МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ СССР

 

НОРМЫ РАСХОДА
ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА
ПРИ СЖИГАНИИ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ
С ВЫХОДОМ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ ОТ 20 ДО 30 %,
НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
МИНЭНЕРГО СССР

 

РД 34.10.504-90

 

 

 

ОРГРЭС

Москва 1991

 

РАЗРАБОТАНО Фирмой по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС

ИСПОЛНИТЕЛИ Л.Д. ЛЕВИН, Н.Л. ЛЕБЕДЕВА, Н.К. ВОЛОКИТИНА, Г.А. БОТОВА

УТВЕРЖДЕНО Министерством энергетики и электрификации СССР 14.06.90 г.

Заместитель министра А.Ф. ДЬЯКОВ

СОДЕРЖАНИЕ

 

Срок действия установлен

с 01.06.90 г.

до 01.06.95 г.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Нормы издаются взамен «Норм расхода мазута или газа при сжигании каменных углей с выходом летучих веществ V^г от 20 до 30 % на тепловых электростанциях Минэнерго СССР: НР 34-00-059-84» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984).

1.2. Нормы являются обязательными для тепловых электростанций, сжигающих угли с выходом летучих веществ от 20 до 30 %, а также организаций Минэнерго СССР, планирующих, распределяющих, контролирующих расход газомазутного топлива на этих ТЭС.

1.3. Нормы предназначены для определения расхода газомазутного топлива в зависимости от качества сжигаемого угля, паропроизводительности котлов и производительности пылеприготовительных установок.

1.4. Минимально необходимый расход газомазутного топлива складывается из расхода на:

- растопки котлов и пуски блоков;

- технологические нужды при различных отклонениях в работе основного и вспомогательного оборудования;

- восполнение недостающего количества тепла при сжигании угля ухудшенного качества для выполнения заданного графика нагрузки. При этом не должно быть вынужденного снижения мощности электростанции из-за ограничения паропроизводительности котлов.

2. НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА НА РАСТОПКИ КОТЛОВ С ПОПЕРЕЧНЫМИ СВЯЗЯМИ И ПУСКИ БЛОКОВ

2,1. Нормы расхода газомазутного топлива (в пересчете на условное топливо) на одну растопку из холодного состояния (при полностью остывшем котле и паропроводах) для котлов различных типоразмеров даны в табл. 1.

Таблица 1

Нормы расхода газомазутного топлива на одну растопку котла из холодного состояния (в пересчете на условное топливо)

Примечание. Для котлов, не вошедших в табл. 1, норма расхода газомазутного топлива принимается равной норме ближайшего по параметрам котла.

2.2. Расход газомазутного топлива на растопку котлов из других тепловых состояний определяется как доля нормы расхода газомазутного топлива на растопку из холодного состояния в зависимости от остаточного давления в барабане котла (рис. 1).

Рис. 1. Расход мазута или газа на растопку котлов из различных тепловых состояний

2.3. Нормы расхода газомазутного топлива (в пересчете на условное топливо) на пуски блоков различной мощности из холодного состояния (t_цвд ≤ 150 °С) даны в табл. 2.

2.4. Расход газомазутного топлива на пуски блоков из других тепловых состояний составляет:

- из горячего состояния (время простоя менее 24 ч без специального расхолаживания) - 35 - 45 % расхода на пуск из холодного состояния;

- из неостывшего состояния (промежуточное между холодным и горячим состоянием) - 75 - 85 % расхода на пуск из холодного состояния.

Таблица 2

Нормы расхода газомазутного топлива на один пуск блока из холодного состояния (в пересчете на условное топливо)

3. НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАЗЛИЧНЫМИ ОТКЛОНЕНИЯМИ В РАБОТЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

3.1. Расход мазута на технологические нужды включает расход на поддержание устойчивого горения в топках во время кратковременных аварийных разгрузок и остановов, связанных с отключением основного и вспомогательного оборудования, срабатыванием пыли из бункеров, нарушением режима горения по разным причинам, с включением автомата подхвата факела, при переводе котлов с твердого топлива на сжигание природного газа, а также при снижении теплоты сгорания менее 3500 ккал/кг.

3.2. Нормы расхода газомазутного топлива на технологические нужды определяются по рис. 2 в зависимости от относительного изменения теплоты сгорания углей (Q^р_{н факт} / Q^р_{н расч}).

Рис. 2. Расход мазута на технологические нужды

4. НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ВОСПОЛНЕНИЯ НЕДОСТАЮЩЕГО КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЯ УХУДШЕННОГО КАЧЕСТВА

4.1. Каждый котел спроектирован на сжигание угля определенной марки с расчетными качественными характеристиками и расчетным расходом топлива (В^расч_к) при номинальной нагрузке котла (D_ном). При этом в соответствии с нормами проектирования предусматривается запас по производительности пылеприготовительных установок к_з, который позволяет при некоторых отклонениях основных качественных характеристик топлива работать с номинальной нагрузкой.

При ухудшении качества угля для поддержания заданных нагрузок сначала реализуется весь запас по производительности мельниц путем подачи угля в количестве, превышающем расчетное. При дальнейшем ухудшении качества угля, когда запас по производительности мельниц полностью исчерпан, добавляется газомазутное топливо для восполнения недостающего количества тепла, тем самым снимаются ограничения по паропроизводительности котлов (при отсутствии ограничений по шлакованию).

Расход газомазутного топлива на восполнение тепла определяется по номограмме рис. 3а, б. Номограммы построены в относительных величинах, поэтому применимы для углей с выходом летучих веществ от 20 по 30 % с различными качественными характеристиками при сжигании их на всех типах котлов. Теплота сгорания угля дана в долях от расчетной Q^р_{н факт} / Q^р_{н расч}; нагрузка котла - в долях от номинальной D_к / D_ном; расход угля при разных нагрузках и качестве угля - в процентах расчетного количества В_к / В^расч_к.

Запас по производительности мельниц оценивается коэффициентом к_з, который определяется путем сопоставления потребности котла в топливе при расчетном его качестве и номинальной нагрузке котла с суммарной производительностью систем пылеприготовления:

где В^расч_к - расход угля расчетного качества при номинальной нагрузке котла, т/ч;

В^расп_к - располагаемый расход топлива на котел, т/ч,

Рис. 3. Номограмма для определения расхода мазута или газа на восполнение недостающего количества тепла при сжигании каменных углей ухудшенного качества с выходом летучих от 20 до 30 %:

а - в процентах расхода всего топлива в условном исчислении; б - в процентах расхода угля в условном исчислении

В^расп_к = В_мц n К_г,

где В_мц - максимальная рабочая производительность мельницы по размолу В^разм_мц или сушке В^суш_мц (из двух полученных значений производительности мельницы - размольной или сушильной - в расчет принимается меньшее значение), т/ч;

В^разм_мц - максимальная рабочая размольная производительность мельницы, определенная по данным испытаний при условии обеспечения максимально возможного расхода сушильного агента и получения приемлемого качества пыли;

В^суш_мц - максимальная рабочая сушильная производительность, определенная при максимальной температуре и расходе сушильного агента и минимальной температуре аэросмеси за мельницей при нормативных присосах. Если присосы выше, необходимо проведение мероприятий для достижения их нормативных значений;

n - количество систем пылеприготовления, установленных на котле;

К_г - средний коэффициент готовности системы пылеприготовления, характеризующий совершенство организации ремонта пылеприготовительного оборудования, мало зависит от типа мельниц и марки размалываемого топлива. Для базовых режимов работы К_г принимается равным 0,9, что соответствует его среднему значению для большинства электростанций с удовлетворительной организацией ремонта. При переменном по нагрузке режиме работы оборудования К_г в часы прохождения максимума следует принимать равным 0,95. Для этого необходимо организовать ремонт пылеприготовительного оборудования во время работы котлов при сниженной нагрузке. В случае невозможности обеспечения данных К_г приводится его фактическое значение с одновременным указанием мероприятий, направленных на его повышение (Методические указания по определению ограничения установленной мощности тепловых электростанций: МУ 34-70-084-84»: - М.: Союзтехэнерго, 1984).

Определение располагаемого расхода топлива в схемах с промбункером должно проводиться с учетом возможности накопления пыли в часы провала нагрузки и ее последующего использования в часы пик.

В левой части номограммы (см. рис. 3, б) дана зависимость расхода угля от его качества (теплоты сгорания). Например, при нагрузке котла 0,9D_ном и снижении теплоты сгорания до 0,8 Q^р_{н расч} расход угля составит около 114 % от расчетного (см. рис. 3, б, точка А).

В правой части номограммы в зависимости от к_з определяется расход газомазутного топлива на восполнение недостающего количества тепла с углем ухудшенного качества. Так, при тех же исходных данных (точка А) при к_з = 1,0 расход газомазутного топлива составит 12,0 % всего расхода топлива в условном исчислении (точка Б); при наличии 10 % запаса по производительности мельниц (т.е. при к_з = 1,1) он снизится примерно до 3 % (точка В).

5. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1. Расчет среднесуточного расхода мазута.

Котел П-57 с твердым шлакоудалением, D_ном = 1650 т/ч, работающий в блоке с турбиной 500 МВт.

Расчетное топливо - экибастузский уголь с теплотой сгорания Q^р_{н расч} = 4050 ккал/кг.

Расчетный расход топлива при проектном качестве угля В^расч_к = 280 т/ч.

Фактическое топливо - экибастузский уголь, Q^р_{н факт} = 3350 ккал/кг, что составляет 0,83 Q^р_{н расч} и вспомогательное (растопочное топливо) - мазут.

Режим работы котла:

τ₁ = 15 ч с нагрузкой D₁ = D_ном;

τ₂ = 2 ч с нагрузкой D₂ = 0,9 D_ном;

τ₃ = 7 ч с нагрузкой D₃ = 0,8 D_ном.

Среднесуточная нагрузка котла:

Пылеприготовительное оборудование - 8 мельниц ММТ-2600/2550/590 производительность каждая В_мц = 40 т/ч с коэффициентом готовности К_г = 0,9.

Коэффициент запаса мельниц:

Определение расхода мазута:

а) норма расхода мазута при D_ном (Н₁):

- по рис. 2 норма расхода мазута на технологические нужды - 10 %;

- по рис. 3, б норма расхода мазута на восполнение тепла - 16 %.

За норму расхода мазута при данной нагрузке принимается та, которая имеет наибольшее численное значение. В данном случае Н₁ = 16,0 %, так как при сжигании мазута одновременно обеспечивается устойчивое горение и поддержание необходимой нагрузки;

б) норма расхода мазута при 0,9 D_ном (Н₂):

- по рис. 2 норма расхода мазута на технологические нужды - 10 %;

- по рис. 3 норма расхода мазута на восполнение тепла - 6 %.

Следовательно, Н₂ = 10 %;

в) норма расхода мазута при 0,8 D_ном (Н₃):

- по рис. 2 норма расхода мазута на технологические нужды - 10 %;

- по рис. 3, б мазут на восполнение тепла не нужен.

Следовательно, Н₃ = 10 %.

Среднесуточная норма расхода мазута:

Суммарный расход топлива за сутки при D^ср_к = 0,93 и Q^р_{н факт} = 0,83 Q^р_{н расч} (см. рис. 3, б) - 113 % расчетного:

Суммарный расход мазута за сутки (в условном исчислении)

Пример 2. Расчет нормативного расхода мазута за год.

На ТЭС, сжигающей экибастузский уголь, установлено 6 котлов ПК-39, работающих в блоке с турбинами 300 МВт.

Котел ПК-39 с твердым шлакоудалением паропроизводительностью 950 т/ч рассчитан на сжигание экибастузского угля с теплотой сгорания Q^р_{н расч} = 4165 ккал/кг с расчетным расходом В^расч_к = 156,6 т/ч при D_ном.

На котле установлено 8 мельниц ММТ-2000/2600/590 с размольной производительностью каждой В_мц = 24 т/ч и коэффициентом готовности К_г = 0,9.

Коэффициент запаса мельниц:

Фактические расходы угля за отчетный период приведены в табл. 3.

Таблица 3

Режим работы котлов данной ТЭС за отчетный период:

τ₁ = 8 ч с нагрузкой D₁ = D_ном; τ₂ = 16 ч с нагрузкой D₂ = 0,9 D_ном.

Среднесуточная нагрузка котлов:

Определение нормы расхода мазута:

Расход мазута на восполнение тепла в данном случае не нужен (см. рис. 3), так как качество сожженного топлива близком проектному (0,92 - 0,94 Q^р_{н расч}), коэффициент запаса по производительности мельниц к_з = 1,1.

Мазут, необходимый на технологические нужды (см. рис. 2):

- в I квартале при Q^р_{н факт} = 3827 ккал/кг.                         Н₁ = 0,73 %;

- во II квартале при Q^р_{н факт} = 3889 ккал/кг                      Н₂ = 0,6 %;

- в III квартале при Q^р_{н факт} = 3905 ккал/кг                       Н₃ = 0,6 %;

- в IV квартале при Q^р_{н факт} = 3890 ккал/кг                       Н₄ = 0,6 %.

Суммарная норма расхода мазута составит в % от угля

где В^год_усл, В₁, В₂, В₃, В₄ - годовой и квартальные расходы угля при разной теплоте сгорания в условном исчислении.

Расход мазута в условном исчислении:

К этому количеству добавляется расход мазута на растопки, который рассчитывается по количеству растолок за отчетный период.

Пример 3. Расчет среднесуточного расхода мазута для котлов, оборудованных пылеприготовительными системами с промбункерами.

Котел ПК-14-3 с твердым шлакоудалением паропроизводительностью 220 т/ч.

Расчетное топливо - экибастузский уголь с теплотой сгорания Q^р_{н расч} = 4050 ккал/кг.

Расчетный расход топлива при проектном качестве угля В^расч_к = 38,4 т/ч.

Фактическое топливо - экибастузский уголь с Q^р_{н факт} = 3500 ккал/кг, что составляет 0,86 Q^р_{н расч} и вспомогательное (расчетное) топливо - мазут.

Котел оборудован двумя (n = 2 ) системами пылеприготовления с шаровыми барабанными мельницами Ш-16 с производительностью каждой В_мц = 24 т/ч с коэффициентом готовности К_г = 0,9 и промбункерами, рассчитанными на двухчасовой запас пыли при работе с D_ном (Z = 2).

Емкость промбункера:

где Z_бун - количество бункеров на котел;

к_зап - коэффициент заполнения бункера (принято, что к_зап = 0,95).

Коэффициент запаса мельниц:

Режим работы котла:

τ₁ = 8 ч с нагрузкой D₁ = 0,9 D_ном;

τ₂ = 16 ч с нагрузкой D₂ = D_ном.

Среднесуточная нагрузка котла

Расчет необходимого расхода угля

а) при нагрузке котла 0,9 D_ном необходимый расход угля составит 105 % от В^расч_к (см. рис. 3).

В промбункерах ежечасно накапливается угольной пыли

В_б1 = К_г n В_мц - В^необ_уг1 = 0,9 · 2 · 24 - 40,3 = 2,9 т/ч или

в сутки

В^сут_б1 = τ₁В_пб1 = 8 · 2,9 = 23,2 т;

б) при номинальной нагрузке D₂ = D_ном необходимый расход угля составит 117 % от В^расч_к (см. рис. 3).

Недостающее количество угля из-за недостаточной производительности мельниц

В₂ = В^необ_уг2 - К_г n В_мц = 44,9 - 0,9 · 2 · 24 = 1,7 т/ч

или в сутки;

В^сут₂ = 16 · 1,7 = 27,2 т

покрывается из запаса угольной пыли, скопившейся в промбункерах,

В^сут₂ - В^сут_б1 = 27,2 - 23,2 = 4,0 т,

так как этого количества угольной пыли оказалось недостаточно для нормальной работы котла, с номинальной нагрузкой в течение 16 час недостающее количество угля - 4,0 т восполняется мазутом, (в условном исчислении):

Суммарный расход топлива за сутки при средней нагрузке D^ср_к = 0,97 D_ном (см. рис. 3) 113 % от В^расч_к

Суммарный расход мазута за сутки (в условном исчислении): 2 т на восполнение недостающего количества тепла - 1,1 % или  т на технологические нужды.

Итого за сутки: 2 + 5,7 = 7,7 т или 1,5 % от ΣВ_усл.