БЛОК ГАЗООБОРУДОВАНИЯ ГАЗОГОРЕЛОЧНОГО УСТРОЙСТВА

Техническое решение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для розжига, регулирования нагрузки и отключения газогорелочных устройств теплогенерирующих установок.
Известно (SU, авторское свидетельство 1068667) устройство контроля утечек газа, содержащее подающий газопровод, на котором установлен первый предохранительно-запорный клапан, обводной газопровод, установленный параллельно первому предохранительно-запорному клапану и на котором последовательно установлены клапан опрессовки и дроссель, при этом запальный газопровод с запальным клапаном и газопровод безопасности с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с подающим и обводным газопроводами.
Данное устройство обеспечивает повышение надежности в работе системы газоснабжения горелок. Недостатками такого устройства являются низкая надежность режима розжига горелки и отсутствие автоматического регулирования тепловой мощности установки в рабочем диапазоне от минимальной до максимальной.
Известен (RU, патент 90878) блок газовый автоматический для группы горелок тепловых установок, содержащий подающий газопровод, на котором установлен первый предохранительно-запорный клапан, обводной газопровод, установленный параллельно первому предохранительно-запорному клапану и на котором последовательно установлены клапан опрессовки и дроссель, приэтом запальный газопровод с запальным клапаном и газопровод безопасности с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с подающим и обводным газопроводами. Кроме того, блок содержит узел управления, два отборных трехходовых клапана, которые подключены к общей точке соединения газопроводов, и коллектор с N отводами к N рабочим горелкам и растопочным отводом, которые через вторые предохранительно-запорные клапаны подключены к соответствующим горелкам, причем после второго предохранительно-запорного клапана на растопочном отводе установлена дроссельная заслонка, а коллектор врезан в подающий газопровод.
Недостатком известного блока следует признать недостаточно высокую надежность работы, связанную с неоптимальным количеством точек для контроля и неинформативностью процесса контроля герметичности.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в оптимизации запуска и работы газогорелочных устройств теплогенерирующих установок.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении надежности работы блока в связи улучшением контроля за работой оборудования.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать блок газооборудования газогорелочного устройства разработанной конструкции. Блок газооборудования газогорелочного устройства разработанной конструкции содержит коллектор, на котором установлены посредством фланцевых соединений входной отсечной клапан и два выходных отсечных клапана, установленных с возможностью подачи газа к горелке, после каждого из которых установлена дроссельная заслонка, причем для подсоединения входного отсечного клапана к газопроводу использован патрубок с первым штуцером и первым шаровым краном, на первом отсечном клапане установлена гребенка, соединяющая входную полость этого клапана с внутренним объемом между входным и выходными отсечными клапанами, указанная гребенка оборудована первым краном шаровым, первым электромагнитным клапаном, дросселем и вторым краном шаровым, второй электромагнитный клапан, подсоединенный к гребенке, предназначен для подачи газа на запальник, третий электромагнитный клапан, подключенный к внутреннему объему между первым и вторым отсечными клапанами, предназначен для присоединения газопровода безопасности, при этом к гребенке дополнительно подключены, по меньшей мере, один клапан и один штуцер для контрольно-измерительной аппаратуры и/или отбора проб, при этом за каждым выходным отсечным клапаном на газопроводах установлено после каждой дроссельной заслонки устройство отбора с шаровым краном для присоединения гребенки КИПиА с установкой клапанов для контрольно-измерительной аппаратуры и/или отбора проб. Трубопровод между третьим шаровым краном и вторым электромагнитным клапаном может быть выполнен с возможностью подключения баллонного газа. Патрубок подсоединения входного отсечного клапана к газопроводу может быть выполнен с первым боковым штуцером и первым шаровым краном, выход которого выполнен с возможностью подключения к газопроводу продувочному.
Блок предназначен для работы котла, оборудованного двухпоточными газовыми горелками, и выполняет следующие функции:
- обеспечение автоматической опрессовки своих запорных устройств;
- обеспечение безопасного розжига горелки;
- отсечка газа при нарушении технологических параметров работы котла;
- отсечка газа при погасании факела горелки.
Блок (см. рис) состоит из коллектора, на котором установлены с использованием фланцевых соединений отсечной клапан К1 и два отсечных клапана К2 и К3. Для подсоединения отсечного клапана К1 к газопроводу предусмотрен патрубок, на котором установлен продувочный кран У31.
На отсечном клапане К1 установлена гребенка с дросселем Д1, электромагнитные клапаны типа "НЗ" К4 и К5, электромагнитный клапан типа "НО" К6.
Блок в сборе устанавливают у котла на опоре.
Дополнительно блок комплектуют двумя дроссельными заслонками ЗД1 и ЗД2 и двумя гребенками для установки КИПиА. Дроссельные заслонки и гребенки монтируют на подводящем газопроводе к горелке котла согласно требованиям проектной документации.
Работа блока происходит следующим образом:
1) перед розжигом горелки котла отсечные клапаны K1, К2 и К3 закрыты, электромагнитные клапаны К4 и К5 закрыты, а электромагнитный клапан К6 открыт. При этом все шаровые краны, установленные на блоке должны быть открыты;
2) при первоначальном, а также при повторных розжигах должна быть проведена опрессовка газовой арматуры блока по полному или сокращенному варианту;
3) дроссельные заслонки ЗД1 и ЗД2 и шиберы воздуха разжигаемой горелки должны быть закрыты. Закрытое состояние дроссельных заслонок обеспечит требуемое давление газа перед горелкой при розжиге.
4) после проведения опрессовки запорной арматуры блока открывается первый по ходу газа отсечной клапан К1, для чего в электрическую цепь привода клапана подают напряжение 220В. При этом время полного открытия клапана должно быть не более 70с;
5) после открытия отсечного клапана К1 подают напряжение 220В на трансформатор зажигания для розжига запальника горелки от искры. Время включения трансформатора должно быть не более 15с;
6) сразу после подачи искры должен быть открыт электромагнитный клапан К5 подачи газа на запальник горелки за счет подачи на его электромагнит напряжения 220В.
7) после подтверждения наличия факела запальника открывается второй по ходу газа отсечной клапан К2, соединяющий блок с каналом малого расхода горелки. Для чего в электрическую цепь привода клапана подают напряжение 220В. Не позднее 25 с момента начала открытия отсечного клапана К2 должен быть установлен контроль наличия факела горелки и обеспечено выключение клапана запальника в соответствии с требованиями процесса розжига горелки.
8) далее должно быть включено регулирование соотношения "газ-воздух" для канала малого расхода разжигаемой горелки (выполняется системой управления). Дроссельная заслонка ЗД1 газа должна быть открыта до срабатывания путевого выключателя МЭО, соответствующего 100% открытию. Необходимое давление воздуха перед горелкой для текущего давления газа должно отрабатываться дистанционно через средство управления шибером воздуха или автоматически регулятором соотношения "газ-воздух";
9) должен быть установлен контроль величины давления газа и воздуха перед горелкой;
10) для дальнейшего увеличения производительности горелки за счет открытия второго отсечного клапана К3 большого расхода газа производится розжиг канала большого расхода газа с последующими операциями по выводу на номинальную нагрузку горелки в целом;
11) при дальнейшей работе горелок необходим контроль неаварийного состояния следующих параметров:
- наличие факела малого канала горелки;
- давление газа перед горелкой (контролируют на канале малого расхода газа);
- открытое состояние отсечного клапана К1 (концевой выключатель штока клапана);
- открытое состояние отсечных клапанов К2 и К3 (концевой выключатель штока клапана).
Дальнейшее изменение величины давления газа перед горелкой должно производиться дистанционно или системой автоматизированного управления согласно инструкциям по прогреву и работе котла;
12) при плановом останове горелки:
- должны быть закрыты (выключены) отсечные клапаны К1, К2 и К3 (нормальное время закрытия клапанов не более 1с);
- должен быть открыт (выключен) клапан безопасности;
- должен быть закрыт (выключен) клапан К4 подачи газа на запальник горелки, на которой в момент останова горелки производилась операция розжига запальника;
- должна быть проведена сокращенная опрессовка блока;
- должны быть закрыты дроссельные заслонки ЗД1 и ЗД2 газа и шиберы воздуха перед горелкой;
- нужно убедиться, что отсечные клапаны K1, К2 и К3 закрыты, и между ними отсутствует давление.
Для безопасного розжига и работы горелок, оборудованных блоками, должны предусматриваться следующие обязательные блокировки:
- автоматическое закрытие электромагнитного клапана "НО" К6 при открытии отсечного клапана К1;
- автоматическое открытие электромагнитного клапана "НО" К6 при закрытии отсечного клапана К2;
- запрет открытия электромагнитного клапана К4 перед ЗЗУ и отсечных клапанов K1, К2 и К3 до окончания операции опрессовки блока;
- запрет открытия отсечных клапанов К2 и К3 при отсутствии факела запальника горелки;
- запрет открытия отсечных клапанов К2 и К3 при незакрытых дроссельных заслонках;
- запрет открытия отсечных клапанов К2 и К3 при незакрытых каналах шибера горелки отличном от положения минимального расхода;
- запрет открытия отсечного клапана К1 при незакрытом состоянии отсечных клапанов К2 и К3;
- запрет открытия отсечных клапанов К2 и К3 при отсутствии сигнала о закрытом положении отсечного клапана К1;
- запрет открытия электромагнитного клапана К6 опрессовки при незакрытом положении отсечного клапана К2 и К3.