Восстановление исправности элемента энергетической установки

Федеральное агенство по рыболовству федеральное государственное агенство бюджетного образования учереждение высшего профессианального образования

 

 

 

 

 

 

Тема:«Восстановление исправности элемента энергетической установки»

Вариант №12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине «техническое использование и

 

 

 

 

 

 

 

2014

Задание: Трубчатый воздухоподогреватель. Износ труб по всей длине.

 

Воздухоподогреватель – теплообменный аппарат для нагрева, проходящего через него воздуха. Необходим для увеличения КПД котла. Широко применяются в котельных установках тепловых сетей, в печных агрегатах промышленности, в системах отопления, приточной вентиляции, кондиционирования воздуха.

 

Повреждения стальных трубчатых воздухоподогревателей могут быть вызваны коррозией поверхностей нагрева, износом летучей золой газоходов, пережогом поверхностей нагрева, перетеканием воздуха в газовый тракт и присосами воздуха через неплотности обмуровки и обшивки воздухоподогревателя.

         Трубы могут быть изношены по всей длине или по ее части. 
Из дымовых газов выделяются водяные пары, на стенки труб оседает влага, которая вступает в реакцию с продуктами сгорания серы, образуя кислоты, разъедающие стенки. Если секция воздухоподогревателя невысокая и имеется только один ход воздуха, трубы изнашиваются по высоте равномерно. У высоких секций, образующих два хода воздуха, трубы изнашиваются в первую очередь в пределах первого хода, где проходит более холодный воздух. В зависимости от этого при капитальном ремонте котельного агрегата заменяют трубы по всей высоте или только в пределах первого хода воздуха.

 

1.Замена труб и их участков

Чтобы удалить дефектные трубы, их вырезают автогеном. Если трубы удаляют по всей высоте секции, резку производят у трубных досок, если удаляют только участки труб (обычно нижние) — режут у нижней трубной доски и немного ниже или выше промежуточной доски. Для удобства отрезки труб, обработки торцов оставшихся верхних концов и последующего соединения новых участков со старыми резку ведут так, чтобы стыки каждого последующего ряда находились выше стыков предыдущего. 
Трубы режут обычно ниже промежуточной доски, потому что она препятствует отклонению верхних участков труб и их развертке в рядах. Когда нижние участки труб изношены по всей высоте (от нижней трубной доски до промежуточной), приходится резать трубы выше промежуточной доски. Оставшиеся у трубных досок концы труб удаляют после расплавления сварного шва автогенным резаком или срезания наплавленного металла фрезой. Отверстия зачищают от сварочного грата и заусенцев райбером или зенкером. 
         При замене труб или их участков по всей площади секции или со стороны входа воздуха трубы вырезают не подряд. Оставляют определенное количество старых труб (маячных), чтобы не нарушить взаимного расположения трубных досок и не допустить их деформации. После замены вырезанных труб или их участков заменяют маячные трубы. Если высота секции небольшая и под ней имеется достаточное свободное пространство, трубы заводят в секцию целиком, прихватывают, а затем приваривают к трубным доскам. В противном случае заготовки труб делают составными из двух половин с таким расчетом, чтобы шов не находился в плоскости промежуточной доски или в непосредственной близости от нее. 
Установив две половины трубы в трубные доски, прихватывают стык и сразу обваривают его, поворачивая трубу. Для облегчения сварки трубу подают вверх, выводят ее нижний конец из отверстия трубной доски, опирают на доску и в таком положении поворачивают при сварке. После обварки стыка концы труб приваривают к трубным доскам. Если имеется дробеструйная очистка, над верхней трубной доской оставляют концы труб высотой 5 мм. Накапливающаяся на трубной доске дробь предохраняет сварку от разрушения падающей дробью.

 

2.Замена секций трубчатых воздухоподогревателей

 

          Замена секций воздухоподогревателей является одной из сложнейших ремонтных работ, успех которой обеспечивается правильной разработкой проекта организации работ и квалифицированным выполнением работ по подъему и перемещению грузов. Проект организации работ должен содержать такелажную схему демонтажа и монтажа секций, схему их горизонтальной транспортировки, перечень металлоконструкций, коробов и трубопроводов, которые приходится демонтировать для выполнения такелажных и транспортных работ, чертежи и расчеты креплений такелажной оснастки и вспомогательных устройств, перечень необходимого оборудования и приспособлений.

          При демонтаже и монтаже секций строповку производят способом, предусмотренным проектом организации работ или технологическим процессом с учетом обеспечения надежности и безопасности. Кроме того, при демонтаже учитывают износ элементов и увеличение массы секций из-за отложений в трубах золы и дроби.

           Простейший способ строповки секций показан на рис.8.5. Его применяют для секций небольшой массы при небольших перемещениях, например при необходимости поднять секцию с пола и опустить на опорные балки каркаса. Строп 3 располагают симметрично секции, а под острые ребра трубных досок для предохранения каната от повреждений устанавливают подкладки 2 из отрезков трубы.

                                        

Для одновременного подъема двух секций, трубные доски которых сварены, применяют специальную раму 1 из швеллеров (рис. 8.6), прикрепляемую к трубным доскам болтами. Строповку производят за подъемные кольца, как при подъеме одной секции.

                                     

 Секции больших габаритов  и большой массы стропят при  помощи кронштейнов 3 (рис. 8.7) и пальцев 4. Кронштейны устанавливают в углах верхней трубной доски 1 и закрепляют длинными болтами (тягами) 2, проходящими через трубы секции. Таким образом, строповка производится как за верхнюю, так и за нижнюю трубные доски.

                                  

Тяжелые секции воздухоподогревателя (6—12 т и более) стропят при помощи более сложных и надежных устройств. В центре верхней 4 (рис. 8.8) и нижней трубных досок устанавливают накладки из толстой листовой стали. К верхней накладке 5 приварены проушины 6 для установки пальца 11, за который при помощи стропа подвешивают секцию. В накладках имеется по четыре отверстия, в которые входят концы длинных тяг 2, пропущенных через трубы 1 воздухоподогревателя. Для лучшей центровки тяги снабжены втулками 3. Верхние концы тяг приварены к накладкам 5, а нижние имеют резьбу, на которую навинчивают гайки для прочного закрепления устройства за секцию.

                                 

            Выбор такелажной схемы для замены секций воздухоподогревателей зависит от наличия подъемных устройств, компоновки котельного оборудования, массы секций прочности строительных конструкций и других факторов. В первую очередь стремятся использовать мостовые краны, имеющиеся в котельной. Грузоподъемность тележек этих кранов в большинстве случаев достаточна для замены секций. Если нет мостовых кранов, применяют полиспасты, монтажные стрелы, монорельсы с кошками или электроталями, монтажные дорожки.

 

Схема транспортировки мостовым краном котельной высоких секций воздухоподогревателя массой по 12 т котла ТП-230 применяется в случае, когда секции можно подавать только над перекрытиями котлов, а другого пути нет. Секции  доставляют в котельную на платформах по железнодорожной колее. Через проем в перекрытии краном  котельной секцию подают на отметку 9,0 м. Нижний торец секции стропят за подвеску на нижней трубной доске, переводят секцию в горизонтальное положение и проносят над потолком  котла. В районе конвективной шахты  опускают нижний торец секции и переводят ее в вертикальное положение. Далее секцию опускают по конвективной шахте на место .

Схема транспортировки секций воздухоподогревателя двумя полиспастами. Полиспасты  подвешены к перекрытию котельной. Для усиления строительных конструкций на перекрытии установлена балка, рассредотачивающая нагрузку на несколько ферм. Доставленные в проход между котлами или между котлом и задней стеной котельной секции стропят двумя полиспастами, один из которых подвешен над секцией, а второй — над местом, куда необходимо ее установить. Секцию поднимают вертикально вверх, потом передают с одного полиспаста на другой, пока она не окажется над местом установки, а затем опускают вниз. 
В некоторых случаях для замены секций воздухоподогревателя используют монтажную стрелу, установленную на строительных конструкциях. Секции  доставляют под стрелу и затем полиспастом, подвешенным на стреле , поднимают выше каркаса конвективной шахты и опускают в нее. Наклон стрелы меняют при помощи второго полиспаста. 
Схема транспортировки секций воздухоподогревателя при помощи монтажной стрелы на ранее построенной электростанции, у которой воздухоподогреватели, дымососы и дымовые трубы установлены над котлами. Масса каждой секции 5 т. Транспортировку секций производят над крышей котельной. Для транспортировки секций  устанавливают монтажную стрелу  с полиспастом  и монтажную мачту  с полиспастом . Секцию вначале поднимают полиспастом , затем передают на полиспаст , при помощи которого опускают на место установки 6.

          Замена секций воздухоподогревателя может быть произведена при помощи монорельса с кошкой или электроталью. Кошка передвигается по монорельсу , укрепленному над местом установки секций . Подвеску монорельса за строительные конструкции согласовывают с руководством электростанции. В труднодоступных местах замену секций производят посредством монтажной дорожки. Полиспастом , подвешенным на дорожке , секции поднимают вверх, затем передвигают в конвективную шахту и опускают на место.

            Для передвижения секций к конвективной шахте пользуются разнообразными средствами. В котельную секции обычно подают на железнодорожных платформах. Далее используют кран котельной, а если его нет — специальные платформы большой грузоподъемности, которые передвигают лебедками по бетонному полу или временной железнодорожной колее. Используют также безрамные тележки. Секцию 1 устанавливают на безрамную тележку . Передвигается тележка при помощи лебедки. Секции транспортируют до того места, где можно использовать кран котельной. На крюке крана секцию стропят посредством стропа и проушин  .

Передвигают секции в пределах конвективной шахты по опорным балкам, а вне шахты — по временным металлическим эстакадам . На уровне установки секций в конвективной шахте  монтируют опорные балки , ас наружной стороны шахты — временную эстакаду . Изношенные секции лебедкой перемещают из шахты по опорным балкам на эстакаду и затем стропят за полиспаст . Он подвешен за балку , которая закреплена с одной стороны за каркас котла, с другой — за колонну здания. Канат полиспаста запасован на отводной блок и далее направляется к лебедке. При такой такелажной схеме изношенные секции с временной эстакады опускают вниз, а новые поднимают вверх и затем передвигают в шахту. После окончания работы эстакаду демонтируют.

           Рассмотренные такелажные схемы замены секций трубчатых воздухоподогревателей обеспечивают возможность проведения работ на многих котлах с различной компоновкой. В некоторых случаях продолжительность работ по замене секций и их трудоемкость могут быть значительно сокращены благодаря специальным приемам, разрабатываемым в проекте организации работ. Если заменяемые нижние секции воздухоподогревателя нагружены верхними секциями, разрабатывают проект замены дефектных секций без разборки исправных. Для этого монтируют конструкции, на которые переносят нагрузку от исправных секций. Разгрузку нижних секций производят домкратами или другими способами.

            Схема организации работ по замене нижних нагруженных секций воздухоподогревателя. Нижние секции 4 нагружены расположенными под водяным экономайзером  верхними секциями . При помощи гидравлических домкратов приподнимают верхние секции над нижними, подводят под первые опорную конструкцию и закрепляют ее. После этого нижние секции демонтируют посредством полиспаста  и крана . Общий вид опорной конструкции. Опорную конструкцию  крепят к колоннам каркаса воздухоподогревателя и на фундаменте.

Если условия компоновки воздухоподогревателя и прочность элементов каркаса позволяют оставить опорную конструкцию, ее не демонтируют, так как нижние секции воздухоподогревателя заменяют чаще верхних. Если нельзя оставить опорную конструкцию, то после замены нижних секций на них переносят нагрузку от верхних секций, а опорную конструкцию демонтируют.

В том случае, когда небольшое расстояние между нижними и верхними секциями не позволяет использовать обычные такелажные схемы, применяют схему. В соответствии с разработанным проектом нижние секции / опускают вниз на отметку 0,0 м. Такелажные устройства крепят за верхние трубные доски средних секций . На трубные доски укладывают опорные швеллеры с подвижными блочными обоймами . К нижним секциям болтами, проходящими через трубы, прикрепляют проушину с чалочным блоком.

Стальной канат от лебедки грузоподъемностью 3 Т пропускают через отводной блок , укрепленный на конце швеллера, через один блок обоймы и трубы средней секции и прикрепляют к чалочному блоку заменяемой нижней секции. От чалочного блока через вторую трубу и второй блок обоймы канат пропускают вдоль швеллера и закрепляют зажимами за ригель каркаса. На верхние концы труб средней секции, через которые пропускают канат, устанавливают втулки, предохраняющие трубы от повреждения.

          Натягивая канат, приподнимают нижнюю секцию и срезают опорные косынки, после чего ее опускают на отметку 0,0 м. Для безопасности работ под демонтируемую секцию подводят опорную конструкцию с винтовым домкратом, который поддерживает секцию при срезании косынок. Таким же образом поддерживают новые секции при приварке косынок. Количество опорных косынок под средними секциями увеличивают, чтобы повысить надежность работ. После демонтажа первой секции перепасовывают канат в трубы другой средней секции и демонтируют следующую нижнюю секцию. Монтаж новых секций производят по этой же схеме в обратном порядке.

          Такая схема замены нижних секций воздухоподогревателя целесообразна ,и в других случаях, так как демонтаж и монтаж газового короба часто менее трудоемки, чем передвижение секций в пределах каркаса, монтаж эстакады, демонтаж воздуховодов, лестниц, площадок и других конструкций. 
           Значительно сокращаются затраты на ремонт также при переделке секций воздухоподогревателя без их демонтажа. Рассмотрим пример реконструкции котла, у которого секции воздухоподогревателя высотой по 8610 мм заменяют секциями с теми же размерами трубных досок, но высотой 5000 мм. Отметки верхних трубных досок не изменяются. После закрепления верхней трубной доски отрезают трубы первого ряда каждой секции на расстоянии 5015 мм от верхней доски. Трубы каждого следующего ряда отрезают на 50 мм ниже линии отрезки предыдущего ряда.

           После отделения нижней доски отрезают у нее все трубы, выбивают их концы и зачищают отверстия. Нижние доски поднимают талями в новое положение и заводят в отверстия концы труб. Одновременно приходится заводить 8—9 труб одного ряда, что не вызывает затруднений. После установки трубных досок на все ряды труб отрезают и приваривают концы труб, а под нижние доски подводят опоры.