МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ТИПОВАЯ
ТХ 34-70-018-86
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ПО «СОЮЗТЕХЭНЕРГО» Москва 1987
РАЗРАБОТАНО предприятием «Уралтехэнерго» Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «Союзтехэнерго» ИСПОЛНИТЕЛИ С.М. АГЕЕВ, В.Д. СОЛОМОНОВ УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 02.04.86 г. Заместитель начальника Д.Я. ШАМАРАКОВ Настоящая Типовая энергетическая характеристика распространяется на водогрейные котлы КВГМ-100 заводского исполнения, на которых не внедрялись реконструктивные мероприятия для повышения надежности и экономичности, эксплуатируемые в основном и пиковом, режимах при сжигании мазута. Характеристика устанавливает зависимость количественных, и качественных показателей работы котла от его теплопроизводительности. Характеристика составлена впервые и отражает технически достижимую экономичность котла. Условия составления энергетической характеристики и примеры расчета приведены в приложении. Типовая энергетическая характеристика водогрейного котла КВГМ-100 обязательна для использования на всех электростанциях и в районных отопительных котельных Минэнерго СССР и является основой для составления нормативных характеристик котлов КВГМ-100 с учетом конкретных фактических условий работы данного энергопредприятия. Приложение1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ1.1. Газомазутный водогрейный котел КВГМ-100 теплопроизводительностью 100 Гкал/ч предназначен для покрытия теплофикационной нагрузки. Основные расчетные показатели котла приведены в табл. 3 и 6. 1.2. Котел П-образной компоновки (рис. П1), водогрейный, с принудительной циркуляцией и тягой. Габаритные размеры котла: высота от уровня пола до отметки верха дробоочистки 14450 мм, ширина по фронту 5700, мм, глубина 9408 мм. Топочная камера котла экранирована трубами диаметром 60×4 мм. Объем топочной камеры 388 м3, площадь лучевоспринимающей поверхности 325 м2. В опускном газоходе находится конвективная часть котла, состоящая из трех секционных пакетов с шахматным расположением труб. Каждый из пакетов собран из U-образных змеевиков из труб диаметром 28×3, мм. Обмуровка котла облегченная, натрубная, крепится к экранным трубам. Котел КВГМ-100 - бескаркасный, экраны топочной камеры и боковые экраны конвективной шахты опираются на портал и расширяются вверх вместе с обмуровкой и поясами жесткости. 1.3. Котел КВГМ-100 оснащен тремя газомазутными горелками РГМГ-30. Производительность горелки по мазуту 0,98 кг/с (3540 кг/ч). Котел оборудован одним дымососом Д18×2, тремя вентиляторами первичного воздуха ЗОЦС-85, двумя вентиляторами, вторичного воздуха ВД-15,5. 1.4. Регулирование теплопроизводительности котла осуществляется при постоянном расходе сетевой воды, пределы регулирования от 30 до 100 % номинальной. Котел КВГМ-100 может работать в основном и пиковом режимах. Характеристика основного и вспомогательного оборудования представлена в табл. П1.
Рис. П1. Принципиальная схема движения воды и газов в котле КВГМ-100 Таблица П.1 Техническая характеристика основного и вспомогательного оборудования
2. УСЛОВИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ2.1. При составлении характеристики использовались результаты испытаний котлов КВГМ-100, проведенных предприятием Уралтехэнерго и МГП Союзтехэнерго. При этом гидравлическое сопротивление, номинальный расход вода через котел, плотность по газовому тракту и характеристики топлива приняты исходя из фактических показателей работы котлов. Характеристика соответствует руководящим документам и указаниям по нормированию технико-экономических показателей котлов и отражает технически достижимую экономичность котла. Нижеприведенные условия приняты за исходные: - котел работает в основном режиме по четырехходовой схеме, а в пиковом режиме по двухходовой схеме без предварительного подогрева, воздуха; - котел работает на принудительной тяге (с дымососом); - топливо - высокосернистый мазут с характеристикой: QРН = 38,8 МДж з260 ккал/кг), WP = 3,05 %, SР = 2,8 %, AP = 0,1 %; - температура холодного воздуха (tХВ) на входе в дутьевые вентиляторы, 5 °С; - расход сетевой воды (GK) через котел: в основном режиме 1235 т/ч; в пиковом режиме 2460 т/ч; - температура сетевой воды (tВЫХ) на выходе из котла: в основном режиме 150 °C; в пиковом режиме 150 °C; - общая площадь конвективных поверхностей нагрева равна проектной; отглушенные змеевики отсутствуют; - состояние внутренних поверхностей нагрева котла эксплуатационно чистое; - реконструктивные мероприятия по повышению надежности и экономичности не внедрялись. 2.2. Расчет Типовой энергетической характеристики выполнен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)» (М.: Энергия, 1973). 2.2.1. Коэффициент полезного действия брутто котла (%) и потери тепла с уходящими газами q2 (%) подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера. «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977). 2.2.2. Коэффициент избытка воздуха в режимном сечении (за конвективной частью) αух на основании результатов испытаний принят при номинальной нагрузке равным 1,10 и постоянным в диапазоне теплопроизводительности от 60 до 100 %. При нагрузках 50, 40, 30 % QНОМ - соответственно равным 1, 12, 1, 17 и 1, 25. 2.2.3. Значение присосов воздуха в топочную камеру и конвективные поверхности нагрева котла в диапазоне теплопроизводительности от 30 до 100 Гкал/ч изменяется от 15,7 до 4,7 %. 2.2.4. Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива q3 (%) приняты равными нулю на основании результатов испытаний. 2.2.5. Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива q4 (%) приняты равными нулю. 2.2.6. Потери тепла в окружающую среду о, приняты равными 0,05 % для диапазона теплопроизводительности от 30 до 100 % по данным результатов измерений тепловых потоков с обмуровки и изоляции водогрейных котлов КВГМ-100, проведенных МГП Союзтехэнерго и предприятием «Уралтехэнерго». 2.2.7. Удельный расход электроэнергии на собственные нужды котельной установки рассчитан по мощности, потребляемой дутьевыми вентиляторами первичного и вторичного воздуха и дымососом. 2.2.8. Типовая энергетическая характеристика и приложения к ней котла КВГМ-100 при работе в основном и пиковом режимах даны в виде диаграмм (рис. 1 - 7) и цифровых значений (табл. 1 и 4). 2.2.9. Сравнение данных типовой характеристики с гарантийными данными завода-изготовителя приведены в табл. 3 и 6. 3. ПОПРАВКИ К НОРМАТИВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ3.1. Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации даны поправки в виде диаграмм (рис. 8 - 15) и цифровых значений (табл. 2 и 5). Поправки рассчитаны в соответствии с методикой, изложенной в «Положении о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975). Типовая энергетическая характеристика построена при условии, что WP = 3,0 %, tм = 105 °С, tХ.В = 5 °C, tВЫХ = 150 °C, температура сетевой воды на входе (tВХ) в котел - расчетная, расход воды через котел (GK) - расчетный. Влияние изменения этих параметров на показатели работы котла учитывается отдельными поправками: - на изменение влажности мазута (расчетная поправка): Δq2 = 0,015(WР - 3) %;
- на изменение температуры мазута (расчетная поправка): Δq2 = -0,4 · 10-3(tМ - 105) %;
- изменение температуры холодного воздуха учитывается поправкой к q2 и (расчетная поправка); - изменение температуры воды на входе в котел учитывается поправкой к tУХ, q2, (экспериментальная поправка); - изменение расхода воды через котел учитывается поправкой tУХ, q2, (экспериментальна поправка); - изменение коэффициента избытка воздуха учитывается поправкой к tУХ (экспериментальная поправка). 3.2. Поправка Δq2 (%) на изменение температуры холодного воздуха рассчитана по формуле
Поправка к КПД котла брутто (%) будет равна
3.3. Пользование системой поправок поясняется следующими примерами: Котел работает в основном режиме при теплопроизводительности 60 Гкал/ч и следующих измененных условиях эксплуатации: Влажность мазута............................................................................ 1 % Температура мазута......................................................................... 15 °C Температура холодного воздуха..................................................... 15 °C Расход воды через котел.................................................................. 1335 т/ч Температура сетевой воды на входе в котел................................. 92 °C Коэффициент избытка воздуха за котлом..................................... 1,2 Котел работает в пиковом режиме при теплопроизводительности 80 Гкал/ч и следующих измененных условиях эксплуатации: Влажность мазута............................................................................ 2 % Температура мазута......................................................................... 95 °C Температура холодного воздуха..................................................... 15 °C Расход воды через котел.................................................................. 2360 т/ч Температура сетевой воды на входе в котел................................. 108 °C Коэффициент избытка воздуха за котлом..................................... 1,3 Из значений параметров, указанных выше, вычитают значения аналогичных параметров, приведенных в Типовой энергетической характеристике для основного или пикового режима работы котла и подсчитывают их разность. Знак разности указывает направление изменения значения каждого параметра. Поправки находятся по диаграммам (рис. 8 - 15). Результаты расчета поправок для примеров 1 и 2 приведены соответственно в табл. П2 и П3. Таблица П2 Результаты расчета поправок (основной режим)
Таблица П3 Результаты расчета поправок (пиковый режим)
Нормативные значения tНух (°С), qН2 (%) и (%) для измененных условий эксплуатации составят: tНух = tХух ± tУХ; qН2 = qХ2 ± Δq2;
где tХух, qХ2, - значения величин при условиях Типовой энергетической характеристики; ΔtУХ - поправка к температуре уходящих газов, °C; Δq2 - поправка к потерям тепла с уходящими газами, %; - поправка к КПД котла брутто, %. tНух = 154 - 12,3 = 141,7 °C; qН2 = 6,43 - 0,944 = 5,486 %;
tНух = 163 - 7,8 = 155,2 °C; qН2 = 6,82 - 0,731 = 6,089 %;
Отклонение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении от оптимального значения обусловит отклонение от нормативных значений температуры уходящих газов, потери тепла с уходящими газами, КПД брутто котла и вызовет перерасход топлива ΔВ (%), эквивалентный Δq2:
Δαух = +0,1; ΔtУХ = +3,8 °C; Δq2 = +0,70 %;
ΔВ = +0,74 %. Δαух = +0,2; ΔtУХ = +8,2 °C; Δq2 = +1,51 %;
ΔВ = +1,61 %. Нормативные графические зависимости действительны в диапазонах, указанных на соответствующих рисунках данной Типовой энергетической характеристики. Таблицы и диаграммы представлены в Типовой энергетической характеристике в системе МКГСС; для перевода в систему СИ необходимо пользоваться переводными коэффициентами: 1 кгс/см2 = 98066,5 Па. 1 Гкал/ч = 1,163 МВт. 1 ккал/м3 = 4,19 · 10-3 МДж/м3. 1 кВт ч = 3,6 МДж.
СОДЕРЖАНИЕ
|