Podsumowanie artykułu
- Urządzenia do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody (LWFCO).
- Urządzenia LWFCO typu pływakowego i sondowego.
- Komponenty urządzeń LWFCO.
- Testowanie urządzeń LWFCO.
- Działanie urządzeń LWFCO (jak działają urządzenia do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody).
- Szkła wskaźnikowe kotła.
Wprowadzenie
Dla kotłów przemysłowych precyzyjny pomiar poziomu wody w bębnie parowym kotła jest kluczowy dla bezpiecznej pracy kotła. Ważne jest również, aby dostawa paliwa do kotła mogła być automatycznie przerwana w przypadku, gdyby operator nie zauważył, że poziom wody spadł poniżej określonego krytycznego poziomu. Urządzenia do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody (LWFCO) są używane do monitorowania poziomu wody w bębnie kotła i do przerwania dostawy paliwa, jeśli poziom wody jest zbyt niski.
%20Device.png)
Urządzenie do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody (LWFCO)
W większości kotłów woda podgrzewana przez rury kotłowe do wytworzenia pary jest również wodą, która chłodzi rury. Utrata tej wody może spowodować przegrzanie lub nawet stopienie rur, co prowadzi do kosztownych i długotrwałych przestojów zakładu.
Czym jest urządzenie do odcięcia paliwa?
Ważne jest zainstalowanie urządzeń do odcięcia paliwa, które przerywają dostawę paliwa do kotła, aby zatrzymać proces grzewczy w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej. Urządzenie LWFCO przerywa dostawę paliwa jeśli poziom wody w bębnie parowym jest zbyt niski, ale dostawa paliwa może być również przerwana, jeśli ciśnienie pary w bębnie jest zbyt wysokie, temperatura pary w bębnie jest zbyt wysoka, w przypadku utraty płomienia lub z innych powodów określonych przez producenta lub organ nadzorczy (ASME, BS itp.).
Warto wiedzieć – ten artykuł jest częścią naszego kursu online z podstaw inżynierii energetycznej. Sprawdź go, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o kotłach, HRSG, turbinach, transformatorach i elektrowniach.
Funkcje urządzenia do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody
Bęben kotła zawiera zbiornik wody, który jest cyrkulowany w generatorze pary. Kotły wodnorurowe mają bęben parowy nad rurami kotłowymi, podczas gdy kotły płomieniówkowe mają rury wewnątrz bębna kotła. W obu konstrukcjach kotłów woda podgrzewana przez ściany rur również chłodzi ściany rur; dlatego scenariusz niskiego poziomu wody doprowadzi do przegrzania rur i potencjalnej awarii kotła.
Kotły wodnorurowe i płomieniówkowe
Aby maksymalizować wydajność w kotłach wodnorurowych, spalanie odbywa się w komorze, której ściany składają się z rur przewodzących wodę i/lub rur umieszczonych bezpośrednio w płomieniu lub gorących gazach spalinowych. Ważne jest, aby rury pozostawały wypełnione wodą, gdy kocioł jest w eksploatacji; z tego powodu instalowane są dokładne i niezawodne urządzenia do pomiaru poziomu wody.
Dla kotłów płomieniówkowych, woda wewnątrz bębna otacza rury i to poziom wody w tym bębnie jest mierzony i połączony z urządzeniem do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody. Możliwe jest również zainstalowanie urządzeń LWFCO na podgrzewaczach wody, chociaż działają one przy znacznie niższych ciśnieniach i temperaturach.
Przenoszenie ciepła w kotłach wodnorurowych i płomieniówkowych
Zjawisko puchnięcia i kurczenia bębna dotyczy głównie większych kotłów, wymagając zastosowania zaawansowanych urządzeń do pomiaru poziomu wody i urządzeń do odcięcia paliwa. Ten artykuł dotyczy urządzeń do odcięcia paliwa dla mniejszych jednostek.
Ważne jest, aby zauważyć, że urządzenia do odcięcia paliwa są nie tylko instalowane w celu izolacji dostawy paliwa w przypadku krytycznie niskiego poziomu wody, ale także w przypadku innych zdarzeń, które mogą uczynić kocioł niebezpiecznym lub grozić poważnym uszkodzeniem zakładu (wysokie ciśnienie pary, wysoka temperatura pary, utrata płomienia, nieprawidłowe ciśnienie w piecu itp.).
Alarmy oraz wyłączenia są zazwyczaj połączone z urządzeniem LWFCO. Na przykład, alarm uruchomi się w przypadku scenariusza niskiego poziomu wody oraz scenariusza wysokiego poziomu wody.
Konstrukcja
Poniższy obraz pokazuje typowe urządzenie do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody; pokazane urządzenie jest typu pływakowego. Szkło wskaźnikowe kotła może być zintegrowane z LWFCO wraz z kranami próbnymi (małe czerwone zawory używane do sprawdzania poziomu wody w kolumnie wodnej). Urządzenie LWFCO może być wbudowane w kolumnę wodną kotła w zależności od konstrukcji kotła.
%20Device.png)
Urządzenie do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody (LWFCO)
Powyższy projekt pływakowy LWFCO ma:
- Duży pływak połączony z ramieniem/dźwignią, która następnie łączy się z obwodem elektrycznym.
- Trzy krany próbne do sprawdzania poziomu wody w kolumnie wodnej.
- Szkło wskaźnikowe kotła z zaworem parowym, wodnym i zaworem spustowym.
Szkło wskaźnikowe kotła mierzące poziom wody w bębnie kotła
Urządzenie LWFCO ma połączenia z parową i wodną stroną kotła. Linia parowa z urządzenia LWFCO łączy się z górą bębna kotła. Linia wodna z urządzenia LWFCO łączy się z bębnem na poziomie znacznie poniżej normalnego poziomu roboczego wody (NOWL) kotła.
LWFCO – Typ pływakowy
Urządzenia LWFCO typu pływakowego są połączone z obwodem elektrycznym, który kontroluje działanie palnika i dostawy paliwa. Ponieważ pływaki LWFCO poruszają się proporcjonalnie do poziomu wody w bębnie kotła, każdy scenariusz niskiego poziomu wody spowoduje opadnięcie pływaka i wyłączenie palnika(ów).
Urządzenia LWFCO mogą być również zaprojektowane tak, że gdy wyłączają palnik, automatycznie uruchamiają pompę zasilającą, monitorują poziom wody, aż osiągnie normalny poziom roboczy wody (NOWL) ponownie, a następnie uruchamiają palniki, gdy osiągnięty zostanie bezpieczny poziom roboczy.
Pływak kontrolujący poziom wody w kotle
Szkło wskaźnikowe kotła jest zainstalowane na tym samym poziomie co urządzenie do odcięcia paliwa, więc każda redukcja poziomu wody wykryta przez urządzenie do odcięcia paliwa spowoduje pokazanie redukcji poziomu wody przez wskaźnik. W momencie, gdy paliwo jest przerwane, poziom wody powinien być nadal widoczny na dole szkła wskaźnikowego kotła.
LWFCO - Typ sondowy
Urządzenie LWFCO typu sondowego używa sond przewodnościowych do wykrywania poziomu wody, odcinając dostawę paliwa, jeśli poziom wody spadnie poniżej minimalnego wymogu. Urządzenia LWFCO typu sondowego są zazwyczaj solidne i wymagają minimalnej konserwacji. Urządzenia LWFCO typu sondowego są umieszczone w rękawie lub komorze, aby zwiększyć ich niezawodność.
Pomiar poziomu wody w kotle za pomocą sondy przewodnościowej
Testowanie urządzeń do odcięcia paliwa przy niskim poziomie wody typu pływakowego
Pokazany wcześniej projekt pływakowy LWFCO jest wyposażony we własny zawór spustowy, który jest utrzymywany zgodnie z instrukcjami producenta kotła i obowiązującymi normami. Urządzenie LWFCO jest testowane poprzez otwarcie zaworu spustowego i obserwację, czy palnik zostaje wyłączony, gdy poziom wody w kolumnie wodnej spadnie poniżej określonego niskiego poziomu wody; inną procedurą używaną do sprawdzenia działania urządzenia LWFCO jest test parowania.
Dla obu typów urządzeń LWFCO (pływakowych i sondowych) istotne jest, aby testy spustowe były przeprowadzane w regularnych odstępach czasu, aby zapewnić, że urządzenia działają poprawnie. Jest to szczególnie ważne w odniesieniu do urządzeń typu sondowego, które są bardziej podatne na zanieczyszczenie osadami i kamieniem w wodzie kotłowej.
Dodatkowe zasoby
https://www.stheatingservices.co.uk/industrial-boiler-systems-work
https://inspectapedia.com/heat/LWCO_Low_Water_Cutoff_Control.php