МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

 

ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА
ТГМП-114 ПРИ
СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

 

ТХ 34-70-001-83

 

 

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва

1983

 

СОСТАВЛЕНО Московским головным предприятием ПО «Союзтехэнерго»

ИСПОЛНИТЕЛЬ Г.И. ГУЦАЛО

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем

Заместитель начальника                                                                        Д.Я. ШАМАРАКОВ

 

Срок действия установлен

с 01.01.1983 г.

до 01.01.1993 г.

Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП-114 при сжигании природного газа составлена на базе тепловых испытаний, проведенных Средазтехэнерго на Сырдарьинской ГРЭС, Уралтехэнерго на Средне-Уральской ГРЭС и отражает технически достижимую экономичность котла.

Данная Типовая энергетическая характеристика является основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМП-114 при сжигании природного газа.

1. Краткая характеристика оборудования котельной установки

1.1. Прямоточный газо-мазутный котел ТГМП-114 ПО «Красный котельщик» - двух корпусный симметричный предназначен для работы в блоке с турбиной K-300-240 ЛМЗ.

Основные расчетные параметры котла при сжигании природного газа приведены в табл. 3.

1.2. Корпус котла имеет П-образную компоновку и включает в себя топочную камеру, конвективную шахту и соединяющий их горизонтальный газоход. Топочная камера открытого типа с размером между осями труб в плане 10620×6130 мм. Объем топочного пространства - 1320 м³. Видимые тепловые напряжения: для объема топки 290 · 10³ кВт/м³, или 250×10³ ккал/(м³·ч), для площади сечения - 5,75 · 10⁶ кВт/м², или 5×10⁶ ккал/(м²·ч).

1.3. Топочная камера оборудована шестью вихревыми газо-мазутными горелками конструкции ВТИ-ТКЗ, расположенными встречно по три горелки на фронтовой и задней стенах.

Горелка - двух поточная. Периферийный поток воздуха закручивается с помощью тангенциальных поворотных лопаток, центральный поток - с помощью неподвижных аксиальных лопаток. Производительность горелки по газу - 6300 м³/ч.

1.4. Для регулирования температуры свежего пара предусмотрены два впрыска питательной воды:

- I впрыск - на входе в средние ширмы;

- II впрыск - перед выходным пакетом КПП. Для регулирования температуры вторично перегретого пара предусмотрена рециркуляция дымовых газов.

1.5. Вне здания котельной на каждом корпусе котла установлено по два регенеративных воздухоподогревателя РВП-68Г, обеспечивающих подогрев воздуха до 280 °C на номинальной нагрузке.

1.6. Каждый корпус котла укомплектован:

- одним осевым дымососом ДОД-31,5;

- одним дутьевым вентилятором ВДН-28,6-П;

- одним дымососом рециркуляции газов ВГД-20У.

1.7. Технически возможный минимум нагрузки котла составляет 40 % номинальной (исходя из обеспечения надежности гидродинамики и безопасного температурного режима поверхностей нагрева).

2. Типовая энергетическая характеристика котла ТГМП-114

2.1. Типовая энергетическая характеристика (рис. 1, 2 и 3) составлена на основании результатов тепловых испытаний Средазтехэнерго на Сырдарьинской ГРЭС и Уралтехэнерго на Средне-Уральской ГРЭС в соответствии с руководящими документами и методическими указаниями по нормированию технико-экономических показателей котлов. Характеристика отражает среднюю экономичность котла, работающего в блоке с турбиной К-300-240 ЛМЗ при нижеприведенных условиях, принятых за исходные.

2.2. Исходные условия составления характеристики приняты согласно п. 2.1 «Положения о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.2.1. В топливном балансе электростанций, сжигающих газообразное топливо, большую часть составляют природные газы со средней теплотой сгорания, близкой к 35,7 МДж/м³ (8500 ккал/м³). Поэтому типовая характеристика составлена на природный газ с характеристиками:

, , , .

2.2.2. Среднегодовая температура холодного воздуха  на входе в дутьевой вентилятор и в воздухоподогреватель  принята равной 15 °C, согласно заводскому расчету котла.

2.2.3. Температура питательной воды  на номинальной нагрузке принята 272 °C, согласно «Типовой энергетической характеристике турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ» (М.: СЮ ОРГРЭС, 1976). При изменении нагрузки котла от 100 до 50 % номинальной температура питательной воды понижается от 272° до 238 °С.

2.3. Расчет типовой энергетической характеристики проведен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)» (М.: Энергия, 1973). Объем расчетов и подученные данные приведены в табл. 1 и 2.

2.3.1. Коэффициент полезного действия брутто (, %) 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):

где

здесь

Δα - присосы воздуха на тракте водяной экономайзер-дымосос;

 - температура уходящих газов за дымососом.

В расчет заложены значения температур уходящих газов, измеренные в опытах тепловых испытаний котла ТГМП-114 и приведенные к условиям построения нормативной характеристики (входные параметры , , ).

2.3.2. В результате обобщения и анализа данных тепловых испытаний котла ТГМП-114 при сжигании природного газа установлено, что при соблюдении требований § 17.30 ПТЭ в отношении присосов воздуха в топку и в тракт дымовых газов, без повреждений газовыдающих насадков горелок возможно сохранение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении 1,05 в диапазоне нагрузок котла 50 - 100 %.

2.3.3. Присосы воздуха (%) по тракту режимное сечение-дымосос на номинальной нагрузке приняты равными 25 %. С изменением нагрузки котла значение присосов воздуха определялось по формуле:

2.3.4. Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива (q₃) приняты равными нулю, так как во время испытаний котла при избытках воздуха, принятых в настоящей Типовой энергетической характеристике, они отсутствовали.

2.3.5. Потери тепла от механической неполноты сгорания (q₄) приняты также равными нулю согласно «Положению о согласовании нормативных характеристик оборудования и расчетных удельных расходов топлива» (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1975).

2.3.6. Потери тепла в окружающую среду (q₅, %) при испытаниях не определялись. Они рассчитаны согласно «Методике испытаний котельных установок» (М.: Энергия, 1970) по формуле:

2.3.7. Нагрев воздуха в дутьевых вентиляторах подсчитан согласно Теплотехнический расчетам по приведенным характеристикам топлива.

2.3.8. Мощность электроприводов дутьевых вентиляторов, осевых дымососов, дымососов рециркуляции газов, бустерных насосов 12ПД-8 определялась во время тепловых испытаний котлов.

Мощность электропривода РВП-68Г определена по паспорту на электропривод РВП-68Г.

Внутренняя мощность турбопитательных насосов СВПТ-340-1000 ЛМЗ (рис. 4) принята по Типовой энергетической характеристике турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ.

2.3.9. Удельный расход электроэнергии на тягодутьевые механизмы определяется делением мощности тягодутьевых механизмов на тепло производительность котла.

2.3.10. Удельный расход тепла на турбо привод питательных насосов рассчитан по значению внутренней мощности турбонасоса.

2.3.11. При работе котла в режиме скользящего давления в каждом конкретном случае необходимо учитывать поправки к показателям экономичности котла (имеет место изменение , , ).

2.3.12. При работе котла с одним корпусом тепловые потери, удельные расходы тепла и электроэнергии останутся неизменными.

3. Поправки к нормативным показателям

3.1. Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации в допустимых пределах отклонения значений параметров даны поправки в виде графиков и цифровых значений. Поправки к q₂ в виде графиков приведены на рис. 6 к 7. Поправки к температуре уходящих газов, определенные по данным тепловых испытаний, приведены на рис. 8.

3.1.1. Поправка (%) к q₂ на изменение температуры холодного воздуха рассчитана по формуле п. 2.3.1.

3.1.2. Поправка (%) на изменение температуры питательной воды рассчитана по формуле п. 2.3.1.

3.1.3. Поправка (%) на изменение коэффициента избытка воздуха в режимной точке определена по данным тепловых испытаний:

3.2. Пользование системой поправок поясняется следующим примером.

Котел работает на нагрузке 950 т/ч при измененных условиях эксплуатации:

- температура холодного воздуха 5 °C;

- температура питательной воды 265 °C.

Из значений параметров, указанных выше, вычитают значения тех жe параметров, приведенные в настоящей Типовой энергетической характеристике, и подсчитывают их разность. Знак разности указывает направление изменения значения каждого параметра.

Поправки находят на рис. 6, 7 и 8.

Результаты расчета поправок для данного примера приводятся в табл. 4.

Таблица 4

Нормативные значения потерь тепла с уходящими газами и температуры уходящих газов для измененных условий составят:

где

 и  - нормативные значения потерь тепла с уходящими газами и температуры уходящих газов при условиях типовой характеристики.

СОДЕРЖАНИЕ