МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР
ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭНЕРГОСИСТЕМ
Утверждаю:
Заместитель начальника
Главтехуправления
Д.Я. Шамараков
11.02.85 г.
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА
ТГМЕ-206 ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
ПОД НАДДУВОМ И МАЗУТА С ВКЛЮЧЕННЫМ ДЫМОСОСОМ
РД 34.26.702-85
(ТХ 34-70-009-85)
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА И ИНФОРМАЦИИ СОЮЗТЕХЭНЕРГО
Москва 1985
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА |
Тип ТГМЕ-206 |
|||||||
УСЛОВИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОТЛА |
||||||||
Топливо: сернистый мазут марки М100. Характеристика топлива на рабочую массу: SP = 2 %, AP = 0,14 %, WP = 1,5 % |
Нагрузка, т/ч (%) |
|||||||
335 (50) |
402 (60) |
470 (70) |
535 (80) |
600 (90) |
670 (100) |
|||
Теплопроизводительность котла брутто , МВт (Гкал/ч) |
272,6 (234,4) |
327,2 (281,3) |
381,7 (328,2) |
438,3 (375,1) |
490,8 (422,0) |
545,5 (469,0) |
||
Температура топлива на входе в котел tтл, °C |
120 |
|||||||
Температура холодного воздуха на входе в дутьевой вентилятор до врезки рециркуляции tх.в, °C |
15 |
|||||||
Температура воздуха перед калориферами , °C |
19,0 |
18,7 |
18,5 |
18,4 |
18,3 |
18,6 |
||
Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель , °C |
80 |
75 |
70 |
|||||
Температура питательной воды tп.в, °C |
209 |
218 |
221 |
229 |
238 |
243 |
||
Температура уходящих газов tух, °C |
131,0 |
133,0 |
136,0 |
141,0 |
148,5 |
156,5 |
||
Коэффициент избытка воздуха в рассечке экономайзера |
1,05 |
|||||||
Присосы воздуха в РВП Δα |
0,28 |
0,26 |
0,24 |
0,22 |
0,21 |
0,20 |
||
Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах αух |
1,33 |
1,31 |
1,29 |
1,27 |
1,26 |
1,25 |
||
Потери тепла с уходящими газами q2, % |
5,91 |
6,03 |
6,15 |
6,39 |
6,65 |
6,91 |
||
Потери тепла с химической неполнотой сгорания топлива q3, % |
0 |
|||||||
Потери тепла с механической неполнотой сгорания топлива q4, % |
0 |
|||||||
Потери тепла в окружающую среду q5, % |
0,60 |
0,50 |
0,43 |
0,38 |
0,33 |
0,30 |
||
Коэффициент полезного действия брутто , % |
93,49 |
93,47 |
93,42 |
93,23 |
93,02 |
92,79 |
||
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА |
Тип ТГМЕ-206 |
|||||||
ПОПРАВКИ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ |
||||||||
Показатель |
Нагрузка котла, т/ч (%) |
|||||||
335 (50) |
402 (60) |
470 (70) |
535 (80) |
600 (90) |
670 (100) |
|||
1. Поправка к q2 (%) на изменение: 1.1. содержания влаги в топливе на ± 1 % |
± 0,015 |
|||||||
1.2. температуры топлива на ± 1 °C |
± 0,00044 |
|||||||
1.3. температуры холодного воздуха ± 10 °C |
± 0,43 |
|||||||
1.4. температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель на ± 10 °C |
± 0,30 |
|||||||
1.5. температуры питательной воды на ± 10 °C |
± 0,059 |
|||||||
1.6. коэффициента избытка воздуха в рассечке экономайзера на +10 % |
+0,54 |
|||||||
2. Поправка к температуре уходящих газов (°C) на изменение: 2.1. коэффициента избытка воздуха в рассечке экономайзера на +10 % |
+8,0 |
|||||||
2.2. температуры питательной воды на ± 10 °C |
± 1,0 |
|||||||
2.3. температуры воздуха на входе в РВП на ± 10 °C |
± 6,5 |
|||||||
3. Вспомогательные зависимости: 3.1. Физическое тепло топлива Qтл, кДж/кг (ккал/кг) |
244,86 (58,44) |
|||||||
3.2. Тепло, вносимое в котел с паровым дутьем, Qф, кДж/кг (ккал/кг) |
73,65 (17,58) |
|||||||
3.3. Тепло, вносимое в котел воздухом, подогретым в калориферах , кДж/кг (ккал/кг) |
1333,6 (318,3) |
1212,0 (289,4) |
1094,4 (261,2) |
1077,7 (257,2) |
1069,3 (255,2) |
1060,9 (253,2) |
||
3.4. Располагаемое тепло на 1 кг натурального топлива , кДж/кг (ккал/кг) |
41478,0 (9899,3) |
41357,2 (9870,4) |
41238,15 (9842,2) |
41221,45 (9838,2) |
41213,05 (9836,2) |
41204,6 (9834,2) |
||
3.5. Коэффициент, учитывающий дополнительное тепло, внесенное в топку воздухом, подогретым в калориферах, топливом и паровым распылом KQ |
0,9602 |
0,963 |
0,9658 |
0,9661 |
0,9663 |
0,9665 |
||
3.6. Расход топлива Bр · 10-3, т/ч |
25,33 |
30,48 |
35,69 |
40,88 |
46,13 |
51,91 |
||
3.7. Мощность привода РВП-98Н NРВП, кВт |
30 |
|||||||
3.8. Мощность, потребляемая дутьевыми вентиляторами, Nдв, кВт |
622 |
678 |
736 |
790 |
879 |
1050 |
||
3.9. Мощность, потребляемая дымососом, Nдс, кВт |
512 |
623 |
736 |
949 |
1220 |
1700 |
||
3.10. Мощность, потребляемая дымососом рециркуляции газов, Nдс, кВт |
432 |
363 |
300 |
228 |
175 |
170 |
||
3.11. Мощность, потребляемая двигателем питательного электронасоса, Nпэн, кВт |
2940 |
3280 |
3570 |
3810 |
4020 |
4170 |
||
3.12. Удельный расход электроэнергии на дутье Эд, кВт·ч/Гкал |
2,65 |
2,41 |
2,24 |
2,11 |
2,08 |
2,24 |
||
3.13. Удельный расход электроэнергии на тягу Эт, кВт·ч/Гкал |
2,18 |
2,21 |
2,24 |
2,64 |
3,14 |
3,63 |
||
3.14. Удельный расход электроэнергии на рециркуляцию газов , кВт·ч/Гкал |
1,84 |
1,33 |
0,92 |
0,60 |
0,40 |
0,36 |
||
3.15. Удельный расход электроэнергии на собственные нужды котла , кВт·ч/Гкал |
6,67 |
5,95 |
5,40 |
5,35 |
5,62 |
6,23 |
||
3.16. Удельный расход электроэнергии на питательный электронасос Эпэн, кВт·ч/т воды |
8,78 |
8,16 |
7,60 |
7,12 |
6,70 |
6,22 |
||
3.17. Расход тепла на нагрев воздуха в калориферах Qкф, МВт (Гкал/ч) |
8,07 (6,94) |
9,02 (7,76) |
9,75 (8,38) |
11,32 (9,75) |
12,93 (11,12) |
14,6 (12,55) |
||
3.18. Удельный расход тепла на калориферах qкф, % |
2,96 |
2,75 |
2,55 |
2,59 |
2,63 |
2,68 |
||
3.19. Потери тепла в калориферной установке , МВт (Гкал/ч) |
0,19 (0,16) |
|||||||
3.20. Расход тепла на обдувку РВП QРВП, МВт (Гкал/ч) |
0,17 (0,146) |
|||||||
3.21. Потери тепла на продувку котла Qпрод, МВт (Гкал/ч) |
0,21 (0,18) |
0,24 (0,21) |
0,29 (0,25) |
0,32 (0,28) |
0,37 (0,32) |
0,41 (0,35) |
||
3.22. Расход тепла на собственные нужды котла (без учета расхода тепла на мазутное хозяйство и обдувки поверхностей нагрева в горизонтальном газоходе) , МВт (Гкал/ч) |
0,57 (0,486) |
0,60 (0,516) |
0,65 (0,556) |
0,68 (0,586) |
0,73 (0,626) |
0,77 (0,656) |
||
3.23. Удельный расход тепла на собственные нужды котла , % |
0,209 |
0,183 |
0,170 |
0,155 |
0,149 |
0,141 |
||
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМЕ-206 |
|||||||
СРАВНЕНИЕ ДАННЫХ ТИПОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ С ДАННЫМИ ЗАВОДСКОГО РАСЧЕТА ПРИ СЖИГАНИИ МАЗУТА |
||||||||
Показатель |
Типовая характеристика |
Заводской расчет |
||||||
Нагрузка, % |
||||||||
50 |
70 |
100 |
50 |
70 |
100 |
|||
1. Паропроизводительность котла Dк, т/ч |
335 |
470 |
670 |
335 |
470 |
670 |
||
2. Температура холодного воздуха tх.в, °C |
15 |
15 |
15 |
30 |
30 |
30 |
||
3. Температура воздуха на входе в РВП , °C |
80 |
70 |
70 |
70 |
52 |
52 |
||
4. Температура уходящих газов tух, °C |
131 |
135 |
156,5 |
134 |
132 |
138 |
||
5. Температура питательной воды tп.в, °C |
209 |
221 |
243 |
210 |
220 |
243 |
||
6. Коэффициент избытка воздуха за экономайзером , °C |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,03 |
1,03 |
1,03 |
||
7. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах αух |
1,33 |
1,29 |
1,25 |
1,31 |
1,267 |
1,23 |
||
8. Потери тепла с уходящими газами q2, % |
5,91 |
6,15 |
6,91 |
5,15 |
4,96 |
5,13 |
||
9. Потери тепла с химической неполнотой сгорания топлива q3, % |
0 |
0 |
0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
||
10. Потери тепла с механической неполнотой сгорания топлива q4, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
11. Потери тепла в окружающую среду q5, % |
0,60 |
0,43 |
0,30 |
0,60 |
0,43 |
0,30 |
||
12. Коэффициент полезного действия котла брутто , % |
93,49 |
93,42 |
92,79 |
93,75 |
94,11 |
94,07 |
||
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМЕ-206 |
|||||||||
УСЛОВИЯ ПОСТРОЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ |
||||||||||
Топливо - природный газ. Характеристика топлива на рабочую массу: , , , |
||||||||||
Показатель |
Нагрузка котла, т/ч (%) |
|||||||||
200 (30) |
270 (40) |
335 (50) |
400 (60) |
470 (70) |
535 (80) |
600 (90) |
670 (100) |
|||
1. Теплопроизводительность котла брутто , МВт (Гкал/ч) |
163,5 (140,6) |
218,0 (187,6) |
272,6 (234,4) |
327,2 (281,3) |
381,7 (328,2) |
438,3 (375,1) |
490,8 (422,0) |
545,5 (469,0) |
||
2. Температура топлива на входе в котел , °C |
20 |
|||||||||
3. Температура холодного воздуха на входе в дутьевой вентилятор, tх.в, °C |
15 |
|||||||||
4. Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель, , °C |
20 |
20 |
20 |
22 |
23 |
23 |
24 |
25 |
||
5. Температура питательной воды tп.в, °C |
195 |
201 |
209 |
218 |
222 |
229 |
238 |
243 |
||
6. Температура уходящих газов Tух, °C |
100 |
105 |
110 |
115 |
120 |
125 |
130 |
135 |
||
7. Коэффициент избытка воздуха в режимном сечении (в рассечке экономайзера) |
1,33 |
1,17 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
||
8. Перетоки воздуха в РВП Δα |
0,27 |
0,24 |
0,21 |
0,19 |
0,18 |
0,17 |
0,16 |
0,15 |
||
9. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах αух |
1,60 |
1,41 |
1,26 |
1,24 |
1,23 |
1,22 |
1,21 |
1,20 |
||
10. Потери тепла с уходящими газами q2, % |
5,38 |
5,09 |
4,87 |
5,06 |
5,27 |
5,48 |
5,69 |
5,89 |
||
11. Потери тепла с химической неполнотой сгорания топлива q3, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
12. Потери тепла с механической неполнотой сгорания топлива q4, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
13. Потери тепла в окружающую среду q5, % |
1,0 |
0,74 |
0,60 |
0,50 |
0,43 |
0,38 |
0,33 |
0,30 |
||
14. Коэффициент полезного действия брутто , % |
93,62 |
94,17 |
94,53 |
94,44 |
94,30 |
94,14 |
93,98 |
93,81 |
||
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
ТГМЕ-206 |
|||||||||
ПОПРАВКИ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ |
||||||||||
Показатель |
Нагрузка котла, т/ч (%) |
|||||||||
200 (30) |
270 (40) |
335 (50) |
400 (60) |
470 (70) |
535 (80) |
600 (90) |
670 (100) |
|||
1. Вспомогательные зависимости: 1.1. Расход топлива Bр, м3/ч· |
18,16 |
24,15 |
30,06 |
36,10 |
42,19 |
48,30 |
54,43 |
60,60 |
||
1.2. Мощность, потребляемая дутьевыми вентиляторами, Nдв, кВт |
652 |
660 |
698 |
730 |
852 |
1710 |
1875 |
2370 |
||
1.3. Мощность привода РВП-98 Н NРВП, кВт |
30 |
|||||||||
1.4. Мощность, потребляемая дымососом рециркуляции, Nдс, кВт |
435 |
325 |
262 |
201 |
190 |
186 |
180 |
175 |
||
1.5. Мощность, потребляемая питательным электронасосом, Nпэн, кВт |
2250 |
2540 |
2940 |
3280 |
3570 |
3810 |
4020 |
4170 |
||
1.6. Удельный расход электроэнергии на дутье Эд, кВт·ч/Гкал |
4,64 |
3,52 |
2,98 |
2,60 |
2,51 |
4,56 |
4,44 |
5,05 |
||
1.7. Удельный расход электроэнергии на тягу Эт, кВт·ч/Гкал |
3,09 |
1,73 |
1,12 |
0,71 |
0,58 |
0,50 |
0,43 |
0,37 |
||
1.8. Удельный расход электроэнергии на тягу и дутье Эт + д, кВт·ч/Гкал |
7,73 |
5,25 |
4,10 |
3,31 |
3,09 |
5,06 |
4,87 |
5,42 |
||
1.9. Удельный расход электроэнергии на питательный электронасос Эпэн, кВт·ч/т воды |
11,25 |
9,78 |
8,78 |
8,16 |
7,60 |
7,12 |
6,70 |
6,22 |
||
1.10. Удельный расход тепла на собственные нужды , % |
0,0856 |
0,0785 |
0,0770 |
0,0733 |
0,0760 |
0,0733 |
0,0754 |
0,0752 |
||
2. Поправки к q2 (%) на изменение: 2.1. температуры холодного воздуха на ± 10 °C |
± 0,09 |
|||||||||
2.2. температуры питательной воды на ± 10 °C |
± 0,059 |
|||||||||
2.3. температуры уходящих газов на ± 10 °C |
± 0,48 |
|||||||||
2.4. коэффициента избытка воздуха в режимном сечении, принятого в типовой характеристике, на |
± 0,52 |
|||||||||
3. Поправки к температуре уходящих газов (°C) на изменение: 3.1. температуры холодного воздуха на ± 10 °C |
+6,5 |
|||||||||
3.2. температуры питательной воды на ± 10 °C |
± 1,0 |
|||||||||
3.3. коэффициента избытка воздуха в режимном сечении, принятого в типовой характеристике, |
+2,6 |
|||||||||
ТИПОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА |
Тип ТГМЕ-206 |
|||||||
СРАВНЕНИЕ ДАННЫХ ТИПОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ С ДАННЫМИ ЗАВОДСКОГО РАСЧЕТА ПРИ СЖИГАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА |
||||||||
Показатель |
Типовая характеристика |
Заводской расчет |
||||||
Нагрузка, % |
||||||||
50 |
70 |
100 |
50 |
70 |
100 |
|||
1. Паропроизводительность котла Dк, т/ч |
335 |
470 |
670 |
335 |
470 |
670 |
||
2. Давление перегретого пара Pпе, МПа (кгс/см2) |
13,0 (132) |
13,20 (135) |
13,73 (140) |
13,0 (132) |
13,20 (136) |
13,73 (140) |
||
3. Температура перегретого пара tпе, °C |
545 |
|||||||
4. Расход пара промперегрева Dпп, т/ч |
310 |
430 |
590 |
310 |
430 |
590 |
||
5. Давление пара промперегрева на выходе в котел , МПа (кгс/см2) |
1,40 |
1,90 |
2,65 |
1,40 |
1,90 |
2,60 |
||
6. Температура пара промперегрева на входе в котел , °C |
300 |
310 |
333 |
300 |
310 |
333 |
||
7. Температура промперегрева на выходе из котла , °C |
531 |
545 |
545 |
535 |
545 |
545 |
||
8. Давление пара промперегрева на выходе из котла, , МПа (кгс/см2) |
1,3 (13,2) |
1,7 (17,5) |
2,4 (24,0) |
1,3 (13,2) |
1,7 (17,5) |
2,4 (24,0) |
||
9. Температура питательной воды tп.в, °C |
209 |
221 |
243 |
219 |
228 |
243 |
||
10. Температура холодного воздуха tх.в, °C |
15 |
15 |
15 |
30 |
30 |
30 |
||
11. Температура воздуха на входе в РВП , °C |
20 |
23 |
25 |
30 |
30 |
30 |
||
12. Температура уходящих газов Tух, °C |
110 |
120 |
135 |
118 |
121 |
125 |
||
13. Коэффициент избытка воздуха в рассечке экономайзера |
1,05 |
|||||||
14. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах αух |
1,26 |
1,23 |
1,20 |
1,33 |
1,237 |
1,25 |
||
15. Потери тепла с уходящими газами q2, % |
4,87 |
5,27 |
5,89 |
4,41 |
4,78 |
4,93 |
||
16. Потери тепла с химической неполнотой сгорания q3, % |
0 |
0 |
0 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
||
17. Потери тепла с механической неполнотой сгорания q4, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
18. Потери тепла в окружающую среду q5, % |
0,60 |
0,43 |
0,30 |
0,60 |
0,43 |
0,30 |
||
19. Коэффициент полезного действия брутто, , % |
94,53 |
94,30 |
93,81 |
94,49 |
94,29 |
94,27 |
||
1.1. Котел ТГМЕ-206 ПО «Красный котельщик» - газомазутный, газоплотный с естественной циркуляцией, двухступенчатой схемой испарения и промежуточным перегревом пара, предназначен для работы в блоке с турбиной K-200-130 ЛМЗ.
Основные расчетные параметры котла при сжигании мазута и природного газа приведены в табл. 3 и 6.
1.2. Котельный агрегат имеет П-образную компоновку и состоит из топочной камеры и опускной конвективной шахты, соединенных в верхней части горизонтальным газоходом. Топочная камера имеет призматическую форму и в плане представляет собой прямоугольник размером 7680×18000 мм.
В топочной камере размещены нижняя и верхняя радиационные ступени пароперегревателя (РПП). В верхней части топочной камеры расположена ширмовая ступень пароперегревателя (ШПП). Потолок топочной камеры, переходного горизонтального газохода и задняя стена конвективной шахты экранированы трубами потолочно-настенной ступени пароперегревателя.
В переходном горизонтальном газоходе расположены по ходу газов:
- 1 конвективная ступень пароперегревателя (КПП-1);
- 2 конвективная ступень пароперегревателя (КПП-П);
- 3 ступень промежуточного пароперегревателя (ПрПП-П);
- 1 ступень промежуточного пароперегревателя (ПрПП-1).
В опускном конвективном газоходе расположен экономайзер.
Объем топочной камеры 2160 м3.
Тепловое напряжение топочной камеры при номинальной нагрузке составляет 257,8 кВт/м3 [221,9×103 ккал/(м3·ч)].
1.3. Топочная камера оборудована 12 вихревыми газомазутными горелками, установленными на задней стене топочной камеры в два яруса (по шесть на каждом ярусе). Горелки нижнего яруса установлены на отметке 6150 мм, верхнего на отметке 8750 мм. Горелки укомплектованы паромеханическими форсунками ТКЗ-6 производительностью 4,5 т/ч при давлении мазута 3,5 МПа (около 35 кгс/см2), давлении пара 0,8 - 1,3 МПа (8 - 13 кгс/см2). Расход пара на форсунку составляет 140 кг/ч.
1.4. На котле установлен один регенеративный воздухоподогреватель РВП-98Н, расположенный вне здания котельной. Для предварительного подогрева воздуха используются калориферы CO-110 и рециркуляция горячего воздуха на стороне всасывания дутьевых вентиляторов.
1.5. Для регулирования температуры свежего пара, пара промперегрева и защиты поверхностей нагрева пароперегревателя на котле установлены три ступени впрыска собственного конденсата. На первый и второй впрыск подведена также питательная вода.
1.6. Котельная установка укомплектована:
- двумя дутьевыми вентиляторами ВДН-25×2 подачей с запасом 10 % и с учетом уплотнения потолка 414,3×103 м3/ч каждый, давлением с запасом 16,8 % - 9050 Па (905 кгс/м2), мощностью двигателя 1600/685 кВт и частотой вращения 1600/750 об/мин;
- одним осевым дымососом ДОД-31,5 ФГМ подачей с запасом 5 % 1210×103 м3/ч, давлением с запасом 7 % 3830 Па (383 кгс/м2), мощностью двигателя 1700 кВт и частотой вращения 500 об/мин;
- одним дымососом рециркуляции газов подачей 334,5×103 м3/ч, давлением с запасом 15,6 % 4300 Па (430 кгс/м2), мощностью двигателя 800 кВт и частотой вращения 744 об/мин.
1.7. Для очистки поверхностей нагрева проектом предусмотрены: паровая обдувка поверхностей пароперегревателя (4 обдувочных аппарата ОГ-У-8А и 4 аппарата ОГ-У-8, находящихся в горизонтальном газоходе), паровая обдувка и обмывка регенеративного воздухоподогревателя и дробевая очистка экономайзера.
1.8. Технически возможный минимум нагрузки котла составляет 30 % номинальной исходя из условия обеспечения надежности гидродинамики, и безопасного температурного режима поверхностей нагрева котла.
2.1. Типовая энергетическая характеристика составлена на основании результатов испытаний котла ТГМЕ-206 (№ 4) Джамбульской ГРЭС с использованием руководящих материалов и методических указаний по нормированию технико-экономических показателей котлов.
Типовая энергетическая характеристика может служить основой для составления нормативных характеристик котлов ТГМЕ-206, работающих под наддувом при сжигании природного газа и с включенным дымососом при сжигании мазута. Для котлов ТГМЕ-206, имеющих конструктивные отличия, необходимо при использовании данной характеристики вводить коррективы на удельные расходы электроэнергии на привод тягодутьевых машин.
Характеристика отражает среднюю экономичность котла, работающего с турбиной K-200-130 ЛМЗ.
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. Характеристика топлива:
- сернистый мазут M100: Sp = 2,0 %, Wp = 1,5 %, Ap = 0,14 %, =39,826 МДж (9505 ккал/кг);
- природный газ: , , , , .
2.2.2. Температура мазута (tм) перед форсунками 120 °C из условий обеспечения вязкости мазута M100, равной 2,5° ВУ, согласно § 15.41. ПТЭ (М.: Энергия, 1977).
2.2.3. Среднегодовая температура холодного воздуха (tх.в) на входе в дутьевой вентилятор 15 °С.
2.2.4. Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель при сжигании мазута 70 °C на номинальной нагрузке (§ 17.25 ПТЭ). При изменении нагрузки котла от 100 до 50 % номинальной температура воздуха повышается от 70 до 80 °C для улучшения условий работы «холодной» набивки РВП. При сжигании природного газа предварительный подогрев воздуха не производится.
2.2.5. Нагрев воздуха в дутьевых вентиляторах () подсчитан по мощности, потребляемой вентиляторами:
- при сжигании мазута по формуле
- при сжигании газа по формуле
где - коэффициент полезного действия вентилятора взят из аэродинамического расчета, %;
- теплопроизводительность котла, Гкал/ч;
- коэффициент избытка воздуха нагнетаемого вентилятором.
Нагрев воздуха в дутьевых вентиляторах в диапазоне нагрузок 50 - 100 % номинальной составил 3 - 4 °С.
2.2.6. Температура питательной воды (tп.в) на номинальной нагрузке 243 °C согласно «Типовой энергетической характеристике нетто турбоагрегата K-200-130 ЛМЗ» (М.: СПО ОРГРЭС, 1972).
При изменении нагрузки котла от 100 до 30 % номинальной температура питательной воды понижается от 243 до 195 °С.
2.3. Расчет типовой энергетической характеристики проведен в соответствии с указаниями «Теплового расчета котельных агрегатов (нормативный метод)» (М.: Энергия, 1973). Объем расчетов и полученные данные приведены в табл. 1, 2 и 4, 5 данной Типовой энергетической характеристики.
2.3.1. Коэффициент полезного действия брутто котла и потери тепла с уходящими газами (q2 %) подсчитаны в соответствии с методикой, изложенной в книге Я.Л. Пеккера «Тепломеханические расчеты по приведенным характеристикам топлива» (М.: Энергия, 1977):
при сжигании мазута
при сжигании природного газа
где
αух и - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах и температура уходящих газов за дымососом при работе с включенным дымососом и за РВП при работе котла под наддувом;
Δα - присосы, перетоки воздуха в газовом тракте;
- коэффициент избытка воздуха в рассечке экономайзера;
- коэффициент, учитывающий влияние изменения теплоемкости продуктов сгорания при изменении температуры
KQ - коэффициент, учитывающий влияние, предварительного подогрева воздуха и топлива теплом извне.
2.3.2. Оптимальный коэффициент избытка воздуха в режимной точке определенный на основе испытаний, составил 1,05 % диапазоне нагрузок 50 - 100 % номинальной при сжигании природного газа и мазута и возрастает до 1,33 при нагрузке 30 % Dном при сжигании газа.
2.3.3. Присосы воздуха по тракту «режимное сечение - дымосос» (Δα %) при сжигании мазута и работе котла с уравновешенной тягой по результатам испытаний составили на номинальной нагрузке 20 %. С изменением нагрузки котла значение присосов воздуха определялось по формуле
Перетоки воздуха в РВП при сжигании природного газа и работе котла под наддувом на номинальной нагрузке приняты равными 15 % (согласно результатам испытаний).
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 Типовой энергетической характеристике они отсутствовали.
2.3.5. Потери тепла от механической неполноты сгорания топлива (q4 %) при проведении тепловых испытаний не определялись и приняты 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 «Тепловому расчету котельных агрегатов» (нормативный метод) (М.: Энергия, 1973) по формуле
2.3.7. В суммарную потребляемую мощность котельной установки включены мощности приводов: питательного электронасоса, дутьевых вентиляторов, осевого, дымососа (при сжигании мазута), дымососа рециркуляции газов и регенеративного воздухоподогревателя.
Мощность (кВт), потребляемая электродвигателями дутьевых вентиляторов, приведена к параметрам воздуха на стороне всасывания = 15 °С и Pа = 730 мм рт. ст. по формуле
где - мощность дутьевого вентилятора при параметрах воздуха = 15 °C и абсолютном давлении Pа = 730 мм рт. ст.;
- мощность дутьевого вентилятора, определенная в опытах;
и - плотность воздуха при условиях эксплуатации и температуре 15 °C соответственно, кг/м3.
2.3.8. Удельные расходы электроэнергии на собственные нужды котла рассчитаны по мощности, потребляемой тягодутьевыми механизмами.
Удельный расход электроэнергии на привод питательного электронасоса рассчитан согласно типовой энергетической характеристике питательного электронасоса ПЭ-580-200/185-2 (Типовые энергетические характеристики питательных электронасосов ПЭ-720-185-2, ПЭ-580-200/185-2, ПЭ-500-180-4, ПЭ-380-200/185-2 и ПЭ-270-150-3. М.: СПО Союзтехэнерго 1981).
Мощность, потребляемая приводом РВП, взята из паспорта на привод РВП-98Н
2.3.9. В удельный расход тепла на собственные нужда котла при сжигании мазута включены: потери тепла в калориферах, на паровую обдувку РВП, продувку котла с учетом возврата тепла из расширителя дренажей 0,8 МПа (8 кгс/см2). При сжигании газа в удельный расход тепла на собственные нужды включены только потери с продувкой. Потери тепла с продувкой котла [МВт (Гкал/ч)] подсчитаны с учетом использования продувочной воды в расширителе 0,8 МПа (8 кгс/м2) по формуле
Qобд = (Gобдjк.в - Gобдjобд)10-3,
где кг/мин (Р = 0,5 %);
Gобд, jобд - количество и теплосодержание пара, получаемого в расширителе при давлении 0,8 МПа;
jк.в - энтальпия котловой воды, ккал/кг.
Расход тепла на паровую обдувку РВП [МВт (Гкал/ч)] рассчитывался по формуле
Qобд = Gобдjобдτобд10-3,
где Gобд = 100 кг/мин;
jобд = 703 ккал/кг (при Pобд = 1,0 МПа, tобд = 250 °С);
τобд = 50 мин.
Режим обдувки - 3 аппарата с продолжительностью обдувки 50 мин с включением один раз в сутки.
Расход тепла на предварительный подогрев воздуха в калориферах (Гкал/ч) определялся по формуле
где - коэффициент избытка воздуха на входе в воздухоподогреватель;
- теоретически необходимое количество воздуха, м3/кг топлива;
- средняя теплоемкость воздуха, ккал/(м3 °С);
- подогрев воздуха в калорифере, °C;
- расход топлива, т/ч.
Удельный расход тепла на калориферы (%) рассчитывался по формуле
2.3.10. В удельный расход тепла на собственные нужды котла не включены расходы тепла на обдувку поверхностей нагрева в горизонтальном газоходе. При задействовании данных средств очистки в каждом конкретном случае необходимо вводить коррективы в значение . Расход тепла на обдувку поверхностей нагрева в горизонтальном газоходе рассчитывается в данном случае по формуле
где Z - количество обдувочных аппаратов, шт.;
d - расход пара на один обдувочный аппарат, кг/мин;
- продолжительность обдувки, мин.
2.3.11. В удельный расход тепла на собственные нужды котла на мазуте не включены потери тепла на мазутное хозяйство согласно Нормам расхода тепла на мазутные хозяйства тепловых электростанций (М.: СПО Союзтехэнерго, 1984). Они подсчитываются для каждого конкретного случая, при этом учитываются такие факторы, как материал резервуаров, (металл или железобетон), общая длина паропроводов, мазутопроводов, продолжительность доставки мазута на электростанцию и др.
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 формул. Поправки к q2 при сжигании мазута приведены на рис. 5, а при сжигании природного газа - на рис. 13. Поправки к температуре уходящих газов (°С) приведены соответственно на рис. 6 и 14.
Поправки к q2 на изменение температуры и влажности мазута, температуры холодного воздуха определены расчетным путем.
3.1.1. Поправка (%) на изменение влажности мазута
Δq2 = ± 0,015 · (WP - 1,5).
3.1.2. Поправка (%) на изменение температуры мазута, подаваемого в котел, рассчитана по влиянию изменения KQ на q2
Δq2 = -0,44 · 10-3(tх.в - 120).
3.1.3. Поправка (%) на изменение температура холодного воздуха:
- при сжигании
Δq2 = -0,043(tх.в - 15),
- при сжигании природного газа
Δq2 = -0,009(tх.в - 15),
3.2. Поправки к q2 и Tух на изменение температуры воздуха на входе в РВП, питательной воды, коэффициента избытка, воздуха определены по данным тепловых испытаний.
3.2.1. Поправки к q2 (%) и Tух (°С) на изменение температуры воздуха на входе в РВП при сжигании мазута:
3.2.2. Поправки к q2 (%) и Tух (°С) на изменение температуры питательной воды при сжигании мазута и природного газа
3.2.3. Поправка к Tух (°С) на изменение температуры холодного воздуха при сжигании природного газа
.
3.2.4. Поправки к q2 (%) и Tух (°С) на изменение коэффициента избытка воздуха в режимном сечении:
- при сжигании мазута
- при сжигании природного газа
3.3 Поправка к q2 (%) на отклонение температуры уходящих газов рассчитана по влиянию изменения температуры уходящих газов на q2:
- при сжигании
- при сжигании природного газа
3.4. Пользование системой поправок поясняется следующим примером.
Котел работает на мазуте при нагрузке 600 т/ч при измененных условиях эксплуатации:
- влажность мазута 2,3 %;
- температура мазута 110 °C;
- температура холодного воздуха +25 °C;
- температура воздуха на входе в воздухоподогреватель 75 °C;
- температура питательной воды 235 °С.
Из значений параметров, указанных выше, вычитаются значения тех же параметров, указанные в битовой энергетической характеристике. Знак разности указывает направление изменения значения каждого параметра. Поправки находятся по рис. 5, 6, 13 и 14 либо подсчитываются по формулам, указанным выше.
Для данного примера значения разностей и поправок будут составлять:
Поправки |
||
к Δq2 |
к |
|
ΔWP = 2,3 - 1,5 = 0,8 % |
+0,012 |
- |
Δtтл = 110 - 120 = -10 °C |
+0,0044 |
- |
Δtх.в = 25 - 15 = 10 °C |
-0,43 |
- |
|
+0,15 |
+3,5 |
∆tп.в = 235 - 238 = -3 °C |
-0,0177 |
-0,3 |
В сумме |
-0,2813 |
+3,2 |
Нормативные значения q2 и для измененных условий эксплуатации составляет:
где q2 = 6,65 % и = 148,5 °C определены по Типовой энергетической характеристике котла.
СОДЕРЖАНИЕ