Отбор и разделка проб топлива и очаговых остатков

ГОСТ 10742—71 устанавливает метод отбора и разделки проб бурых и каменных углей, антрацита и горючих сланцев для лабораторных испытаний. В соответствии с ГОСТ отбор проб производят из потока топлива в местах его перепада или с поверхности транспортирующих устройств. Отбор проб вруч­ную допускается как исключение.

При эксплуатации котельных установок отбор проб может производиться с ленты транспортера или из пересыпных коро­бов при пересыпке топлива с одного конвейера на другой. При испытании котельных агрегатов промышленных предприятий и тепловых электрических станций отбор проб необходимо про­изводить в течение всего опыта из топлива, которое поступает в топку котла. Осуществлять отбор можно из течек сырого топ­лива после питателей, с транспортера или с пересыпных участ­ков между транспортерами.

Отбор проб из падающего потока производится специаль­ными приспособлениями, периодически пересекающими падаю­щий поток топлива. На рис. 10-7 показана схема отбора лабо-

раторных проб твердого топлива из потока. В настоящее время для отбора проб из потока применяется отборник, системы ВТИ, серийно изготовляемый Темиртауским литейно-механическим заводом. Отбирающий элемент 10, подвешенный внутри короба на рычагах 9, соединенных с валом 8, периодически пересекает поток и производит отбор порций топлива. Привод отбираю­щего элемента осуществляется заводным механизмом 6. За­водной механизм расположен за пределами короба. Он приво­дится в действие электродвигателем через редуктор и цепную

передачу. Отобранные порции топлива забрасываются чере; отверстие в течку 4, по которой проба направляется в сборныг бункер 2.

При отборе проб с транспортера применяется специальный шаблон, устанавливаемый на ленте транспортера при ее оста­новке. Шаблон предназначен для отбора проб с горизонтально расположенных транспортеров бункерной галереи. Схема шаб­лона для отбора проб с ленты транспортера показана на рис. 10-8, а, а схема его установки — на рис. 10-8, б. Шаблон состоит из двух граней, изготовленных из листового железа толщиной 1,5—2,0 мм. Форма нижней кромки граней должна соответствовать профилю ленты транспортера. Длина граней (с) принимается равной ширине ленты, а высота (b)—равной высоте слоя топлива с таким расчетом, чтобы не было пересы­пания топлива через верхние кромки шаблона. Грани шаблона должны быть параллельны между собой и устанавливаться на

расстоянии около 150 мм друг от друга. Между собой грани скрепляются скобами, которые обеспечивают необходимую жесткость и служат ручками при пользовании шаблоном. От­бор проб производят через определенные промежутки времени после начала опыта. При этом топливо, имеющееся в бункере котла до начала опыта, должно быть израсходовано. Установку шаблона производят при остановленном транспортере в месте, где на ленте находится полный слой топлива, характерный для производительности транспортера в период испытаний.

При отборе проб шаблон должен быть установлен перпен­дикулярно ленте транспортера. Вырезание слоя производят так, чтобы нижние кромки граней коснулись ленты транспор-

тера. Вырезанный шаблоном слой аккуратно посредством совка сбрасывают в ведро или другую емкость.

Все отобранные порции топлива до конца опыта должны храниться в специальном помещении, защищенном от ветра и атмосферных осадков, в емкости с закрывающейся крышкой. Обработке подвергаются все отобранные порции. Обработка проб включает в себя дробление, сокращение пробы, измельче­ние и деление ее на специальном оборудовании. Дробление должно производиться механизированным способом. Для дроб­ления топлива применяются дробилки различных типов, разли­чающиеся производительностью и предельной крупностью ис­ходной пробы топлива.

В соответствии с ГОСТ из пробы, измельченной до 3 мм и сокращенной не менее чем до 2 кг, выделяют необходимое ко­личество лабораторных проб массой не менее 0,5 кг. Для каж­дого опыта необходимо иметь не менее двух проб (одна из проб контрольная). Для сокращения первичной пробы исполь­зуются ковшовые или секторные сократители. Сокращение пер­вичных проб вручную допускается только в исключительных случаях. Однако при испытании котельных агрегатов малой производительности при небольшом количестве первичной

пробы, а также при отсутствии на предприятиях сократителей приходится вручную производить сокращение первичной пробы. Сокращение первичной пробы в этом случае производится ме­тодом квартования. Метод квартования заключается в том, что топливо насыпают в виде конуса на разделочный металличе­ский лист (рис. 10-9). После окончания формирования конуса на тего вершину устанавливают металлический круг 3 и, надав­ливая на круг, сплющивают пробу, получая усеченный конус 2. Затем усеченный конус пробы разрезают на четыре части, вдавливая в него крестовину 4, изготовленную из листового железа. Две противоположные части пробы 5, не снимая кре­стовины, удаляют. Из оставшихся частей 6 снова приготовляют

Рис. 10-9. Сокращение пробы методом квартования

1 — топливо, насыпанное в виде конуса; 2 — сплющенная проба; 3 — металлический круг; 4 — крестовина; 5 — удаляемые части пробы; 6 — оставляемые части пробы

конус, сплющивают его и разрезают крестовиной, повторяя операцию сокращения до тех пор, пока не останется около 2 кг. Из этого количества выделяют две лабораторные пробы по 0,5 кг. Лабораторные пробы упаковывают в банки из листового оцинкованного железа с пропаянными швами и плотно закры­вающимися крышками. Перед отправлением лабораторных проб на анализы на банках указывают даты отбора пробы, номер опыта, режим испытаний, вид пробы (основная или кон­трольная), подписывается лицо, производившее отбор пробы. Отбор проб жидкого топлива (мазута) производится непо­средственно из мазутопровода перед форсунками испытывае­мого котла. Для отбора пробы в напорном мазутопроводе ус­танавливают мазутоотборную трубку, как показано на рис. 10-10. Для отбора порции мазута поступают следующим образом. Открывают вентили 3 и 7 на мазутоотборочной ли­нии и в течение нескольких минут сбрасывают мазут в линию рециркуляции, наблюдая за показаниями термометра 6. Повы­шение температуры до температуры мазута в подающем ма­зутопроводе указывает на то, что по мазутоотборной линии идет свежий мазут. Вытерев открытый конец пробоотборной

трубки, подставляют под него специальную кружку емкостью около 1,25 л и, открыв вентиль 4, наполняют, сливают и снова
наполняют пробоотборную кружку. Регулирование струи ма­зута производится путем прикрытия вентиля 7. Набранные две
порции мазута сливают в дренажную емкость. Затем наби­рают в третью кружку около 1 л и сливают мазут в емкость
для хранения отобранных порций. Эта емкость должна иметь
плотно закрывающуюся крышку. В течение опыта достаточно
отобрать через равные промежутки времени три-четыре порции
по одному литру каждая. Собранные за опыт порции в тече­ние 5—10 мин взбалтывают и отбирают в две литровые бу­тылки лабораторные про­бы: одну для анализа, У
а другую в качестве кон­трольной.

Газообразное топли­во, как и твердое, может быть неоднородным по составу вследствие усло­вий добычи и транспор­тировки, а также в ре­зультате смешения при­родных газов различных месторождений. Расчет норм отбора газа ведется с учетом неоднородности его по низшей теплоте сгорания на сухую мас­су. При испытании котельных агрегатов достаточно за время опыта набрать три-четыре порции газа по 3 л. Отбор газа сле­дует производить из газопровода испытываемого котла. Для этого в газопровод на половину его диаметра вводят трубку с внутренним диаметром 5—15 мм. На наружном конце трубки устанавливают кран или вентиль. Трубка должна устанавли­ваться на прямом горизонтальном или вертикальном участке газопровода на расстоянии не менее трех диаметров газопро­вода от различных местных сопротивлений (повороты, измене­ния сечения, задвижки и т. д.). Порции газа отбираются в су­хие аспираторы емкостью 0,5—1,0 л. Перед отбором пробы ас­пиратор следует продуть, чтобы вытеснить имеющийся в нем воздух, и затем поджечь газ, выходящий из аспиратора. После этого прекращают сброс газа из аспиратора, закрывая краны на выходе и входе.

Отбор первичной пробы шлака, провала и уловленного уноса следует производить из тех же соображений, что и отбор твердого топлива. Очаговые остатки перед отбором следует хо­рошо залить водой. При количестве шлака за опыт 200 кг все собранное количество входит в первичную пробу. При количе­стве шлака более 200 кг первичная проба составляет 30—35%,

но не менее 200 кг за опыт. Количество провола и золы, отби­раемое в первичную пробу, должно составлять примерно 100 кг. Размельчение и сокращение первичной пробы производится так же, как и проб угля.

При испытании котельных агрегатов необходимо определять содержание частиц углерода и сажи в продуктах горения. Для этого в настоящее время чаще всего пользуются методом филь­трации. Метод фильтрации заключается в том, что определен­ная порция продуктов горения отсасывается через фильтры различных конструкций. В качестве примера рассмотрим но-

вое, разработанное ОРГРЭС заборное устройство, которое показано на рис. 10-11. В качестве фильтра используется пред­варительно прокаленный волокнистый асбест 7, который поме­щается в обойму 3. Отборная трубка 1 вместе с обоймой 3 вво­дится в газоход, что исключает конденсацию паров серной кис­лоты. Время, необходимое для отбора пробы в одной точке, составляет 15 мин. Для получения пробы, отражающей состав топлива, необходимо равенство скоростей продуктов горения в исследуемой точке газохода и во входном сечении наконеч­ника. Это достигается установкой сменных наконечников на отборной трубке 1, а также контролем расхода газа по расходомерной шайбе 5 или по специально устанавливаемому рео­метру. После пропуска определенного количества продуктов горения заборное устройство удаляется из газохода и из за­борного устройства извлекается асбестовый фильтр, который переносится в установку для определения содержания угле­рода. Установка для определения содержания углерода осно­вана на принципе сжигания и последующего определения ко­личества образовавшегося СОг-

10-5. СХЕМЫ УСТАНОВКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ ИСПЫТАНИИ КОТЛОАГРЕГАТОВ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ

Расстановка контрольно-измерительных приборов должна производиться по заранее разработанной схеме. Выбор схемы расстановки приборов зависит от конструкции котельного аг­регата, вида сжигаемого топлива и задачи испытания. При ба-

лансовых испытаниях должны быть предусмотрены все изме­рения, обеспечивающие определение основных потерь тепла и к. п. д. котельного агрегата, а также измерение величин, ха­рактеризующих работу тягодутьевых устройств и газовоздуш­ного тракта. При выборе контрольно-измерительных приборов для испытаний следует исходить из того, что основными опре­деляемыми величинами являются: нагрузка котла, параметры выдаваемого котлом пара, состав и температура продуктов го­рения по газовому тракту, температура питательной воды до водяного экономайзера и после него, разрежения по газовому тракту и давления воздуха по воздушному тракту.

При выборе контрольно-измерительных приборов для испы­таний основное внимание должно быть обращено на точность

их показаний (класс точности). Класс точности прибора дол­жен соответствовать необходимой точности эксперимента. При эксплуатационных испытаниях для измерения отдельных вели­чин могут применяться менее точные приборы. Так, например, для измерения расходов можно применять не только специ­ально устанавливаемые дифференциальные манометры типа ДТ-50, но и любые расходомеры класса точности 1,0. В то же время не следует пользоваться) эксплуатационными термопа­рами в чехлах вследствие заметной инерции их.

На рис. 10-12 показана типичная схема измерений, приме­няемая при испытании котлоагрегатов типа КЕ при слоевом сжигании твердого топлива на цепной решетке обратного хода с пневмомеханическим забрасывателем.

Перечень средств измерений и их краткая характеристика приведены в табл. 10-7. Расход топлива может не измеряться, если нет возможности произвести его взвешивание по усло­виям подачи топлива. Однако для котлов паропроизводительностью до 25 т/ч желательно производить взвешивание топ­лива, так как это позволяет проконтролировать точность све­дения теплового баланса. При испытании котлоагрегатов, не имеющих пароперегревателя, нагрузку агрегата приходится оп­ределять по расходу питательной воды, так как измерение сужающими устройствами расхода насыщенного пара дает зна­чительную погрешность. Определение нагрузки котла по рас­ходу питательной воды требует тщательной проверки плотно­сти дренажной и продувочной арматуры и водяного эконо­майзера.

Расстановка средств измерения и проверка качества их ра­боты является весьма существенным этапом любых испытаний. Для уменьшения числа наблюдателей, участвующих в испыта­нии, и упрощения снятия показаний средств измерения жела­тельно все измерения разбить на группы, сосредоточив в них однотипные измерения. Так, например, в одном месте следует сосредоточить измерения температуры по газовому тракту, со­става продуктов горения, разрежения и т. д. При прокладке резиновых трубок от точек забора до приборов рекомендуется располагать их на достаточном расстоянии от обмуровки, от воздухопроводов горячего воздуха и от других поверхностей с высокой температурой. Для этого штуцера в местах отбора должны иметь длину не менее 300 мм. При прокладке резино­вых шлангов предварительно проверяют их плотность, а в ме­стах поворота защищают от перегиба, надевая на них пру­жинки из проволоки, или металлические трубки.

Приборы следует устанавливать в хорошо освещенных и удобных для обслуживания местах. Наблюдатели, участвую­щие в испытании, предварительно инструктируются по технике измерений и технике безопасности.

На рис. 10-13 показана типичная схема расстановки средств измерения при испытании котельных агрегатов с молотковыми