МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР
ГЛАВНОЕ
ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГО-
СИСТЕМ
УТВЕРЖДАЮ:
Заместитель начальника
Главтехуправления
Д.Я. ШАМАРАКОВ
08.02.80 г.
ТИПОВАЯ
НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
КОТЛА ТГМП-314
ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА И ИНФОРМАЦИИ СОЮЗТЕХЭНЕРГО
Москва 1980
Настоящая Типовая нормативная характеристика разработана Южтехэнерго (инженеры Р.П. ДЗЕДЗИК и Н.М. ДОЛГОНОСОВА)
Типовая нормативная характеристика котла ТГМП-314 составлена на базе тепловых испытаний, проведенных Южтехэнерго на Трипольской ГРЭС, и отражает технически достижимую экономичность котла при работе в блоке с турбиной К-300-240 ЛМЗ и принятых исходных условиях. Типовая нормативная характеристика может служить основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМП-314 при сжигании природного газа.
Таблица 1 |
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
ТИП ТГМП-314 |
||||||||
Условия характеристики и основные показатели котла |
||||||||||
Топливо: природный газ Характеристика топлива на рабочую массу: при нормальных условиях |
||||||||||
Показатель |
Теплопроизводительность котла , Гкал/ч (%) |
|||||||||
259 (40) |
318 (50) |
376 (60) |
432 (70) |
485 (80) |
540 (90) |
590 (100) |
||||
1. Паропроизводительность котла, DК , т/ч |
380 |
475 |
570 |
665 |
760 |
855 |
950 |
|||
2. Температура газа tг, °C |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|||
3. Температура (среднегодовая) холодного воздуха на входе дутьевого вентилятора до рециркуляции tх.в °C |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|||
4. Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель t'вп, °C |
16 |
15 |
15 |
14 |
14 |
14 |
17 |
|||
5. Коэффициент рециркуляции дымовых газов r, % |
25 |
20 |
15 |
11 |
8 |
6 |
5 |
|||
6. Температура питательной воды tп.в, °C |
227 |
238 |
246 |
254 |
261 |
267 |
271 |
|||
7. Температура уходящих газов tух, °С |
116,5 |
116,5 |
117,6 |
119,9 |
123,5 |
128,3 |
134,4 |
|||
8. Коэффициент избытка воздуха в режимном сечении |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
|||
9. Присосы воздуха на тракте: режимное сечение дымосос Δα |
0,30 |
0,29 |
0,27 |
0,26 |
0,25 |
0,23 |
0,22 |
|||
10. Потери тепла с уходящими газами q2, % |
5,73 |
5,69 |
5,73 |
5,81 |
5,92 |
6,08 |
6,36 |
|||
11. Потери тепла от химической неполноты сгорания q3, % |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|||
12. Потери тепла от механической неполноты сгорания q4, % |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|||
13. Потери тепла в окружающую среду q5, % |
0,50 |
0,40 |
0,33 |
0,29 |
0,25 |
0,22 |
0,20 |
|||
14. Коэффициент полезного действия брутто , % |
93,77 |
93,91 |
93,94 |
93,90 |
93,83 |
93,70 |
93,44 |
|||
15. Удельный расход электроэнергии на тягу и дутье Эт.д, кВт ч/т пара |
3,82 |
3,22 |
2,95 |
2,87 |
2,87 |
2,99 |
3,86 |
|||
16. Удельный расход тепла брутто на турбоагрегат , ккал/(кВт ч) |
1985 |
1966 |
1950 |
1936 |
1924 |
1914 |
1903 |
|||
|
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Сводка норм технико-экономических показателей |
||
Показатель |
Значение показателя |
|
1. Условия характеристики |
|
|
1.1. Характеристика топлива на рабочую массу |
См. табл. 1 |
|
1.2. Температура топлива |
10 °C |
|
1.3. Температура холодного воздуха |
10 °C |
|
1.4. Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель |
См. табл. 1 |
|
1.5. Температура питательной воды |
То же |
|
1.6. Коэффициент рециркуляции дымовых газов |
-"- |
|
1.7. Удельный расход тепла брутто на турбоагрегат |
-"- |
|
2. Параметры среды в пароводяном тракте |
|
|
2.1. Паропроизводительность котла |
||
2.2. Давление перегретого пара |
См. табл. 3 |
|
2.3. Температура перегретого пара |
То же |
|
2.4. Расход пара промперегрева |
-"- |
|
2.5. Давление пара до промперегрева |
-"- |
|
2.6. Давление пара после промперегрева |
-"- |
|
2.7. Температура пара до промперегрева |
-"- |
|
2.8. Температура пара после промперегрева |
-"- |
|
3. Нормируемые показатели |
|
|
3.1. Температура уходящих газов |
||
3.2. Коэффициент избытка воздуха в рентном сечении |
1,05 |
|
3.3. Присосы воздуха на тракте: режимное сечение - дымосос |
||
3.4. Потеря тепла с уходящими газами |
||
3.5. Потери тепла от химической неполноты сгорания |
0,00 |
|
3.6. Потери тепла от механической неполноты сгорания |
0,00 |
|
3.7. Потери тепла в окружающую среду |
||
3.8. Коэффициент полезного действия брутто |
То же |
|
3.9. Удельный расход электроэнергии на тягу и дутье |
||
4. Поправки к КПД брутто котла на изменение: |
|
|
4.1. температуры холодного воздуха на ± 10 °C |
См. рис. 6 |
|
4.2. температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель на ± 10 °C |
То же |
|
4.3. температуры питательной воды на ± 10 °C |
-"- |
|
4.4. коэффициента рециркуляции дымовых газов на ± 10 % |
См. рис. 7 |
|
4.5. коэффициента избытка воздуха в режимном сечении |
То же |
|
5. Поправки к температуре уходящих газов на изменение: |
|
|
5.1. температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель на ± 10 °C |
См. рис. 8 |
|
5.2. температуры питательной вода на ± 10 °C |
То же |
|
5.3. коэффициента рециркуляции дымовых газов на ± 10 % |
См. рис. 9 |
|
5.4. коэффициента избытка воздуха в режимном сечении |
То же |
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|||||||
Сравнение данных типовой характеристики с данными теплового расчета |
||||||||
Показатель |
Нагрузка, % |
|||||||
по типовой характеристике |
по расчету |
|||||||
50 |
70 |
100 |
50 |
70 |
100 |
|||
1. Паропроизводительность котла Dк, т/ч |
475 |
665 |
950 |
475 |
665 |
950 |
||
2. Давление перегретого пара , кгс/см2 |
247 |
249 |
254 |
244 |
247 |
255 |
||
3. Температура перегретого пара , °C |
545 |
545 |
545 |
565* |
565* |
565* |
||
4. Расход пара промперегрева Dпп, т/ч л |
390 |
542 |
751 |
400 |
540 |
770 |
||
5. Давление пара до промперегрева , кгс/см2 |
22 |
29 |
41 |
21 |
29,4 |
41,5 |
||
6. Давление пара после промперегрева , кгc/см2 |
18,5 |
26 |
37 |
20 |
28 |
39 |
||
7. Температура пара до промперегрева , °C |
272,5 |
281 |
301 |
290 |
300 |
320 |
||
8. Температура пара после промперегрева , °C |
545 |
545 |
545 |
560* |
570* |
570* |
||
9. Температура питательной воды tп.в, °C |
238 |
254 |
271 |
225 |
265 |
265 |
||
10. Температура холодного воздуха tх.в, °C |
10 |
10 |
10 |
30 |
30 |
30 |
||
11. Коэффициент рециркуляции дымовых газов r, % |
20 |
11 |
5 |
33 |
23 |
4 |
||
12. Коэффициент избытка воздуха в режимном сечении |
1,050 |
1,050 |
1,050 |
1,1424 |
1,136 |
1,130 |
||
13. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах αух |
1,340 |
1,320 |
1,270 |
1,495 |
1,434 |
1,380 |
||
14. Температура уходящих газов tух, °C |
116,5 |
119,9 |
134,4 |
106 |
111 |
118 |
||
15. Температура уходящих газов, приведенная к условиям теплового расчета** |
132,0 |
138,9 |
141,7 |
- |
- |
- |
||
16. Коэффициент полезного действия брутто , % |
93,98 |
93,98 |
93,53 |
93,43 |
93,87 |
94,12 |
||
17. Коэффициент полезного действия брутто, приведенный к условиям теплового расчета** |
94,32 |
93,95 |
94,04 |
- |
- |
- |
||
* Согласно Эксплуатационному циркуляру № T-4/71 «По вопросу снижения температуры перегретого пара энергоустановок» (СЦНТИ ОРГРЭС, 1971) номинальная температура пара должна поддерживаться на уровне 545 °С. |
||||||||
** Температура уходящих газов и КОД брутто котла приведены к условиям теплового расчета без учета изменения коэффициентов избытка воздуха и температуры пара. |
||||||||
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Основные показатели |
||
Условия характеристики см. в табл. 1
|
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Основные показатели |
||
Условия характеристики см. в табл. 1 Удельный расход тепла на питательные турбонасосы
|
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Вспомогательные зависимости |
||
|
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Мощность приводов механизмов котельной установки |
||
- суммарные затраты мощности механизмами собственных нужд; Nд - мощность, затрачиваемая дымососами; Nд.в - мощность, затрачиваемая вентиляторами; Nбу - мощность, затрачиваемая бустерными насосами; Nбрг - мощность, затрачиваемая дымососами рециркуляции газов; Nрвп - 20 кВт - мощность привода регенеративных воздухоподогревателей |
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Внутренняя мощность привода питательного турбонасоса |
||
1. внутренняя мощность привода питательного турбонасоса при номинальном давлении перегретого пара; 2. внутренняя мощность привода питательного турбонасоса при скользящем давлении перегретого пара |
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Поправки к КПД брутто котла |
||
На изменение температуры воздуха на входе воздухоподогреватель На изменение температуры питательной воды На изменение температуры холодного воздуха |
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Поправки к КПД брутто котла |
||
На изменение коэффициента рециркуляции дымовых газов На изменение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении |
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Поправки к температуре уходящих газов |
||
На изменение температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель На изменение температуры питательной воды |
ТИПОВАЯ НОРМАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМП-314 |
|
Поправка к температуре уходящих газов |
||
На изменение коэффициента рециркуляции дымовых газов На изменение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении |
1.1. Прямоточный однокорпусный стационарный котел ТГМП-314 TКЗ на сверхкритические параметры пара с промежуточным перегревом пара рассчитан на сжигание топлива двух видов: природного газа и мазута. Котел предназначен для работы в блоке с турбоагрегатом К-300-240. Параметры среды в пароводяном тракте котла при работе в блоке приведены в табл. 3.
1.2. Котел оборудован шестнадцатью газомазутными горелками конструкции ХФ ЦКБ-ТКЗ, установленными по 8 шт. на фронтовой и задней стенках топки в два яруса. Горелки оснащены тангенциальными регистрами с поворотными лопатками для регулирования крутки воздуха, подаваемого через горелку. В горелку вмонтированы две камеры для подачи газа, образующие внутреннюю и наружную обечайки кольцевого канала для прохода воздуха, подаваемого в топку. Газ подается в поток воздуха на выходе из горелки струями, истекающими из отверстий в газовых камерах. Номинальная производительность одной горелки по газу составляет 5000 м3/ч при нормальных условиях.
Из-за обгорания газовых камер горелок при сжигании в них мазута была проведена реконструкция горелок. После реконструкции газ подается в поток воздуха вблизи его выхода из горелки в топку по трубам, вваренным в кольцевой газовый коллектор, размещенный вне горелки.
Воздух, подаваемый в топку котла, подогревается в двух регенеративных вращающихся воздухоподогревателях РВП-98Г. Предварительный подогрев воздуха не производится.
1.3. Котельная установка укомплектована:
- двумя дутьевыми вентиляторами ВДН-28,6 (мощность привода 1100/625 кВт);
- двумя осевыми дымососами ДОД-31,5 (мощность привода 1700 кВт);
- двумя дымососами рециркуляции газов ГД-20-500 (мощность привода 800 кВт).
1.4. Дымовые газы на рециркуляцию отбираются из газохода котла перед РВП и подаются в топку по периферийным кольцевым каналам горелок.
1.5. Температура перегретого пара регулируется рециркуляцией дымовых газов и вспрысками, а пара промперегрева - рециркуляцией дымовых газов и байпасированием регулирующей ступени промежуточного пароперегревателя.
1.6. При сжигании газа очистка наружных поверхностей нагрева и набивки РВП от эоловых отложений не производится.
1.7. Технически возможный минимум нагрузки котла составляет 30 % номинальной (исходя из обеспечения надежности гидродинамики и безопасного температурного режима поверхностей нагрева котла). При работе котельной установки в составе энергетического блока минимальная нагрузка составляет примерно 40 % номинальной (исходя из обеспечения надежности питания котла водой от ПТН).
2.1. Типовая нормативная характеристика котла TГМП-314 составлена на базе результатов тепловых испытаний котла Трипольской ГРЭС в соответствии с директивными материалами и методическими указаниями по нормированию технико-экономических показателей котлов. Характеристика отражает среднюю экономичность котла, вышедшего из капитального ремонта и работающего в блоке с турбоагрегатом К-300-240 ЛМЗ при ниже приведенных условиях, принятых за исходные.
2.2. Исходные условия составления характеристики.
2.2.1. Характеристика топлива - природного газа - при нормальных условиях.
2.2.2. Температура газа на входе в горелки +10 °С.
2.2.3. Среднегодовая температура холодного воздуха на входе в дутьевой вентилятор (до рециркуляции) +10 °С.
2.2.4. Температура воздуха на входе в калориферы и на входе в воздухоподогреватели одинакова и изменяется при изменении паропроизводительности котла в пределах 14 - 17 °C за счет нагрева воздуха в вентиляторах. Предварительный подогрев воздуха не рея.
2.2.5. Значения коэффициента рециркуляции дымовых газов в горелки приняты по данным тепловых испытаний и обеспечивают поддержание заданной температуры перегретого пара и пара промперегрева во всем диапазоне изменения нагрузки котла.
2.2.6. Температура питательной воды на входе в котел и удельный расход тепла брутто на турбоагрегат, а также их изменение при изменении паропроизводительности котла приведены по данным «Типовой энергетической характеристики турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ» (СПО ОРГРЭС, 1976). Котел может работать в блоке с турбоагрегатами других типов. В этом случае, в значения указанных величин необходимо ввести соответствующие коррективы.
2.2.7. Коэффициент избытка воздуха за пароперегревателем равен 1,05 и сохраняется постоянным во всем диапазоне нагрузок котла (от 40 до 100 %). Достигается это при соблюдении требований ПТЭ к присосан воздуха в топку и в газовый тракт при эксплуатации котла со всеми включенными в работу горелками с регистрами, открытыми на 50 - 60 %, без повреждений газовыдающих элементов.
2.2.8. Присосы воздуха в газовом тракте на участке от режимного сечения до выхода газов из дымососа увеличиваются от 22 % при номинальной нагрузке до 30 % при минимальной нагрузке котла.
2.3. Приведена усредненная температура уходящих газов, измеренная в сечении на выходе газов из дымососа, приведенная к условиям эксплуатации котла, заложенным в п. 2.2.
2.4. Коэффициент полезного действия брутто котла и потери тепла с уходящими газами подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М., Энергия, 1977).
Потери тепла от химической и механической неполноты сгорания отсутствуют. Потери тепла в окружающую среду подсчитаны в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)» (М., Энергия, 1973).
2.5. Удельный расход тепла на привод питательных насосов рассчитан по значениям внутренней мощности ПТН и удельного расхода тепла брутто турбиной на выработку электроэнергии, приведенным в «Типовой энергетической характеристике турбоагрегата К-300-240 ЛМЗ» (СПО ОРГРЭС, 1976).
2.6. В удельный расход электроэнергии на тягу и дутье включены расходы электроэнергии на привод дутьевых вентиляторов, дымососов и дымососов рециркуляции дымовых газов, измеренные при проведении тепловых испытаний и приведенные к условиям составления характеристики (см. табл. 1).
2.7. В суммарные затраты мощности механизмами собственных нужд котельной установки (см. рис. 4) включены затраты мощности на привод дымососов, дутьевых вентиляторов, бустерных насосов, дымососов рециркуляции дымовых газов и регенеративных воздухоподогревателей.
2.8. При работе котла в режиме скользящего давления пара временно, до получения экспериментальных данных по изменению температуры уходящих газов и КПД котла, допускается использовать настоящую Типовую нормативную характеристику.
3.1. Для приведения основных нормативных показателей работы котла к измененным условиям его эксплуатации в допустимых пределах отклонения значений параметров, влияющих на эти условия, даны поправки при постоянной теплопроизводительности котла. Поправки к КПД брутто котла в гиде графиков приведены на рис. 6 и 7. Поправки к температуре уходящих газов приведены на рис. 8 и 9. Расчет поправок произведен по ниже приведенным формулам.
3.1.1. На изменение температуры холодного воздуха:
3.1.2. На изменение температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель по сравнению с приведенной в Типовой нормативной характеристике
3.1.3. На изменение коэффициента рециркуляции дымовых газов по сравнению с приведенной в Типовой нормативной характеристике rнорм (%):
3.1.4. На изменение температуры питательной воды по сравнению с приведенной в Типовой нормативной характеристике
3.1.5. На изменение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении газохода котла по сравнению с приведенным в Типовой нормативной характеристике αнорм
Формулы действительны при изменении избытка воздуха в пределах, указанных на рис. 7 и 9.
3.2. Пользование системой поправок поясняется следующим примером.
Котел работает с теплопроизводительностью 540 Гкал/ч при заданных характеристикой параметрах перегретого пара и пара промперегрева и следующих измененных условиях эксплуатации:
- температура холодного воздуха 20 °C;
- температура воздуха на входе в воздухоподогреватель 24 °C;
- температура питательной воды 260 °C;
- коэффициент рециркуляции газов 9 %.
Из значений параметров, указанных выше, вычитают значения тех же параметров, приведенных в Типовой нормативной характеристике, и подсчитывают их разность. Знак разности указывает направление изменения значения каждого параметра. Подранки для этих разностей (с учетом их знака) находят по графикам рис. 6 - 9 либо подсчитывают по формулам, приведенным в пп. 3.1.1 - 3.1.5.
Для указанного выше примера значения разностей и поправок следующие:
Поправка |
||||
по графикам |
по формулам |
|||
|
Δtух |
|
Δtух |
|
Δtх.в = 20 - 10 = +10 °C |
0,44 |
- |
0,442 |
- |
|
-0,34 |
6,8 |
-0,342 |
6,87 |
Δtвп = 260 - 267 = -7 °C |
0,035 |
-0,7 |
0,032 |
-0,65 |
Δr = 9 - 6 = 3 % |
-0,11 |
2,2 |
-0,108 |
2,14 |
В сумме |
+0,025 |
+8,3 |
+0,024 |
+8,36 |
Нормативные значения температуры уходящих газов и КПД брутто котла для измененных условий эксплуатации составят:
СОДЕРЖАНИЕ
1. Краткая характеристика оборудования котельной установки. 12 |