Остановка газоиспользующих установок

Остановки бывают:

– аварийными;

– кратковременными (работа агрегата в одну – две смены);

– продолжительными (вывод агрегата на ремонт, очистку, консервацию).

Остановка во всех случаях, за исключением аварийной остановки, должна производиться только по письменному распоряжению администрации.

Ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию газоиспользующих установок перед его остановкой должен:

– сделать в письменном журнале запись об остановке с указанием даты и времени (часы, минуты) и расписаться;

– в случае необходимости провести инструктаж по безопасному ведению работ как персоналу, которому предстоит провести остановку, так и персоналу, обслуживающему рядом работающие агрегаты.

При проведении кратковременной остановки:

– заранее прекратить подачу газа в топку;

– прикрыть шибер или прекратить дутье;

– открыть запорные устройства на сбросных газопроводах.

Запрещается оставлять агрегат (котел) без постоянного наблюдения со стороны обслуживающего персонала после его остановки до снижения давления в нем до атмосферного (для котлов).

При проведении продолжительной остановки:

– снизить интенсивность горения газа в топке вплоть до прекращения подачи газа;

– дымосос и вентилятор продолжают работать некоторое время (по инструкции) для вентиляции топки;

– закрыть все запорные устройства до ввода газопровода и на вводе;

– установить на вводе после запорного устройства заглушку;

– открыть запорные устройства на сбросных и продувочных газопроводах.

При остановке агрегата (котла), работающего с принудительной подачей воздуха, надо уменьшить, а затем прекратить подачу газа в топку, а вслед за этим прекратить подачу воздуха. При инжекционных горелках следует сначала прекратить подачу воздуха, а затем прекратить подачу газа.

После отключения всех горелок необходимо отключить газопровод агрегата от общего газопровода, открыть продувочную свечу на отводе, а также провентилировать топку, газоходы, воздухопроводы.

При остановке агрегатов (котлов) на длительный период без оставления обслуживающего персонала в котельной (цехе) закрывают задвижку или кран на вводе газа в котельное помещение (цех). Остановку газифицированных котлов с автоматикой регулирования процесса горения, автоматикой безопасности и с комплексной автоматикой проводят в соответствии с производственной инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия.

При аварийной остановке обслуживающий персонал обязан немедленно закрыть газовое запорное устройство (ПЗК) и сообщить об этом руководителю котельной (цеха) или лицу, замещающему его. Затем необходимо открыть отключающие устройства на трубопроводах безопасности. При необходимости открыть отключающие устройства на продувочных газопроводах и провентилировать топку и газоходы.

Аварийная остановка проводится в следующих случаях:

– несрабатывание технологических защит;

– взрыв в топке, газоходах, разогрев докрасна несущих балок каркаса, колонн котла, обрушение обмуровки;

– пожар;

– исчезновение напряжения на устройствах дистанционного и автоматического управления или на всех КИП;

– разрыв внутреннего газопровода;

– погасание общего факела в топке.

 

Задача №1

 

Для заданного состава природного газа определить физико-химические свойства.

Метан (CH₂) – 92,5

Этан (С₂Н₆) – 2,0

Пропан (С₃Н₈) – 0,66

Изобутан (С₄Н₁₀) – 0,5

Пентан (С₅Н₁₂) – 0,15

Диоксид углерода (СО₂) – 0,33

Азот (N₂) – 3,7

 

Решение

Определяем плотность газовой смеси с_о.см, кг/м³, при нормальных условиях

с_о.см = 0,01 ∑ y_i с_i

где: y_i – объемная доля i-го компонента в смеси, %; с_i – плотность i-го компонента, кг/м³, берем из [А.А. Ионин Газоснабжение (таб. 1,2)].

 

с_о.см = 0,01 (92,5*0,717+2*1,357+0,66*2,019+0,50*2,668+0,15*3,221+0,33*1,977+3,7*1,25) = 0,77 кг/м³

 

Определяем низшую теплоту сгорания Q_н^см, кДж/м³, смеси горючих газов

Q_н^см = 0,01 ∑ y_i Q_нi

Где: Q_нi – низшая объемная теплота сгорания i-го компонента, кДж/м³, берем из [А.А. Ионин Газоснабжение (таб. 1,3)].

Q_н^см = 0,01 (92,5*35840+2*63730+0,66*93370+0,5*121840+0,15*146340+

+ 0,33*1+3,7*1) = 0,01 (3315200+127460+61624,2+60920+21951+

+ 0,33+3,7) = 35871,59 кДж/м³

 

Определяем концентрационные пределы воспламенения L_cм^в(н), %, газовоздушной смеси с учетом балласта (верхний и нижний)

 

 

Где: Б – балласт газового топлива, равный сумме объемного процентного

содержания углекислого газа и азота, %;

l_i^в(н) – предел воспламенения i-го компонента смеси соответственно верхний и нижний, %.

Определяем теоретически необходимое количество воздуха V₀, м³ воздуха/м³ газа, для полного сжигания 1 м³ газообразного топлива

V₀ = 0,0476 (∑(n + m/4) С_nH_m + 1,5 H₂S)

Где: С_nH_m – объемное процентное содержание углеводородов, входящих в состав газовой смеси, %;

n и m – число атомов углерода и водорода соответственно;

H₂S – объемное процентное содержание сероводорода в смеси, %.

) = 0,0476 (185+7+3,3+3,25+1,2) = 9,51 м³

 

С учетом влажности воздуха определяем V₀^вл, м³ воздуха/ м³ газа,

 

V₀^вл = V₀ + 0,00124 d_возд V₀

 

Где: d_возд – влагосодержание воздуха, г/м³; определяем по H-d диаграмме при t = 20⁰C, ц = 60%. Принимаем влагосодержание воздуха при этих параметрах равным d_в= 9 г/м³.

 

V₀^вл = 9,51+0,00124*9*9,51 = 9,62 м³

 

Определяем действительное количество воздуха V_д, м³ воздуха/ м³ газа, подаваемого в топку для горения,

 

V_д = б V₀^вл

 

Где: б – коэффициент избытка воздуха, зависящий от метода сжигания газа; принимаем б = 1,2.

V_д = 1,2*9,62 = 11,544 м³

 

При сжигания газообразного топлива образуется углекислый газ СО₂, водородные пары Н₂О, сернистый ангидрид SO₂ (в топливе не присутствует сероводород H₂S), кислород О₂ и азот N₂.

Определяем объем сухих продуктов сгорания V_пр.сг., м³ продуктов сгорания/ м³ газа,

V_пр.сг. = V_СО2 + V_Н2О + V_SO2 + V_O2 + V_N2,

Количество V_СО2 углекислого газа, м³ СО₂/ м³ газа,

 

V_СО2 = 0,01 (∑n C_nH_m + CO₂)

V_СО2=0,01 (1*92,5+2*2+3*0,66+4*0,5+5*0,15+0,33)=1,02 м³

 

Количество V_H2O водяных паров, м³ H₂O/ м³ газа,

 

V_Н2О = 0,01 (∑ m/2 С_nH_m + H₂S + 0,00124 (d _г + б d_возд V₀))

 

где d_г – влагосодержание газа, г/м^3; принимаем равным 0, так как газ осушен.

 

V_Н2О=0,01 (( 2,971 м³

 

Количество V_SO2 сернистого ангидрида, м³ SO₂/ м³ газа,

 

V_SO2 = 0,01 H₂S

V_SO2 = 0,01

 

Количество V_О2 кислорода, м³ О₂/ м³ газа,

 

V_O2 = 0,21 (б – 1) V₀

V_O2 = 0,21 (1,2–1)*9,51=0,34 м³

 

Количество V_N2 азота, м³ N₂/ м³ газа,

 

V_N2 = 0,79 б V₀ + 0,01 N₂

V_N2 = 0,79*1,2*9,51+0,01*0,33=9,018 м³

Задача №2

 

Определить расчетные расходы газа равномерно распределенными и сосредоточенными потребителями.

№ варианта	Число жителей в квартале с 5-ти этажной застройкой	Число жителей в квартале с более высокой застройкой
2	10800	14500

 

К равномерно распределенным потребителям относятся сетевые ГРП, которые обслуживают жилые районы. В квартирах 5-ти этажных жилых домов установлены газовые плиты и проточные газовые водонагреватели.

Все полученные данные в процессе решения заносятся в таблицу 1 и 2.

 

Решение

Приготовление пищи при наличии газовой плиты и проточных газовых водонагревателей

Определяем расчетный расход газа V_р, м³/ч, как долю годового расхода

 

V_р = К_m * V_год,

 

где К_m – коэффициент часового максимума; /по таблице 2 мет. пособия/ К_m=1/2200

Определяем годовой расход газа V_год, м³/год, на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды равномерно распределенными потребителями

 

V_год = N * n * x * Q_год/Q_н

 

Где: N – численность населения, чел.; N=10800

n – число расчетных единиц потребления на 1000 жителей; n=1

х – степень охвата газоснабжением в долях единицы; x=1

Q_год – нормативный расход газа в тепловых единицах на хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды, кДж/год; /по таблице 1 мет. пособия/ 8,0*10⁶ кДж/год

Q_н – низшая теплота сгорания газа, кДж/ м³, из условия задачи 1,

Q_н=35871,59 кДж/м³

 

V_год = 10800*1*1*8,0*10⁶/35871,59=2408591 м³/год

V_р =1/2200*2408591=1094,8 м³/ч