РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»
НОРМЫ
РАСХОДА ТЕПЛА
НА МАЗУТНЫЕ ХОЗЯЙСТВА
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
РД 153-34.1-09.205-2001
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС
Москва 2002
Разработано Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС»
Исполнитель А.Н. ПОПОВ
Утверждено Российским акционерным обществом энергетики и электрификации «ЕЭС России» 25.09.2001 г.
Первый
заместитель начальника
Департамента научно-технической
политики и развития А.П.
ЛИВИНСКИЙ
Нормы предназначены для персонала, занимающегося нормированием, контролем и анализом расхода тепла на технологические нужды энергообъекта и определяют нормативный расход тепла на мазутные хозяйства при проектировании и эксплуатации тепловых электростанций, отопительных и производственных котельных, использующих в качестве топлива мазут.
С выходом настоящих Норм утрачивают силу «Нормы расхода тепла на мазутные хозяйства тепловых электростанций: РД 34.09.25» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984).
Срок первой проверки настоящего РД - 2006 г.,
периодичность проверки - один раз в 5 лет.
Ключевые слова: мазутное хозяйство, пар, тепло, разогрев, хранение, слив, железнодорожная цистерна, расход, температура, расчетный период, горячий резерв, приемно-сливное устройство, насос, резервуар.
НОРМЫ РАСХОДА ТЕПЛА |
РД 153-34.1-09.205-2001 Взамен РД 34.09.205 |
Дата введения 2002 - 04 - 01
год - месяц - число
1 Настоящие Нормы предназначены для определения нормативного расхода тепла (пара) на мазутные хозяйства при их проектировании или эксплуатации.
2 Нормы составлены для мазутных хозяйств, в технологических схемах которых предусматривается разогрев мазутов марок M100 и М40 в железнодорожных цистернах.
3 Суммарное нормативное количество тепла Q [Гкал (ГДж)], содержащееся в поданном на мазутное хозяйство паре за отчетный (прогнозируемый)1 период (месяц, квартал, год), определяется по формуле:
(1)
где Qсл - расход тепла при сливе мазута из железнодорожных цистерн и пропарке их после слива;
Qпод - расход тепла при подогреве в подогревателях подаваемого на сжигание мазута;
Q - расход тепла при транспортировке мазута по трубопроводам;
Q - расход тепла при транспортировке пара по трубопроводам;
Qxp - расход тепла при хранении мазута в резервуарах;
Q - расход тепла при поддержании приемно-сливного устройства (ПСУ) в резерве (при отсутствии слива топлива);
Q - расход тепла при поддержании мазутного хозяйства (технологической схемы подачи мазута в котельную) в режиме «горячего резерва»;
1,01 - коэффициент, учитывающий расход тепла при проведении паровых продувок оборудования.
1 Далее - расчетный период.
4 Отдельные составляющие суммарного нормативного количества тепла Q определяются по формулам:
4.1 При сливе мазута (Qсл) из железнодорожных цистерн и пропарке их после слива, Гкал (ГДж)
Qсл = qслGсл, (2)
где qсл - удельный расход тепла при сливе, определенный по рисункам 1 - 3 настоящих Норм, Гкал/т (ГДж/т);
Gсл - количество мазута, поступившего на слив за расчетный период времени, т.
4.2 При подогреве мазута в подогревателях (Qпод), Гкал (ГДж)
Qпод = qподGсж, (3)
где qпод - удельный расход тепла при разогреве, определенный по рисунку 4 настоящих Норм, Гкал/т (ГДж/т);
Gсж - количество мазута, сожженного в котельной за расчетный период времени, т.
4.3 При транспортировке мазута по трубопроводам (Q), Гкал (ГДж)
Q = qGсжLм, (4)
где q - удельный расход тепла при транспортировке мазута по трубопроводам, определенный по рисунку 5 настоящих Норм, Гкал/(т · м) [ГДж/(т · м)];
Lм - длина мазутопроводов, м.
Рисунок 1 - Нормы удельного расхода тепла при сливе мазута (q), учитываемые при проектировании мазутного хозяйства
Рисунок 2 - Нормы удельного расхода тепла при сливе мазута (q), учитываемые при эксплуатации мазутного хозяйства
Примечание - t - температура прибывшего мазута, определяемая по рисунку 3 или натурным измерением.
Рисунок 3 - Температура мазута в цистернах при транспортировке в зависимости от температуры окружающего воздуха и времени нахождения в пути
Рисунок 4 - Нормы удельного расхода тепла на подогрев мазута в подогревателях (qпод), учитываемые при проектировании эксплуатации мазутного хозяйства
4.4 При транспортировке пара по трубопроводам (Q), Гкал (ГДж)
Q = qGпLп, (5)
где q - удельный расход тепла при транспортировке пара по трубопроводам, определенный по рисунку 5 настоящих Норм, Гкал/(т · м) [ГДж/(т · м)];
Gп - количество пара, поступившего на мазутное хозяйство за расчетный период времени, т;
Lп - длина паропроводов, м.
4.5 При хранении мазута в резервуарах (Qxp), Гкал (ГДж)
Qxp = qxpGхрtр, (6)
где qxp - удельный расход тепла при хранении мазута, определенный по рисунку 6 настоящих Норм, Гкал/(т · ч) [ГДж/(т · ч)];
Gxp - среднее количество мазута, находившегося в резервуарах склада топлива за расчетный период времени, т;
tр - количество часов в расчетном периоде времени, ч.
4.6 При поддержании мазутного хозяйства в режиме «горячего резерва» (Q), Гкал (ГДж)
Q = qGмtгр, (7)
где q - удельный расход тепла при поддержании мазутного хозяйства в режиме «горячего резерва», определенный по рисунку 7 настоящих Норм в зависимости от средней температуры окружающего воздуха за время нахождения мазутного хозяйства в режиме «горячего резерва», Гкал/(т · ч) [ГДж/(т · ч)];
Gм - производительность мазутонасосной, т/ч;
tгр - продолжительность нахождения мазутного хозяйства в режиме «горячего резерва», ч.
Рисунок 5 - Нормы удельного расхода тепла при транспортировке мазута (q) и пара (q) по трубопроводам, учитываемые при проектировании и эксплуатации мазутного хозяйства
Примечание - Нормы приведены на 1 метр длины трубопровода.
Dt - разность температур хранения мазута и наружного воздуха, °С
Рисунок 6 - Нормы удельного расхода тепла при хранении мазута в железобетонных (q), металлических с изоляцией (q) емкостях, учитываемые при эксплуатации
Рисунок 7 - Нормы удельного расхода тепла на поддержание мазутного хозяйства в «горячем режиме» (q), учитываемые при эксплуатации
При расчете тепла на поддержание мазутного хозяйства в режиме «горячего резерва» производительность мазутонасосной определяется по производительности одного насоса первого подъема или другого насоса меньшей производительностью, установленного в технологической схеме подачи топлива в котельное отделение главного корпуса, предназначенного для осуществления прокачки мазута по прямому и обратному мазутопроводам в режиме «горячего резерва».
4.7 При поддержании приемно-сливного устройства или его части в резерве (Q), Гкал (ГДж)
Q = qt3. (8)
где q - удельный расход тепла при поддержании одного «гусака» в резерве, определенный по рисунку 8 настоящих Норм, Гкал/ч (ГДж/ч);
t3 - суммарное время нахождения в резерве всех «гусаков» ПСУ, ч.
Рисунок 8 - Нормы удельного расхода тепла на поддержание одного парового «гусака» приемно-сливного устройства в резерве (q), учитываемые при эксплуатации
5 При расчете суммарного нормативного расхода тепла на мазутное хозяйство необходимо учитывать следующее.
5.1 Количество мазута, поступившего на слив (Gсл) и сожженного в котельной (Gсж) за расчетный период, должно определяться согласно «Методическим указаниям по организации учета топлива на тепловых электростанциях: РД 34.09.105-96» (М.: СПО ОРГРЭС, 1997).
5.2 Среднее количество мазута, находящегося в резервуарах за расчетный период (Gxp), должно определяться по суточным ведомостям движения топлива и данным инвентаризации и должно включать все топливо, находившееся в приемных емкостях и госрезерве.
5.3 Длина трубопроводов мазута определяется с учетом всех технологических мазутопроводов мазутного хозяйства, включая ПСУ, эстакады котельного отделения, за исключением дренажных трубопроводов.
5.4 Длина трубопроводов пара определяется с учетом паропроводов эстакады и ПСУ, за исключением «гусаков», паропроводов продувок оборудования, регистров и спутников.
5.5 Температура поступающего на слив мазута определяется по рисунку 3 или по натурным измерениям согласно ГОСТ 2517-80 «Нефть и нефтепродукты. Отбор проб».
5.6 Температура мазута, находящегося в резервуаре или емкости, определяется по штатным приборам измерения температуры топлива в них. Температура подогретого мазута (t) определяется по штатным приборам, установленным за подогревателями мазута.
5.7 Температура наружного воздуха определяется натурными измерениями.
5.8 При расчетах значений удельных расходов тепла на поддержание мазутного хозяйства в режиме «горячего резерва» учитывались расходы тепла:
- при хранении мазута в двух расходных резервуарах с температурой до 70 °С;
- нагреве мазута в подогревателях от 70 до 90 °С при расходах мазута, обеспечивающих минимально допустимую скорость мазута по трубопроводам (0,5 м/с) по одному напорному трубопроводу от мазутонасосной до котельной, мазутопроводам котлов и по трубопроводу рециркуляции до расходных резервуаров;
- расходы тепла при транспортировке мазута и пара по трубопроводам по территории мазутного хозяйства и по трассе. При этом принималось, что другие резервуары мазутосклада находятся в режиме «холодного» хранения, и расход тепла на них не затрачивался, прием мазута на производство не проводился.
6 При поступлении мазута в железнодорожных цистернах с температурой t ниже минус 10 °С значения нормативного удельного расхода тепла при сливе мазута из железнодорожных цистерн (q) определяются по формуле
q = q[1 - 0,04(t + 10)], (9)
где q - удельный расход тепла при сливе из железнодорожных цистерн мазута с температурой минус 10 °С, определенный по рисунку 2 настоящих Норм, Гкал/т (ГДж/т).
7 При размещении ТЭС в районах с температурой наружного воздуха tв(x) ниже минус 30 °С значения нормативного удельного расхода тепла при сливе мазута из железнодорожных цистерн (q) определяются по формуле
q = q[1 - 0,02(t + 30)], (10)
где q - удельный расход тепла при сливе мазута из железнодорожных цистерн при температуре наружного воздуха минус 30 °С, определенный по рисунку 1 настоящих Норм, Гкал/т (ГДж/т).
8 Нормативный технологический расход тепла на мазутное хозяйство (Q) определяется по формуле
Q = Q - Qк, (11)
где Qк - количество тепла, вносимое в тепловую схему ТЭС с конденсатом от мазутного хозяйства, Гкал (ГДж).
8.1 Количество тепла (Qк), вносимое в тепловую схему ТЭС с конденсатом от мазутного хозяйства, определяется по формуле
Qк = Gкiк, (12)
где Gк - количество конденсата, возвращаемое от мазутного хозяйства, т;
iк - теплосодержание конденсата, Гкал/т (ГДж/т).
8.2 Количество и температура конденсата, возвращаемого от мазутного хозяйства, определяются по штатным приборам.
8.3 Теплосодержание конденсата (iк) определяется по таблицам «Теплофизические свойства воды и водяного пара» (М.: Машиностроение, 1997).
9 Примеры расчетов расходов тепла на мазутные хозяйства приведены в приложениях А и Б.
(справочное)
1. Исходные данные
Количество поступившего на слив мазута марки М100 за 1 мес, Gсл.............. 200000 т
Количество мазута, сожженного в котельной за 1 мес, Gсж.............................. 180000 т
Среднее количество мазута, находившееся на складе, Gxp................................ 240000 т
Средняя температура наружного воздуха, tв........................................................... -12 °С
Длительность доставки мазута на энергообъект, t1.................................................. 2 сут
Число часов за мес, tр.................................................................................................. 720 ч
Продолжительность нахождения всех «гусаков» ПСУ в резерве, t3................. 14400 ч
Средняя температура мазута, подаваемого на сжигание в котельную, t........ 120 °С
Общая длина мазутопроводов, Lм........................................................................... 6000 м
Температура хранения мазута:
в металлических расходных резервуарах с изоляцией, t................................. 70 °С
в железобетонных резервуарах, t...................................................................... 30 °С
Среднее количество мазута, хранившегося:
в металлических расходных резервуарах с изоляцией, G............................ 60000 т
в железобетонных резервуарах, G............................................................... 180000 т
Общая длина паропроводов, Lп............................................................................... 3000 м
Теплосодержание пара, подаваемого на мазутное хозяйство, iп.................. 0,70 Гкал/т
Теплосодержание конденсата после мазутных подогревателей, i........ 0,140 Гкал/т
Теплосодержание конденсата,
возвращаемого от мазутного хозяйства, iк.................................................... 0,080 Гкал/т
2 Последовательность расчета нормативного расхода тепла
2.1 По рисунку 3 определяется температура прибывшего мазута (t) при t1 = 2 сут и tв = -12 °С. По найденному значению температуры прибывшего мазута t = 12 °C по рисунку 2 определяется удельный расход тепла при сливе мазута марки M100 из железнодорожных цистерн (qсл)
qсл = 0,0535 Гкал/т.
2.2 По рисунку 4 определяется удельный расход тепла на подогрев мазута, подаваемого на сжигание (qпoд) при t = 120 °С
qпoд = 0,0472 Гкал/т.
2.3 По рисунку 5 определяются удельные расходы тепла при транспортировке мазута q и пара q по трубопроводам при tв = -12 °С:
q = 1,30 · 10-6 Гкал/(т · м);
q = 5,30 · 10-6 Гкал/(т · м).
2.4 По рисунку 6 определяется удельный расход тепла при хранении мазута в металлических (q) и железобетонных (q) резервуарах при разности температур хранения и наружного воздуха равной соответственно 82 и 42 °С:
q = 21 · 10-6 Гкал/(т · ч);
q = 14 · 10-6 Гкал/(т · ч).
2.5 По рисунку 8 определяется удельный расход тепла на поддержание одного парового «гусака» ПСУ в резерве (q), при tв = -12 °C
q = 0,019 Гкал/ч.
2.6 Рассчитывается расход тепла на подогрев мазута при его сливе и пропарке цистерн после слива
Qсл = qслGсл = 0,0535 · 200000 = 10700 Гкал.
2.7 Рассчитывается расход тепла на подогрев сожженного мазута
Qпод = qподGсж = 0,0472 · 180000 = 8496 Гкал.
2.8 Рассчитывается расход тепла в окружающую среду при транспортировке мазута по трубопроводам
Q = qGсжLм = 1,3 · 10-6 · 180000 · 6000 = 1404 Гкал.
2.9 Рассчитываются расходы тепла в окружающую среду при хранении мазута в металлических и железобетонных резервуарах:
Q = qGtр = 21 · 10-6 · 60000 · 720 = 907,2 Гкал;
Q = qGtр = 14 · 10-6 · 180000 · 720 = 1814,4 Гкал.
2.10 Рассчитывается расход тепла на поддержание ПСУ в резерве
Q = qt3 = 0,019 · 14400 = 273,6 Гкал.
2.11 Рассчитываются промежуточные (без учета расхода тепла в окружающую среду при транспортировке пара по трубопроводам и при паровых продувках оборудования) суммарные значения:
2.11.1 Количества тепла, содержащегося в поданном на мазутное хозяйство паре, Q
Q = Qсл + Qпод + Q + Q + Q + Q = 10700 + 8496 + 1404 + 907,2 + 1814,4 + 273,6 = 23595,2 Гкал.
2.11.2 Количества поданного на мазутное хозяйство паpa G
G = Q : iп = 23595,2 : 0,7 = 33707,4 т.
2.12 Рассчитывается расход тепла в окружающую среду при транспортировке пара по трубопроводам
Q = q · G · Lп = 5,30 · 10-6 · 33707,4 · 3000 = 535,9 Гкал.
2.13 Рассчитывается суммарное нормативное количество тепла пара, поданного на мазутное хозяйство за расчетный период (Q) с учетом расхода тепла в окружающую среду при транспортировке пара по трубопроводам и при паровых продувках оборудования
Q = (Q + Q) · 1,01 = (23595,2 + 535,9) · 1,01 = 24372,4 Гкал.
2.14 Находится количество конденсата, возвращаемого в тепловую схему электростанции от подогревателей мазута и от спутников мазутопроводов
2.15 Определяется количество тепла, вносимое возвращаемым конденсатом от мазутного хозяйства в тепловую схему станции
Qк = Gкiк = 23495,5 · 0,08 = 1879,6 Гкал.
2.16 Определяется нормативный технологический расход тепла на собственные нужды
Q = Q - Qк = 24372,4 - 1879,6 = 22492,8 Гкал.
(справочное)
1 Исходные данные:
Фронт слива, n................................................................................................. 112 цистерн
Минимальная температура окружающего воздуха в районе размещения, tв....... -25 °С
Максимальный часовой расход мазута в котельную, Gсж.................................... 560 т/ч
Суммарная вместимость склада жидкого
топлива (мазута), Gxp............................................................................................. 180000 т
Температура сжигаемого мазута, t...................................................................... 125 °С
Температура мазута, подаваемого по циркуляционному контуру на разогрев
мазута в резервуарах склада топлива, t.............................................................. 115 °С
Расчетный часовой расход мазута по циркуляционному контуру разогрева
мазута в резервуарах, Gц.......................................................................................... 640 т/ч
Общая длина мазутопроводов, Lм........................................................................... 8000 м
Общая длина паропроводов, Lп............................................................................... 6000 м
Расчетный срок доставки мазута по железной дороге на ТЭС, t1................ более 3 сут
Средняя вместимость одной железнодорожной цистерны, Gцист............................. 55 т
Теплосодержание пара, поступающего на мазутное хозяйство, iп................. 0,7 Гкал/т
Теплосодержание конденсата после подогревателей мазута, i............... 0,14 Гкал/т
Продолжительность подогрева и слива мазута, пропарки цистерн
в зимнее время, t3.................................................................................................... 460 мин
Марка мазута................................................................................................................ М100
2 Последовательность расчета расхода тепла (пара)
2.1 По рисунку 1 определяется удельный расход тепла при сливе мазута (qсл) марки M100 с длительностью доставки (t1) более 3 сут при температуре наружного воздуха tв = -25 °С
Qсл = 0,105 Гкал/т.
2.2 По рисунку 4 определяется удельный расход тепла на подогрев мазута, подаваемого на сжигание (q) при t = 125 °С
q = 0,0472 Гкал/т.
2.3 По рисунку 4 определяется удельный расход тепла на подогрев мазута в подогревателях, подаваемого по циркуляционному контуру (q) c t = 115 °С в резервуары склада топлива
q = 0,045 Гкал/т.
2.4 По рисунку 5 определяются удельные расходы тепла при транспортировке мазута q и пара q по трубопроводам при tв = -25 °С:
q = 1,60 · 10-6 Гкал/(т · м);
q = 6,6 · 10-6 Гкал/(т · м).
2.5 Рассчитывается расход тепла в зимний период на подогрев мазута марки M100 при сливе 112 цистерн вместимостью 55 т каждая
Qсл = qcлnGцист = 0,105 · 112 · 55 = 646,8 Гкал.
2.6 Рассчитывается часовой расход тепла на подогрев мазута в зимний период
Гкал/ч.
2.7 Рассчитывается часовой расход тепла, потребный на подогрев мазута при сжигании и циркуляции:
Q = qGcж = 0,0472 · 560 = 26,4 Гкал/ч;
Q = qGц = 0,045 · 640 = 28,8 Гкал/ч.
2.8 Рассчитывается часовой расход тепла, расходуемый в окружающую среду при транспортировке мазута по трубопроводам
Q = qGcжLм = 1,6 · 10-6 · 560 · 8000 = 7,2 Гкал/ч.
2.9 Рассчитывается часовой расход тепла на разогрев и транспортировку мазута
Q = Q + Q + Q = 26,4 + 28,8 + 7,2 = 62,4 Гкал/ч.
2.10 Рассчитываются часовые расходы пара, на мазутное хозяйство и приемно-сливное устройство без учета расхода тепла при транспортировке пара по трубопроводам:
G = Q : (iп - i) = 62,4 : (0,7 - 0,14) = 111,4 т/ч;
G = Q : iп = 84,4 : 0,7 = 120,6 т/ч;
G = G + G = 111,4 + 120,6 = 232,0 т/ч.
2.11 Рассчитывается часовой расход тепла в окружающую среду при транспортировке пара
Q = qGпLп = 6,6 · 10-6 · 232,0 · 6000 = 9,2 Гкал/ч.
2.12 Уточняется количество пара G на мазутное хозяйство за 1 ч с учетом расхода тепла в окружающую среду при транспортировке пара
G = G + Q : (iп - i) = 232,0 + 9,2 : (0,7 - 0,14) = 248,4 т/ч
(в том числе на ПСУ - 120,5 т/ч).
СОДЕРЖАНИЕ