Техника безопасности и противопожарная техника при работе котельной

 Содержание 

ВВЕДЕНИЕ.

ИСТОРИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ.

    История предприятия началась в1964 году. Постепенное  укрупнение за счет объединения районов  в границах города с образованием хозрасчетной дирекции тепловых сетей  завершилось созданием муниципального предприятия "Екатеринбургэнерго".

    В настоящее время МП "Екатеринбургэнерго" является крупнейшим специализированным предприятием города, в задачу которого входит теплоснабжение жилого сектора, социально-общественных и промышленных предприятий, эксплуатация тепловых сетей, тепловых пунктов, котельных.

    Высокий уровень производства обеспечивается разнообразной структурой компании: 6 эксплуатационных районов, аварийная, газовые службы, автотранспортный цех, цех механизации, 2 промышленные базы, цех по ремонту. Специалисты МУП "Екатеринбургэнерго", общая численность которых составляет около 1400 человек, занимаются эксплуатацией и ремонтом 1489км тепловых сетей, 279 групповых (квартальных) центральных тепловых пунктов и 11 собственных котельных.

    Для надежного и бесперебойного обеспечения потребителей тепловой энергией ежегодно проводятся плановые работы по реконструкции и капитальному ремонту. Объем ежегодного капитального ремонта с полной заменой трубопроводов тепловых сетей составляет до 50 км.

    Рабочее место диспетчера оборудовано терминалом телеметрии, компьютерной схемой тепловых сетей Екатеринбурга и компьютерной картой города. Информация телеметрии доступна диспетчеру в любое время, в том числе и районным терминалам. Разработана автоматизированная система тепло - и газоучёта котельных (разработки АСУ МУП "Екатеринбургэнерго") с возможностью вывода на центральную диспетчерскую данных об оперативном состоянии каждой котельной.

    На  предприятии внедрена Единая дежурно-диспетчерская  система управления жилищно - коммунальным хозяйством г. Екатеринбурга (ЕДДС ЖКХ), что позволяет оперативно обмениваться информацией и получать данные по отклонениям от других предприятий города - пользователей ЕДДС.

    Новый взгляд на котельные.

    Климатические условия России требуют нестандартных  методов в проектировании удобных и надежных систем теплоснабжения. Наиболее динамичный сегмент рынка теплогенерирующего оборудования – это блочно-модульные котельные. В настоящее время для жилищно-коммунального хозяйства и промышленных предприятий одной из основных задач является экономия топливно-энергетических ресурсов. Вырабатывающая тепло, отдельно стоящая, централизованная котельная доказала свою несостоятельность. Причиной тому стали высокие потери при транспортировке теплоносителя от котельной к потребителю. Недорогим и эффективным источником выработки тепла стали модульные котельные.

    Блочно-модульная котельная (БМК) - это котельная, выполненная как отдельный автономный и транспортабельный модуль или блок модулей с полным комплектом всего необходимого котельного оборудования. Модульные котельные предназначены для обеспечения потребностей в отоплении, технологическом паре и горячем водоснабжении предприятий и организаций, испытывающих дефицит энергетических ресурсов или нуждающихся в более качественном и экономически выгодном источнике теплоснабжения.

    Модульная котельнаяне требует постоянного контроля оператора и на случай аварийной ситуации оснащена внешней сигнализацией. Оборудование котельной работает в автоматическом режиме: датчики контролируют температуру в помещении, которая устанавливается на пульте дистанционного управления. Монтируется БМК на любую ровную площадку и может быть оперативно подключена к существующей системе отопления. Широко используются котельные модульные как для постоянного подключения, так и для временного. Отличительной особенностью БМК является быстрота ее ввода в эксплуатацию, низкая себестоимость и экономически выгодное содержание.

    Такие котельные бывают: водогрейные, паровые и комбинированные. Блочно-модульные котельные состоят из одного или нескольких модулей каркасного типа с ограждением панелями типа "сэндвич", объединенных в едином помещении. Топливом для них служит газ, дизельное топливо, мазут.

    Строительство автономной котельной для промышленной базы предприятия "Екатеринбургэнерго" обусловлено отсутствием в районе строительства источника централизованного теплоснабжения и из – за их несостоятельности.

    Проект  включает в себя блочную котельную  повышенной заводской комфортности КАТ – 3,8 Г и пристроя. Котельная автоматизированная транспортабельная, работает на природном газе. Предназначена для обеспечения санитарно – бытовых нужд промышленной базы предприятия. Тепловые нагрузки по потребителям теплоты приняты в соответствии с заданием на проектирование котельной. На основании этих нагрузок выполнен расчет производительности котельной.

    Котельная работает 5760 часов в год. В летнее время расход на горячее водоснабжение  отсутствует.

    Тепловой  схемой котельной предусмотрен отпуск сетевой воды по температурному графику 115/70 ^оС в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

    Система теплоснабжения закрытая, двухтрубная, с приготовлением горячей воды на нужды ГВС в тепловых пунктах потребителей.

    По  надежности отпуска тепловой энергии потребителям котельная относится ко второй категории.

    Котельная состоит из:

    - блочной котельной КАТ – 3,8 Г;

    - пристроя к блочной котельной;

    - две отдельно стоящие дымовые  трубы высотой 20 метров, диаметром  500 миллиметров; для подвода к  трубам дымовых газов выполняются наземные металлические газоходы;

    - охлаждающий колодец;

    - бак запаса воды.

    Автономные водогрейные модульные котельные спроектированы таким образом, что не требуют постоянного вмешательства обслуживающего персонала во время эксплуатации. Благодаря использованию новых технологий, мобильности, простоте обслуживания, блочно-модульные котельные установки – это выгодное вложение денежных средств

     1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

    1.1 Описание тепловой схемы

    Вода  из городского водопровода с давлением 0,4 МПа поступает в приемный резервуар. Для предотвращения отложений солей жесткости на внутренних поверхностях котлов и трубопроводов тепловых сетей предусматривается стабилизационная обработка воды комплексонами, которые в определенных концентрациях вступают во взаимодействие с ионами металлов Ca, Mg, Fe в широком диапазоне рН и образуют устойчивые водорастворимые комплексы. В качестве комплексона используется реагент СК – 110. Это композиционный реагент, включающий органические фосфонаты, сдерживающие кристаллообразование, и диспергаторы на основе акриловых полимеров. Данный реагент так же подается насосами – дозаторами в резервуар с исходной водой.

    Из  резервуара циркуляционными насосами вода делится на два потока. Основной поток проходит подогреватели исходной воды, где греющей средой является вода, идущая от котлов. А другой поток исходной воды циркулирует через эжектор, создавая вакуум в деаэраторе.

    Подогретая  исходная вода поступает в колонку  вакуумного деаэратора. В колонку  также подается вода из котлов. Из – за снижения давления в деаэраторе происходит вскипание горячей воды, образовавшийся пар барботирует сквозь поток воды, стекающий по тарелочкам. Пар нагревает эту воду, вследствие чего, происходит удаление кислорода.

    Подпиточная вода поступает в бак, исключающий повторного насыщения воды кислородом, откуда питательными насосами подается на всас сетевых насосов.

    Обратная  сетевая вода через фильтр сетевыми насосами подается в водогрейные котлы, где нагревается. Вода из котлов является греющей средой для деаэратора, а также для подогревателей исходной воды. Отдавшая свое тепло, после подогревателей исходной воды, вода поступает на всас сетевых насосов. Другая часть воды из котлов идет к потребителю.

    Линия перемычки предназначена для  регулирования температуры воды, поступающей к абоненту, в зависимости от температуры наружного воздуха. 

    Насос рециркуляции необходим для подмеса прямой воды в обратную,

во  избежание низкотемпературной коррозии.

    1.2 Эксплуатация водогрейных котлов

    Модуль  автоматизации работы БМК обеспечивает работу в автономном режиме без участия оператора с удаленным контролем и управлением с сотового телефона, регулирует температуру сетевой воды в соответствии с температурой наружного воздуха, регулирует температуру горячей воды в соответствии с временем суток.

    Диспетчер получает всю необходимую информацию посредством компьютера. Доступ к информации организован с помощью иерархического меню. На экране монитора компьютера отображается следующая информация:

    - Главное меню отображает состояние оборудования котла и аналоговые и дискретные показания датчиков.

  - Меню работы оборудования отображает последовательность выполнения команд пуска и останова котла.

  - Меню предупредительной сигнализации сообщает диспетчеру об отклонениях в работе, не требующих немедленной остановки котла.

  - Меню сообщений об отказах  оборудования выводит сообщения  о результатах диагностики подключенного оборудования и самодиагностики АСУТП.

  - Меню аварийной сигнализации отображает причину аварийной остановки котла.

  - Меню настройки регуляторов и меню настройки аналоговых датчиков предназначены для удалённого тестирования и изменения характеристик регулирования параметров.

  - Дополнительно на мониторе компьютера  отображаются: графики текущих параметров работы оборудования.

  Включение системы:

  а) включить тумблер «Сеть»;

  б) открыть газовую свечу;

  в) подать газ к газовым клапанам;

  г) нажать кнопку «Сброс»;

  д) через время, необходимое для  вентиляции топки, нажать на кнопку «Пуск»;

  ж) после стабилизации факела (о чем  свидетельствует включение индикатора «Пламя» и погасание индикатора «Пуск») закрыть свечу;

  з) после выдержки времени, необходимого для прогрева котла, переключатель «При Пуске» – «Пуск Завершен» перевести в положение «Пуск Завершен». С этого момента система переходит в режим регулирования производительности.

  Регулирование производительности осуществляется по сигналам регулятора температуры.

  Отключение  системы:

  а) нажать кнопку «Стоп»;

  б) перекрыть газовую магистраль и открыть свечу;

  в) через время, необходимое для вентиляции топки, выключить тумблер «Сеть».

  Примечание: Если последующий пуск производится без выключения питания, необходимо перед пуском нажать кнопку «Сброс».

  При аварийном останове:

  а) нажать кнопку «Стоп», при этом выключаются индикатор «Авария» на передней панели блока и звуковой и световой сигналы подаваемые диспетчеру. Индикатор, запоминающий первопричину, остается включенным (индикатор «Уровень Воды Низкий» может выключиться, если уровень воды повысится до номинального режима). Пуск котла запрещен;

  б) определить первопричину аварии после  этого:

  - если причина может быть устранена  без выключения питания, то  устранить ее, нажать кнопку «Сброс» и включить систему в работу;

  - если причину не устранить,  то провентилировать топку в  течение времени и выключить тумблер «Сеть». Приступить к устранению причины. После устранения причины включить систему в работу. 
 
 
 

    1.3 КИП и А оборудования котельной.

    Предусматривается автоматизация и оснащение приборами  теплотехнического контроля вспомогательного оборудования и газооборудования котельной.

    Рабочим проектом предусмотрен следующий объем  автоматизации по контролю, управлению и учету технологических процессов:

    - контроль температуры сетевой  воды в подающий и обратный  трубопроводы на вводе в котельную, уходящих газов газоходах котлов, в баке запаса подпиточной воды;

    - контроль температуры сетевой  воды в подающий и обратный  трубопроводы на вводе в котельную, до и после насосов, после магнитных фильтров, давления газа на в вводе в котельную и перед горелками;

    - учет расхода тепловой энергии, отпускаемой из котельной;

    - регулирование температуры подающей  сетевой воды на выходе из  котельной по температурному  графику;

    - регулирование температуры сетевой  воды на входе в котлы;

    - регулирование давления в обратном  трубопроводе сетевой воды путем включения и выключения подпиточных насосов;

    - регулирование температуры в  баке запаса подпиточной воды;

    - сигнализация верхнего и нижнего  уровня в баке запаса подпиточной воды;

    - контроль за содержанием окиси  углерода и метана;

    - сигнализация о срабатывании электромагнитного клапана на вводе газопроводов в котельную.

    Уровень автоматизации оборудования котельной  позволяет работать без постоянного  обслуживающего персонала.

     Предусмотрена автоматическая пожарная сигнализация котельной. В котельном зале установлены дымовые пожарные извещатели ИП 212-3СУ, которые соединены в шлейф пожарной сигнализации и подключены к прибору пожарно – охранной сигнализации.

     При возникновении пожара предусмотрено  автоматическое отключение клапанов на вводе газопроводов в котельную и передача сигнала на пост охраны предприятия.

     Для контроля целостности шлейфа пожарной сигнализации установлен световой датчик с светодиодом ИП – 101А.

     Для защиты от несанкционированного доступа  внутрь котельной на дверях котельной установлены конечные выключатели ВП15Е, подключенные к прибору пожарно – охранной сигнализации, телефонным кабелем в двойной изоляции. 

     1.4 Энергосберегающие мероприятия  при работе котельной

     Руководство предприятия осознает необходимость  привлечения высокоэффективных научных достижений, так как поиск новых технологий, внедрение прочных материалов, способных обеспечивать безаварийную эксплуатацию тепловых сетей, является одним из условий бесперебойного теплоснабжения. Для этого в 2001 году было принято решение использовать при строительно-монтажных работах особый вид труб, обладающих высокими теплоизоляционными показателями, долгим сроком эксплуатации, который достигается за счет нанесения на них специальной изоляции – пенополимерминеральной (ППМ). На данный момент предприятие использует для ремонта тепловых сетей предизолированные трубы в стопроцентном объеме. В новом виде изоляции заложен принцип паропроницаемости. Этот принцип позволяет прокладывать трубопровод с ППМ-изоляцией в любых гидрогеологических условиях, любым способом: бесканально, в каналах, надземно .Технические и эксплуатационные характеристики труб в ППМ-изоляции.

     Труба представляет собой монолитную конструкцию  из пенополимерминеральной изоляции на стальной трубе. Эта конструкция является   новым видом теплогидроизоляции на основе применяемой полиминеральной   смеси. Пенополимерминеральная смесь - это высоконаполненный   композиционный материал на основе пенополиуретана марки ИЗОЛАН - 345 с   минеральным наполнителем (кварцевый песок).

      Основные  эксплуатационные характеристики ППМ-изоляции:

      Применяемый теплоизоляционный материал обладает высокими теплоизоляционными свойствами, долговечностью, стойкостью к действию воды, к химической и биологической агрессии, морозостойкостью, механической прочностью и экологической безопасностью, т.е. он безопасен для жизни и здоровья людей и окружающей природной среды. Стоимость прокладки трубопровода с   использованием ППМ-изоляции в среднем на 30% ниже стоимости   прокладки трубопровода в минераловатной изоляции, прокладываемого в   железобетонном канале.

      В течение трех лет МУП "Екатеринбургэнерго" производит капитальный ремонт тепловых сетей с использованием предизолированных труб.

      Использование самой блочно – модульной котельной  само по себе является энергосберегающим мероприятием, ведь значительно снижается себестоимость 1 Гкал, отсутствуют теплопотери при транспортировки теплоносителя. Автоматическое регулирование процесса горения позволяет меньше тратить природный газ, воздух, а так же обеспечивает полное сгорание.

      Использование химического реагента СК-110 позволяет  улучшить качество исходной воды, что способствует благоприятной работе оборудования в целом, уменьшая затраты на очистку от накипи, ржавчины, отложения вредных солей.

      А благодаря насосу – дозатору, подающего  реагент в необходимом количестве, мы лишаемся перерасхода реагента.

      Технология  обработки воды является бессточной.

      По  всем средам установлены счетчики за контролем параметров.

      Бак для запаса подпиточной воды герметизирован герметиком АГ - 4, что предотвращает  повторного попадания кислорода  в воду.

      Здание  блочной котельной и пристроя изолированы.

      Использование закрытой системы теплоснабжения. 

     1.5 Охрана окружающей среды при  работе котельной 

     В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации.

     В состав продуктов сгорания топлива  входят: углекислый газ (СО₂), оксиды азота и серы (NO_Х, SO₂), оксид углерода (СО), водяные пары (Н₂О), азот (N₂), содержащийся в топливе и атмосферном воздухе; избыточный кислород (О₂), который содержится в продуктах сгорания топлива, так как само горение протекает неидеально, вследствие чего приходится подавать в топку воздуха больше чем необходимо теоретически.

     Оксиды  азота, образующиеся вследствие окисления  азота в ядре факела пламени всех видов топлива, являются очень токсичными соединениями. Основной фактор, влияющий на количество образующихся в топке оксидов азота, – температура в ядре факела. При температурах 1800 – 1900 ⁰С и наличии свободного кислорода концентрация окислов азота, образующихся в факеле, превышает допустимую в свежем воздухе в 1 – 20 тыс. раз. Кроме отравляющего действия на организм человека, оксиды азота вызывают интенсивную коррозию металлических поверхностей. Очистка продуктов сгорания от оксидов азота способами улавливания технически сложна и в большинстве случаев экономически нерентабельна.

     В последние десятилетия на всём земном шаре стало заметно ощущаться значительное загрязнение окружающей среды. Ежегодно в океан попадает около 10 млн. т нефтепродуктов, промышленные предприятия и транспорт выбрасывают в атмосферу около 1 млрд. т аэрозолей и столько же сажи, в водоёмы поступает свыше 500 млрд. т промышленных отходов. В связи с этим возникли обоснованные опасения о возможности неблагоприятного изменения свойств атмосферы и климата планеты из-за колоссальных количеств поступающей в воздух теплоты и оксида углерода при ежегодном сжигании 10 млрд. т условного топлива.

      Критериями  оценки санитарного состояния среды  и качества атмосферного воздуха являются предельно допустимые концентрации (ПДК) токсичных веществ в воздухе или воде водоёмов. Под ПДК следует понимать такую концентрацию различных веществ и химических соединений, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений или заболеваний.

      Различают среднесуточные и максимально разовые предельно допустимые концентрации. Среднесуточные ПДК предназначены для исключения возможности воздействия токсичных веществ на организм человека в течение длительного времени. Максимально разовые ПДК установлены для веществ, обладающих раздражающими воздействиями или резкими запахами, в дополнение к среднесуточным.

      Снизить выбросы вредных веществ котельными установками можно уменьшением  содержания их в топливе; снижение количества вредных веществ, образующихся в процессе горения топлива; очистка продуктов сгорания от вредных примесей перед выбросом в атмосферу.

      Уменьшением содержания токсичных веществ в  топливе связано с большими трудностями. Очистка твёрдых топлив от примесей практически не осуществима, а жидких и газообразных (очистка мазута от серы на нефтеперерабатывающих заводах, получение малосернистого газа) требует значительных капитальных затрат и увеличивает эксплутационные расходы. В этой связи очистка топлив от токсичных примесей в настоящее время применяется редко и не может быть рекомендована для действующих теплоэнергетических предприятий.

     Для котельных установок рекомендуется  производить очистку продуктов сгорания перед выбросом их в атмосферу и принимать меры по уменьшению количества токсичных веществ, образующихся в процессе горения топлива. Однако наиболее радикальным методом уменьшения выброса вредных веществ является переход на сжигание газообразного топлива. Практика показала, что перевод котельных установок средней мощности с твердого на газообразное топливо обеспечивает снижение токсичности в 1–1,3 раза малой мощности в 4–5 раз. Поэтому в котельных установках малой мощности рациональнее применять только жидкие и газообразные топлива.