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.

 

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 Q_сл - расход тепла при сливе мазута из железнодорожных цистерн и пропарке их после слива;

Q_под - 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;

Q_xp - 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 (Q_сл) из железнодорожных цистерн и пропарке их после слива, Гкал (ГДж)

Q_сл = q_слG_сл,                                                             (2)

где q_сл - удельный расход тепла при сливе, определенный по рисункам 1 - 3 настоящих Норм, Гкал/т (ГДж/т);

G_сл - количество мазута, поступившего на слив за расчетный период времени, т.

4.2 При подогреве мазута в подогревателях (Q_под), Гкал (ГДж)

Q_под = q_подG_сж,                                                         (3)

где q_под - удельный расход тепла при разогреве, определенный по рисунку 4 настоящих Норм, Гкал/т (ГДж/т);

G_сж - количество мазута, сожженного в котельной за расчетный период времени, т.

4.3 При транспортировке мазута по трубопроводам (Q), Гкал (ГДж)

Q = qG_сжL_м,                                                            (4)

где q - удельный расход тепла при транспортировке мазута по трубопроводам, определенный по рисунку 5 настоящих Норм, Гкал/(т · м) [ГДж/(т · м)];

L_м - 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 (q_под), учитываемые при проектировании эксплуатации мазутного хозяйства

4.4 При транспортировке пара по трубопроводам (Q), Гкал (ГДж)

Q = qG_пL_п,                                                        (5)

где q - удельный расход тепла при транспортировке пара по трубопроводам, определенный по рисунку 5 настоящих Норм, Гкал/(т · м) [ГДж/(т · м)];

G_п - количество пара, поступившего на мазутное хозяйство за расчетный период времени, т;

L_п - длина паропроводов, м.

4.5 При хранении мазута в резервуарах (Q_xp), Гкал (ГДж)

Q_xp = q_xpG_хрt_р,                                                          (6)

где q_xp - удельный расход тепла при хранении мазута, определенный по рисунку 6 настоящих Норм, Гкал/(т · ч) [ГДж/(т · ч)];

G_xp - среднее количество мазута, находившегося в резервуарах склада топлива за расчетный период времени, т;

t_р - количество часов в расчетном периоде времени, ч.

4.6 При поддержании мазутного хозяйства в режиме «горячего резерва» (Q), Гкал (ГДж)

Q = qG_мt_гр,                                                         (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)];

G_м - производительность мазутонасосной, т/ч;

t_гр - 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 (G_сл) и сожженного в котельной (G_сж) 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 (G_xp), 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 t_в(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 - Q_к,                                                          (11)

где Q_к - количество тепла, вносимое в тепловую схему ТЭС с конденсатом от мазутного хозяйства, Гкал (ГДж).

8.1 Количество тепла (Q_к), вносимое в тепловую схему ТЭС с конденсатом от мазутного хозяйства, определяется по формуле

Q_к = G_кi_к,                                                               (12)

где G_к - количество конденсата, возвращаемое от мазутного хозяйства, т;

i_к - теплосодержание конденсата, Гкал/т (ГДж/т).

8.2 Количество и температура конденсата, возвращаемого от мазутного хозяйства, определяются по штатным приборам.

8.3 Теплосодержание конденсата (i_к) 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.

Приложение А

(справочное)

ПРИМЕР РАСЧЕТА НОРМАТИВНОГО РАСХОДА ТЕПЛА (ПАРА) НА ЭКСПЛУАТИРУЕМОЕ МАЗУТНОЕ ХОЗЯЙСТВО ЗА 1 мес

1. Исходные данные

Количество поступившего на слив мазута марки М100 за 1 мес, G_сл............. 200000 т

Количество мазута, сожженного в котельной за 1 мес, G_сж............................. 180000 т

Среднее количество мазута, находившееся на складе, G_xp............................... 240000 т

Средняя температура наружного воздуха, t_в.......................................................... -12 °С

Длительность доставки мазута на энергообъект, t₁................................................ 2 сут

Число часов за мес, t_р................................................................................................. 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, L_м........................................................................... 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, L_п............................................................................... 3000 м

Теплосодержание пара, подаваемого на мазутное хозяйство, i_п................ 0,70 Гкал/т

Теплосодержание конденсата после мазутных подогревателей, i...... 0,140 Гкал/т

Теплосодержание конденсата,

возвращаемого от мазутного хозяйства, i_к................................................... 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 t_в = -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 (q_сл)

q_сл = 0,0535 Гкал/т.

2.2 По рисунку 4 определяется удельный расход тепла на подогрев мазута, подаваемого на сжигание (q_пoд) при t = 120 °С

q_пoд = 0,0472 Гкал/т.

2.3 По рисунку 5 определяются удельные расходы тепла при транспортировке мазута q и пара q по трубопроводам при t_в = -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 t_в = -12 °C

q = 0,019 Гкал/ч.

2.6 Рассчитывается расход тепла на подогрев мазута при его сливе и пропарке цистерн после слива

Q_сл = q_слG_сл = 0,0535 · 200000 = 10700 Гкал.

2.7 Рассчитывается расход тепла на подогрев сожженного мазута

Q_под = q_подG_сж = 0,0472 · 180000 = 8496 Гкал.

2.8 Рассчитывается расход тепла в окружающую среду при транспортировке мазута по трубопроводам

Q = qG_сжL_м = 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 = qGt_р = 21 · 10^-6 · 60000 · 720 = 907,2 Гкал;

Q = qGt_р = 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 = Q_сл + Q_под + 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 : i_п = 23595,2 : 0,7 = 33707,4 т.

2.12 Рассчитывается расход тепла в окружающую среду при транспортировке пара по трубопроводам

Q = q · G · L_п = 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

Q_к = G_кi_к = 23495,5 · 0,08 = 1879,6 Гкал.

2.16 Определяется нормативный технологический расход тепла на собственные нужды

Q = Q - Q_к = 24372,4 - 1879,6 = 22492,8 Гкал.

Приложение Б

(справочное)

ПРИМЕР РАСЧЕТА РАСХОДА ТЕПЛА (ПАРА) НА ПРОЕКТИРУЕМОЕ МАЗУТНОЕ ХОЗЯЙСТВО ЗА 1 ч

1 Исходные данные:

Фронт слива, n................................................................................................ 112 цистерн

Минимальная температура окружающего воздуха в районе размещения, t_в...... -25 °С

Максимальный часовой расход мазута в котельную, G_сж................................... 560 т/ч

Суммарная вместимость склада жидкого

топлива (мазута), G_xp............................................................................................ 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, G_ц......................................................................................... 640 т/ч

Общая длина мазутопроводов, L_м........................................................................... 8000 м

Общая длина паропроводов, L_п............................................................................... 6000 м

Расчетный срок доставки мазута по железной дороге на ТЭС, t₁.............. более 3 сут

Средняя вместимость одной железнодорожной цистерны, G_цист............................ 55 т

Теплосодержание пара, поступающего на мазутное хозяйство, i_п............... 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 (q_сл) марки M100 с длительностью доставки (t₁) более 3 сут при температуре наружного воздуха t_в = -25 °С

Q_сл = 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 t_в = -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

Q_сл = q_cлnG_цист = 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 = qG_cж = 0,0472 · 560 = 26,4 Гкал/ч;

Q = qG_ц = 0,045 · 640 = 28,8 Гкал/ч.

2.8 Рассчитывается часовой расход тепла, расходуемый в окружающую среду при транспортировке мазута по трубопроводам

Q = qG_cжL_м = 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 : (i_п - i) = 62,4 : (0,7 - 0,14) = 111,4 т/ч;

G = Q : i_п = 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 = qG_пL_п = 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 : (i_п - i) = 232,0 + 9,2 : (0,7 - 0,14) = 248,4 т/ч

(в том числе на ПСУ - 120,5 т/ч).

 

СОДЕРЖАНИЕ