СКУ. 1. Подготовка котла к пуску. Основные мероприятия

• Название: 1. Подготовка котла к пуску. Основные мероприятия
• Дата: 08.06.2019
• Размер: 428.41 Kb.
• Имя файла: СКУ.pdf
• Тип: Документы; #80968

- 1 -
1. Подготовка котла к пуску. Основные мероприятия.
Уровень воды перед включением не выше рабочего.
Подготовка котельной установки к пуску происходит в два этапа: предварительная и окончательная.
1.Предварительная: Пополняют запасы жидкостей, запасных частей и приборов. Планируют работу обслуживающего персонала. 2. Окончательная: Осмотр котла; Подготовка вентилятора; Подготовка питательной системы; Заполнение котла водой; Подготовка топливной системы; Подготовка САРС, СС и защиты; Проверка перед розжигом.
2. Основные показатели качества питательной и котловой воды, контролируемые в процессе
эксплуатации.
Обеспечение требуемого водного режима достигается путем докотловой обработкой питательной и добавочной воды, внутрикотловой обработкой воды, верхним и нижним продуванием.
Докотловая обработка может включать получение дистиллята из морской воды в судовых опреснителях, обработку воды магнитным полем или ультразвуком удаление коррозионно-активных газов в конденсаторах или деаэраторах.
Внутрикотловая обработка заключается в создании в котловой воде защитной концентрации фосфат-иона. Для этого используют соли фосфорной кислоты (например: Na
3
PO
4
). Это способствует переводу солей жесткости в неприкипающий шлам. Такой водный режим называют фосфатным. Если ввод фосфатов осуществляется в щелочной среде, то режим называется фосфатно-щелочной.
Для котлов с давлением пара выше 1,4…1,5МПа фосфатно-щелочной режим не применим, т.к. приводит к щелочной межкристаллитной коррозии. Для предотвращения этого в котловую воду вводится натриевая NaNO
3
или калийная
KNO
3
силитра. Такой водный режим называют фосфатно-нитратным. Для котлов высокого давления 7…8МПа используют фосфатно-коррекционный режим, особенностью которого является поддержание водородного показателя на уровне 8,2
помощи штатных приборов (солимеры, кислородомеры, РН-метры) и путем периодических химических анализов.
Нужно следовать инструкции.
Показатели воды: 1. Жесткость. Общая жесткость – сумма всех растворенных в воде солей кальция и магния.(мг- экв/л). Дополнительными показателями жесткости служит некарбонатноя и карбонатноя жесткость, обусловленная присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния. 2. Хлориды- соли соляной кислоты. NaCl – основная составляющая (мг/л). Источником увеличения хлоридов является добавочная вода. (может попасть морская). 3. Щелочность – оценивается содержанием щелочных солей, пересчитанных на NaOH, называемым щелочным числом и выраж. в мг/л NaOH. Часто щелочность выражаеться содержанием ионов водорода, называемым водородным показателем рН. Характеризует коррозионную активность воды. 4. Фосфатное число контролируется при поддержании фосфатно-нитратного режима. Раств. соли фосфорной кислоты.
3. Способы регулирования производительности утилизационных установок.
Способы регулирования можно разделить на 2 группы:
Способы 1 группы основаны на изменении производительности самих котлоагрегатов. а) полное или частичное регулирование путем перепуска газов мимо поверхности нагрева (заслонкой).
Недостаток: значительные габариты и масса утил.установки из-за наличия свободного канала; протечка газов перекрываемый газоход, обгорание и деф. заслонок. б) отключение части поверхности нагрева по пароводяной стороне. Предусматривает включение или отключение экономайзеров, пароподогревателя, парообразующей секции, когда их несколько. Этот способ обычно применяется в комбинации со сбросом излишек пара на конденсатор. в) изменение расхода циркуляционной воды (кратности циркуляции). Осуществляется либо остановкой, либо пуском циркуляционного насоса. В другом варианте расход циркуляционной воды изменяется плавно, с помощью регулирующего клапана, расположенного на циркуляционной магистрали. г) изменение температуры питательной воды. Этот способ имеет ограниченное применение из-за узкого диапазона регулирования и коррозии на экономайзерных участках, который может наступить при сильном понижении температуры питательной воды. Этот способ обычно применяется в комбинации с другими способами.
Способы 2 группы основаны на том, что излишки теплового потока отдаются в спец. теплоагрегаты. а) сброс излишков пара на атмосферный конденсатор. В качестве регулирующего органа используя обычный пружинный прямодействующий клапан. Этот способ самый простой, но вместе с большее эксплуатационные расходы связанные с постоянной работой циркуляционного насоса на атмосферный конденсатор.

- 2 - б) охлаждение пароводяной смеси, выходящей из котла в теплообменнике. Теплообменник обслуживается насосом, насос работает периодически, его пуск и остановка от реле давления.
Недостаток: усложнение системы регулирования и увеличение оборудования (теплообменник- насос).
4. Параметры и контроль горения топки автономного котлоагрегата, при наличии газоанализатора
и при его отсутствии.
Газоанализатор оптический – основан на измерении оптической плотности, спектров поглощения или спектров испускания газовой смеси.
Контроль горения топки производят по содержанию RO
2
, O
2
и α (СО). СО должно быть min, горение бездымным.
При отсутствии газоанализатора о работе топки судят по цвету пламени в топке, а также по цветам продуктов сгорания выходящих из трубы.
Этот способ несовершенен, т.к. не всегда отсутствие дыма указывает на полноту горения, так например неполное горение при недостатке воздуха сопровождается образованием большого количества СО, представляющего собой бесцветный газ, незаметен для глаз.
При низкой температуре в топке процесс неполного горения протекает с образованием большого количества несгоревших углеводородов (окрашивающих продукты сгорания в бурый цвет) и сажи, но топка работает с большим избытком воздуха, то отходящие газы могут показаться слабоокрашенными и не указывают на совершенство процесса горения.
5. Упуск воды. Причины вызывающие упуск воды и его последствия.
Основные причины упуска воды в водотрубных вспомогательных котлах – это:
1.
недостаточный контроль за работой котла на ручном упралении
2.
отсутствие контроля за работой котла
3.
недостаточный контроль за работой питательного насоса
4.
неправильный ввод котла в действие
5.
недостаточный контроль за исправностью систем сигнализации и защиты
6.
недостаточный контроль за исправностью водоуказательных приборов
7.
одновременное нарушение нескольких требований ПТЭ
Главной причиной аварий с упуском воды является либо недостаточный контроль за работающим котлом, либо полное отсутствие надзора за ним. Таким образом, при отсутствии контроля любой отказ системы автоматики и защиты по уровню воды при работающих форсунках вызывает аварию котла.
Последствия аварии с упуском воды при отсутствии контроля могут быть чрезвычайно тяжелыми — выгорание трубной части водотрубного котла.
Меньшее количество аварий с упуском воды из огнетрубных и огнетрубно-водотрубных котлов объясняется несколькими обстоятельствами. Так, конструктивно более простые поплавковые регуляторы питания имеют более высокую надежность и, следовательно, меньше вероятность упуска воды. Кроме того, при отказах элементов системы питания котлов и работающих форсунках вода в котле выкипает в 3...4 раза медленнее, и обслуживающий персонал располагает достаточным временем для принятия срочных мер, чтобы не допустить взрыва корпуса котла.
Наконец, упуск воды в этих котлах, при отсутствии контроля, в большинстве случаев заканчивается проседанием жаровой трубы или взрывом котла, когда уровень воды достигнет верхней образующей жаровой трубы.
6. Основные параметры современных вспомогательных котельных установок в чем их
главное отличие от главных котельных установок.
На судах в качестве вспомогательного котла обычно используются водотрубные котлы, отличающиеся от главного в основном размерами, паропроизводительностью и параметрами пара.
Основными величинами, характеризующими работу паровых котлов, являются паропроизводительность, давление и температура пара, КПД котла, поверхность нагрева котла и его узлов, масса котла. Параметры вырабатываемого пара — давление и температура.
Главными называются паровые котлы, вырабатывающие пар для двигателей (паровых машин, паровых турбин), приводящих в движение судовые движители, а также для вспомогательных механизмов. Вспомогательными называются паровые котлы, вырабатывающие пар только для вспомогательных механизмов, для хозяйственно-бытовых и технологических нужд судна.
Морские паровые котлы с давлением пара до 1,5—2,2 МПа относятся к котлам низкого давления, с давлением 2,2— 3,2 МПа — к котлам среднего давления. Паровые котлы с рабочим давлением в

- 3 - пределах 3,2—6,4 МПа называют котлами повышенного давления, с давлением пара более 6,4
МПа — котлами высокого давления.
Главный котел обязательно имеет пароперегреватель. Давление пара 2.8 МПа. Температура
300 – 500 С.
7. Назначение вспомогательных котельных установок, основные потребители пара.
Вспомогательными называются паровые котлы, вырабатывающие пар только для вспомогательных механизмов, для хозяйственно-бытовых и технологических нужд судна.
1. Потребители обеспечивающие нормальное функционирование элементов судовых энер. установок. (ГД,
КУ, Др.уст.) 2. Потребители обеспечивающие нужды всех типов судов(нориальные условия обитания, безопасность судна) 3. Потребители обеспечивающие технологические нужды судна(на сухогрузных судах, на спец. судах).
8. Основные характеристики вспомогательных котлоагрегатов.

Ризб=0.2…0.8 МПа

Паропроизводительность и тепловой поток
D=150-3000кг/(чпара) – паропроизводительность
Q=16-977кВт

Поверхность нагрева – H,F=1,1-80м
2

Удельная паропроизводительность, удельный тепловой поток d=12-80 кг/(ч*м
2
) – удельная паропроизводительность q=9-20кВт/м
2

КПД котла
η=0,45-0,93

Часовой расход топлива В, кг/ч.
В=8-200кг/ч

Сопротивление на выходе (не более 300ммвод.столба(2943 Па))

Водосодержание – характеризует аккумулирующую способность котла. Определяется отношением массы воды в котле к полной паспортной паропроизводительности. Показывает сколько потребуется времени в часах на испарение всей воды из котла.
Водосодержание огнетрубных и огнетрубно-водотрубных котлов=0,54-5,7ч; водотрубные=0,27ч.
9. Из каких основных частей состоит котельный агрегат, назначение каждого основного
элемента котла.
Вертикальный газотрубный котел (рис. 2, а), В цилиндрическом корпусе 3 котла размещены топочная 4 и дымовая 1 камеры, соединенные прямыми трубами 6. Топливо и воздух в топку подаются от топливно- форсуночного агрегата (на рис. 2, а не показан) через патрубок 5, а продукты сгорания отводятся через патрубок 2 в дымоход.
Водотрубный котел (рис. 2, б). Котел состоит из верхнего парового 2 и нижнего водяного 9 коллекторов, соединенных трубами 12. Пучок труб 4, расположенных на боковой стенке, называется боковым экраном.
Трубы5 второго ряда экрана, загороженные трубами первого ряда, и трубы 7, расположенные вне топки или в специальных выгородках, называются опускными. У некоторых котлов опускными называют также трубы 11,наиболее отдаленные от топки. Все остальные трубы подъемные.
В зависимости от расположения различные поверхности нагрева котла получают неодинаковое количество теплоты, что в значительной степени обусловливает характер теплообмена. На рис. 2, б схематично показаны также экономайзер 1, воздухоподогреватель 14, обшивка котла 13, форсунка котла 6, кирпичная кладка 3, под 8,пароперегреватель 10.
Знакомясь с классификацией различных типов рассмотренных котлов, можно отметить основные достоинства и недостатки водотрубных и газотрубных котлов.
Водотрубные котлы имеют значительно большую паропроизводительность при меньших массовых показателях, чем газотрубные. Вспомогательные, особенно газотрубные котлы обычно ограничены давлением до 1,8 МПа и температурой 300 — 320 °С.
Барабан стационарного котла (англ. Drum ) - элемент стационарного котла
, предназначенный для сбора и раздачи рабочего тела
, для отделения пара от воды, очистки пара
, обеспечения запаса воды в котле.

- 4 -
10. Виды топлив применяемых в котельных установках их основная характеристика. Чем
отличается высшая теплота сгорания от низшей.
В судовых котлах используется жидкое органическое топливо— мазут, дизельное и моторное топливо. В большинстве случаев в котлах используется мазут, который получают путем смешения
(компаундирования) тяжелых остатков перегонки нефти с маловязкими компонентами продуктов перегонки.
Одной из основных характеристик органического топлива служитт элементарный химический
состав, определенный по рабочей массе топлива (т.е. по массе в том виде, в каком она сжигается в топках котлов): С
Р
+Н
Р
+S
P
+О
Р
+N
P
+А
Р
+W
Р
=100%.
Содержание углерода и водорода в топливе определяет вторую основную характеристику топлива — теплоту его сгорания, равную количеству теплоты, выделяющейся при сгорании 1 кг топлива.
Низшая теплота сгорания Q
P
н
- количество теплоты, выделившейся при полном сгорании 1 кг топлива, при условии охлаждения продуктов сгорания до температуры выше температуры конденсации содержащихся в них водяных паров. Для мазута Q
P
н
= 39,4.- 40,7 МДж/кг.
Третья характеристика — вязкость топлива — является основной технической характеристикой, от которой зависит качество распыления топлива и, следовательно, качество его сгорания.
Вязкость определяется способностью газов и жидкостей оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации. Основной единицей измерения служит Па *с, характеризующей динамическую вязкость. Более употребительной в практике считается кинематическая вязкость, единицей измерения которой является м
2
/с (Стокс).
К важным техническим характеристикам мазутов относятся температуры вспышки и застывания.
Температура вспышки - температура, при которой выделяется количество паров легких фракций, достаточное для воспламенения при соприкосновении с открытым пламенем, но недостаточное для продолжения горения при удалении источника пламени. Для жидких топлив, применяемых на судах, допустимая температура вспышки должна быть не ниже 80 °С. Температура вспышки характеризует безопасность топлив.
Температура застывания, при которой мазут теряет свою естественную текучесть, характеризует условия его хранения и эффективность использования и не должна быть выше 5... 10 °С.

- 5 -
11. Какие факторы определяют скорость и полноту сгорания топлива, какие при этом
должны быть условия.
В реальных условиях скорость горения жидкого топлива определяется двумя процессами: интенсивностью испарения и диффузией кислорода к зоне горения.
Топливо должно быть гомогенным, мелкодисперсным и хорошо смешанным с воздухом. Чем выше температура топлива (воздуха), тем выше скорость горения. Качество распыления должно быть высокое. Процесс смесеобразования должен быть совершенен.
Химическая неполнота сгорании топлива может являться следствием:
• общего (или местного) недостатка воздуха;
• плохого смесеобразования (способ сжигания топлива, конструкция горелочного устройства);
• низких или высоких значений теплонапряжения топочного объема (в первом случае - низкая температура в топке; во-втором - уменьшение времени пребывания газов в объёме топки и невозможность в связи с этим завершения реакции горения).
12. Какие преимущества газотрубных котлов позволяет их использовать в качестве
вспомогательных?
1. низкая начальная стоимость. 2. Малое количество органов управления. 3. Простой режим работы
4. Малая чувствительность к резким колебаниям нагрузки (расхода пара) за счет большой аккумулирующей способности котла (количество воды в котле в несколько раз превышает его паропроизводительность); 5.Относительно малая чувствительность к качеству воды; 6. Длительный срок службы (до 40 лет); 7. Простота обслуживанием.
Недостатками огнетрубных котлов являются:
1. Невозможность получения пара давлением более 8 мПа; 2. Большая масса по сравнению с водотрубным котлом такой же паропроизводительности; 3. Жесткость конструкции не допускает быстрого подъема и снижения давления пара, т.к. возникновение температурных напряжений может привести к образованию трещин и появлению течи. Из-за этого недостатка на подъем давления пара до рабочего значения затрачивается до 12 и даже 24 часов; 4. Низкий коэффициент полезного действия; 5. Взрывоопасность при значительной силе возможного взрыва, что почти всегда приводит к гибели судна.
13. Прямой тепловой баланс для вспомогательного автономного парового котла.
Q
общ
= Q
1
+Q
2
+Q
3
+Q
4
+Q
5
Q
1
=(D*(h
Х
-h
ПВ
))/В
Т
, [кДж/кг].
η
к
=Q
1
/Q
Н
р
*100
Q
Н
р
– теплота сгорания топлива,
D – паропроизводителность, кг/ч*пара, h
Х
– энтальпия насыщенного пара, h
ПВ
– энтальпия питательной воды,
В
Т
– расход топлива, кг/ч.
14. Прямой тепловой баланс для вспомогательного автономного водогрейного котла.
Q
1
=(D
ГВ
*(h
ГВ
-h
ПВ
))/В
Т
h=t*4,19
η
к
=Q
1
/Q
Н
р
*100 (80…90%).
15. Обратный тепловой баланс
100=η
К
+q
2
+q
3
+q
4
+q
5
η
к
– КПД котла q
2
– потеря тепла с уходящими газами q
3
– потеря теплоты от химической неполноты сгорания q
4
– потеря теплоты от механической неполноты сгорания (q
4
=0 при работе на жидком топливе) q
5
– потеря теплоты в окружающую среду через обшивку котла

- 6 -
16. Определение потери тепла с уходящими газами q
2
Потеря q
2
определяется энтальпией h ух уходящих газов. q
2
=Q
2
/Q
Н
Р
*100=((h
УХ
-Q
T
-Q
B
)/Q
H
P
)*100 h
УХ
=(G
СГ
C
СГ
-G
ВП
C
ВП
)*t ух
G
СГ
,C
СГ
– массовое количество и теплоемкость сухих газов
G
ВП
,C
ВП
– массовое количество и теплоемкость водяных паров
С – [кДж/(кг*К)]
Q
T
– количество теплоты подаваемое с топливом в топку
Q
T
=С
Т
*t
T
Q
B
– количество теплоты подаваемое с воздухом
Q
B
=α*L
0
сух
*С
В
*t
В
– без воздухоподогревателя
Q
B
=α*L
0
сух
*(С
ПВ
*t
ПВ
-С
В
*t
В
) – с воздухоподогревателем
α (альфа) - коэффициент избытка воздуха
L
0
сух
– массовое количество сухого воздуха теоретически необходимого для сгорания 1кг топлива
С
ПВ
,t
ПВ
– теплоемкость и температура воздухоподогревателя. q
2
=2…7% для главных котлов q
2
=5…24% для вспомогательных котлов (16…18% на самом деле)
17. Определение количества тепла, вносимого в топку с воздухом при наличии воздухоподогревателя
и без него.
Q
B
=α*L
0
сух
*С
В
*t
В
– без воздухоподогревателя
Q
B
=α*L
0
сух
*(С
ПВ
*t
ПВ
-С
В
*t
В
) – с воздухоподогревателем
Q
B
– количество теплоты подаваемое с воздухом
α(альфа) - коэффициент избытка воздуха
L
0
сух
– массовое количество сухого воздуха теоретически необходимого для сгорания 1кг топлива
С
ПВ
,t
ПВ
– теплоемкость и температура воздухоподогревателя
18, 19. Определение потери тепла q
2
с уходящими газами при теплотехнических испытаниях
котлоагрегата.
q
2
=3,5*α*((t ух
-t
В
)/100)+0,5*( t ух
-t
Т
)/100.
Снижение q
2
можно достичь за счет постановки экономайзера (устройства для подогрева питательной воды), воздухоподогревателя, а так же высоко эффективного топочного устройства, позволяющего обеспечить малое значение α (коэффициент избытка воздуха). q
2
=f(t ух
, α) q
2
– самая большая потеря q
2
=2…7% для главных котлов q
2
=5…24% для вспомогательных котлов (16…18% на самом деле)
Применением хвостовых поверхностей нагрева ограничивается нижним пределом температуры уходящих газов (точки росы), чтобы предотвратить низкотемпературную коррозию. Основным фактором, влияющими на величину температуры точки росы является содержание серы в топливе и коэффициент избытка воздуха.
20. Потеря тепла q
3
от химической неполноты горения топлива.
Значение потери q
3
определяется суммарной теплотой сгорания неполного горения (СО, Н
2
, СН
4
и другие углеводороды).
Величина q
3
зависит от качества распыливания и смешения топлива с воздухом, от величины α, и от температуры газов в топке.
Основными факторами определяющими потерю q
3
являются сорт топлива и совершенство топочного устройства. q
3
=f(α, t
ТОПКИ
, V
ТОПКИ
)
V
ТОПКИ
– объем топки. q
3
=m*

*CO,
CO – процентное содержание окиси углерода; m = 3.1…3,3 – эмпирический коэффициент;

- изб.воздуха.

- 7 -
21. Оценка качества горения котлоагрегата во время эксплуатации по величине q
3
.
Во время эксплуатации котлоагрегата оценить качество горения по величине q
3
можно только по эмпирической формуле: q
3
=3,32(α-0,05)*СО - формула Я.Л.Пеккер
СО – процентное содержание окиси углерода, %.
22. Потеря тепла q
5
в окружающую среду на различных режимах работы котлоагрегата.
Потеря теплоты в окружающую среду через наружные поверхности обшивки котла q5 определяется размерами котла, качеством изоляции обшивки и наличием двойного кожуха котла. q
5
=1,5…2% - для вспомогательного котла на номинальном режиме работы q
5
=0,5…1,5% - для главных котлов на номинальном режиме работы q
5
=2…3% - для огнетрубных и огнетрубно-водотрубных котлов
При снижении нагрузки потеря q5 (можно взять из графика, зависит от паропроизводительности) возрастает в соответствии с зависимостью q
5
|
=q
5
(В
Н
/В
Н
|
)
В
Н
– расход топлива на номинальном режиме работы
В
Н
|
- реальный расход топлива на данном режиме
23. Оценка точности проведения балансовых испытаний котла.
Точность испытаний оценивается величиной Δ:
Δ=η
К
пр
*η
К
обр
Если Δ < 2% - испытания точны.
24. Что понимают под плотностью топлива ρ
20
4
и как рассчитывается плотность при
температуре испытаний.
Плотность топлива зависит от его химического состава, молекулярной массы и температуры. В эксплуатационных условиях плотность определяют обычно нефтеденсиметрами. Для перевода плотности при произвольной температуре топлива к плотности при температуре 20 °С пользуются формулой
ρ
20
= ρ
t
+ γ(t —20), где
ρ
t
— плотность топлива при температуре определения, т/м
3
;
γ
(гамма) — температурная поправка, определяемая из таблиц.
Плотность, измеряемая при 20 °С, позволяет установить принадлежность топлива к легким (р = 0,88…0,91 т/м
3
) тяжелым (р = 0,95…0,99 т/м
3
) мазутам, определить массовое количество топлива в цистернах.
ρ
20 4
– отношение массы топлива при 20 градусах к массе воды при 4 градусах занимающий тот же объем.
25. Каким образом влияет плотность и вязкость топлива на процессы смесеобразования и
горения в котле.
Высокая плотность является свидетельством присутствия в топливе высокоароматизированных тяжелых асфальтосмолистых углеводородов, ухудшающих самовоспламеняемость топлив, увеличивающих продолжительность и неполноту сгорания, усиление нагарообразования. При плотности более 991 кг/м3 затрудняется сепарирование топлива. Также при высокой плотности топлива ухудшается смесеобразование из-за крупной дисперсности частиц топлива.
Вязкость - один из важнейших физических показателей дизельных топлив, определяющих качество распыливания, смесеобразования и сгорания топлива. С повышением вязкости топлива ухудшается распыление и смесеобразование топлива с воздухом. В результате нарушается процесс горения, возрастает количество продуктов неполного сгорания топлива, увеличиваются нагороотложения на деталях, удельный расход топлива.
26. Элементарный состав сухой, горючей и рабочей массы топлива.
Органическая часть твердых и жидких топлив состоит из большого количества сложных химических соединений.
В их состав в основном входят химические элементы: углерод (С), водород (Н), кислород (О), сера (S) и азот (N).
Кроме того, топливо содержит минеральные примеси (золу) А и влагу W. Поэтому элементарный состав рабочей массы выражается формулой
C
p
+H
p
+ S
рл
+ O
p
+N
p
+ A
p
+ W
p
= 100 %.
Под рабочей массой топлива понимают топливо в том виде, в котором оно подается в топку котла.
Горючими элементами, определяющими количество кислорода, необходимого для сгорания топлива, являются углерод, водород и сера.

- 8 -
Исключив из рабочего состава топлива влагу, получим сухую массу:
C
c
+H
c
+S
гл
+O
c
+N
c
+Ae=100%,
а исключив золу, получим горючую массу:
C
г
+ H
г
+ S
г л
, + O
г
+ N
г
=100%.
Наиболее полное суждение о топливе как о горючем дает горючая масса, т. е. она не зависит от случайных попаданий в него влаги и золы, что может произойти, например, при перевозке или хранении топлива.
Пересчеты состава топлива с одной массы на другую достаточно просты. Пересчет с горючей массы на рабочую осуществляется умножением содержания элемента в горючей массе на коэффициент: (100-(А
Р
+W
Р
))/100.
27. Горючие элементы топлива.
C
г
+ H
г
+ S
г л
, + O
г
+ N
г
=100% - горючая масса топлива.
Важнейшими и наиболее ценными составляющими жидкого топлива являются углерод и водород. Эти горючие элементы находятся в виде различных соединений между собой, а также с кислородом, азотом и серой. Из горючих элементов в жидком топливе содержится наибольшее количество углерода 82..86%. Водород содержится во всех видах жидкого топлива, но в значительно меньших количествах, чем углерод; в мазуте его содержание самое высокое и достигает 10,5…11,5 % . Кислород служит окислителем. Азот как инертный газ не участвует в реакциях горения, он уменьшает содержание в топливе углерода и водорода, поэтому его включают в балласт топлива.
Сера в составе топлива делится на горючую (летучую) S
л
, участвующую в процессе горения, и негорючую. К горючей сере относится колчеданная S
к
(FeS
2
, ZnS) и органическая S
0
. К негорючей сере принадлежит сульфатная сера S
0
, находящаяся в топливе в виде сернокислых солей кальция и магния (CaS0 4
, MgS0 4
) и других соединений.
Сульфатную серу относят к негорючей части топлива и включают в золу.
Таким образом, горючая сера состоит из двух частей: S
л
=S
к
+S
0
В зависимости от содержания серы мазуты и моторные топлива делят на малосернистые, (до 0,5 %), сернистые (до 2
%) и высокосернистые (до 3,5 %).
Сера относится к вредным составляющим топлива. При горении топлива получается двуокись серы S0 2
, небольшая часть которой при определенных условиях и при наличии кислорода в газах окисляется, образуя высший окисел SO
3
. Находящиеся в газах S0 3
и пары воды образуют пары серной кислоты
H
2
S0 4
. Если температура стенки труб будет равна температуре конденсации смеси паров воды и серной кислоты или меньше ее, то указанная смесь сконденсируется на стенке и начнется интенсивная коррозия металла.
28. Единицы измерения вязкости топлива
Вязкость измеряется в стоксах – кинематическая вязкость. 1 Ст = 10
-4
м
2
/с. Динамическая вязкость в Пуазах (Па*с).
В отечественной практике принято измерять в градусах шкалы (°ВУ) или равнозначных им градусах Энглера
(°Е), представляющих собой отношение времени истечения в стандартных условиях 200 см
3
испытуемого продукта при 50°С через калиброванное отверстие к времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 20°С. За рубежом вязкость оценивается в секундах Редвуда (с R1 при 100°F) или Сейболта (SU).
29. Значение коэффициента избытка воздуха для вспомогательных автономных котлоагрегатов.
Отношение количества воздуха, действительно поступающего в топку, к теоретически необходимому называется коэффициентом избытка воздуха и обозначается α(альфа).
Если действительное количество воздуха, подаваемого в топку в расчете на 1кг топлива, обозначить V
д
, то
α=V
д
/V
0
величина α зависит от рода топлива, качества его распыливания, технического совершенства топочных устройств, нагрузки котла, температуры воздуха и др. У котлоагрегатов работающих на полной нагрузке
α=1,05-1,3. Величину α определяют с помощью газового анализа продуктов сгорания, выполняемого газоанализатором.
30. Оценка неполноты сгорания топлива
Качество горения в эксплуатации;
1. цвет факела должен быть светло-соломенно-желтый; 2. факел должен быть прозрачным настолько, чтобы элементы топки, расположенные на противоположной от смотрового отверстия стороне, были видны до мельчайших подробностей; 3. угол раскрытия конуса факела должен лежать в пределах 80... 110 °С, а длина факела не должна превышать I /2 длины топки (по оси факела); 4. должны отсутствовать белые искры ("мухи"), летящие в факеле;
5. на выходе из дымовой трубы должен отсутствовать черный и белый дым (газы должны быть бесцветными).
При наличии газоанализатора, неполнота сгорания топлива контролируется им.

- 9 -
31. Назначение запорно-разобщительной и предохранительной арматуры. Основные
требования регистра к арматуре котельных установок.
Предохранительные клапаны — это клапаны, автоматически открывающиеся при превышении давления в котле сверх допустимого и закрывающиеся после снижения давления до установленного предела. По требованию Регистра, каждый котел должен иметь не менее двух пружинных предохранительных клапанов одинаковой конструкции и одинакового размера, установленные на паровом коллекторе, как правило, на общем патрубке. В котлах с перегревом пара устанавливается один предохранительный клапан на выходном коллекторе пароперегревателя.
Питательные клапаны. Каждый главный котел и вспомогательный котел ответственного назначения должны оборудоваться двумя питательными клапанами. Питательные клапаны должны быт невозвратными. Между питательным клапаном и котлом должен быть установлен разобщительный клапан.
Клапаны верхнего и нижнего продувания котла, клапан отбора проб котловой воды, воздушный.
Клапан главный стопорный. Котел должен быть отделен от всех соединенных с ним трубопроводов разобщительными клапанами, установленными непосредственно на котел.
на котле. Разобщительные клапаны главного и вспомогательного паропроводов (главные стопорные клапаны) главных котлов, кроме местного управления, должны иметь дистанционные приводы для управления с верхней палубы или с другого всегда доступного места, расположенного вне котельного помещения.
32. Основные требования ПТЭ к обслуживанию водоуказательных приборов.
Для контроля положения уровня воды в котле необходимо:
1. убеждаться в исправности действия водоуказательных приборов по колебаниям уровня воды в них;
2. продувать водоуказательные приборы не реже одного раза за вахту (при смене вахты), а также перед проведением верхнего или нижнего продувания котла;
3. при отсутствии уверенности в правильности показаний водоуказательных приборов проверять уровень воды в котле открытием пробных клапанов (если таковые имеются); если сомнение о наличии надлежащего уровня воды в котле осталось, — немедленно прекратить горение.
При выходе из строя одного из водоуказательных приборов необходимо усилить наблюдение за уровнем воды в котле по другим приборам и принять срочные меры к ремонту неисправного. Работа котла с одним водоуказательным прибором более одного часа запрещается. При выходе из строя второго водоуказательного прибора котел должен быть немедленно выведен из действия.
. Котлы, имеющие один водоуказательный прибор, при его выходе из строя должны быть выведены из действия. Если котлоагрегат полностью автоматизирован, допускается производить замену водоуказательного прибора без вывода котла из действия. Запасной водоуказательный прибор должен всегда находиться в собранном виде и быть готов к немедленной установке.
33. Из каких объемов продуктов сгорания складывается объем сухих газов.
Объем сухих газов V
сг
=V
co2
+V
so2
+V
N2
+V
o2
или в процентах: 100= CO
2
+SO
2
+N
2
+O
2
Процентное содержание каждой составляющей смеси CO
2
=(100V
co2
)/V
сг
34. Основные показатели качества воды для судовых котлов.
Основными показателями качества питательной воды являются содержание хлоридов, общая жесткость, содержание кислорода и нефтепродуктов.. Питательная вода должна содержать минимальное количество растворенных солей, газов, органических веществ и нерастворимых взвешенных частиц.
. Качество котловой воды при всех режимах внутрикотловой обработки регулироваться по показателям общего солесодержания, содержания хлоридов, щелочного числа и остаточной жесткости, а при фосфатно- нитратном режиме — также по показателям фосфатного и нитратного чисел.
35. Опишите принцип действия паромеханической форсунки
По способу распыления жидкого топлива форсунки можно разделить на три основные группы: механические с распиливающей средой, комбинированные.
Механические форсунки, в свою очередь, подразделяются на три вида:
прямоструйная - распыливание осуществляется за счёт энергии топлива при продавливании его под значительным давлением через малое отверстие (сопло).
центробежная - распыливание происходит за счёт центробежных сил, создаваемых при закручивании топлива.

- 10 -
ротационная - распыливание осуществляется при вращенииэлементов самой форсунки.
В форсунках с распыливающей средой распыливание осуществляется, главным образом, за счёт энергии движущегося с большой скоростью пара или воздуха (соответственно, паровые или воздушные форсунки).
В комбинированных форсунках распыливание топлива осуществляется за счёт совместного использования энергии топлива, подаваемого под давлением, и энергии распыливающей среды.
Паровые форсунки используются для установок малой мощности, в качестве растопочных.
Топливо под давлением подводится в кольцевой канал 3, откуда через шесть тангенциальных каналов 9 распылителя 2 поступает в вихревую камеру 4, закручивается в ней и через центральное отверстие 5 в виде конусной пленки выходит в топку. В паровой части распылителя имеется также кольцевая камера 6, куда по тангенциальным каналам подается пар, закручивается в ней и по кольцевому зазору 8 выходит в топку у самого корня конусной пленки топлива, которая таким образом получает дополнительную энергию и распыляется на мелкие капли. Далее эти капли проходят вторичное дробление за счет сил сопротивления.
36. Порядок вывода автономных паровых и водогрейных котлов из действия.
1. произвести обдувку всех поверхностей нагрева, если позволяет обстановка;
2. перевести котел на дистанционное или ручное управление и снять нагрузку по пару, затем полностью вывести из действия средства автоматического регулирования и системы сигнализации и защиты;
3. произвести верхнее продувание и последующее подпитывание котла, после чего продуть пароперегреватель;
4. если котел не будет осушен, довести щелочное фосфатное и нитратное число до нормы;
5. перевести форсунки на растопочное топливо (при наличии соответствующей системы);
6. закрыть пар на подогреватели топлива;
7. уменьшить давление топлива и воздуха и последовательно выключить форсунки, одновременно прикрывая заслонки воздухонаправляющих устройств; в форсунках с продуванием пара сначала прекратить подачу топлива, а затем подачу пара и воздуха;
8. после выключения последней форсунки остановить топливный насос и выключить подогреватель топлива;
9. вывести форсунки из топок для чистки, приняв меры по предотвращению попадания холодного воздуха в топку;
10. разобщить котел от главной магистрали и магистралей охлажденного и насыщенного пара;
11. открыть клапаны (пробки) для слива гудрона из топки.

- 11 -
12. Охлаждение котла рекомендуется производить по возможности медленно. О продолжительности спуска пара и охлаждения котла должна быть сделана запись в машинном журнале.
13. До остывания кладки необходимо подпитывать котел при открытых клапанах продувания пароперегревателя и выполнять все рекомендации по поддержанию уровня воды и режиму продувки.
14. Если предполагается осушение водяного экономайзера, следует перевести питание в обход его, спустить воду, открыть воздушный клапан и держать его открытым до прекращения выхода пара.
15. До полного остывания котла необходимо проверить закрытие всех клапанов на нем.
16. Запрещается открывать лаз в топку до полного остывания котла.
17. Удаление воды из котла разрешается производить только после того, как ее температура снизится до 50.
18. При кратковременном бездействии длительностью не более 24 ч допускается хранить котел заполненным водой до рабочего уровня, а пароперегреватель и пароохладитель — без воды.
19. При бездействии свыше 24 ч котел должен быть поставлен на хранение. Существуют два способа хранения ПК (ВК): «мокрое» длительностью до 30 сут и «сухое», позволяющее обеспечить сохранность ПК
(ВК) до двух лет.
37. Техническая эксплуатация вспомогательных автономных и утилизационных котлов и
технический надзор за их эксплуатацией.
Техническая эксплуатация — это производственная, организационная и научно-техническая деятельность судового экипажа, организаций и предприятий, эксплуатационных ведомств, обеспечивающая эффективное использование ПК (ВК) и его исправное состояние в течение всего установленного срока службы. Техническая эксплуатация включает техническое использование (ТИ) паровых и водогрейных котлов по прямому назначению, техническое обслуживание (ТО) для поддержания их в исправном состоянии и планово-предупредительный ремонт (ППР) для сохранения высоких технико-экономических показателей на весь срок службы.
Техническую эксплуатацию вспомогательных и утилизационных ПК (ВК) осуществляет судовой экипаж под руководством старшего механика. Планированием технической эксплуатации и оперативным руководством занимается служба судового хозяйства (ССХ). Кроме того, технический надзор за эксплуатацией ПК и ВК осуществляют Регистр. Надзору Регистра не подлежат водогрейные котлы с температурой подогрева воды до 115 °С и паровые котлы с давлением пара менее 0,07 МПа на морских и
0,05 МПа на речных судах.
На каждый ПК и ВК при его приемке и взятии на учет Регистр выдает Регистровую книгу (в правилах
Речного Регистра она называется Шнуровой), где указаны все его технические характеристики и где представителем (инспектором) Регистра делаются отметки об освидетельствовании и техническом состоянии ПК (ВК). Сюда же записываются требования, подлежащие обязательному выполнению в установленные сроки.
Современные вспомогательные и утилизационные котлы снабжены системами автоматического регулирования и управления, обеспечивающими их безвахтенное обслуживание. Вахтенный персонал в этом случае периодически совершает контрольные осмотры, устраняет все возникающие неисправности, проводит работы, предусмотренные планом-графиком ТО, и обеспечивает выполнение установленного водного режима.
Для каждого ПК (ВК) с учетом его особенностей конструкции й характеристик разрабатывается инструкция по эксплуатации, которой регламентируется порядок подготовки к действию, обслуживание во время работы и вывод из действия. Эта же инструкция содержит план-график по ТО, в ней отмечены наиболее характерные неисправности и методы их устранения, приведены указания по технике безопасности и правилам хранения.
Во время контрольного осмотра котла, который должен проводиться не реже одного раза за вахту, проверяют показания манометров, термометров и водоуказательных приборов.
Инструкцией по обслуживанию предусматривается проверка качества горения по цвету газов на выходе из дымовой трубы, контроль за действием элементов автоматики, арматуры и обслуживающих механизмов, продувка манометров, а также контрольные и рабочие операции для поддержания водного режима.
Особое внимание при обслуживании работающего ПК должно быть уделено поддержанию уровня воды, исправности водоуказательных приборов (для чего их надо периодически продувать) и предохранительных клапанов (их нужно регулярно, не реже одного раза в месяц, подрывать вручную), качеству горения. При ухудшении качества регулирования (большие колебания уровня воды, давления пара, образование черного дыма и др.) необходимо проверить действие регуляторов.

- 12 -
Большое влияние на надежность, экономичность и срок службы ПК (ВК) оказывает водный режим, поэтому требуется строгое его соблюдение. Необходимо следить за качеством котловой, питательной и добавочной воды и не допускать отклонений от установленных норм. Нижние и верхние продувания необходимо производить в полном соответствии с инструкцией.
При эксплуатации утилизационных и комбинированных ПК (ВК) нужно учитывать особенности совместной работы ПК (ВК) с главным двигателем. Если в утилизационном котле имеется обводной газоход для регулирования его производительности» то перед пуском надо проверить положение заслонки и плавность работы привода.
Пуск циркуляционных насосов рекомендуется выполнять после пуска двигателя. Поскольку во время пуска двигателя может произойти забрасывание масла и топлива в приемную камеру котла, необходимо не реже одного раза в сутки открывать специальные дренажные устройства. Следует систематически удалять сажу и гудрон из приемных камер и с поверхности нагрева. Очистку от сажи, гудрона и накипи можно производить во время работы двигателя путем осушения труб и прокаливания их выпускными газами в течение 1—2 ч.
Службы судового хозяйства осуществляют постоянный надзор за техническим состоянием ПК (ВК) и не реже одного раза в год организуют специальные инспекторские осмотры.
Надзорная деятельность Регистра за техническим состоянием ПК заключается в проведении инспектором Регистра ежегодных наружных осмотров, очередных (через четыре года,) внутренних освидетельствований и очередных (через восемь лет) гидравлических испытаний.
Технический надзор за ВК, осуществляемый только ССХ, проводится в следующие сроки: контрольный осмотр в действии — не реже одного раза в год, внутреннее освидетельствование — один раз в четыре года, гидравлические испытания — один раз в восемь лет. Паровые и водогрейные котлы, недоступные для внутреннего освидетельствования, подвергаются гидравлическому испытанию через четыре года.
В случае положительных результатов осмотра один из предохранительных клапанов пломбируется.
После длительного хранения котла, его установки, а также замены более 15 % парообразующих труб, заварки трещин, аварийного ухода воды из котла и т. д. проводят внеочередное гидравлическое испытание.
При первоначальном освидетельствовании для оформления регистровой (шнуровой) книги производят внутреннее освидетельствование, гидравлические испытания и наружный осмотр.