Руководящий документ РД 34.10.503-89 Нормы расхода газомазутного топлива при сжигании бурых углей на тепловых электростанциях Минэнерго СССР.

РД 34.10.503-89

 НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА  ПРИ СЖИГАНИИ БУРЫХ УГЛЕЙ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ МИНЭНЕРГО СССР

Срок действия с 01.01.90

до 01.01.95*

РАЗРАБОТАНО Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго"

ИСПОЛНИТЕЛИ Л.Д.Левин, Н.Л.Лебедева, Г.В.Ефименко, Г.А.Ботова

УТВЕРЖДЕНО Министерством энергетики и электрификации СССР 21.06.89 г.

Заместитель министра А.Ф.Дьяков

 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы вводятся взамен "Норм расхода мазута или газа при сжигании бурых углей на тепловых электростанциях Минэнерго СССР. HP 34-00-055-84" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984), срок действия которых установлен до 01.01.90.

1.2. Нормы являются обязательными для тепловых электростанций, сжигающих бурые угли, а также управлений и 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 расходов:

- на растопки котлов и пуски энергоблоков;

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

- на восполнение недостающего количества тепла при сжигании угля ухудшенного качества для выполнения заданного графика нагрузки, при этом не должно допускаться снижение установленной мощности электростанции из-за ограничения паропроизводительности котлов;

- для обеспечения выхода жидкого шлака (для котлов с жидким шлакоудалением) при сжигании бородинского угля повышенной зольности.

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

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

Паропроизводительность котла, , т/ч	Параметры пара								Норма расхода условного топлива, т
	Давление, МПа (кгс/см )				Температура, °С
1. Котлы барабанные на давление пара 14 МПа (140 кг/см )
500	14 (140)				560				50
420	14 (140)				560				45
320	14 (140)				560				30
210	14 (140)				560				20
2. Котлы барабанные на давление пара 10 МПа (100 кгс/см )
230	10 (100)				510-540				18
220	10 (100)				510-540				18
160-170	10 (100)				510-540				14
110-120	10 (100)				510-540				10
3. Котлы барабанные на давление пара менее 4,5 МПа (45 кгс/см )
200-220	3,1-3,5 (31-35)				420				12
150-190	3,2-3,5 (32-35)				420				9
110-140	3,3-3,5 (33-35)				400-425				7
70-90	3,9-4,5 (39-45)				420-450				5
50 и менее	Менее 4,5 (45)				420-440				3
4. Котлы прямоточные на давление 10 МПа (100 кгс/см )
220-230		10 (100)				510-540			10
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 растопки котлов составляет:

- из горячего состояния (при давлении пара, близком к номинальному) - 35-45% расхода топлива на растопку из холодного состояния;

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

2.3. Нормы расхода газомазутного топлива (в пересчете на условное топливо) на пуски энергоблоков различной мощности из холодного состояния (

=150

°C)

даны в табл.2.

Таблица 2

2.4. Расход газомазутного топлива на пуски энергоблоков 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 состояниями) - 75-85% расхода на пуск из холодного состояния.

 3. НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ОТКЛОНЕНИЯХ В РАБОТЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

3.1. Расход газомазутного топлива 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, включением автомата подхвата факела. При снижении теплоты сгорания из-за повышения зольности или влажности углей выше расчетных значений ухудшаются их сыпучие свойства, чаще возникают перебои в подаче топлива в пылеприготовительные установки и нарушается устойчивость горения в топке, при этом увеличивается количество кратковременных подсветок факела мазутом или газом.

3.2. Нормы расхода газомазутного топлива на технологические нужды для бурых углей с

>2100 ккал/кг определяются по рис.1, а в зависимости от относительного изменения теплоты сгорания угля (

), где

- фактическая теплота сгорания,

- теплота сгорания угля, на которую рассчитан (спроектирован) котел.

Рис.1. Расход газомазутного топлива:

а - на технологические нужды при сжигании бурых углей с

>2100 ккал/кг;

б - для обеспечения устойчивого горения при сжигании низкосортных углей

(

<2100 ккал/кг) в схемах пылеприготовления без пылеконцентратора (1) и с пылеконцентратором (2)

3.3. При сжигании низкокалорийных углей с

<2100 ккал/кг (бикинского, подмосковного, реттиховского, башкирского и др.) для поддержания устойчивого горения требуется мазут (газ) на подсветку факела в количестве, указанном на рис.1, б.

3.4. При сжигании смеси различных углей с резко отличными качественными характеристиками (например приморских, среднеазиатских, забайкальских) для обеспечения надежности работы котельного оборудования и обеспечения устойчивого горения норма расхода газомазутного топлива на технологические нужды увеличивается на 1%.

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

4.1. Каждый котел спроектирован на сжигание угля определенного месторождения с расчетными качественными характеристиками и расчетным расходом топлива

при номинальной нагрузке котла

. При этом в соответствии с нормами проектирования предусматривается запас по производительности пылеприготовительных установок

, 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 с углем, тем самым снимаются ограничения по паропроизводительности котлов (при отсутствии ограничений по шлакованию).

Расход газомазутного  топлива на восполнение тепла определяется по номограммам рис.2: а - в процентах всего топлива в условном исчислении; б - в процентах расхода угля в условном исчислении. Номограмма рис.2, б предназначена для определения расхода мазута (газа) при сжигании смеси углей различного качества. Номограммы построены в относительных величинах, поэтому применимы для бурых углей с различными качественными характеристиками при сжигании их на всех типах котлов.

Рис.2. Номограмма для определения расхода газомазутного топлива на восполнение недостающего количества тепла при сжигании бурых углей ухудшенного качества

Запас по производительности мельниц оценивается коэффициентом

, который определяется путем сопоставления потребности котла в топливе при расчетном его качестве и номинальной нагрузке котла к суммарной производительности систем пылеприготовления:

,

где

- расход расчетного качества угля при номинальной нагрузке котла, т/ч;

       

- располагаемый расход топлива на котел, т/ч;

       

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

- 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;

- количество систем пылеприготовления, установленных на котле;

- средний коэффициент готовности системы пылеприготовления, характеризующий совершенство организации ремонта пылеприготовительного оборудования; мало зависит от типа мельниц и марки размалываемого топлива. Для базовых режимов работы

принимается равным 0,9, что соответствует его среднему значению для большинства электростанций с удовлетворительной организацией ремонта. При переменном по нагрузке режиме работы оборудования

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

приводится его фактическое значение с одновременным указанием мероприятий, направленных на его повышение.

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

В левой части номограммы (см. рис.2, а) дана зависимость расхода угля от его качества (

). Так, например, при нагрузке котла 0,9

и снижении теплоты сгорания до 0,8

(точка А) расход угля составит около 117% расчетного количества (точка А).

В правой части номограммы в зависимости от

определяется расход газомазутного топлива на восполнение недостающего количества тепла с углем ухудшенного качества. При тех же исходных данных (точка А) при

=1 расход газомазутного топлива составит 13,5% всего расхода топлива в условном исчислении (точка Б); при наличии 10% запаса по производительности мельниц (т.е. при

=1,1) он снизится до 5% (точка В’).     

Пример расчета

Котел ТП-230-2 рассчитан на сжигание подмосковного угля;

=2510 ккал/кг;

=230 т/ч;

=62 т/ч; фактическое топливо с

=2000 ккал/кг,

0,80.

Установлено 4 мельницы ШMA-1660/2004/430 расчетной производительностью по 19,7 т/ч.

Коэффициент запаса

.

Для поддержания номинальной нагрузки котла требуется 12% мазута (точка Д’ на рис.2, а).

 5. НОРМЫ РАСХОДА МАЗУТА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫХОДА ЖИДКОГО ШЛАКА ПРИ СЖИГАНИИ БОРОДИНСКОГО УГЛЯ В КОТЛАХ С ЖИДКИМ ШЛАКОУДАЛЕНИЕМ

На ряде ТЭС Минэнерго СССР сжигается бурый уголь Бородинского месторождения (Канско-Ачинский бассейн) в котлах с жидким шлакоудалением с проектными характеристиками: зольность

=9%, влажность

=33%, теплота сгорания

=3740 ккал/кг, температура начала жидкоплавкого состояния золы

=1230

°

С. При сжигании угля с характеристиками, близкими к проектным, обеспечивается надежное жидкое шлакоудаление. Однако возможно поступление партий угля повышенной зольности с тугоплавкой золой (

>12%,

>1500

°C),

при сжигании которого для обеспечения выхода жидкого шлака необходима подсветка мазутом, повышающим температурный уровень в зоне горения.

При сжигании бородинского угля с зольностью

до 12% для обеспечения выхода жидкого шлака мазут не требуется при всех допустимых нагрузках котлов (0,7

1,0

).

При увеличении

свыше 12 до 16% расход мазута для обеспечения выхода жидкого шлака определяется по рис.3, а в процентах от всего топлива или 3, б в процентах от расхода угля данного качества в условном исчислении в зависимости от нагрузки котла (рис.3, б предназначен для расчета норм при сжигании партий угля с различной зольностью).

Рис.3. Расход мазута для обеспечения выхода жидкого шлака при сжигании угля Бородинского месторождения

При поступлении партий угля с зольностью

свыше 16% (

1700

°

С) обеспечить нормальное жидкое шлакоудаление невозможно при любой добавке мазута. Уголь такой зольности должен сжигаться только в котлах с твердым шлакоудалением.

 6. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1. Расчет среднесуточной нормы расхода мазута.

Исходные данные

Котел ТП-230,

=230 т/ч;

расчетное топливо - подмосковный уголь

=2510 ккал/кг;

расчетный расход угля при расчетной

и номинальной нагрузке

=62 т/ч;

фактическое топливо - подмосковный уголь

=2000 ккал/кг,

=0,8

;

вспомогательное (растопочное) топливо - мазут;

схема пылеприготовления без пылеконцентратора,

=1,14.

Режим работы котла:	15 ч с нагрузкой 230 т/ч ( );
	2 ч с нагрузкой 210 т/ч (0,91 );
	7 ч с нагрузкой 140 т/ч (0,61 ).

Среднесуточная нагрузка котла

,

где

- число часов работы в сутки с нагрузкой

.

.

Определение нормы расхода мазута

При нагрузке котла

=230 т/ч норма расхода мазута составляет:

- на технологические нужды при

=2000 ккал/кг (см. рис.1, б) 2%;

- на восполнение тепла при

и

=1,14 (точка Д’ на рис.2, а) - 12%.

За норму расхода мазута при данной нагрузке принимается та, которая имеет наибольшее численное значение (в данном случае

=12%), так как при сжигании мазута одновременно обеспечивается устойчивое горение (при различных отклонениях в работе основного и вспомогательного котельного оборудования) и поддержание необходимой нагрузки.

2. При нагрузке котла 0,91

(210 т/ч) норма расхода мазута составляет:

- на технологические нужды (см. рис.1, б) - 2%;

- на восполнение тепла при

=1,14 и

(см. рис.2, а) - 2%.

Итоговая норма расхода мазута

=2%.

При нагрузке котла 0,61

(140 т/ч) норма расхода мазута составляет:

- на технологические нужды - 2%;

- на восполнение тепла - 0%.

Итоговая норма расхода мазута

=2%.

Среднесуточная норма расхода мазута определяется по формуле

.

.

Определение расхода мазута

Часовой расход топлива при средней нагрузке котла, равной 0,88

, составит 112% расчетного расхода (точка Е’ на рис.2, а). Расчетный расход топлива при расчетной теплоте сгорания (2510 ккал/кг) составляет 62 т/ч.

При

=2000 ккал/кг и среднесуточной нагрузке 0,88

часовой расход натурального топлива составит

т/ч.

Суточный расход натурального топлива данного качества составит:

т/сут.

В пересчете на условное топливо это составит:

т/сут.

Расход мазута за сутки в пересчете на условное топливо при принятом графике нагрузки равен 9,1% или

т/сут.

Пример 2. Расчет нормативного расхода мазута за отчетный период.

Исходные данные

ТЭС, сжигающая бородинский уголь в котлах с жидким шлакоудалением;

расчетное топливо - бородинский бурый уголь,

=3740 ккал/кг,

=9%,

=33%;

фактически за отчетный период было сожжено угля со следующей характеристикой (табл.3):

Таблица 3

, %	, ккал/кг	Расход угля, т
10	3700	350000	185000
12	3600	50000	25715
13	3550	25000	12680
14	3500	10000	5000

Итого:

=3674 ккал/кг;

=435000 т;  

=228395 т

Режим работы котлов данной ТЭС за отчетный период:

17 ч с номинальной нагрузкой (

);

7 ч с разгрузкой до 0,7

.

Среднесуточная нагрузка котлов:

.

Коэффициент запаса по производительности мельниц

=1,1.

Определение нормы и расхода мазута

1. На растопки котлов расход мазута рассчитывается по количеству растопок за отчетный период.

2. Норма расхода мазута составляет:

- на технологические нужды при сжигании партии угля:

- с

=3700 ккал/кг (0,98

·

) и

=10% -

=0,3% (см. рис.1, а);

- с

=3600 ккал/кг (0,96

·

) и

=12% -

=0,4%;

- с

=3550 ккал/кг (0,95

·

) и

=13% -

=0,4%;

- с

=3500 ккал/кг (0,92

·

) и

=14% -

=0,5%;

- на восполнение тепла мазута не требуется (см. рис.2, а), так как относительное снижение теплоты сгорания для всех партий угля не менее 0,9

при

=1,1;

- для обеспечения выхода жидкого шлака при сжигании:

- угля с

до 12% мазут не требуется (

=0,

=0);

- угля с

св. 12% расход мазута определяется для каждой партии угля по рис.3, б (в процентах расхода угля данного качества);

- угля с

=13% по рис.3, б расход мазута равен 0 при

, при 0,7

- 30% расхода угля данного качества в условном исчислении.

Норма расхода мазута для угля с

=13% составит:

расхода угля данного качества в условном исчислении.

;

- угля с

=14% по рис.3, б расход мазута равен при

- 16% расхода угля данного качества в условном исчислении, при 0,7

- 66% расхода угля данного качества в условном исчислении.

Норма расхода мазута для угля с

=14% составит:

%.

.

3. Суммарная норма расхода мазута:

где

- расход угля каждой зольности в пересчете на условное топливо.

4. Расход мазута в пересчете на условное топливо:

т.

К этому количеству добавляется расход мазута на растопки.