МЕТОДИКА
ТЕПЛОХИМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
ПАРОВЫХ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ
С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ

РД 153-34.1-37.313-00

Разработано Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС», Открытым акционерным обществом «Предприятие по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей УралОРГРЭС» и Департаментом электрических станций РАО «ЕЭС России»

Исполнители А.Ю. БУЛАВКО (ОАО «Фирма ОРГРЭС), А.В. ТКАЛЕНКО (ОАО «УралОРГРЭС»)

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 14.09.2000

Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ

Срок первой проверки настоящего РД - 2006 г.,

периодичность проверки - один раз в 5 лет.

Ключевые слова: теплохимические испытания, паровые стационарные котлы, средства испытаний, сепарационные и паропромывочные устройства, требования безопасности.

Дата введения           2001-12-01

год - месяц - число

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Настоящая Методика распространяется на стационарные паровые котлы с естественной циркуляцией и давлением перегретого пара на выходе из котла 3,9 МПа и выше.

1.2 Целью испытаний является проверка соответствия конструкции и качества сборки сепарационных и паропромывочных устройств котла их функциональному назначению, т.е. выявление условий их эксплуатации, при которых во всем объеме эксплуатационных режимов и нагрузок котла обеспечивается выработка насыщенного и перегретого пара, по своему качеству отвечающего требованиям действующей нормативной документации (НД) по водно-химическому режиму. Одновременно проверяется степень влияния на качество перегретого пара средств регулирования температуры по тракту пароперегревателя.

1.3 Методика устанавливает требования и порядок проведения испытаний котла (функциональных, сертификационных) в базисных и маневренных режимах его работы для определения или подтверждения в полном объеме или частично следующих зависимостей и функциональных показателей:

- зависимости качества насыщенного и перегретого пара от качества котловой и питательной воды;

- норм качества котловой и питательной воды, обеспечивающих качество насыщенного и перегретого пара в соответствии с требованиями РД 34.20.501-95 [4];

- показателей качества насыщенного и перегретого пара в рабочем диапазоне нагрузок котла (минимальной, промежуточных, максимальной);

- соответствия рабочего диапазона изменений уровня воды в барабане при номинальной паропроизводительности пределам, установленным заводом-изготовителем;

- показателей качества насыщенного и перегретого пара в режимах набора и снижения нагрузки с интенсивностью, установленной заводом-изготовителем либо выявленной при проведении теплохимических испытаний.

1.4 Теплохимические испытания проводятся:

- после монтажа котла при вводе его в эксплуатацию;

- при освоении головных и модернизированных котлов;

- после реконструкции поверхностей нагрева или горелочных устройств;

- после реконструкции внутрибарабанных сепарационных и паропромывочных устройств;

- при изменении вида сжигаемого топлива;

- при изменении качества подпиточной и питательной воды (например, в связи со сменой водоисточника или схемы ВПУ);

- для определения возможности перемаркировки котла по паропроизводительности и давлению;

- после устранения выявленных повреждений сепарационных и паропромывочных устройств;

- при изменении установленных НД норм качества теплоносителя.

2 ОБЪЕКТ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ

2.1 Объектом испытаний является паровой котел с вспомогательным оборудованием, обеспечивающий выработку перегретого пара давлением 3,9 МПа и выше, внутрибарабанными устройствами и устройствами регулирования температуры пара.

2.2 В зависимости от конкретных целей и задач возможны два вида испытаний:

- теплохимические испытания по полной программе с целью определения зависимости качества пара: от нагрузки котла, уровня воды в барабане, качества котловой и питательной воды, интенсивности набора и снижения нагрузки;

- упрощенные теплохимические испытания с целью нормирования качества котловой воды и проверки качества пара при максимально допустимом рабочем уровне воды в барабане при номинальной нагрузке.

2.3 Перед проведением теплохимических испытаний необходимо:

- ознакомиться с заводской и технической документацией на котел, его характеристиками и конструктивными особенностями;

- проверить и дать оценку текущему состоянию водно-химического режима котла;

- проверить состояние схем и организацию непрерывной и периодических продувок, регулирования солевой кратности и температуры пара по тракту пароперегревателя;

- проверить объем и состояние пробоотборных точек схемы химического контроля со схемой охлаждения проб.

2.4 До начала теплохимических испытаний составляется программа их проведения, в которой должны быть указаны:

- тип и характеристики котла, конструктивные особенности устройств сепарации и промывки пара, число ступеней испарения, наличие схем выравнивания и регулирования солевой кратности, используемый теплоноситель для регулирования температуры перегрева, используемое топливо;

- цели и задачи испытаний;

- объем необходимого контроля;

- перечень устанавливаемых до начала испытаний дополнительных приборов;

- условия проведения опытов, их число, продолжительность, показатели окончания опытов;

- перечень режимов работы оборудования, при которых проводятся испытания, и число опытов в каждом режиме;

- параметры и показатели качества воды и пара, определяемые при испытании (см. раздел 3);

- методы обработки полученных данных (см. раздел 7);

- меры безопасности при проведении испытаний.

2.5 В случае проведения испытаний для определения возможности перемаркировки котла по паропроизводительности в сторону увеличения или уменьшения рабочая программа испытаний должна быть дополнительно согласована с заводом-изготовителем.

3 ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3.1 При теплохимических испытаниях серийных паровых котлов контролируемые показатели определяются видом испытаний. Общими показателями для всех видов испытаний, численные значения которых следует определить при испытаниях, являются:

- расходы питательной воды, перегретого пара, конденсата насыщенного пара или питательной воды в устройствах регулирования температуры перегретого пара (расход на впрыски), котловой воды из барабана котла в виде продувки (непрерывная продувка);

- температура перегретого пара;

- давление в барабане;

- уровень воды в барабане;

- качество теплоносителя.

3.2 При теплохимических испытаниях котлов определяются следующие показатели качества воды и пара: кремнесодержание, солесодержание, содержание фосфатов и натрия, щелочность, величина рН, электрическая проводимость.

3.3 Предельно допустимое значение солесодержания котловой и питательной воды определяется для котлов, использующих в качестве подпиточной Na-катионированную (умягченную) воду. Предельно допустимое значение кремнесодержания питательной и котловой воды определяется для котлов давлением в барабане 7,0 МПа и выше. Электрическая проводимость определяется для котлов, использующих в качестве подпиточной обессоленную воду.

3.4 Относительная погрешность определения значений показателей не должна быть выше указанной в таблице 1.

Таблица 1

3.5 При проведении испытаний на опытном или модернизированном котле в рабочей программе испытаний должны быть предусмотрены дополнительные объемы испытаний и средства их контроля.

4 УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ

4.1 При вводе котла в эксплуатацию теплохимические испытания проводятся после полного окончания монтажа в полном соответствии с проектом, включая КИП и вспомогательное оборудование, прошедшее необходимые после монтажа испытания: гидравлические, опробование насосов, пробные пуски, комплексное опробование, пусковую наладку и т.п.

4.2 На котлах, находящихся в эксплуатации, испытания проводятся при наличии работоспособного основного и вспомогательного оборудования, КИП и автоматики в объеме, соответствующем проекту и обеспечивающем нормальную работу котла.

4.3 До начала испытаний котла должен быть проведен внутренний визуальный осмотр внутрибарабанных устройств с целью выявления каких-либо отклонений в конструкции оборудования. Например, повреждение внутрибарабанных циклонов, дефекты прокладок, наличие неплотностей в местах, где необходима изоляция парового пространства от водяного, и др.

Результаты осмотров должны быть занесены в соответствующие книги контроля состояния оборудования. При значительных отклонениях от нормы (на фланцах крепления внутрибарабанных циклонов отсутствуют или повреждены паронитовые прокладки, завышены зазоры в местах стыковки и т.п.), влияющих на качество пара, составляются соответствующие акты, дефекты должны быть устранены до начала испытаний.

4.4 Допустимые отклонения параметров пара и воды от заданных программой испытаний указаны в таблице 2.

4.5 Паропроизводительность котла не должна превышать номинальную. Температура перегретого пара и рабочее давление не должны быть выше максимально допустимых значений, установленных инструкцией завода-изготовителя.

4.6 Длительность опыта при базисном режиме работы котла должна быть не менее 6 ч. При проведении испытаний в маневренном режиме параметры работы котла должны выдерживаться в пределах, указанных в рабочей программе.

Таблица 2

4.7 Во время испытаний котел должен работать на топливе, предусмотренном рабочей программой испытаний.

4.8 В базисном режиме испытания должны быть начаты не ранее чем через 1 ч после выхода параметров котла на значения, установленные программой.

4.9 При испытаниях в маневренных режимах изменение паропроизводительности котла должно производиться в том случае, если качество пара не превышает значений, предусмотренных программой.

4.10 Испытания должны быть прекращены при:

- изменении паропроизводительности котла, расхода питательной воды или давления более допустимых отклонений, указанных в таблице 2;

- возникновении аварийных ситуаций на испытываемом или соседнем котле или общестанционной аварии.

5 СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ

5.1 Средствами испытаний служат штатные КИП и приборы автоматического химического контроля. Кроме того, химический контроль осуществляется путем анализа разовых проб контролируемой среды с применением лабораторных приборов.

5.2 Средства измерений, используемые при функциональных испытаниях, должны пройти калибровку, иметь действующее калибровочное клеймо или сертификат о калибровке.

При сертификационных испытаниях средства измерений должны быть поверены и иметь клеймо или свидетельство о поверке.

5.3 Для измерения расхода среды, давления и температуры перегретого пара, уровня воды в барабане используются предусмотренные проектом штатные регистрирующие измерительные приборы, установленные на щите и применяемые при эксплуатации котла. Регистрация показаний приборов должна быть непрерывной или периодической с циклом регистрации не более 2 мин. Применяется также ручная регистрация показаний приборов наблюдателями на любом виде носителей информации с периодичностью, устанавливаемой в рабочей программе конкретных испытаний в зависимости от местных условий.

5.4 Отбор проб воды и пара должен быть организован в соответствии с ОСТ 34-70-953.1-88 [9] и РД 24.031.121-91 [1].

5.5 Перечень приборов и вспомогательных устройств, используемых при контроле качества пара и воды, с метрологическими характеристиками указан в таблице 3.

Таблица 3

5.6 Перечень посуды, используемой при контроле качества пара и воды с метрологическими характеристиками указан в таблице 4.

Таблица 4

При использовании других приборов и средств измерений их метрологические характеристики должны быть не хуже указанных в таблицах.

6 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

6.1 Подготовка к испытаниям включает в себя:

- проверку наличия необходимых контрольно-измерительных приборов для проведения испытаний и установку отсутствующих приборов;

- при необходимости разработку и выдачу ТЭС эскизов или чертежей на выполнение дополнительных пробоотборных точек;

- проведение анализа эксплуатационной документации по режимам работы котла, качеству питательной и котловой воды, насыщенного и перегретого пара. В случае значительного отклонения качества пара от требований РД 34.20.501-95 (ПТЭ) [4] выполняется осмотр внутрибарабанных сепарационных устройств;

- изучение заводской и ремонтной документации по внутрибарабанным устройствам котла на предмет возможных изменений в ее конструкции;

- составление рабочей программы испытаний;

- подготовку (обучение, инструктаж по выполнению измерений во время опытов и технике безопасности) персонала ТЭС, выделяемого для испытаний;

- проверку работоспособности пробоотборных устройств испытуемого котла;

- подготовку рабочего места для выполнения химических анализов с необходимым количеством приборов, посуды, реактивов и рабочих растворов;

- документальное оформление проведения испытаний распоряжением технического руководителя предприятия с указанием руководителя испытаний, сроков выполнения работы и приложением программы испытаний, утвержденной техническим руководителем предприятия;

- подачу заявки на предоставление необходимых режимов (нагрузок) котла;

- подготовку журналов наблюдений.

6.2 Необходимо соблюдать последовательность проводимых операций, осуществлять взаимодействие с оперативным персоналом, организацию отбора проб среды, проведение измерений и регистрацию результатов наблюдений:

- установить параметры режима опыта;

- расставить по рабочим местам наблюдателей и исполнителей (щит управления котлом, химическая лаборатория);

- подготовить приборы к измерениям;

- доложить руководителю испытаний о готовности приборов;

- произвести запись показаний приборов на щите управления, отобрать пробы теплоносителя и определить его качество;

- по полученным результатам первых анализов убедиться в стабильности работы котла в пределах допустимых отклонений; при необходимости подстроить режим до получения допустимых отклонений; при невозможности его настройки прекратить испытания и выяснить причины нестабильной работы котла;

- запись показаний щитовых приборов производить каждые 10 мин; пробы теплоносителя отбирать с частотой, определяемой рабочей программой.

7 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

7.1 Результаты испытаний в зависимости от степени оснащенности объекта испытаний могут фиксироваться в отдельных журналах, в виде осциллограмм или на магнитных носителях.

7.2 По результатам испытаний составляется протокол установленной формы (приложение А), в который вносятся функциональные показатели (характеристики) работы котла:

- паропроизводительность, т/ч;

- уровень воды в барабане, мм;

- температура перегретого пара, °С;

- давление в барабане, кгс/см²;

- качество теплоносителя в соответствующих стандартизированных единицах: мг/дм³, мкг/дм³, мг×экв/дм³, мкг×экв/дм³, мСм/см, мкСм/см, ед. рН и др.

7.3 Показатели качества пара и воды и параметры работы котла оформляются в виде таблиц и графиков.

7.4 В протоколе дается оценка приведенных показателей на их соответствие или несоответствие требованиям НД.

7.5 Кроме того, протокол должен содержать следующие сведения:

- наименование и адрес организации, проводящей испытания, дату и номер аттестата аккредитации;

- характеристику и обозначения испытуемого оборудования;

- место проведения испытаний;

- наименование и адрес заказчика;

- даты начала и окончания испытаний;

- данные о применении стандартных и нестандартных методов испытаний или методик;

- нормативное значение параметров в соответствии с НД;

- численное значение параметров, полученных на основании проведенных испытаний оборудования, с указанием их расчетной или оценочной погрешности.

8 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

8.1 При подготовке к испытаниям и в процессе самих испытаний персонал, участвующий в работах, должен пройти проверку и быть аттестован на знание РД 34.03.201-97 [2], а также правил пожарной безопасности. Оборудование котельной должно быть оснащено всем необходимым для обеспечения этих правил.

8.2 Лица, участвующие в проведении испытаний, должны пройти инструктаж по особенностям оборудования электростанции, программе испытаний, требованиям к проведению измерений и безопасности при их проведении. Инструктаж проводится представителем электростанции и руководителем испытаний. Персонал предприятия, проводящего испытания, также должен быть проинструктирован по особенностям внутреннего распорядка и технике безопасности на ТЭС.

8.3 При проведении испытаний следует:

- не создавать аварийных ситуаций;

- соблюдать требования инструкции по эксплуатации котла во время установления требуемых режимов.

Приложение А

Испытательная организация (лаборатория)

Список использованной литературы

1. РД 24.031.121-91. Методические указания. Оснащение паровых стационарных котлов устройствами для отбора проб пара и воды. - С.-П.: Ротапринт НПО ЦКТИ, 1993.

2. РД 34.03.201-97. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. - М.: ЭНАС, 1997.

Изменение № 1/2000 к РД 34.03.201-97. - М.: ЗАО «Энергосервис», 2000.

3. РД 34.11.323-89. Методика выполнения измерений показателя рН воды и пара энергоустановок ТЭС автоматическим рН-метром. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1989.

4. РД 34.20.501-95. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. - М.: СПО ОРГРЭС, 1996.

5. РД 34.37.302. Методические указания по применению кондуктометрического контроля для ведения водного режима электростанций: МУ 34-70-114-85. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1985.

6. РД 34.37.308-90. Методические указания по определению рН питательной воды прямоточных котлов СКД в пределах от 8,0 до 10,0 лабораторными рН-метрами. - М.: Ротапринт ВТИ, 1991.

7. РД 34.37.523.7.8.9.10-88. Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества воды. Методы определения щелочности. Методы определения жесткости. Методы определения фосфатов. Методы определения окисляемости воды. - М.: Ротапринт ВТИ, 1989.

Изменение № 1 к РД 34.37.523.7.8.9.10-88. - М.: Ротапринт ВТИ, 1995.

8. РД 34.37.528-94. Методика выполнения измерений содержания натрия в технологических водах ТЭС потенциометрическим методом с помощью лабораторных иономеров. - М.: СПО ОРГРЭС 1995.

9. ОСТ 34-70-953.1-88 ¸ ОСТ 34-70-953.6-88. (Сборник) Воды производственные тепловых электростанций. Методы определения показателей качества. Отбор проб, приготовление очищенной воды, определение гидразина, железа, кремниевой кислоты.

10. РТМ 108.030.08-81. Котлы паровые стационарные высокого давления с естественной циркуляцией. Организация измерения и контроля параметров водно-химического режима.

11. ГОСТ 8.563.1-97. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия.

12. ГОСТ 8.563.2-97. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств.

13. ГОСТ 8.563.3-97. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Процедура и модуль расчетов. Программное обеспечение.

14. ГОСТ 8.292-84. ГСИ. Кондуктометры жидкости лабораторные. Методика поверки.

15. Методические указания по техническому обслуживанию промышленного рН-метра рН-201: МУ 34-70-003-82. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1982.

16. Методические указания по техническому обслуживанию промышленного кондуктометра АК-310: МУ 34-70-004-82. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1982.

СОДЕРЖАНИЕ