі, май салқындатқыштан (әдетте 40-45⁰С) және айналматіректерден шығардағы (әдетте 60-65^оС) ыстықтықтың максималды рұқсатты мәндері қарастырылады.

Осы айтылған мәндердің бірі шектіден асып кетсе немесе бір уақытта бірнеше шекті мәндердер бұзылса, шығырдағы жағдай апаттық болып саналып, шығыр машинашысы қарсыапаттық нұсқау бойынша әрекет жасауы тиіс.

 

14 Дәріс. Шықтанулық қондырғыны пайдалану (1 бөлім)

 

Дәріс мазмұны: шықтандыру қондырғылардың жұмыс істеу тәртібі, арналуы, сүлбесі және құрамы. Шықтың салқындауы және шықтағыштың жылулық теңдесуі. Салқындайтын суды жылыту және салқындау еселігі. Шықтағыштың құбыр жүйесінің жиынтығы. Бу шығыры шықтағышының құрылысы және үйлесімі. Шықтағыштың жылулық теңдесуі. Шықтық түтіктердің ұзындығы мен санын анықтау  [1, 14, 16, 17, 18].

 

Дәріс мақсаты: шықтанулық қондырғының құрамы, сүлбесі және істеу тәртібі, сондай-ақ шықтағыштың  жылулық есебінің қағидаларымен танысу.

 

14.1 Шықтанулық қондырғының арнауы, жұмыс істеу қағидасы, сүлбесі және құрамы

 

Шықтағыш – бу шығырының ағындық бөлігінде өңделген сулық буды сұйық күйге – яғни шыққа айналдыру үшін арналған жылуалмастырғыш. Циклдың жоғары үнемділігін қамтамасыз ету үшін бу шығын (p_к << p_а) төменгі қысымда ұстап тұру қажет, ол шығырлы қондырғының термодинамикалық ПӘЕ өсуіне алып келеді. Шықтанған қондырғылардың суық көзіне (салқындайтын суға) циклдағы жылу санының 50% беріледі, соңында БШҚ-да абсолютты ПӘЕ 40–45 % деңгейінде анықталады. Шықтағыштағы қысымның 1 кПа өзгерісі кезінде ЖЭС бушығырлы қондырғының үнемділігі 1% өзгереді.

21 сурет – Шықтанулық қондырғының қағидалық сүлбесі

 

Шықтағыш қондырғының жиынтығын қарастырсақ (21-суретті қара) 1 шықтағыштың өзі, 2 айналымдық сорғы, 3 шық сорғысы, 4 ілестіргіш қондырғылар. Салқындату түріне қарап шықтағыштар сулық (салқындайтын орта – су) және ауалық (салқындайтын дене – ауа). Кәдімгі қуатты бу шығырлары сулық шықтағышпен қамтылған. ТҚЦ-ден шығатын су буының құрамында әрқашанда ауа болады, олар негізінен ТҚЦ-ң қосылу жиектерінен және төменгі қысымдағы (вакуум) ысырмалардан, соңғы тығыздамалардан түседі, сондықтан шықтанбаған ауаны арнайы 4 ілестіргіштермен сорып тұрады. Қазіргі кезде қолданылатын бу ағынды және су ағынды ілестіргіштер, негізінен жұмыстық дене су мен бу. Бұдан басқа су сақиналы сорғылар шықтағыштың көлеміндегі сорып тастайды. Салқындатушы суды шықтағышқа айналымды сорғымен 2 беріледі. 3 шықтық сорғы шықты қоректік суды жаңғыртулы қыздырғыштарға жеткізіп тұрады.

Беттік шықтағыштың сулық түрдегі сүлбесі 22 – суретте келтірілген. Шөркелік (торцевой) қабырғалары түтікшелі тақташалармен 4 жабылған 1 тұрқыдан (корпус) тұрады. Салқындатушы судың жүру жолына байланысты (екі, төрт) барлық шықтағыштар тиісті бөлікке бөлінеді.

 

22 сурет - БШҚ-ның екі жүрісті шықтағышының құрылғысы

 

14.2 Шықтың салқындауы және шқытағыштағы жылулық теңдеу

 

Беттік шықтағыштың жылулық теңдесуі былай келтіріледі:

G_к·(h_к - h'_к) = W_m·(t_2в - t_1в)·c_в,

мұнда

h_к – шықтағышқа түсетін бу қажыры, кДж/кг;

h'_к = c_в·t_к – шық қажыры;

c_в = 4,19 кДж/(кг×К) – су жылусыйымдылығы;

W_m – салқындайтын судың маңыздық шығысы, кг/с;

t_1в, t_2в – салқындайтын судың шықтағыштың кірісіндегі және шығысындағы ыстықтығы.

Шықталатын будың шығысы G_ш, кг/с және h_ш  қажыры бу шығырының есебінде мәлім. Шықтағыштан шыққан шықтың ыстықтығы, будың қанығу ыстықтығымен t_бу  сәйкес сондай – ақ қысымы p_ш, шықтық қайта салқындауымен есептеледі  Dt_к: t_к = t_п - Dt_к.

Шықтық қайта салқындауы (будың шықтағыш мойындағы қысыммен будың қанығу ыстықтығы айырмасы және шықтық сорғының сору құбырларындағы шық ыстықтығы), қанығу ыстықтығындағы будың құрамында ауа болуы және шықтағыштағы кедергі, үлестік қысымның төмендеуіне алып келеді. Қайта салқындау 2-3 °С-ге дейін жетеді. Қазіргі БШҚ  қайта салқындау 1⁰С асырмайды.

Қазіргі кезде бу кедергісі төмен және түтік шоғы рационалды үйлесімді шықтағыштарда, бу шығырлары толық қуатта қайта салқындау болмайды.

Салқындатушы судың шығысы мен салқында болуы (қыс кезінде) және сорма ауаның болуымен, шықтағыш жүктемесінің өзеруінен қайта салқындау пайда болады. Сондықтан қайта салқындауды болдырмау үшін қыс кезінде салқындатушы судың шығысын азайту қажет.

 

14.3. Салқындайтын судың қызуы және салқындау еселігі

 

Dt_су = t_2су - t_1су шықтағыштағы салқындатушы судың қызу айырмасы. Бір жүрісті шықтағыштар үшін Dt_су = 6-7°С, ал екі жүрістілер үшін Dt_су = 7-9°С, төрт жүрістілерге Dt_су = 10-12°С. Салқындайтын судың салқындығы ЖЭС-ң географиялық орналасқан орнымен және сумен қамтамасыз ету жүйесіне орналасқан орнымен және сумен қамтамасыз ету жүйесіне (тура ағынды, айналымды) сондай-ақ жыл мезгіліне, ауа – райына байланысты.

Шықтағышта маңызды көрсеткіштердің бірі салқындау еселігі 

 

h_ш - h'_ш ³ 2200 кДж/кг бұл қажыр айырмасы әртүрлі шығырлар үшін Dt_су қызу, салқындау еселігіне кері пропорционал. m жоғары болған сайын Dt_су төмен болады және шықтағыштағы қысым да төмен болуы мүмкін.  Бірақ  m өсуі салқындатушы судың шығысының өсуіне және айналымды су сорғысының электр энергия шығынын өсіреді. Салқындау еселігі бір жүрісті шықтағышқа m = 80…100, ал екі жүрісті  m = 60…70 және төрт жүрісті  m = 40…50.  

 

14.4 Шықтағыш түтіктер жүйесінің үйлесімдері

 

Түтіктер шоғын үйлестіруді екіге бөледі: негізгі шоқ, онда негізінен салыстырмалы ауа құрамы болмағанда, барлық бу осында шықтанады және ауа салқындатқыш шоғы, онда шықтану төменгі жылдамдықта жүріп, шық аса салқындаған болады. Қазіргі бу шығырларында тақта түрінде яғни тік оське беттеспелі түрде, бу жолдары терең болады. Ауа салқындату шоғына, қоспа негізгі шоқтан кейін кіреді. Сондай – ақ салқындату шоғына бірінші жолдан алынып салқындатушы су беріледі (өте салқын су). Таспалы үйлесімде бу еркін түсіп шық айнасын қыздырып, аса салқындатуды төмендетеді.

Шықты толық газсыздандыру үшін газсыздандырғыш түрдегі шық жинағыш қолданылады, (шықты ағындатып немесе бурқылдатып газсыздандырады).

 

14.5 Бу шығырындағы шықтағыштардың үйлесімі мен құрылысы

 

Бу шығыр осіне байланысты шықтағыштар бойлап немесе көлденең орналасады. Шықтағышта бойлық үйлескенде, шығыр осіне қарағанда түтіктер бойлық орналасады. Ал көлденеңде шықтағыштар бір, екі және үш бөлікке бөлінеді. Салқындатушы судың салқындығымен қысым бастапқыда әртүрлі болғандықтан, әр бөлікке жеке-жеке түседі. Мұндай шықтағышты бөліктелген дейміз. Салқындатушы судың ағындарына байланысты шықтағыш бір және екі ағынды болып жасалады. Шықтағыштар төменде, жанында және осьте орналасады. Негізінен төменде орналасады.

 

14.6 Шықтағыштың жылулық есебі

 

Бу шығырынан шыққан қысымды негіздеп отырып, шықтағыш түтікшелер бетінің көлемін анықтау керек.

Шықтағыштың салқындату көлемін F_ш табу үшін мына теңдеуді қолданамыз:

,

мұнда k – салқындатуы бетінің орташа жылуберу еселеуіші, Вт/(м²·К); Dt_ср – бу ыстықтығы және салқындататын су арасындағы орташа айырмашылық, ол төмендегі кейіптемемен есептеледі

,

мұнда Dt_в = t_2в - t_1в – шықтағыштағы салқындайтын судың жылуы (Dt_в = 6 - 7°С – бір жүрісті үшін; Dt_в = 7 - 9°С – екі жүрісті үшін және Dt_в = 10 - 12°С – үш және төрт жүрісті шықтағыштар үшін;

δt = t_п - t_2в – шықтағыштағы салқындайтын судың кем жануы (ыстықтық тегеурін).

Кем жану шықтағыштың d_к = G_к/F_к булық жүктемесінен, шықтағыштық түтікшелердің ішкі бетінің тазалығынан, шықтағыштың ауалық тығыздығынан, салқындайтын судың ыстықтық және жылдамдық қозғалысынан тәуелді. Үнемі ыстықтық тегеуріннің мәні δt = 5 - 10°С диапазонда болады.

Шықтағыштық түтікшелер үшін жылуберу еселеуішінің орташа мәні Л.Д. Берманның кейіптемесі бойынша бағалауға болады

,

мұнда а – салқындау бетіне ластанудың әсер етуін ескеретін еселеуіш;

w_в – шықтағыштық түтікшелердегі судың жылдамдығы;

d₂ – құбырдың ішкі қосөресі, мм;

х = 0,12·а·(1 + 0,15·t_1в);

Ф_z – шықтағыштағы z су жүрісіне әсер етуді ескеретін көбейткіш және келесі кейіптемемен анықталады

,

Ф_d – шықтағыштың d_к булық жүктемесінің өзгеруін ескеретін көбейткіш.

Соңында Q_к = G_к·(h_к - h'_к) мәнін есептегеннен кейін F_к аудан шықтағышының салқындау бетінде жатады.

Жоғарғы бастапқы бу қысымдағы шығырлар үшін шықтағыштың гидравликалық кедергісі (шықтағыштан шығардағы және кірердегі салқындайтын судың қысым айырмашылығы) Dp_0в = 25 - 40 кПа диапазонында бағаланады.

Қазіргі шығырлардың шықтағышындағы булық кедергі Dp_п = 270 - 410 Па диапазонын құрайды. Бұл кедергі құбырлық шоқ құрылысына байланысты. Шықтағыштарда шахматтық, үшбұрыштық, дәліздік және сәулелік құбырлық шоқты бөлулер қолданылады. Құбырлар арасындағы минималды қадам

шамасын    t = (1,25 - 1,3)·d₁ диапазонында болады.

Сонымен құбырлық шоқты үйлестіруге келесідей талаптар қойылады: бу өту үшін «тірі» қиманың ауданын максималды мүмкін шамаға дейін өсіру; бу өтудің жылдамдығын тұрақтандыру; ілестіргіш қондырғы арқылы бу-ауалық қоспаны сору жеріне дейін  мүмкін қысқа жолды ұйымдастыру.

 

14.7 Шықтанулық түтікшелердің санын және ұзындығын анықтау

 

Шықтағыш арқылы шығатын салқындайтын судың көлемдік шығысы

W_v = 0,25·p·d₂²·n_z·w_в, м³/с,

мұнда n_z – шықтағыштың бір жүрісіндегі түтікшелердің орташа саны, оны  салқындайтын судың көлемдік және массалық шығысы бойынша бағалауға болады.   

z шықтағыш жүрісіндегі түтікшелердің толық саны n = n_z·z.Салқындатқыш судың массалық шығысы W_m = W_v · r_в, кг/с шықтағышқа баратын су буының шығысы G_к, кг/с  және салқындату еселігі бойынша есептеледі:

 

.

 

Шықтағыштық түтікшелерінің ұзындығы салқындатудың бетінің ауданы бойынша

 .

Түтікшелік тақтасының меншікті қосөресі

 

 ,

 

мұнда u_тр = 0,22 - 0,32 – түтікшелік тақтаны пайдалану еселеуіші (L/D_у қатынасы 1,5 - 2,5 шегінде болуы қажет).

 

15 Дәріс. Шықтағыштық қондырғысын пайдалану (2 бөлім)

 

Дәріс мазмұны: шықтанулық қондырғыларды пайдаланудың негіздері. Шықтағыштың сипаттамасы. Шықтанулық қондырғы жұмысының нашарлауының негізгі көздері және белгілері. Ауа жойғыш құрылғылар. Бу ағыншалық ілестіргіштің жұмысының нашарлау себептері [1, 14, 17, 18].

Дәріс мақсаты: шықтанулық қондырғыны пайдаланудың негіздерімен танысу.

 

15.1 Шықтанулық қондырғыны пайдаланудың негіздері

 

Шықтанулық қондырғы жұмысының сапасын анықтайтын негізгі көрсеткіш: шықтағыштағы р_ш бу қысымы; δt ыстықтық тегеурін; Dt_в салқындайтын су жылынуы; шықтағыштың d_ш булық жүктемесі; шығардағы шық ыстықтығы; жинағыш саптамасы алдындағы бу қысымы; шықтың тұз маңызы болып табылады.

t_1с кірердегі ыстықтықтан, d_ш булық жүктемесінен және W_m салқындайтын су шығысынан p_ш қысым тәуелділігін шықтағыш сипаттамасы деп атайды. Нақты сипаттама шықтағыштың арнайы сынау нәтижелерінің негізінде тұрғызылады. Шықтағыштың есептік сипаттамасын тұрғызу үшін төмендегі теңдеу қолданылады

t_п = t_1в + Dt_в + δt.

 

Температуралық тегеурін келесі кейіптемемен көрсетіледі

 

δt = n·(31,5 + t_1в)^-1·(d_к + 7,5),

мұнда n = 5 - 7 – шықтағыштың ауалық тығыздығын және салқындату бетінің тазалығын ескеретін еселеуіш (коэффициент).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23 суретте К – 300 – 240 ЛМЗ шығыры үшін 300 КЦС – 1 шықтағышының сипаттамасы берілген.

Dt_с жоғарылауы салқындайтын су шығысының жетіспеушілігін және салқындау еселігі көрсетеді.

δt жоғарылауы шықтағыштағы жылуалмастырғыш шартының бұзылуына алып келеді, ол ауа сорылуының жоғарылауына, жинағыш жұмысының өзгеруіне, беттің ластануына алып келеді.

 

15.2 Шықтанулық қондырғы жұмысындағы нашарлаудың негізгі көздері мен белгілері

 

1 Шықтағыш түтігінің және түтік тақтасының ластануы шықтағыштағы берілген қысым кезіндегі қанығу буының ыстықтық айырмасы және кірердегі айналғы суының ыстықтығы (ыстықтық тегеурін) бойынша текскріледі. Мысалы, таза түтікшелерде 25 - 30°С су ыстықтығы және бу шығыны үшін кем жану 6 - 7,5°С тең болуы қажет. Көтерілген ыстықтық тегеурін түтікшенің ластануын кепілдендіреді. Ластанудың себебі шықтағыштағы қысымның көтерілуі және шықтағыш алдындағы салқындайтын судың көтерілуі болып табылады.

2        Шықтағыштағы шықтың жоғары деңгейі (рециркуляция деңгейіндегі автомат жұмысын тексеру талап етіледі).

3         ТҚЦ шығырдың ұштық тығыздалуына бағытталған бу қысымының жетіспеуі (тығыздағышты реттегіш жұмысын тексеру талап етіледі).

4         Эжекторлы топтың нашар жұмысы.

5         Жұмыстың үзілуі немесе айналмалы сорғы өндірулігінің төмендеуі (соның ішінде сорғының соратын аймағына басқа құралдардың түспеуі).

6         Вакуумды жүйенің нашар тығыздалуы, ол кезеңді тексеру қажет және қажеттілік бойынша тікелей судың құйылуымен ұштық тығыздалу деңгейіне дейін тығыздалу қажет.

Шықтағышты пайдаланғанда оның жылуалмастырғыш беттерінің жиілігін және оны периодты түрде тазалануын әрдайым бақылап отырады. Ол тазалау шықтағыштағы қысым көрсетілгеннен 0,5%-ға өсіп кетген жағдайда жүргізіледі. Ластануды үш топқа бөледі: механикалық, биологиялық және тұздық.

Механикалық ластануға құбырлардың және құбырлы тақталардың шөппен, топырақпен, водоросльдармен ластануын және т.б. жатқызуға болады. Оларды жою үшін сузаборлы және сутазалағышты құрылыстарда әртүрлі торды (ірі және кішкентай ұяшықты) орнатады. Сонымен қатар, құбырларды жұмсақ таутандармен (ерш) тазалау және оларды шаю жүргізіледі. Ең тиімдірегі шықтағыш түтіктеріннің ішкі беттерін резенке шарлармен үзіліссіз тазалау болып табылады.

Биологиялық қалдықтармен күресу үшін шықтағышты термиялық кептіру әдісі (40 – 60⁰С ыстықтығы кезінде микроорганизмдер мен водоросльдер өліп қалады және ауалық ортада кеуіп кетеді) қолданылады.

Оған еріген тұздардың судан түсуі кезінде түзілген қақ түріндегі тұз шөгінділерін салқындататын судың фосфат не қышқылдармен өңдеу кезінде жоюға болады (сумен қамдаудың айналмалы сүлбесінде).

Шығырлы агрегатты пайдаланудың ең маңызды есебі – оның вакуумдық жүйесіндегі ауа сору орнын анықтау.  Тығыздалмағандарды іздеудің қазіргі әдісі – галоидті ағуіздеулерді пайдалану, оның жұмыс істеу қағидасы қыздырылған қорғасын элементінің құрамына ионды түсіруге негізделген. Тығыздалмаған аймақта, газ ауамен бірге вакуумды жүйеге түседі және ары қарай галоидтің бар екенін фиксирлейтін бергіш (датчик) орнатылған эжектормен сорылады. Үнемі сору үшін қауіпті орындарға фреон – 12 газы орнатылады, ол уытты емес.

Қорек судың сапасына қойылған жоғары талаптар шық сызығында құрылады. Ең алдымен, шықтағыштағы салқындайтын суды сорудың рұқсатты деңгейі туралы болады: 0,001 – 0,005% пресной су үшін; 0,0001% күшті минералданған құдық немесе теңіз сулары үшін. Бұл кезде үзіліссіз тазалау шартында шықтағышқа оның қаттылығы бойынша өте жоғары талаптар қойылады. Сулық тәртіптің бұзылуы шықтағыштағы әртүрлі элементтердің механикалық бұзылуымен байланысты. Шықтағыштық гидравликалық тығыздығын қамтамасыз ету шықтағыштың құбырлы тақтасындағы түтікшелерге біліктің жалғасу сапасынан тәуелді болады. Олардың кермектілігін жоғарылату үшін түтікшелі тақталарда сулық құты жағынан нығыздаушы жабулар қолданылады (мысалы, эпоксидті шайыр негізіндегі жабу және битумды), қос түтікшелі тақта құрылысы қолданылады, сонымен қатар шықтағыштың булық кеңістігінде тұздық бөліктер (отсек) ұйымдастырылады.

 

15.3 Ауа жойғыш құрылғылар

 

Шықтағыштық бу шығырлы қондырғысында p_ш қысымның қалыпты мәнін оның көлемінен және тікелей ауа сорылуынан қалыпты ұстап тұру үшін ілестіргіштердің бу ағыншалы, су ағыншалы және ортадан тепкіш түрлері қолданылады. Бу ағыншалы ілестіргіштер көп таралған, олар құрылымы бойынша қарапайым және ықшамды және механикалық жетектерді  талап етпейді, шықтағышта сиретілудің бастапқы деңгейін қысқа уақытта (5 – 6 мин) құруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бүгінгі күні суағыншалы эжекторлар сулық будың жоғары бастапқы қысымы бар шығырлы қондырғыларда бу ағыншалармен бәсекелеседі. Шығырлы қондырғының қатарында эжектордың ортадан тепкіш түрі қолданылады.

Бір сатылы ілестіргіш 600 мм.сын.бағ. дейін сиретілуді тудыруы мүмкін. Үлкен сиретілуді алу үшін екі және үш сатылы ілестіргіштерді  пайдаланады, әр сатысы бу-ауа қоспасын толық емес, бөліп қысады. Сатылар арасына беттік түрдегі аралық салқындатқыштарды орнатады. Оларда будың көп бөлігі шықтанады және шықтану жылуы негізгі шықты қыздыру үшін пайдаланылады.

 

15.4 Буағыншалы ілестіргіштердің жұмысындағы ақаулардың себептері

 

Буағыншалы  ілестіргіштерің жұмысы кезінде келесідей ақаулар болуы мүмкін:

-     жұмыстық будың қысымы төмендегенде, саптамалардың ластануы немесе саптама жұмыс тәртібінің үзілуі нәтижесінде оның шығысының жетіспеуінен болған сорудың жоғары қысымы,

-      ілестірменің бір сатысы бойынша ауаның бір бөлігінің кері қайтарылуы (ауаның бір бөлігі шықтағышқа қайтады);

-      сору қысымының тербелісі және қысымды төмендеткен кездегі негізгі бу шығынының жетіспеушілігінен болған бу ауа қоспасының үзілісті жабылуы;

-     бу-ауа қоспасын сорулық жолында, онда шықтың жиналуынан, қиманың тарылуы нәтижесінде сорулық аймақта қысымның өсуі .

-     қайта қосу түтікшелерінің ластануы немесе үлестіргіш тоңазытқышының толуынан болған эжектор тұрқысының (корпус) ішіндегі гидравликалық соққылар;

-     соңғы сатыдағы тоңазытқыштың толуы кезіндегі ілестіргіш   (ылғалдың үлкен мөлшерде шығарылуы) немесе шықтың аз шығындағы (жоғары ыстықтықтарда) оның шығынының жетіспеушілігі.

 

16 Дәріс. Қалыптаспаған тәртіп кезінде шығырда пайда болатын түзілулер (явления)

 

Дәріс мазмұны: шығырдың ағыншалық бөлігіндегі көрсеткіштердің салыстырмалы жылдам өзгерісі кезінде пайда болатын құбылыстар. Шығыр бөлшектеріндегі және ыстықтықты қалыптаспаған түрде тарататын шығыр қондырғысының басқа элементтеріндегі түзілулер (возникновение). Бөлшектердің өзара деформациялары және олардың салдары. [18, 19, 20, 21].

Дәріс мақсаты: қалыптаспаған тәртіпте шығырда пайда болатын түзілулермен танысу.

Әртүрлі қалыптаспаған тәртіптер энергетикалық қондырғының сенімділігінің және үнемділігінің төмендеуімен әрқашан байланысты. Пайдаланушы тұлғаның есебі осы тәртіптерді қатаң түрде нұсқаумен сәйкесті орындау. Бұл нұсқау тәріздік(аналогичный) қондырғыны пайдалану кезінде жасалған тәжірибе мен есептеулер негізінде құрылған болу керек. Бұнда тек сенімділіктің минималды азаюы мен отынның кішкене артуы жіберіледі.         Шығыр қондырғысының жұмыс тәртібі өзгерген кезде шығырдың ағындық бөлігіндегі қысым мен температура өзгереді. Шығырдың ағындық бөлігіндегі көрсеткіштердің салыстырмалы жылдам өзгерісінде пайда болған түзілулер төменде қарастырылады.

Ағындық бөліктегі бу және қысым шығысының жылдам өзгерісі шығыр қондырғысы үшін қауіпті, онда будың үлкен бөлігін аккумурлейді (мысалы, аралық будыасақыздырғыш). Бұл жағдайда әртүрлі айналғыға бекітілген осьтік күштер (мысалы, ЖҚЦ және ОҚЦ) уақыт бойынша әртүрлі болып өзгереді және бұл теңеспеген күштерге әкеліп соғады.

Бұдан да үлкен салдар, ағындық бөліктегі ыстықтықтың өзгерісі. Ыстықтық өзгерісінің негізгі салдары шығыр бөлшектеріндегі және ыстықтықты стационарлы емес тарату – стационарлы емес ыстықтық өрісінің шығырлы қондырғысының басқа да элементтеріндегі түзілулер болып табылады. Бұл өз кезегінде екі түзілулерге алып келеді.

Біріншіден, шығыр бөлшектері «орташада» әртүрлі қыздырылады. Бұл уақыттың әртүрлі шағында олардың жылулық кеңеюі әртүрлі болуын тудырады. Сондықтан айналатын бөлшектердің айналмайтындарға тию қаупі, білікте бөлек бөлшектердің ажырауы мен бір бөлшектердің басқалармен салыстырғанда жылулық кенеюі еркін жүруінің қиындауы туады.

Екіншіден, бірқалыпсыз қыздырылу салдарынан бөлшектерде ыстықтық кернеулері пайда болады, олардың циклдық қайталануы кезінде аз циклдық қажудың (усталость) жарықшаларына алып келеді. 

Қалыптаспаған тәртіп кезінде едәуір маңызды болып бөлшектердің өзара деформациялануы болып табылады:

а) бойлық кеңею немесе статорға салыстырмалы ротордың қысқаруы;

б) айналғының жылулық иілуі;

в) симметриялық емес қыздырудың салдарынан болған тұрқылардың деформациялануы.

Бу температурасының жылдам көтерілуі кезінде шығыр айналғысы тұрқысына қарағанда жылдам қызады, себебі оның маңызы (масса) аз; ал булы жылумассаалмасудың беті мен қарқындылығы жоғары. Сондықтан айналғы (ротор) тұрғыға (статор) қарағанда жылдам кеңейеді, бұл ағындық бөліктегі осьтік тию, қажу қауіптілігін тудырады. Оның бөлшектеріндегі ыстықтыққа қарағанда бу ыстықтығын төмендетіп шығырға беру кезінде статорға салыстырмалы ротордың төмендеуі жүреді. Бұл түзілулер айналғының салыстырмалы кеңеюіне қарағанда қауіпті, себебі жұмыстық дискі арасындағы және бу тарылғы жүрісімен жүретін осьтік саңылаулар дискі арасындағы және оның ар жағында тұрған тарылғыға қарағанда әрқашанда төмен.

Айналғының жылулық иілуі оны оське симметриялық емес қыздырылуында пайда болады. Шықтандырылған шығырды қосар алдында ол жерде эжектор көмегімен вакуум пайда болады. Бұл үшін шығырды нығыздауға бу беріледі, ал шығырдың ішкі қуысынан буауалық қоспа сорылады. Айналғыға нығыздалған будың жеткізілуі жеткізу орнындағы барлық шеңбер бойынша бірқалыпсыз жылынады. Айналғының жылулық иілуі туындайды. Сондықтан барлық іске қосу құбылысында реттелетін қақпақшалардан бу шығырға түспейді, шығыр айналғысы білік бұрылысты құрылғымен айналады.

Шығырды жиі жүктемелеу кезінде реттелетін сатының толық өтетін бу ыстықтығы және жиі ашық қақпақшалар әртүрлі болады, жиі ашық болатын қақпақшалардан қоректенетін, бу жеткізетін доғадан кейінгі ыстықтық қақпақшалардағы бу дросселденуінен үлкен болуы мүмкін. Шығыр тұрқысының шеңбері бойынша бірқалыпсыз қызуы оның иілуіне алып келеді, оның салдарынан едәуір жылынып түзілген тұрқылар жылынғанға қарағанда күштірек кеңейеді.

Т-100-130 ТМЗ шығырының бірінші сынамасы шығырды 30 – 45 МВт жүктемелеу кезінде ЖҚЦ-ң жоғарғы және тұрқысындағы ыстықтық айырмасы 70 – 80⁰С құрағаныны көрсетті. Бұл кезде тұрқы (корпус) майысу сызығымен 0,7-0,8 мм-ге өсімен (ось) жоғары қарай иіледі. Майысудың бір себебі жартылай ашық қақпақшаларда буды күшті дроссельдеу (3,3-ден 0,3 МПа дейін) болып табылады, осының салдарынан ыстықтық айырымы 88⁰С құрады. Тағы да басқа себеп реттелетін саты құтысындағы будың шеңберлі циркуляциясы үшін қанағаттандырылмайтын шарттар. Қабылданған шаралар нәтижесінде жоғарғы және төменгі тұрқының ыстықтық айырымын 10⁰С-қа дейін төмендетуге мүмкіндік болды.

Жоғарғы және төменгі жақтың әр 10⁰С ыстықтық айырымы тұрқының жоғары 0,13 – 0,15 мм майысуын құрайды. Сондықтан әр шығырлы зауыт тұрқының жоғарғы төменгі жақтың шекті ыстықтық айырымының болатынын ескертеді, бұл кезде шығырды іске қосуға және пайдалануға рұқсат етіледі. Үлкен айырмашылық кезінде диафрагманың төменгі бөлігінде орналасқан айналғы және нығыздау тарақтарының арасында қақтығысу қауіптілігі туындайды. Үнемі ыстықтықтың рұқсатты айырмасы 25 – 35⁰С құрайды. Шығыр тұрқысының мұндай иілмесі жалғауыштардың бірқалыпсыз жылуынан болуы мүмкін: жалғауыштардың (фланец) едәуір жоғары жылуында тұрқы жоғары қарай иіледі. Егер шығыр тұрқысының сол жалғауышы оң жағына қарағанда күштірек жылыған болса, онда ол сыртқа қарай иіледі, ал оң жағы – шығыр осіне қатынасы бойынша ішке қарай. ПТ-60-130 ЛМЗ бір шығырында симметриялы емес жылудың салдарынан төменгі жалғауыш жоғарғыға қарағанда 30°С-ға жылып кетті, нәтижесінде ағындық бөліктегі радиалды саңылауы 0,6 мм-ге азайып кетті. Бөлек бөлшектердің бірқалыпсыз жылуы және жылулық кеңеюлердің бос болмауы кезінде ол жерде ыстықтық кернеулер пайда болады.

Келесіні есте сақтау қажет: бөлшектің кез келген нүктесіндегі ыстықтықтық кернеулер осы нүктедегі ыстықтық айырмасына және бөлшектің орташа ыстықтығына пропорционалды. Сондықтан, егер бөлшек беттері жылдам қызса, бөлшектің өзі жылып үлгермейді (яғни оның орташа ыстықтығы төмен болып қалады), жоғары ыстықтық кернеулер пайда болады. Керісінше, бөлшек бетінің ыстықтығы біртіндеп өзгерсе және орташа ыстықтықтан айырмашылығы аз болса, туындайтын ыстықтық кернеулер онша жоғары болмайды.

Әр қосқан, тоқтатқан немесе жүктеменің күрт өзгеру кезінде жоғары ыстықтық кернеулердің қайталануы бөлшектерде азциклды шаршаңқылық жарықшақтардың пайда болуына әкеліп соғады. Кейбір жағдайларда жоғары ыстықтық кернеулер бөлшектің морт бұзылуына алып келуі мүмкін.

Шығырдан басқа шығыр қондырғыда басқа да элементтер бар, олардың ыстықтығы стационарлы емес тәртіпте жылдам өзгереді және жоғары ыстықтық кернеулер пайда болады. Оларға жататындар: шығырдан бөлек орналасқан реттелетін және стопорлы қалақшалардың тұрқылары; бу құбырларындағы ысырма тұрқылары; үштіктер (тройник); буқұбырларының өзі. Егер жылуландырылған шығыр энергетикалық құрама құрамына кіретін болса, онда ыстықтық кернеуге дағыра ұшырайды, егер қазан дағыралы не айырғышты немесе қазан тік ағынды болса. Ғылыми-зерттеу институттары жүргізетін және натуралық эксперименттер, үлгілерге жүргізілетін зерттеулер мен пайдалану тәжірибелерін ескере отыра жасалған күрделі есептеулер мен температуралық кернеулер талдау нәтижесінде қауіпсіз іске қосу шарттарын (критерий) құрайды. Көп жағдайларда, бөлшектің сипатты нүктесіндегі ΔT ыстықтық айырмашылықтары: тұрқы қабырғаларының қалыңдығы бойынша, жалғауыш ені бойынша, жалғауыш және шпилька стопорлы қақпақша тұрқысымен қақпақшасы арасындағы және т.б. Өлшеп және осындай айрмашылықтарды қондырғыға тіркеу қиынға соққан жағдайда (мысалға, айналғының беті мен оның бір кез-келген нүктесі арасындағы), қарастырып отырған бөлшекті жуатын будың көрсеткіштерінің өзгеруіне шекті рұқсат етілген жылдамдық тағайындайды.

Қауіпсіз ыстықтық кернеуін қамтамасыз етудің жалпы ережесі, бөлшекті жуатын ыстықтық орта бөлшектің беттік ыстықтығынан айырмашылығы болмауы керек. Бұл кезде бөлшекті салқындату кезінде ол жерде созылудың ыстықтық кернеуі пайда болады, олар сығылу кернеуіне қарағанда қауіпті.

Стационарлы емес тәртіп кезінде электр энергиясын өндіруге кететін отын шығысы жоғары болады. Отын шығыстары әсіресе қайрат құрамаларын қосу кезінде өте жоғары. Іске қосуға дайындық жұмыстарын жүргізгенде қоректік судың деаэрациясын, шықтағыштың вакуумға толуын, қазанның құбыр жүйесінің  жуылуын, оны жағу мен оған қажет көрсеткіштерге дейін жеткізілуін, шығыр айналғысын айналдыруды, көрсетілген жиілікке дейін шығырды жеткізуді, шығыр қондырғыларын желіге қосуын  жүргізеді

Атқарылуына кететін уақыттың қосындысы бірнеше сағатққа созылуы мүмкін осы барлық сатыларда көмекші механизмдерді жетектеуге отынның жіне электр қайратының көп мөлшері жұмсалады. Ал пайдалы электр қайратының өндірілуі жүрмейді. Шығыр жүктелген (нагружение) жағдайда (осы жұмыс периоды да ұзақ уақытқа созылады), шығыр будың бастапқы көрсеткіштері мен соңғы қысымын есепсіз өткізу тәртібінде жұмыс жасайды.

 

17 Дәріс. Бу шығырлы қондырғыны іске қосу

 

Дәріс мазмұны: іске қосу түрлері. Іске қосудың түрлері. Негізгі іске қосу операциялары. Алымдарды жинау мен жүктемені көтеру. ПТУ құрамасын іске қосу ерекшеліктері. [14, 16, 18].

Дәріс мақсаты: іске қосудың негізгі операцияларымен және іске қосу тәсілдемесімен танысу.

 

17.1 Іске қосуға дайындық

 

Шығырлық қондырғынын қалыпты жұмысы бірнеше сипатты тәртіптерден құралады: іске қосудан, номиналды қуаттылықта немесе ішінара жүктемелерде ұзақ уақыт жұмыс істеуден, өтпелі тәртіптерден, тоқтатудан. Ең маңызды операциялардың бірі - шығырдын іске қосылуы – Электр станциялары мен желілерін техникалық пайдалану Ережелерін және сондай-ақ қолданыстағы нұсқаулықтарды бұлжытпай қадағалай отырып орындалады. Іске қосудың ерекшелігі болып металсыйымдылықты жабдықты: бу құбырларын, стопорлы клапандарды және арматураны, шығырдың корпусы мен роторын жылыту қажеттігі табылады. Тым тез жылыту кезінде жабдықтың металында температуралардың үлкен айырмалары туындайды, олар будың  температурасы, оның шығыны және іске қосар алдындағы металл мен будың температураларының айырмасы қаншалық жоғары болса, соншалық үлкен болатын қауіпті температуралық кернеулердің пайда болуына әкеледі. Іске қосар алдындағы жабдық металының температурасы шығырлық қондырғы тоқтатылған мезеттен бері қанша уақыт өткеніне тәуелді.

Жаңа будың бу құбырлары және стопорлы клапандар екі-үш тәулік суиды, ал шығыр цилиндрлері – тек бес-алты тәуліктен соң ғана салқындайды. Жабдықтың температурасы іске қосар алдындағы тоқтап тұрған уақытына тәуелді.

Іске қосуларды салқын күйден, ыстық күйден және суымаған күйден іске қосу деп айырады. Жабдықтың салқын күйі деп блоктың қазаны мен бу құбырлары толықтай суынған, ал шығыр металының температурасы 150ºС-тен төмен болатын күйін атайды. Қуатты энергетикалық блоктар мұндай күйге дейін 90...100 сағ ішінде салқындайды. Ыстық күй деп шығыр металының температурасы 420-450 ºС-тен төмен болмайтын (әдетте тоқтатудан соң 6...10 сағаттан кейінгі) күйді атайды. Шығыр металының аралық температураларына сәйкес келетін күйлерді суымаған деп атайды.

Қағидалы сұлба барлық жылулық күйлер кезінде шамамен бірдей. Жабдықтың бастапқы жылулық күйі негізінен жекелеген операциялардың ұзақтығына әсер етеді, олар шығырды іске қосу бойынша станциялық нұсқаулықтардың нұсқауларына қатаң түрдегі сәйкестікте орындалуы тиіс.

Кез келген іске қосудың құрамына оған дайындық, бу құбырлары мен арматураны жылыту, конденсациялық қондырғыны және шығырды іске қосу, генераторды синхрондау, шығырды жүктеу тәрізді кезеңдер кіреді. Жабдықты тексеру – іске қосуға дайындықтың маңызды элементі.

Шығырды іске қосудың алдында міндетті түрде оның барлық бекітуші және басқарушы органдарының жай-күйін және технологиялық қорғаныс құралдарының күйін (ысырмалардың, стопорлы және реттегіш клапандардың нығыздығын және т.б.) тексереді. Реттегіш және стопорлы клапандар толықтай жабық болған кезде және электр генераторы желіден өшіріліп тұрған кезде шығырдың роторы айналмауы тиіс. Егер тек стопорлы немесе тек реттегіш клапан ғана жабық болса, айналғы клапандардың ершіктері мен басұштары арасындағы саңылаулардан өтетін бумен қарқынын үдетеді. Бұл саңылаулар жұмыс процесінде, мысалы, жылулық кеңеюлердің салдарынан пайда болады. Егер автоматты қорғаныс элементтері (осьтік ығысу релесі, вакуум-реле, майлау жүйесіндегі май қысымының құламасының релесі және т.б.) бұзылған болса, шығырды іске қосуға болмайды. Шығыр қорғаныстарының қайсыбірі іске қосылған жағдайда жарықтық және дыбыстық сигналдар пайда болады. Іске қосуға дейін шығырды қарқынын үдетуден қорғау және реттеу жүйесі тексерілуі және сыналуы тиіс. Бұл өте маңызды, өйткені жүктеменің күтпеген жерден түсуі кезінде шығырдың қарқынын үдетуі реттеу немесе қорғаныс жүйесі ақаулы болған жағдайда қауіпті апатты туындатуы мүмкін.

Шығырды маймен жабдықтау жүйесіне ерекше көңіл аударылады. Май мөлдір, ылғалсыз және механикалық қоспаларсыз болуы тиіс және оның температурасы 40-50ºС-тан төмен болмауы тиіс. Бұдан гөрі төменірек температура кезінде май тым тұтқыр болып қалады, және ротор май қабыршағында дірілдей бастауы мүмкін. Майды қыздыру үшін оны іске қосуға дейін бірнеше уақыт (әсіресе қыста) май сорғысы арқылы майлау жүйесі арқылы айдайды. Егер қосалқы май сорғылары немесе резервті автоматты іске қосу жүйесінің бірі ақаулы болса, шығырды іске қосуға болмайды.

Іске қосар алдында сондай-ақ шығырдың және қосалқы жабдықтың жұмыс режімін қадағалап отыруға мүмкіндік беретін барлық бақылау-өлшеу аспаптары жұмысқа жарамдылығына және іске қосылғандығына, ал қашықтан басқару жұмысқа дайын екендігіне көз жеткізу қажет.

 

17.2 Шығырды іске қосу

 

Алғашқы іске қосу операциялары болып жаңа будың және аралық аса қыздырудың бу құбырларын, және сондай-ақ шығырдың стопорлы клапандарын жылыту табылады. Бұл уақытта бу құбырлары мен бу кіргізу органдарынан дренажды желілер арқылы салқын қабырғаларды бумен жылыту кезінде түзілетін конденсат әкетіледі. Бу құбырлары мен стопорлы клапандардың жылыту жылдамдықтары міндетті түрде бақыланады. Температураны бақылау элементтердің жылулық күйін қадағалауға және жылытуды нұсқаулықтың талаптарына дәлме-дәл сәйкестікте жүргізуге мүмкіндік береді. Нұсқаулықпен ұйғарылған жылыту жылдамдығын асыруға болмайды, өйткені тым жылдам жылыту кезінде температуралық кернеулердің салдарынан бу құбырлары мен стопорлы клапандардың қабырғаларында сызаттар пайда болуы мүмкін. Жылыту кезінде бақылау қималарындағы көрсеткіштер бойынша бу құбырларының кеңею нәтижесінде орын ауыстыруын қадағалау қажет.

Бу құбырларын және стопорлы жапқыштарын жылытудан соң май күбісіндегі майдың деңгейін тексеріп, шығырды маймен жабдықтау жүйесін іске қосады, содан соң қосалқы май сорғысын іске қосады, одан соң май майлау және реттеу жүйесіне келіп түсе бастайды. Қосалқы май сорғысы тудыруы тиіс қысым іске қосу бойынша нұсқаулықта көрсетілген. Қажетті қысымнан төмен қысым кезінде шығырдың роторы ішпектердің астарлық беттеріне жанаса тиеді. Майдың аз қысымы кезінде шығырдың реттеу жүйесі жұмысқа қабілетсіз, өйткені олармен өрістетілетін күш салулар реттеу жүйесінің жекелеген эелементтерінің (золотниктердің, піспектердің және т.б.) орын ауыстыруы үшін жеткіліксіз болады. Сондықтан, егер майдың қысымы нұсқаулықта көрсетілгеннен аз болса, шығырды іске қосуға тыйым салынады. Жүйені тексеру кезінде май барлық ішпектерге келіп тұрғанын және оның ішпектерден кейінгі температурасы және сондай-ақ бақылау нүктелеріндегі қысымы нұсқаулыққа сәйкес келетініне көз жеткізген жөн. Содан соң білікті бұру құрылғысының сынақтық іске қосылуы жүргізіледі.

Келесі операция болып шықтанулық қондырғыны іске қосу табылады. Шеткі тығыздамаларға буды бергенге дейін шығыр және конденсациялық қондырғы атмосфералық қысыммен толы болады. Будың шығырдан кейін тиімді конденсациялануы үшін бұл ауаны конденсатордан сорып алу қажет. Алдын-ала конденсаторды сукөрсеткіштік шыныдағы деңгей оның биіктігінің  бөлігінде орналасатындай етіп конденсатпен немесе химиялық тазартылған сумен толтырады, арынды желідегі ысырмалары жабық күйінде циркуляциялық сорғыларды іске қосады және конденсатордың түтіктеріне циркуляциялық суды береді, бұл үшін әуелі судың конденсатордан шығысындағы ысырмаларды ашады, ал одан соң – кірістегі ысырмаларды ашады. Содан соң бұл уақытта қайта циркуляциялау режимінде жұмыс істеп тұрған конденсаттық сорғыларды іске қосады және негізгі және іске қосу эжекторларын қосады, олар конденсатордан және шығырдың корпусынан ауаны сорып шығара бастайды. Білікті бұру құрылғысының іске қосылуынан соң, айналғы айнала бастағанда, бу шығырдың шеткі тығыздамаларына беріледі. Егер айналғы қозғалыссыз болса, буды шеткі тығыздамаларға беруге болмайды. Тығыздамаларға берілетін будың мөлшері шығырдың корпусындағы және конденсатордағы қысымға тәуелді. Осы қысым азаюына қарай («вакуум тереңдеген сайын»), будың тығыздамаларға жұмсалатын шығынын арттырады.

Конденсатордағы 40 кПа (300 мм рт. ст.) вакуум кезінде іске қосу-тастау құрылғыларынан және бу құбырларының дренаждарынан бу мен ыстық конденсат тастала бастайды, бұл іске қосулар кезіндегі су шығындарын азайтады. Шықтағышқа келіп түсетін шық ластанған болуы мүмкін болғандықтан, оны жылу электр стансасының құрамалық тұзсыздандыру қондырғысындағы тазартудан кейінгі цикліне қайтарады. Бу құбырлары мен стопорлы жапқыштардың жылытылуынан соң, май жүйесінің және шықтанулық қондырғының қалыпты жұмысын тексеруден соң бу шығырдың бөлігіне ағыстық беріледі. Шықтағышта бұл уақытта вакуум 53-77 кПа-ға (400-500 мм. рт. ст.) тең болуы тиіс.

Будың әсерінен ротор айнала бастағанда, білікті бұру құрылғысы автоматты түрде ажыратылады. Ротордың будың әсерімен айналуының үдеуінің басталу мезеті айналғы түрткісі деп аталады.

Әуелі айналғының 400-500 айн/мин айналу жиілігін қамтамасыз ететіндей бу мөлшері беріледі, шығырдың ішпектерінің қалыпты жұмысына тыңдау арқылы көз жеткізіледі және олардан кейінгі майдың ыстықтығы тексеріледі. Конденсатордағы вакуум шамамен 80 кПа (600 мм. рт. ст.) болған кезде іске қосу ілестіргіші  ажыратылады және тек негізгісі ғана жұмыс істеуге қалдырылады. Шығыр айналғысының айналудың көрсетілген жиілігіне шығу мезетіне қарай вакуум 86 кПа-дан (650 мм. рт. ст.) төмен болмауы тиіс.

Төменгі қысымның газ аластау бөлігіндегі ыстықтықты төмендету үшін және оның аса қыздырылуына жол бермеу үшін және сондай-ақ соңғы сатының жұмыстық қалақтарының аса қыздырылуына жол бермеу үшін бос жүрістегі жұмыс кезінде вакуумды 86 кПа деңгейінде ұстап тұру қажет. Әсіресе соңғы сатысының қалақтары титан қорытпаларынан даярланған шығырларда аса қыздырылу өте қауіпті, өйткені бұл қорытпалардың беріктігі температура артқан сайын айтарлықтай төмендейді.

Әр шығыр үшін шығырлық қондырығының дірілі күрт артатындай, яғни шығырдың және электр генераторының роторлары резонансқа түсетіндей айналу жиіліктері бар. Сындық деп аталатын бұл жиіліктерді тез «өту» қажет және шығырдың бұлармен жұмыс істеуіне жол бермеу қажет. Ротордың айналу жиілігі 1500-2000 айн/мин-ке дейін артқанда, басты май сорғысы жұмысқа кіріскеніне көз жеткізгеннен соң, қосалқы шығырлық май сорғысы ажыратылады. Басты сорғының жұмысының басталғанын тексеру үшін қосалқы шығырлық май сорғысының роторының айналу жиілігі азайтылады және майдың қысымы қадағаланады. Егер ол түспесе, демек, басты май сорғысы қалыпты жұмыс істеуде деген сөз. Осыдан соң шығырдың роторының айналу жиілігі будың ағыстық бөлігі арқылы өтуін арттыра отырып, номиналдыға дейін жеткізіледі, шығырдың реттелуі, қауіпсіздік автоматы тексеріледі және, егер шығыр бос жүрісте орнықты жұмыс істеп тұрса, электр генераторының жұмысы желімен синхрондалып ол желіге жалғанады.

Қуатты шығырларда тұрқы металының және айналғы жылытылу жылдамдығы бу шығынына және сондықтан да, жүктемеден де едәуір тәуелді болады. Шығырды тез, бірақ қауіпті ыстықтық кернеулер мен деформациялар туындамайтындай жылдамдықпен жүктеу қажет. Дәл осындай жүктелу графигі іске қосу бойынша нұсқаулықта берілген. Жүктемені нұсқаулықпен рұқсат етілгеннен гөрі тезірек арттыру апатқа әкелуі мүмкін. Шығырды жүктеу кезінде ернемектерді жылыту жүйесінің жұмысына және айналғыны тұрқыға қатысты орнынан ығысуына назар аудару қажет. Көрсетілгеннің 25-30%-на тең жүктеме кезінде конденсаторға келіп түсетін бу шығыны шықтың қайта циркуляциялануын өшіре отырып, шығырдың жүктемесін берілген жылдамдықпен номиналдыға дейін жеткізу үшін жеткілікті.

 

17.3 Құрамалық қондырғыларды іске қосу тәртіптерінің ерекшеліктері

 

Блоктық қондырғыларды іске қосу режімдерінің ерекшеліктері болып қазан мен шығырдың бір мезгілде іске қосылатыны табылады. Олардың іске қосылу графигі мен режімі бір-бірімен сәйкестендірілген болуы тиіс. Блоктарды салқын күйден іске қосу сырғымалы параметрлерде жүргізіледі. Бұл отынды үнемдеуге мүмкіндік береді, өйткені қазан іске қосу кезінде іс жүзінде шығырмен тұтынылатындай мөлшердегі бу өндіріп шығарады. Бастапқы мезетте бу онша көп қажет етілмейді: тек бу құбырларын жылыту үшін және шығыр айналғысының «бұрылуы» үшін қажет. Салқын күйден іске қосу кезінде бу кіргізу құрылғыларын және жоғары қысым цилиндрін мүмкіндігінше аз ыстықтықты бумен жылыту қажет, ол блоктың іске қосу сүлбесімен анықталады. Алайда қысым температура қанығу ыстықтығынан кемінде 50ºС-қа жоғары болатындай болуы тиіс.

Іске қосудың ең оңтайлы жағдайлары жаңа будың 250-300 ºС ыстықтығы кезінде жасалады. Мұндай ыстықтықыты бу шығырға ротордың түрткісі кезінде және айналу жиілігінің көрсетілгенге дейін арттырылуы кезінде келіп түсуі тиіс.

Шығыры суымаған блокты іске қосудың ерекшеліктері шығырдың металы қыздырылған, ал бу құбырлары суып үлгеретіндігіне және оларды жылыту қажеттігіне байланысты. Бұдан басқа, ыстық шығырға температурасы металдың ыстықтығынан төмен бу беруге болмайды. Осылай, 300 МВт блоктар үшін жаңа будың температурасы ЖҚЦ сыртқы корпусының металының темпераутрасынан 80ºС-қа жоғары болуы тиіс.

Техникалық пайдалану ережелері блокты кез келген күйден іске қосу кезінде бу құбырларының, стопорлы жапқыштардың, буды қайта жіберу құбырларының жылытылу жылдамдығын, роторлардың салыстырмалы түрде ұзаруын және осьтік күйін, шығыр ішпектерінің дірілін, өндіргішті және қоздырғышты, шығырдың жоғары қысымды бөлігінің роторының иілуін, оның жоғарғы және төменгі бөліктеріндегі температуралар айырмасын, ернемектер мен шпилькаларды, ішпектерден ағатын майдың ыстықтығын бақылауды міндеттейді.

Шығырды іске қосу кезінде роторға ықпал ететін және таяныштық ішпекпен қабылданып алынатын осьтік күш салулар шектік мәндерге жетуі мүмкін. Бұл кезде ішпек бұғауларының беттері аздап балқуы мүмкін, соның нәтижесінде айналғы тұрқыға жанай тиетін болады. Сондықтан іске қосу кезінде ротордың осьтік орналасуына көңіл бөлу өте маңызды. Осьтік күш салудың артқаны жөнінде таяныштық ішпектен немесе таяныштық бұғаулардан ағатын майдың температурасына қарап талдауға болады.

Шығырды күрделі жөндеуден соу іске қосу аса жауапты болып табылады. Бұл жағдайда қосымша жүргізілуі қажет операциялар арнайы нұсқаулықпен ескертіледі.

 

 

18 Дәріс. Бушығырлы қондырғыны тоқтату

 

Дәріс мазмұны: шығырды тоқтату әдістері. Жүктемені азайту. Айналғының жүгіріп кетуі. Тоқтату кезіндегі іс - шаралар. Шығырлы қондырғының апаттық жағдайда тоқтатылуы. [14, 16, 18,].

Дәріс мақсаты: шығырды тоқтату  және апаттық тоқтату кезіндегі негізгі операциялармен танысу. 

 

18.1 Шығырды жоспарлы тоқтату

 

Шығырды жоспарлап тоқтатқанда уақытты және мақсаты белгіленеді. Апаттық жағдайда шығырды тоқтату уақыты және мақсаты белгісіз. Бу шығырын тоқтату негізінен екі жолмен жүргізіледі. Салқындатпай және салқындатып. Әрбір қондырғының өзіндік қасиеттеріне байланысты «Техникалық пайдалану ережесіне» жатпайтын тоқтатуда қатаң бірдей тәртіптері болады. Жалпы міндетке қорлық және апаттық жай сорғыларының, сондай – ақ стопор қақпақшасының дұрыстығы жатады.

Шығырды салқындатпай тоқтату кезінде басты мақсат ыстық күйін сақтап қалу керек. Мысалға 300 МВт-ты құраманы тоқтату кезінде 150 МВт-қа дейін жүктемені түсіру қажет. Бұл жүктемеде құрама қалыпты жұмыс істейді (шығырлы қорек сорғының жұмыс істеу шарты бойынша). Содан соң қазанды сөндіреді, 1-2 минуттан аралығында шығырдың қуатын 90 – 100 МВт-қа дейін түсіреді және сөндіреді. Бұл кезде қазанда бастапқы қысым сақталады және құрама «ыстық қор» күйінде тұрады. Егер электрөндіргіш жүйеден ажыратылған болса, айналғы бос жүрісте айналып, орта және төменгі қысымды цилиндрге бу шығысы болмаса да жылдам шексіз ыстықтыққа дейін көтеріледі. Желдету шығыны жылуға айналып, шығырды қыздырады. Сондықтан бусыз тәртіпте жұмыс 10 – 20 минуттан аспау қажет. Бұл күйден мейлінше жылдам бастапқы жүктемеге шығу керек. Шығырды салқындатып тоқтатқанда бу ыстықтығының қанығу ыстықтығынан 50 °С-н жоғары болуы тиіс. Бұл жағдай шығырға ылғал будың түпеуі үшін қажет. Белгілі қысым басталғаннан өзіндік басқару жүйесі жұмысын тоқтатады, одан әрі бастапқы бу ыстықтығы қолмен басқарылып төмендетіледі. Қолмен басқарудың қиындығынан бұл жағдайда бастапқы будың ыстықтығын, қысымын және буөндірулігін біртіндеп өзгертуге рұқсат етіледі. Біруақытта буөндірулік, қысым, ыстықтық төмендесе, соңында айырғыштық тәртіпте салқындау болуы мүмкін. Салқындату кезінде қазанды айырғыштық тәртіпке өткізбесе де болады, яғни 300 МВт құрамада кездесетін тура ағынды тәртіп. Бастапқы будың көрсеткіші тұрақты болса, құраманың жүктемесін жартысына дейін түсіреді. Сонан соң бу қазанның ысырмасы жабылады да шығырдың реттеуіш қақпақшалары ашылады, егер қажет болса будың қысымымен ыстықтығын түсіреді. Одан әрі тұрақты ыстықтықпен қысым және буөндірулікті жағу кезіндегі көрсеткішке дейін түсіреді. Соңынан бу бір бөлігі ЖҚЫШҚ (БРОУ) арқылы шығыр шықтағышына тасталады, және шығыр арқылы өтетін бу шығысы азаяды. Буды толықтай тоқтату үшін шығырдың стопорлы қақпақшасын жауып электр өндіргіш ажыратылады. Бұл жағдайда бу тек тығыздамаларға беріледі және қордағы май сорғыларды қосамыз.

Шығырдың айналғысы бәсеңдегенде оны «тыңдау» қажет. Бұл уақытта айналғы өз екпінімен айналады, бу шығыр ішінде шуылдамайды, сондықтан өзге дыбыстар жоқтығынан тыңдауға оңай тиеді. Бу беру тоқтатылғаннан бастап, толықтай тоқтағанға дейін әрбір шығыр түріне байланысты белгілі бір уақыт беріледі. «Техникалық пайдалану ережесіне» сәйкес барлық шығыр айналғысының бәсеңдеуі белгілі бір түрде беріледі. Шығыр қалыпты жағдайда 200 – 300 сағат бұзылмай жұмыс істесе, арнайы сынау сызбағы жүргізіледі, ол кезде шығыр шықтағышында сиретілген вакуум қалыпты болу керек. Бұл сызбақ стопорлы қақпақша жабылғаннан бастап толық тоқтағанға дейінгі айналғының айналу жиілігін көрсетеді. Сондай сызбақ әрбір шығыр машинистінде болады. Егер де шығыр айналғысының күйі өзгерсе (айналматіректерде немесе редукторда үйкеліс пайда болса) тоқтауда көп өзгерістер болады. Үйкелісті айналғы бәсеңдеу кезінде тыңдап оңай білуге болады. Стопорлы және реттеуіш қақпақшалармен алымдар алымдар ысырмаларының дұрыс жабылмауы айналғының бәсеңдеу уақытын ұзартады. Айналғы бәсеңдеу уақытынан  2-3 минут және одан да көп асып кетсе, станса кезекшісіне және цех басшылығын хабардар ету қажет. Әртүрлі шығырлар үшін айналғы бәсеңдеуі 20-дан 30 минутқа дейін жетеді.

Айналғының айналу жиілігі 400-500 айн/мин төмендегеннен кейін, айналғыны тоқтату мезетіне дейін онда атмосфералық қысым орнату үшін,шықтағышқа буды аз бере отырып,  ілестіргіштерге де буды беруді де азайтады : Айналғыны тоқтатқаннан кейін бірде білікбұрылысты құрылғыны қосады. Әр шығыр үшін олардың жұмысы нұсқаулықта аталған және әдетте бірнеше сағатты құрайды. Бұл уақытта мойынтіректі майлайтын май қордағы майлық сорғыдан беріледі. 

Шықтық сорғыларды шығырға буды бергеннен кейін тоқтатады. Шығырдың тоқтағанынан 1 сағаттан кейін айналмалық сорғыларды тоқтатуға болады. Бу құбырының барлық жапқыш денелерін жабу қорытынды операция болып табылады. Шығырға бу жеткізетін буқұбырын булық жолдан сөндіреді және атмосферамен жалғайды. Шығырды тоқтату кезінде оның тұрқысының жоғары және төмен жағындағы, жалғауыш (фланец) пен шпильканың, стопорлы қақпақшалардың және буқұбырлардың сыртқы және ішкі қабырғалардың ыстықтық айырмасын қарау қажет.

 

18.2 Шығырды апаттық жағдайда тоқтату

 

Апаттық жағдайлар туындаған кезде, қорғаныстың бірі істемей қалса, қызметші будың шығырға берілуін алыстан басқару қалқан (щит) командасымен немесе алдыңғы айналматірегінің тұрқысындағы қауіпсіздік автомат батырмасын басып  тоқтату қажет.

Бұл кезде стопорлы және реттегіш қақпақшалар жабық екеніне көз жеткізу қажет. «Тәсілдемелік пайдалану ережесімен» тоқтатудың келесідей негізгі себептері қарастырылған:

-     қауіпсіздік автоматы өндірілу кезіндегі айналғының айналу жиілік деңгейі жоғары болады;

-      шығыр айналғысының салыстырмалы орын ауыстыруы мен остік ауытқуына жол берілмеуі тиіс;

-     орнатылған жоғарғы және төменгі шекті көрсеткіштерінен жаңа және аралық қыздырылған будың ыстықтықтарының кенет ауытқуы;

-     естілетін металдың дыбыстары және құбырдың ішіндегі өзгеше дыбыстар;

-     шығыр немесе өндіргіш мойынтірегінің және ұштық нығыздамаларынан ұшқын немесе түтіннің пайда болуы;

-      шығыр қондырғысының кенет күшті  дірілі;

-     жаңа будың буқұбырларында және шығырда сұйықағулық соққылардың пайда болу белгілері;

-     жаңа будың, аралық аса қызған бу мен алымдағы будың буқұбырларында, негізгі шық пен қоректік су құбырларында, май құбырларында, біріктірмелерде, үштіктерде (тройник), пісірілген және жалғанған біріктірмелерде, қақпақтар мен таратулық қораптардың тұрғыларында үзілістер мен саңылаулар;

-     шығырда майдың өртенуі және бар құралдармен өртті  жылдам сөндіру мүмкін болмау;

-     шекті төмен мәннен май мен сутектің қысымдары арасындағы айырманың азаюы;

-     шығырды майлау жүйесінде май қысымының рұқсат етілмеген мәннен төмендеуі мен май бөшкесінде оның деңгейінің төмендеуі және кез келген айналматіректен ағысталған немесе тіреуіш айналматіректің науаларына ағысталған май ыстықтығының тым көтерілуі;

-     шықтағышта вакуумның апаттыққа дейін төмендеуі.

Дайындаушы – зауыт көрсеткен айналу жиілігінен асатын мәнге шығырды жеткізу, қорғаныс автоматы істемеген және қосымша қорғаныс болмаған жағдайда қалақшалық аппараттың және білікөткізгіштің бұзылуына әкеп соғады. Білікөткізгіштің бұзылуы шығыр және өндіргіштің айналматіректерінің бұзылуына, май мен сутектің өртенуіне, шығыр қондырғысының жұмыстан ұзаққа шығуына әкеледі.

Айналғыларды қатты жүгірткеннен туындайтын ең қауіпті тәртіп:

- қызметшінің дұрыс емес әрекеттерінен туындайтын, айналдырғының жиілігін өсіріп қауіпсіздік автоматын сынау;

- бу тарату, реттеу жүйелерінің, қызметші қателіктерінің жойылуы мүмкін болмаған жағдайларынан туындаған айналу жиілігін өздігінен өсіруі болған шығырды басқарылмайтын іске қосу;

- өндіргішті өшірумен бірге жүктемені кенет азайту және айналғының айналу жиілігін қозғалымдық тастау, бос жүрісті ұстай аламау және қорғаныс автоматының істен шығуы;

Стопорлы қақпақты жапқаннан кейін өндіргішті желіден үзеді және будың стопорлы қақпаққа және шығыр алымдарына баруын тоқтатады. Ол үшін  реттелетін алымдардағы буөткізгіштердегі негізгі бу ысырмаларын жабады. Бусыз тәртіпте жұмыс жасау уақыты шектелген.

Кейбір жағдайларда шығырды жылдам өшіру қажет емес. Тоқтату уақытын  электрстансаның бас тәсілгері (инженер) тағайындайды. 

 

 

Әдебиеттер тізімі 

1. РД 34 РК.20.501-02 Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РК., 2002 г.

2. Резников М.И., Липов Ю.М. "Паровые  котлы тепловых электростанций: Учебник для ВУЗов". - М.: Энергоиздат, 1981.

3. "Парогенераторы:  Учебник для  ВУЗов" /  Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. - М.: Энергоиздат, 1985.

4. Стырикович М.А., Катковская К.Я., Серов Е.П. "Парогенераторы электростанций". - М.: Энергия, 1966.

5. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. "Парогенераторы промышленных предприятий". - М.: Энергия, 1978.

6. Мейкляр М.В. "Современные котельные  агрегаты ТКЗ". - М.: Энергия, 1978.

7. Елизаров П. П. Эксплуатация котельных установок высокого давления на электростанциях. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961.

8. Качан А. Д. Режимы работы и эксплуатации тепловых электрических станций. – Минск: Высшая школа, 1978.

9. Гиршфельд В. Я., Князев А. М., Куликов В. Е. Режимы работы и эксплуатация ТЭС. - М.: Энергия, 1980.

10.    Цвинар Л. Пуск паровых котлов. - М.: Энергоиздат, 1981.

11.    Прокопенко А. Д., Мысак И. С. Стационарные, переменные и пусковые режимы энергоблоков ТЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

12.    Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы. – Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотичная динамика», 2003. - 592 с.

13.    Росляков П.В. Методы защиты окружающей среды: Учебник для вузов. – М.: Изд. МЭИ, 2006. – 330 с.

14.    Электронная энциклопедия энергетики.- М.: Изд. МЭИ, 2007.

15.    Паровые и газовые турбины/ Под ред. Костюка А.Г. и Фролова В.В. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 350 с.

16.    Капелович Б.Э. Эксплуатация паротурбинных установок. – М.: Энергоатомиздат, 1985.-304 с.

17.    Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины. – М.: Энергоатомиздат, 1990.-640 с.

18.    Трухний А. Д., Ломакин Б. В. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки. – М.: МЭИ, 2002. – 540 с.

19.    Генбач А.А. Нагнетатели и тепловые двигатели. Переходные режимы работы турбомашин ТЭС (нестационарный теплообмен в турбомашинах): Конспект лекций. – Алматы: АИЭС, 1999.- 83 с.

20.    Плоткин Е.Р., Лейзерович А.Ш. Пусковые режимы турбин энергоблоков. – М.: Энергия, 1980. – 120 с.

21.    Зысина-Моложен Л.М., Моложен Л.М., Поляк М.П. Теплообмен в турбомашинах. - Л.: Машиностроение, 1974.-336 с.

22.    Кибарин А.А., Ходанова Т.В. Эксплуатация основного оборудования ТЭС. Конспект лекций для студентов всех форм обучения специальности 050717 – Теплоэнергетика.- Алматы 2008. – 78 с.

 

Мазмұны

Алғы сөз                                                                                                  3

1 Дәріс. Кіріспе. Қазандар жұмысының қолдану тәртіптері                            4

2 Дәріс. ЖЭС-ғы қазандық қондырғыларының жүктемелерінің

жұмыстық диапазондары                                                                       8

3 Дәріс. Қазанды іске қосуға дайындау                                                  15

4 Дәріс. Қазандық қондырғысын іске қосу (дағыралы қазан)               19

5 Дәріс. Қазанды магистральға қосу және негізгі отын түріне ауысу    23

6 Дәріс. Тура ағынды қазандықты іске қосу сұлбасы.

Іске қосу ерекшеліктері                                                                           25

7 Дәріс. Қазандық қондырғыларды тоқтату мен салқындату                29

8 Дәріс. Ағындық қыздыру беттерінің тозуы, тотығуы және ластануы         32

9 Дәріс. Апаттар және бу қазандарының бүлінуі                                    36

10 Дәріс. Бушығырлы қондырғыларды пайдалану негіздері                           40

11 Дәріс. Бу шығырын сақтау және реттеу жүйесі (1- бөлім)                 45

12 Дәріс. Реттеу және бу шығырын қорғау жүйесі (2 бөлім)                 49

13 Дәріс. Шығырдың май жүйесі және май шаруашылығын қолдану   54

14 Дәріс. Шықтанулық қондырғыны пайдалану (1 бөлім)                     59

15 Дәріс. Шықтағыштық қондырғысын пайдалану (2 бөлім)                 64

16 Дәріс. Қалыптаспаған тәртіп кезінде шығырда пайда болатын

түзілулер                                                                                                  68

17 Дәріс. Бу шығырлы қондырғыны іске қосу                                       71

18 Дәріс. Бушығырлы қондырғыны тоқтату                                           80

Әдебиеттер тізімі                                                                                     81

 

 

2011ж. жиынтық жоспары реті 299