Лекция. Пуск и наладка высокотемпературных установок
ПУСК И НАЛАДКА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ УСТАНОВОК
1.1. Назначение, организация и задачи авторского надзора
Между окончанием проектирования ВТУ и их плановой эксплуатацией лежит важный и ответственный период сооружения объекта и проведения пусконаладочных работ. Хотя все основные производственные и технико- экономические показатели работы ВТУ закладываются при разработке проектно-конструкторской документации, практическая их реализация обусловлена качеством изготовления и монтажа оборудования, сооружения ВТУ и проведения пусконаладочных работ. Этим же определяются длительность освоения установки и срок ввода ее в плановую эксплуатацию с проектными показателями. Поэтому при проектировании опытно-промышленных или головных образцов ВТУ крупных и сложных объектов, включающих новые технические решения, технологические процессы или конструкционные материалы, работа проектной организации выпуском проектно-конструкторской документации не заканчивается. В этих случаях проектная организация осуществляет авторский надзор и оказывает техническую помощь при изготовлении нетипового оборудования, строительстве и освоении спроектированной ею ВТУ.
Основной задачей авторского надзора является обеспечение высокого качества строительства ВТУ (в соответствии с разработанной проектно- конструкторской документацией) для быстрого ввода ее в плановую эксплуатацию с заложенными в проекте техническими и технико- экономическими показателями.
Одновременно в процессе авторского надзора осуществляется обратная связь производства с проектной организацией – полученный опыт и конкретные данные по реализации и работе новых технических решений в ВТУ используются при дальнейшем проектировании аналогичных объектов. В группу авторского надзора проектной организацией выделяют опытных специалистов и обычно включают непосредственных проектировщиков данной ВТУ. Авторский надзор проводится с начала строительства ВТУ до ввода ее в плановую эксплуатацию.
Представители проектной организации, осуществляющие авторский надзор, обязаны наблюдать за использованием требуемых проектом видов, марок и сортов конструкционных и строительных материалов, технологией производства строительных и монтажных работ, соответствием всех элементов ВТУ утвержденному проекту и нормативным документам. Они должны также разрешать на месте технические вопросы по проектной документации, возникающие при сооружении объекта, оперативно вносить при необходимости согласованные изменения в чертеж, устранять допущенные в проекте ошибки и недоделки.
Представители авторского надзора сообщают руководству заказчика и строительно-монтажных организаций об имеющихся отступлениях от проекта и некачественно выполненных работах с целью их устранения. Они имеют право требовать от строительно-монтажных организаций проведения в своем присутствии выборочных промеров, отбора проб материалов и проведения их анализа, холодного опробования устанавливаемых механизмов, предъявления актов на скрытые работы и испытания при строительстве узлов, частей и элементов установки. При отступлении от проекта, низком качестве выполнения работ, используемых материалов, конструкций или оборудования, а также при нарушении технологической последовательности производства работ представители авторского надзора должны требовать приостановки строительных и монтажных работ для устранения дефектов. Их указания о прекращении работ, выполняемых с нарушением требований проекта и нормативных документов, и устранении допущенных дефектов являются обязательными для организаций заказчика и подрядчика.
Хорошо организованный и качественно проведенный авторский надзор при сооружении ВТУ является необходимым условием быстрого ввода объекта в плановую эксплуатацию с достижением номинальной производительности и проектных технико-экономических показателей. Если установка невелика, имеет типовую конструкцию с апробированными техническими решениями, а строительно-монтажные организации обладают достаточным опытом аналогичного строительства, то авторский надзор не проводится.
1.2. Пуск и наладка высокотемпературных установок
После завершения строительства проводятся пусконаладочные работы на ВТУ, т. е. осуществляется доведение ее до рабочего состояния с достижением проектных показателей. Пуск и наладку ВТУ, как правило, осуществляют специализированные организации. В пусконаладочных работах в ряде случаев принимают участие представители проектной организации для оказания при необходимости помощи, а главное – для учета опыта работы нового оборудования при последующем проектировании. Перед началом пусконаладочных работ производится обучение эксплуатационного персонала обслуживанию ВТУ и управлению режимом работы; в процессе проведения пусконаладочных работ персонал практически осваивает новую для себя установку.
В пусконаладочных работах можно выделить пусковые и наладочные работы, хотя они переплетены друг с другом и четкую границу между ними провести трудно.
Задачей пуска является практическая проверка и обеспечение работоспособности всех частей и элементов ВТУ после ее сооружения, а также уточнение инструкций по пуску и остановке оборудования. Пуск осуществляется в соответствии с временными инструкциями по эксплуатации ВТУ, включающими инструкции по пуску и остановке, которые были составлены проектной организацией и входят в проектную документацию, но нуждаются в уточнении и конкретизации. Инструкции по пуску оборудования включают подготовительные операции, последовательность и режим сушки и разогрева обмуровки установки, последовательность пуска каждого элемента и объекта в целом.
Подготовительные операции направлены на доведение установки до состояния пригодности к пуску и началу наладочных работ. Они включают устранение мелких видимых дефектов, проверку законченности всех работ и исправности всех узлов, частей и элементов установки.
Производятся проверка и обеспечение газоплотности теплоиспользующих элементов, трубопроводных коммуникаций и газоходов, исправности тягодутьевых средств и насосов, сохранности тепловой изоляции, наличия требуемых температурных швов в огнеупорной футеровке, правильности выполнения устройств всех видов для компенсации температурных удлинений, исправности датчиков, импульсных коммуникаций и вторичных приборов системы КИП и т. д.
Выполняются опробование и обкатка механизмов (транспортеров, питателей, внутренних механизмов, приводов крышек рабочих окон и т. п.) и тягодутьевых средств, насосов – сначала в холостом состоянии, а потом с постепенно увеличивающейся нагрузкой. При этом устраняются обнаруженные дефекты и неполадки в работе оборудования.
Проверяется соблюдение на установке требований техники безопасности: наличие и правильность выполнения заземления электрооборудования, исправность предохранительных клапанов, блокировок и защитных устройств, состояние противопожарных мероприятий и др. схемы объекта, т. е. установка арматуры и гарнитуры в пусковое положение, заполнение водой охлаждаемых конструкций и теплоиспользующих элементов, отключение автоматического управления режимом работы и перевод на ручное управление, установка дополнительных КИП на период пуска. Участок газопровода до горелок, ранее наполненный атмосферным воздухом, заполняется горючим газом с продувкой газовоздушной смеси на свечу. Продувка завершается при содержании в пробе кислорода менее 0,5–1 %. Теперь установка готова к горячему пуску. Но во избежание растрескивания огнеупоров от чрезмерных термических напряжений сушка и разогрев обмуровки до рабочей температуры производятся постепенно по специальному графику.
В горячем состоянии производится опробование работы горелок, внутрипечного оборудования, а также систем КИП, испарительного охлаждения частей рабочей камеры и системы теплоиспользования – сначала без подачи технологического материала, а затем и при осуществлении технологического процесса с постепенно увеличивающейся до номинальной производительности.
Пусковые работы в большинстве случаев требуют значительного времени и трудозатрат и сопровождаются частыми перерывами в работе установки для устранения различных недоделок, дефектов и неполадок. По завершении пусковых работ ВТУ готова к собственно наладочным работам. Целью наладки работы установки является обеспечение такого режима, при котором достигаются проектные показатели, безопасность обслуживания и длительный срок службы ее узлов и элементов. Перед проведением наладочных работ надо четко сформулировать конкретные задачи испытания установки и отдельных ее элементов. Наладочные работы проводятся путем выполнения серии наладочных испытаний ВТУ на разных режимах , в результате чего устанавливаются оптимальные параметры осуществляемых в установке процессов. При этом должны быть установлены критерий оптимальности и факторы оптимизации. В процессе испытаний используются как щитовые КИП, так и дополнительно устанавливаемые временные измерительные приборы I и II классов точности. горения топлива. В зависимости от технологических требований устанавливаются оптимальный коэффициент расхода окислителя, оптимальная длина, жесткость, настильность факела или его светимость и др. Осуществляется наладка аэродинамического режима работы установки с определением оптимального распределения давления газов в рабочей камере и по дымовому тракту. Налаживается температурный режим работы установки с оптимизацией уровня и распределения температуры в рабочей камере. Устанавливаются оптимальные параметры работы теплоиспользующих устройств. Например, экспериментальным путем определяется температура газов на входе в радиационный рекуператор, обеспечивающая заданный подогрев воздуха при надежной эксплуатации, и т. д.
Полученные при наладке оптимальные режимы находят отражение в инструкциях по эксплуатации, которые утверждаются главным инженером предприятия и служат для эксплуатационного персонала директивным документом при обслуживании ВТУ. Если достигаемые при наладке установки показатели хуже проектных, то на основе результатов наладочных работ разрабатываются и осуществляются меры по совершенствованию установки и технологического процесса, вносятся изменения в конструкцию отдельных элементов. Таким образом, пусконаладочные работы представляют собой последовательное и комплексное опробование работы отдельных элементов и всей установки в целом после завершения ее монтажа для выявления и устранения дефектов в конструкции отдельных узлов, проверки надежности и безопасности работы, достижения проектных показателей работы, а также установления рабочих режимов эксплуатации установки. Одной из задач пусконаладочных работ является подготовка ВТУ к приемочным испытаниям
Приемочные испытания ВТУ
Приемочные испытания ВТУ
Пусконаладочные работы заканчиваются подготовкой к приемочным испытаниям, по результатам которых заказчиком производится приемка ВТУ от строительно-монтажных организаций, выполняющих ее сооружение. Приемочные испытания дают итоговую оценку качеству проектных решений, сооружения и наладки объекта.
Задачей приемочных испытаний является определение соответствия фактических параметров работы установки и ее технико-экономических показателей проектным, качества технологической продукции требованиям ГОСТ и техническим условиям (ТУ). В зависимости от ведомственной принадлежности, масштабов и значимости ВТУ определяется вид приемочных испытаний – ведомственные, межведомственные или государственные.
Методика проведения приемочных испытаний регламентирована и требует использования приборов большей точности (I класса), чем при наладочных испытаниях. Щитовые приборы должны пройти госповерку и иметь таблицы поправок. Приемочные испытания проводятся в соответствии с инструкциями по пуску и эксплуатации установки, которые были представлены в проектной документации и уточнены в процессе пусконаладочных работ. Приемочная комиссия сначала знакомится с проектом и производит изучение объекта в холодном состоянии. Она устанавливает соответствие основных размеров элементов установки рабочей документации, определяет качество строительно-монтажных работ. Особенно тщательно проверяется качество выполнения огнеупорной кладки и тепловой изоляции. Контролируется отсутствие перекосов в каркасе и других металлоконструкциях. Проверяется соответствие мощности приводов и механизмов установки проектным, плавность пуска и хода движущихся механизмов, шиберов и заслонок, их работа на ходу. При проведении этой работы фиксируются качество выполнения конструкции установки и ее соответствие проекту, имеющиеся недоделки и дефекты. Затем проводятся собственно приемочные испытания ВТУ в горячем состоянии при осуществлении технологического процесса на номинальном режиме. При этом производится измерение всех необходимых величин для расчета материального и теплового балансов установки и отдельных ее элементов, получения сведений о качестве технологического продукта, тепловой, энергетической, технологической эффективности и технико- экономических показателях работы установки. Проверяется устойчивость работы ВТУ на номинальном режиме при воздействии обычных возмущений по различным каналам. Оцениваются адекватность показаний КИП и эффективность работы системы автоматического управления процессом.
По результатам испытаний приемочная комиссия, в состав которой входят представители заказчика, проектной, строительно-монтажной и других заинтересованных организаций, составляет протокол и акт приемки ВТУ с заключением, выводами и рекомендациями. В этом акте дается оценка качества вводимого в эксплуатацию объекта, отмечаются недостатки и недоделки, устанавливаются сроки их ликвидации, формулируются рекомендации (например, принять объект в плановую эксплуатацию или устранить дефекты и провести повторные испытания). Результаты приемочных испытаний рассматриваются на техническом совете заказчика с участием заинтересованных организаций, а акт приемки утверждается руководством вышестоящей организации, назначившей приемочную комиссию.
