Расчет компонентов сгорания по газу

Для газового топлива α=1,23

Объемный расход воздуха

м³/кг

Расчет продуктов дымовых газов

Объемный расход трехатомных газов

м³/кг

Объемный расход азота

м³/кг

Объемный расход водяных паров

м³/ м³

 

Объем уходящих газов

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА

Контроль качества топлива на электростанциях, как и учет его расхода, имеет особенно важное значение, так как в себестоимости вырабатываемой электрической и тепловой энергии доля затрат на топливо достигает 65 – 70 %. Основным показателем эффективности использования топлива является удельный расход его на производство энергии: чем он ниже, тем выше экономичность электростанции. Снижение удельного расхода топлива на электростанциях осуществляется комплексом мероприятий, включающих повышение параметров пара и единичной мощности энергоблоков, совершенствование тепловых схем и теплового оборудования, а также схем и методов подготовки и сжигания топлива с организацией оперативного и надежного контроля его качества.

На электростанциях осуществляют контроль топлива двух видов: входной и эксплуатационный. Цель входного контроля – определение качества топлива, поступающего на электростанцию, позволяющее правильно решать вопросы его складирования и использования. Другой важной задачей входного контроля является выявление партий топлива, качество которого не соответствует требованиям стандартов или расчетных удостоверений, представляемых предприятиями – поставщиками [1].

Эксплуатационный контроль организуют для определения количества и качества топлива, направляемого непосредственно на сжигание, и последующего определения его удельного расхода на производство электрической и тепловой энергии. Значительные объемы сжигания топлива и производства электроэнергии требуют высокой точности и надежности определения его качества, что может быть обеспечено только при правильной организации опробования топлива. Под опробованием понимают процесс, состоящий из трех операций:

отбора объединенной (первичной) пробы от партии поступившего на электростанцию топлива или его суточного (сменного) расхода;

подготовки пробы к анализу, включающей операции по ее измельчению и перемешиванию (усреднению) в случае твердого топлива и сокращению до массы 0,5 – 7 г в случае твердого или жидкого топлива;

проведения анализов полученных таким образом аналитических проб.

Для систематического контроля за качеством газа на электростанциях оборудуют газоотборные линии, удобные для отбора разовых проб и установки регистрирующих приборов.

При избыточном давлении в газопроводе выше 101,3 кПа на газоотборной линии перед точкой отбора газа должен быть установлен редуктор для снижения избыточного давления до 10,1 – 50,5 кПа.

Для непрерывного отбора газа и получения его средних проб применяют автоматические отборники, обеспечивающие отбор части газа пропорционально его расходу. Такой отбор может осуществиться непрерывно или периодически накапливанием достаточного числа порций. При непрерывном отборе средних проб технически трудно обеспечить дозировку малых количеств отбираемого газа. При периодическом накапливании порций газа в пробу пропорциональность отбора может быть достигнута двумя способами:

устанавливается необходимая постоянная частота отбора порций, а объем каждой из них автоматически изменяется пропорционально расходу;

объем порций остается все время постоянным (независимо от расхода), а частота отбора автоматически изменяется пропорционально расходу.

Проба газового топлива обычно не нуждается в предварительной подготовке. Однако при заметной запыленности пробу перед анализом необходимо очистить от пыли фильтрацией через марлевый или ватный фильтр. Также удаляют из газа пары воды при их содержании более 10 г/м³.

Контроль газового топлива на электростанциях может осуществляться лабораторными методами с периодическим отбором проб газа и их анализа и автоматически с применением регистрирующих и показывающих непрерывно действующих приборов.

Для всех электростанций обязательно определение низшей теплоты сгорания на сухое состояние Qi^d, а также плотности газа при содержании влаги более 2 г/м³. Все пересчеты Q_i^d и ρ^d производят на сухой газ при стандартных условиях. Вычисление средневзвешенных значений теплоты сгорания за декаду и отчетный месяц производят по лабораторным анализам разовых, среднесуточных или средних многосуточных (обычно за 3 – 5 суток) проб с учетом расхода газа за соответствующий период. Средневзвешенные значения качественных характеристик газа за декаду или месяц определяют из указанных выше величин с учетом суточных расходов газа за рассчитываемый период [1].

РЕЗЕРВНОЕ ТОПЛИВО

На проектируемой станции резервным топливом является мазут марки М-100 с теплотой сгорания Q_н^р=39,9 МДж/кг. Основные характеристики мазута показаны в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Основные характеристики мазута марки М-100

Наименование показателя	Значение
tкип, °С
υкин50, мм2/с
tзаст, °С
S, %	0,39
H2O, %	0,15
Мех. прим., %	0,01
А, %	0,03
Qнр, МДж/кг	39,9

 

В таблице 4.3 представлен элементарный состав мазута.

Таблица 4.3

Элементарный состав мазута

Наименование показателя	Значение, %
C r	87,33
H r	11,90
Sr	0,39
O r	0,20
N r
Wr	0,15
Ar	0,03

 

Мазут на электростанцию доставляют железнодорожным транспортом, в цистернах большой емкости. Подогретый мазут сливается из цистерн в межрельсовые лотки и по ним направляется в приемную емкость, перед которой установлена фильтр-сетка и гидрозатвор. Подогрев осуществляться снабжением цистерн обогревательными «рубашками». Температура подогрева мазута для марки М100 составляет 60-70°С. Из приемных емкостей мазут насосами откачивается в резервуары – мазутохранилища, где постоянно поддерживается повышенная температура для сохранения текучести мазута. Подогревают его в циркуляционной системе: насосом непрерывно откачивают мазут из резервуара, прогоняют его через трубчатый теплообменник и возвращают обратно в резервуар.

Подача мазута из хранилища в котельную осуществляется насосами по магистральным трубопроводам, снабженным паровыми "спутниками" - параллельно проложенными трубами, в которые подается пар. Мазутопровод и труба-спутник покрываются общей теплоизоляцией. Перед поступлением мазута в магистральный мазутопровод он проходит через подогреватель и фильтр грубой очистки, затем фильтр тонкой очистки. Подогреватель обеспечивает поддержание оптимальной температуры, а следовательно и вязкости, фильтры задерживают примеси, способные забивать узкие каналы мазутных форсунок.

На рис. 4.2 приведена схема мазутного хозяйства.

Рисунок 4.2 - Схема подачи жидкого топлива

1 — цистерна; 2 — желоб сливной; 3 — приемная емкость; 4 — эстакада; 5 — фильтр тонкой очистки; 6, 22 — мазуто-меры; 7, 20 — паровые подогреватели; 8 — клапан сливной; 9, 27— насосы; 10 — подогреватель жидких присадок паро­вой; 11, 13, 26— фильтры грубой очистки; 12— линия рециркуляции мазута на разогрев доставочной емкости; 14 — конденсатный бак; 15 — линия возврата мазута к насосам; 16 — клапан рециркуляции мазута помимо котлов; 17— на­сосы перекачивающие; 18— насос-дозатор; 19— бак жидких присадок; 21 — расходная емкость; 23— клапан рецирку­ляции мазута; 24 — участок циркуляционный; 25 — основная емкость.

Вдоль железнодорожных путей сооружается эстакада 4 для обслуживания цистерн 1. Слив мазута осуществляется через нижний сливной прибор самотеком в межрельсовый сливной желоб 2 и далее в приемную емкость 3. Они снабжены трубчатыми паровыми подогревателями для поддержания необходимой температуры 70°С. Далее мазут проходит предварительную очистку в фильтрах грубой очистки 13 и поступает в основной резервуар 25. Потом насосами 27 мазут перекачивается в расходную емкость 21, предварительно еще раз пройдя очистку в фильтрах грубой очистки 26. В расходной емкости также поддерживается необходимая температура мазута паровыми подогревателями 20, расположенными внутри расходной ем­кости. Затем мазут, пройдя третью ступень фильтров 11 грубой очистки, насосами 9 по­дается на внешние мазутные подогреватели 7, где он подогревается до температуры, не­обходимой для полного сжигания в горел­ках. Перед подачей к котлам мазут проходит последнюю ступень очистки — фильтры 5 тонкой очистки. В случае останова котла от­крывается клапан 16 рециркуляции мазута, который пропускает мазут в расходную ем­кость.

Расход топлива опреде­ляется мазутомерами 6 как на прямой, так и на обратной линиях к котельной. Это необ­ходимо для определения разности расходов мазута, потребляемого котлами.

Жидкие присадки смешиваются с мазутом после первой ступени фильтров грубой очистки 13. Жидкие присадки подаются из бака 19 насосом-дозатором 18. При этом их подогревают в паровом подогревателе 10. Конденсат отработавшего пара скапливается в конденсатном баке 14, затем после очистке его возвращают в пароводяной тракт котла.

4.8. ВЫВОД

В этом разделе было рассмотрено газовое и мазутное хозяйство проектируемой тепловой электростанции. Описано, каким образом топливо поступает на станцию, как оно хранится и доставляется к горелкам. Произведен расчет низшей теплоты сгорания газа кДж/м³, рабочий расход топлива Враб=362,15 т/ч, объем дымовых газов .

 

 

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС