2. Котлоагрегат от 420 т/ч до 500т/ч
Отказы и повреждения в работе энергооборудования происходят из-за:
недостатка конструкции и низкого качества изготовления;
ошибок эксплуатации;
низкого качества монтажа;
дефектов ремонта.
Недостатки конструкции обусловлены несовершенством конструкторской и нормативно-технической документации, методами расчета и математического моделирования, ошибками в расчетах.
Недостатки конструкции и изготовления обнаруживаются после 25…30 тыс. ч. эксплуатации.
Отказы из-за ошибок эксплуатации происходят вследствие несоответствия условий работы энергооборудования проектным режимам, нарушений производственных инструкций, случайных ошибок вахтенного персонала.
Надежность каждого элемента может быть представлена стационарными значениями показателей: коэффициентом готовности КГ, временем наработки на отказ Т0, ч (или частотой отказов w, 1/год), временем восстановления ТВ, ч.
Коэффициент готовности характеризует вероятность работоспособного состояния в произвольно выбранный момент времени и для элемента с чередованием состояний «работа - восстановление» определяется как:
поскольку
для экспоненциального закона распределения
где где
– интенсивность восстановления.
Частота отказов элементов оценивается числом повреждений (выходом из строя) элементов в единицу времени и определяется как отношение числа отказавших элементов n0 за период Dt к общему числу однотипных элементов n:
Таблица 2.1. Распределение отказов котлов
Паропроизво- дительность, т/ч |
Доля отказов из-за повреждений, % |
||||
эконо- майзера |
испаритель- ных поверхностей |
пароперегре- вателя |
промперег- ревателя |
прочих элементов |
|
2500…2650 |
43,9 |
19,5 |
26,8 |
7,4 |
2,4 |
1600…1800 |
4,1 |
9,4 |
37,4 |
48,4 |
0,7 |
950…1000 |
11,5 |
22,2 |
48,8 |
12,3 |
5,2 |
640…670 |
24,9 |
16,5 |
43,1 |
12,7 |
6,6 |
480…500 |
31,4 |
23,6 |
37,5 |
- |
7,3 |
320…420 |
29,0 |
14,0 |
46,5 |
- |
10,5 |
120…220 |
32,0 |
20,7 |
40,1 |
- |
7,2 |
Таблица 2.2. Доля отказов котельного энергооборудования
Наименование |
Доля отказов, % |
Поверхности нагрева |
79,2 |
Котельно-вспомогательное энергооборудование |
3,5 |
Топливоподача |
2,0 |
Арматура |
4,9 |
Автоматика |
7,4 |
Прочие элементы котла |
3,0 |
Таблица 2.3. Показатели надежности энергооборудования
Энергооборудование |
Мощность, МВт или производительность, т/ч |
Показатели надежности |
|
|
ТВ, ч |
||
Электрогенератор |
150…165 180…210 250…300 500 800 |
0,55 0,87 0,59 4,48 0,89 |
91 49 66 134 179 |
Турбина |
150…165 175…210 250…300 500 800 |
0,97 1,45 2,1 4,22 2,66 |
43 45 44 85 99 |
Котел |
420…480 640…670 950…1000 1600…1800 2500…2600 |
6,14 6,14 4,05 6,59 9,08 |
47 47 35 56 50 |
Питательные: - электронасос - турбонасос |
- |
0,22 1,56 |
30 37 |
Подогреватели: - ПНД - ПВД |
- |
0,024 0,22 |
33 21 |
Дутьевой вентилятор |
- |
0,25 |
27 |
Дымосос |
- |
0,27 |
24 |
Конденсатор |
- |
0,18 |
22 |
Воздухоподогреватель регенеративный |
- |
0,28 |
16 |
Циркнасос |
- |
0,34 |
94 |
Конденсатный насос |
- |
0,22 |
37 |
Топливопадача (газ – мазут) |
- |
0,13 |
12 |
Деаэратор |
- |
0,01 |
33 |
Паропровод |
- |
1,05 |
72 |
Вентили, задвижки |
- |
0,006 |
27 |
Регулировочная арматура |
- |
0,01 |
17 |
Технологическая защита |
- |
0,033 |
52 |
Автоматическое регулирование |
- |
0,01 |
56 |
,
1/год
Трубы экранов в эксплуатации подвергаются действию лучистой энергии, коррозионно-активной среды продуктов сгорания топлива, что при малой скорости циркуляции и нарушениях водяного режима приводит к их повреждениям и отказам в работе котлов. Следует отметить, что качество воды и пара оказывает решающее влияние на повреждаемость поверхностей нагрева.
Заметное влияние оказывает приводящее к тепловым перекосам неравномерное поле температур по высоте газохода, в котором располагается пароперегреватель: тепловая нагрузка верхней и нижней части змеевиков может различаться на 20 %, а по ширине газохода – на 30 %.
Пароперегреватели повреждаются ещё и потому, что при длительных наработках времени при температурах выше 500°С структура металла претерпевает изменения. Снижается его жаропрочность из-за процесса сфероидизации цемента из пластинчатой структуры. Параллельно происходит переход легирующих элементов молибдена и хрома в карбиды. Появляются остаточные деформации и разрушения. На трубопроводах больше всего повреждаются гибы из-за коррозионно-усталостных процессов, а также из-за недостаточной компенсации температурных удлинений. К основным повреждениям запорной и регулирующей арматуры относятся дефекты в корпусах вентилей и задвижек, нарушения плотности.
Средняя частота отказов ω котлоагрегата от 420 т/ч до 500 т/ч равна 6,14.
Время
восстановления
