РД 34.10.501-90. Нормы расхода газомазутного топлива при сжигании каменных углей с выходом летучих веществ менее 20% на тепловых электростанциях Минэнерго СССР
(утв. Минэнерго СССР 14.06.1990)
Примечание
Документ включен в Указатель действующих в электроэнергетике нормативных документов на 01.03.2010, составленный на основе Реестра действующих в электроэнергетике нормативно-технических документов, приложение № 1 к Приказу РАО «ЕЭС России» от 14.08.2003 № 422 (М.: ООО «Тексус», 2010). По вопросу, касающемуся применения данного документа, см. Письмо Минэнерго РФ от 21.07.2003 № ИЮ-4613. Документ утрачивает силу с 1 июня 1995 года. Документ введен в действие с 1 июня 1990 года. Взамен «Норм расхода мазута или газа при сжигании углей с выходом летучих веществ менее 20% на тепловых электростанциях Минэнерго СССР. НР-34-00-84-85» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1985).
14 июня 1990 года
НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА ПРИ СЖИГАНИИ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ С ВЫХОДОМ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ МЕНЕЕ 20% НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ МИНЭНЕРГО СССР
до 1 июня 1995 года
Разработано фирмой по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС.
Утверждено Министерством энергетики и электрификации СССР 14.06.90.
Заместитель Министра А.Ф. Дьяков.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Нормы издаются взамен «Норм расхода мазута или газа при сжигании углей с выходом летучих веществ менее 20% на тепловых электростанциях Минэнерго СССР. НР-34-00-84-85» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1985).
1.2. Нормы являются обязательными для тепловых электростанций, сжигающих угли с выходом летучих веществ менее 20%, 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;
- повышение температурного уровня в топке для обеспечения устойчивого горения и нормального выхода жидкого шлака для котлов с жидким шлакоудалением.
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.
НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА
НА ОДНУ РАСТОПКУ КОТЛА ИЗ ХОЛОДНОГО СОСТОЯНИЯ
(В ПЕРЕСЧЕТЕ НА УСЛОВНОЕ ТОПЛИВО)
| Паропроизводительность котла, т/ч | Параметры пара | Норма, т | |
| давление, МПа (кгс/кв. см) | температура, °C | ||
| Котлы барабанные на давление пара 14 МПа (140 кгс/кв. см) | |||
| 420 | 14 (140) | 560 | 60 |
| 320 | 14 (140) | 560 | 40 |
| 210 | 14 (140) | 560 | 25 |
| Котлы барабанные на давление пара 10 МПа (100 кгс/кв. см) | |||
| 430 | 10 (100) | 540 | 45 |
| 220 — 230 | 10 (100) | 510 — 540 | 20 |
| 160 — 170 | 10 (100) | 510 — 540 | 17 |
| 110 — 120 | 10 (100) | 510 — 540 | 12 |
| Котлы барабанные на давление пара менее 4,5 МПа (45 кгс/кв. см) | |||
| 200 — 220 | 3,1 — 3,5 (31 — 35) | 420 | 14 |
| 150 — 190 | 3,2 — 3,5 (32 — 35) | 420 | 11 |
| 110 — 140 | 3,3 — 3,5 (33 — 35) | 400 — 425 | 9 |
| 70 — 90 | 3,9 — 4,5 (39 — 45) | 420 — 450 | 7 |
| 50 и менее | - | 440 и менее | 5 |
| Котлы прямоточные на давление пара 10 МПа (100 кгс/кв. см) | |||
| 220 — 230 | 10 (100) | 510 — 540 | 14 |
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 от нормы расхода газомазутного топлива на растопку из холодного состояния в зависимости от остаточного давления в барабане котла (рис. 1 — здесь и далее рисунки не приводятся).
2.3 Нормы расхода газомазутного топлива (в пересчете на
условное топливо) на пуски блоков различной мощности из холодного состояния (t <= 150 °C) даны в табл. 2.
ЦВД
НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА
НА ОДИН ПУСК БЛОКА ИЗ ХОЛОДНОГО СОСТОЯНИЯ
(В ПЕРЕСЧЕТЕ НА УСЛОВНОЕ ТОПЛИВО)
| Мощность блока, МВт | Норма, т | |||
| моноблоки | дубль-блоки | |||
| всего | в том числе | |||
| I корпус | II корпус | |||
| 150 | 120 | - | - | - |
| 200 | 140 | - | - | - |
| 300 | - | 220/265 | 135/180 | 85 |
| 800 | - | 570 | 400 | 170 |
Примечание. В знаменателе — без обогрева фланцевых шпилек ЦВД турбины.
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.
3. НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ, СВЯЗАННЫЕ С РАЗЛИЧНЫМИ ОТКЛОНЕНИЯМИ В РАБОТЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Расход газомазутного топлива на технологические нужды включает расход на поддержание устойчивого горения во время кратковременных разгрузок и остановов, связанных с отключением основного и вспомогательного оборудования, срабатыванием пыли из бункеров, нарушением режима горения по разным причинам, включением автоматов подхвата факела и т.д., и составляет для углей марок АШ, Т, ОС при жидком шлакоудалении не более 3%, при твердом шлакоудалении — не более 2% по тепловыделению.
3.2. Для котлов, оборудованных надподовыми горелками в целях предотвращения шлакования леток и более устойчивого выхода жидкого шлака, нормы расхода газомазутного топлива на технологические нужды увеличиваются до 6% по тепловыделению.
4. НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ВОСПОЛНЕНИЯ НЕДОСТАЮЩЕГО КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЯ УХУДШЕННОГО КАЧЕСТВА
Каждый котел спроектирован на сжигание угля определенной марки с расчетными качественными характеристиками и расчетным расходом расч
топлива (В ) при номинальной нагрузке котла (D ). При этом в
к ном
соответствии с нормами проектирования предусматривается запас по
производительности пылеприготовительных установок К , который
з
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. 2 «а», «б» для углей марки АШ и по номограмме рис. 3 «а», «б» для углей марки Т.
Номограммы построены в относительных величинах, поэтому применимы для углей с выходом летучих веществ менее 20% с различными качественными характеристиками при сжигании их на всех типах котлов. Теплота сгорания угля дана в долях расчетной р р Q / Q ; нагрузка котла - в долях номинальной D / D ; н факт н расч к ном расход угля при разных нагрузках и качестве угля - в процентах
расч
расчетного количества В / В .
к к
Запас по производительности мельниц оценивается коэффициентом
К , который определяется путем сопоставления потребности котла в
з топливе при расчетном его качестве и номинальной нагрузке котла с суммарной производительностью систем пылеприготовления:
расп
В
к
К = -----, з расч
В
к
где:
расч
В — расход угля расчетного качества при номинальной к нагрузке котла, т/ч; расп
В — располагаемый расход топлива на котел, т/ч; к
расп
В = В n К , к мц г
где:
В — максимальная рабочая производительность мельницы по мц
размолу или сушке (из двух полученных значений производительности
разм суш
мельницы - размольной В или сушильной В - в расчет
мц мц
принимается меньшее значение), т/ч; разм
В — максимальная рабочая размольная производительность мц мельницы, определенная по данным испытаний при условии обеспечения максимально возможного расхода сушильного агента и получения приемлемого качества пыли; суш
В — максимальная рабочая сушильная производительность, мц
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 — средний коэффициент готовности системы пылеприготовления, г 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 значений К приводится его
г
фактическое значение с одновременным указанием мероприятий, направленных на его повышение.
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 номограмм рис. 2 "а", "б" и 3 "а", "б" дана зависимость расхода угля от его качества (теплоты сгорания). Например, при нагрузке котла 0,9 D и снижении теплоты сгорания
ном
р расч
угля марки АШ до 0,8 Q расход угля составит 1,17 В (см.
н расч к
рис. 2 "а", "б", точка А). При той же нагрузке котла и снижении
р
теплоты сгорания угля марки Т до 0,8 Q расход угля составит н расч расч 1,14 В (см. рис. 3 «а», «б», точка А). к
В правой части номограмм в зависимости К определяется расход з газомазутного топлива на восполнение недостающего количества тепла
с углем ухудшенного качества. Так, при тех же исходных данных
р р
(точка А: D = 0,9 D и Q = 0,8 Q ) при К = 1,0
к ном н факт н расч з
расход газомазутного топлива для углей марки АШ составит 16,7%
расхода угля (см. рис. 2 "б"), или 14,3% всего расхода топлива в
условном исчислении (см. рис. 2 "а"). Для углей марки Т расход
газомазутного топлива составит 13,8% расхода угля (рис. 3 "б") и
12,1% всего расхода топлива (см. рис. 3 "а"). При увеличении
коэффициента запаса на 10% (К = 1,1) расход газомазутного топлива
з
снизится соответственно для углей марки АШ до 6,1% (см. рис. 2 "б") и 5,7% (см. рис. 2 "а"), а для углей марки Т - до 3,4% (см.
рис. 3 «а») и 3,3% (см. рис. 3 «б»).
5. НОРМЫ РАСХОДА ГАЗОМАЗУТНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОГО ГОРЕНИЯ В ТОПОЧНОЙ КАМЕРЕ
Для обеспечения устойчивого воспламенения и горения пыли в топке, а также предотвращения шлакования леток для котлов с жидким шлакоудалением и при сжигании низкокачественных углей марок АШ и Т необходима постоянная подсветка факела высококалорийным газомазутным топливом.
Определение расхода мазута производилось опытным и расчетным путем из условий поддержания постоянного температурного уровня в ядре факела отдельно для углей марки АШ и марки Т. На основании этих данных получены зависимости расхода мазута от теплоты сгорания угля марки АШ и марки Т, которые представлены на рис. 4 и 5 (в процентах расхода условного топлива). Расход газа увеличивается на 10% по сравнению с расходом мазута при одинаковых условиях.
Для устойчивого горения угля марки АШ с теплотой сгорания р
Q = 4000 ккал/кг при D = 0,9 D требуется 26% мазута или н факт к ном 28,6% газа (см. рис. 4). Для устойчивого горения угля марки Т с
р
теплотой сгорания Q = 4500 ккал/кг при D = 0,9 D
н факт к ном
требуется 8,2% мазута или 9,0% газа (см. рис. 5) от расхода
топлива при этих условиях (в условном исчислении).
6. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
Пример 1. Расчет среднесуточного расхода мазута.
Котел ТП-100 однокорпусный с жидким шлакоудалением, D = 640 т/ч, работающий в блоке с турбиной 200 МВт.
ном р
Расчетное топливо — донецкий уголь марки АШ, Q = н расч 5800 ккал/кг. Расчетный расход топлива при проектном качестве угля расч В = 86,5 т/ч. к р
Фактическое топливо — донецкий уголь марки АШ, Q = 4640 н факт р ккал/кг, что составляет 0,8 Q . н расч
тау = 10 ч при D = 0,8 D ; 1 1 ном тау = 10 ч с нагрузкой D = 0,9 D ; 2 2 ном тау = 4 ч с нагрузкой D = D . 3 3 ном
Среднесуточная нагрузка котла:
тау D + тау D + тау D
ср 1 1 2 2 3 3
D = --------------------------- =
к тау + тау + тау
1 2 3
10 x 0,8 + 10 x 0,9 + 4 x 1
= --------------------------- D = 0,88 D . 24 ном ном На котле установлены две системы пылеприготовления с шаровыми
барабанными мельницами Ш-50 и промежуточными бункерами.
Вместимость промбункера по пыли V = 250 т. макс
Минимальный запас пыли в каждом промбункере, необходимый для устойчивой работы питателей пыли, V = 150 т.
мин
Срабатываемый запас пыли в одном промбункере:
V - V = 100 т, макс мин
в двух бункерах, установленных на котле:
2 (V - V ) = 200 т. макс мин Нормальная производительность мельницы В = 50 т/ч с
мц
коэффициентом готовности К = 0,95. г
В n К
мц г 50 x 2 x 0,95
К = -------- = ------------- = 1,1.
з расч 86,5
В
к
а) норма расхода мазута при нагрузке 0,8 D принимается ном
равной расходу мазута, необходимого для устойчивого горения в топочной камере, Н = 17% (см. рис. 4), так как мазут для
1
восполнения недостающего количества угольной пыли при данных условиях работы котла не нужен (см. рис. 2 «а»);
б) норма расхода мазута при 0,9 D принимается равной ном
расходу мазута, необходимому для устойчивого горения в топочной камере, Н = 10% (см. рис. 4), так как этот расход одновременно
2
восполнит и недостающее количество угольной пыли, равное 5,7% (см. рис. 2 «а»);
в) норма расхода мазута при D определяется следующим ном образом: - минимальный расход мазута, необходимый для поддержания мин устойчивого горения, Н = 10% (см. рис. 4); 3 - расход мазута для восполнения недостающего количества макс угольной пыли (см. рис. 2 «а») Н = 15,2% всего условного 3 расч топлива, который составляет 129,7% от В = 86,5 т/ч, или к
факт 129,7 x 86,5 В = ------------ = 112,2 т/ч, к 100
факт 112,2 x 4640 В = ------------ = 74,4 т/ч, к 7000
- <a id="p100109"></a>в том случае, если в промбункерах скопился запас угольной
пыли, недостающее количество угольной пыли:
(15,2 - 10) x 74,4 x 4 x 7000
----------------------------- = 23,4 т 100 x 4640
Минимальная норма расхода мазута за сутки, необходимая для поддержания устойчивого горения, равна:
тау D Н + тау D Н + тау D Н
мин 1 1 1 2 2 2 3 3 3
В = ------------------------------------ =
маз ср
24 D
к
10 x 0,8 x 17 + 10 x 0,9 x 10 + 4 x 1,0 x 10
= -------------------------------------------- = 12,6%. 24 x 0,88
ср
Суммарный расход топлива за сутки при D = 0,88 D и к ном р р Q = 0,8 Q (см. рис. 2 "а") - 114,1% расчетного: н факт н расч сут 114,1 x 86,5 x 24 В = ----------------- = 2368,7 т,
100
сут 2368,7 x 4640 В = ------------- = 1570,1 т. усл 7000
Максимальный суточный расход угля в условном исчислении равен:
усл сут мин (100 - 12,6) В = В - В = ------------ x 1570,1 = 1372,3 т уг маз 100
сут 1372,3 x 7000 В = ------------- = 2070 т. уг 4640 Номинальная производительность двух мельниц, установленных на
котле, за сутки составит:
сут
В = 50 x 2 x 0,95 x 24 = 2280 т. мц
Следовательно, в течение суток в промбункерах скапливается сут сут В - В = 2280 - 2070 = 210 т угольной пыли и расход мазута мц уг для восполнения недостающего количества угольной пыли не нужен.
Суммарный расход мазута за сутки (в условном исчислении):
сут мин
В В
сут усл маз 1570,1 x 12,6
В = --------- = ------------- = 190,0 т.
маз 100 100
Пример 2. Расчет среднесуточного расхода мазута.
Котел П-50 двухкорпусный с жидким шлакоудалением, D = ном 950 т/ч, работающий в блоке с турбиной 300 МВт. р
Расчетное топливо — донецкий уголь марки Т, Q = н расч 5900 ккал/кг. расч
Расчетный расход топлива при проектном качестве угля В = к
Фактическое топливо — донецкий уголь марки Т, Q = н факт р 4720 ккал/кг, что составляет 0,8 Q . н расч
тау = 9 ч с нагрузкой D = 0,8 D ; 1 1 ном тау = 15 ч с нагрузкой D = D . 2 2 ном
Среднесуточная нагрузка котла:
тау D + тау D ср 1 1 2 2 9 x 0,8 + 15 x 1,0 D = ----------------- = ------------------ D = 0,93 D . к тау + тау 24 ном ном 1 2
ср
Суммарный расход топлива за сутки при D = 0,93 D и к ном р р Q = 0,8 Q (см. рис. 3 "а") - 117,6% расчетного. н факт н расч сут 117,6 x 116 x 24 В = ---------------- = 3274 т,
100
сут 3274 x 4720 В = ----------- = 2207,6 т. усл 7000 На каждом корпусе предусмотрена индивидуальная система пылеприготовления с шаровой барабанной мельницей Ш-50 и
промежуточным бункером.
Вместимость промбункера по пыли V = 250 т. макс
Минимальный запас пыли в каждом промбункере, необходимый для устойчивой работы питателей пыли, V = 150 т.
мин
Максимальный срабатываемый запас пыли в промбункере:
V - V = 250 - 150 = 100 т, макс мин
в двух промбункерах, установленных на котле:
2 (V - V ) = 200 т. макс мин Номинальная производительность мельницы В = 72 т/ч с
мц
коэффициентом готовности К = 0,9. г
В n К
мц г 72 x 2 x 0,9
К = -------- = ------------ = 1,1.
з расч 116
В
к
Номинальная производительность двух мельниц, установленных на котле, за сутки равна:
сут
В = 72 x 2 x 0,9 x 24 = 3456 т. мц
а) норма расхода мазута при 0,8 D принимается равной ном
расходу мазута, необходимому для устойчивого горения в топочной камере, Н = 9,8% (см. рис. 5), так как мазут для восполнения
1
недостающего количества угольной пыли при данных условиях работы котла не нужен (см. рис. 3 «б»);
б) норма расхода мазута при D должна быть равной расходу ном мазута для восполнения недостающего количества угольной пыли Н = 2
= 13% (см. рис. 3 "б"), так как мазут для поддержания устойчивого горения в топочной камере не нужен (см. рис. 5), а расход мазута на технологические нужды составляет 3%. Однако в рассматриваемой схеме есть промбункер для накапливания угольной пыли. В зависимости от количества накопленной в них пыли Н будет
2
снижаться, но не ниже чем 3%.
Минимальная норма расхода мазута за сутки, необходимая для поддержания устойчивого горения и на технологические нужды, равна:
тау D Н + тау D Н
мин 1 1 1 2 2 2 9 x 0,8 x 9,8 + 15 x 1,0 x 3
В = ----------------------- = ---------------------------- = 5,2%.
маз 24 D 24 x 0,93
ср
Максимальный суточный расход угля равен (в условном исчислении):
усл сут мин (100 - 5,2) В = В - В = ----------- 2207,6 = 2092,8 т, уг усл маз 100
сут 2092,8 x 7000 В = ------------- = 3103,7 т. уг 4720 Так как номинальная производительность двух мельниц за сутки
сут В = 3456 т, то в промбункерах за сутки могло бы скапливаться мц
сут сут
В - В = 3456 - 3103,7 = 352,3 т угольной пыли, однако
мц уг
суммарный объем бункеров гораздо меньше: (V - V ) 2 = 200 т.
макс мин
Следовательно, рекомендуется среднесуточную производительность 200 x 72 мельницы снизить с 72 т/ч до -------- = 40,9 т/ч. 352,3
Расход мазута на восполнение недостающего количества угольной пыли не нужен.
Суммарный расход мазута за сутки (в условном исчислении) составит:
сут мин
В x В
сут усл маз 2207,6 x 5,2
В = ----------- = ------------ = 114,8 т.
маз 100 100
Если вместо мазута используется газ, то расход газа будет
выше на 10%, т.е.:
сут 110 x 114,8 В = ----------- = 126,3 т. газ 100