Приложение 1 к приказу Министра энергетики Республики Казахстан от 6 января 2017 года № 2

• 1

1. Настоящая Методика расчета норм расхода газомазутного топлива при сжигании бурых углей с выходом летучих веществ более 30% на тепловых электростанциях (далее – Методика) разработана в соответствии с подпунктом 2) статьи 5 Закона Республики Казахстан «О теплоэнергетике» и подпунктом 323) пункта 15 Положения о Министерстве энергетики Республики Казахстан, утвержденного постановлением Правительства Республики Казахстан от 19 сентября 2014 года № 994.

Пункт 1 изложен в новой редакции Приказа Министра энергетики РК от 27.12.2021 г. № 411 (см. редакцию от 06.01.2017 г.) (изменение вводится в действие с 21.01.2022 г.)
Пункт 1 изложен в новой редакции Приказа Министра энергетики РК от 27.02.2025 г. № 103-н/қ (см. редакцию от 27.12.2021 г.)(изменение вводится в действие с 16.03.2024 г.)

2. В настоящей Методике применяются следующие основные понятия и определения:

1) паропроизводительность котла - объем производимого агрегатом пара за один час (далее - ч);

2) шлакование - прилипание размягченных частиц золы к поверхностям нагрева котла по ходу уходящих газов;

3) шлакоудаление - удаление из топки парового котла очаговых остатков, образующихся при сжигании твердого топлива;

4) номинальный расход топлива - количество топлива, расходуемое котлом при номинальной нагрузке;

5) номинальная нагрузка котла - полная мощность котла без учета коэффициента полезного действия (далее - КПД) по теплоте сгорания топлива;

6) теплотворная способность топлива - количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива;

7) запас по производительности мельниц - производительность, приходящаяся на единицу полезной мощности при коэффициенте использования больше единицы и заданной тонкости помола;

8) пылеприготовительные установки - устройства, предназначенные для подготовки топлива, поступающего в котел;

Иные понятия и определения, используемые в настоящей Методике, применяются в соответствии с законодательством Республики Казахстан в области электроэнергетики.

3. Расчет норм расхода газомазутного топлива при сжигании бурых углей с выходом летучих веществ более 30% на тепловых электростанциях учитывает состав и режим работы оборудования.

4. Расчет норм расхода газомазутного топлива, при сжигании бурых углей с выходом летучих веществ более 30% на тепловых электростанциях учитывает минимальный расход газомазутного топлива на растопку паровых котлов с поперечными связями и пуски блоков, на технологические нужды, при различных отклонениях в работе основного и вспомогательного оборудования, на восполнение недостающего количества тепловой энергии, при сжигании угля ухудшенного качества для обеспечения заданного графика нагрузки.

5. Для типов энергетических котлов и блоков, не вошедших в настоящую Методику, рекомендуется использовать расчеты в соответствии с техническими паспортами и инструкциями по эксплуатации заводов изготовителей. При этом учитываются нормативные технические стандарты (СНиП, ГОСТ, нормативы) и регламенты Республики Казахстан, международные стандарты и акты, принятые как гармонизированные и адаптированные нормы на территории Республики Казахстан.

6. Минимальный расход газомазутного топлива складывается из расходов на растопку котлов и пуск блоков, технологических нужд при различных отклонениях в работе основного и вспомогательного оборудования, восполнения недостающего количества тепла при сжигании угля низкого качества для обеспечения заданного графика нагрузки.

7. При ограничении паропроизводительности котлов предусматривается повышение температуры в топке для обеспечения выхода жидкого шлака (для котлов с жидким шлакоудалением).

8. Нормы расхода газомазутного топлива на одну растопку из холодного состояния (при полностью остывшем котле и паропроводах) для котлов различных типоразмеров, при условии их безопасной эксплуатации, согласно таблице 1 приложения 1 к настоящей Методике.

9. Нормы расхода газомазутного топлива (в пересчете на условное топливо) на пуски блоков различной мощности из холодного состояния (tцвд150C) согласно таблице 2 приложения 1 к настоящей Методике.

10. Расход газомазутного топлива на растопку котлов из других тепловых состояний определяется как доля от нормы расхода газомазутного топлива на растопку из холодного состояния в зависимости от остаточного давления в барабане котла, согласно рисунку 1 приложения 2 к настоящей Методике.

11. Расход газомазутного топлива на растопку котлов из других тепловых состояний составляет: из горячего состояния (при давлении пара, близком к номинальному) 35-45% расхода топлива на растопку из холодного состояния, из неостывшего состояния (промежуточное между холодным и горячим состоянием) 75-85% расхода топлива на растопку из холодного состояния, согласно рисунку 1 приложения 2 к настоящей Методике.

12. Нормы расхода газомазутного топлива на технологические нужды, включают:

1) расход на поддержание устойчивого горения во время кратковременных разгрузок и остановов, связанных с отключением основного и вспомогательного оборудования;

2) расход при срабатывании пыли из бункеров;

3) расход при нарушении режима горения;

4) расход при включении автоматов подхвата факела.

13. Для предотвращения снижения теплотворной способности из-за повышения зольности, влажности углей ухудшаются их сыпучие свойства, возникают перебои в подаче топлива, нарушается устойчивость горения в топке, что требует увеличения количества кратковременных поддержек факела мазутом или газом.

14. Нормы расхода газомазутного топлива на технологические нужды в зависимости от относительного изменения теплотворной способности углей согласно рисунку 2 приложения 2 к настоящей Методике

15. Определение расхода газомазутного топлива для восполнения недостающего количества тепла при сжигании угля ухудшенного качества осуществляется для каждого котла, спроектированного на сжигание угля заданной марки с расчетными характеристиками и расходом топлива (Вк расч ), при номинальной нагрузке котла (Dном ).

16. В соответствии с нормами проектирования предусматривается резерв производительности пылеприготовительных установок (Кз ), который позволяет при некоторых отклонениях основных качественных характеристик топлива работать с номинальной нагрузкой.

17. При ухудшении качества угля для поддержания заданных нагрузок используется запас производительности мельниц путем подачи дополнительного количества угля. При дальнейшем ухудшении качества угля, когда запас производительности мельниц полностью исчерпан, добавляется газомазутное топливо для восполнения недостающего количества тепла.

18. Расход газомазутного топлива на восполнение тепла определяется по номограммам рисунка 3 (а, б) приложения 2 к настоящей Методике. Номограммы построены в относительных величинах, поэтому применимы для бурых углей с выходом летучих веществ более 30% с различными качественными характеристиками при сжигании их на всех типах котлов, которая приведена в долях от расчетной теплотворной способности. Нагрузка котла (Qрн факт /Qр н  расч ) - в долях от номинальной (Dк /Dном ). Расход угля при разных нагрузках и качестве угля - в процентах от расчетного количества. Запас производительности мельниц оценивается коэффициентом Кз , определяемым путем сопоставления потребности котла в топливе при расчетном качестве и номинальной нагрузке котла с суммарной производительностью систем пылеприготовления, в соответствии с формулой:

где Вк расч  - расход угля расчетного качества при номинальной нагрузке котла, тонн/час, определяемый по формуле:

где Вк  - расход топлива на котел, тонн/час;

Вмц  - максимальная производительность мельницы по размолу

или сушке

  (из двух полученных значений производительности мельницы в расчет принимается меньшее значение), тонн/час;

- максимальная сушильная производительность, определенная при максимальной температуре и расходе сушильного агента, минимальной температуре аэросмеси за мельницей при нормативных присосах;

- максимальная рабочая размольная производительность мельницы, при условии обеспечения максимально возможного расхода сушильного агента и получения приемлемого качества пыли;

n - количество систем пылеприготовления, установленных на котле;

Кг  - средний коэффициент готовности системы пылеприготовления, характеризующий качество ремонта пылеприготовительного оборудования, мало зависит от типа мельниц и марки размалываемого твердого топлива.

19. Для базовых режимов работы электростанций с удовлетворительной организацией ремонта Кг  принимается равным 0,9. При изменении режима работы пылеприготовительного оборудования в часы прохождения максимума Кг  принимается равным 0,95. В случае невозможности обеспечения Кг  приводится его фактическое значение с одновременным указанием мероприятий, направленных на его повышение.

20. Определение расхода топлива в часы снижения нагрузки и ее последующего использования в часы пик производится в схемах с бункерами.

21. В левой части номограммы согласно рисунка 3 (а)приложение 2 к настоящей Методике, представлена зависимость расхода угля от его теплотворной способности (Qр н ).

В соответствии с параметрами согласно рисунка 3 приложения 2 к настоящей Методике при нагрузке котла 0,9 Dном , в случае снижения теплотворной способности до 0,8

расход угля увеличится до 114% от расчетной величины. При отсутствии увеличения требуемого расхода топлива происходит снижение нагрузки котла.

В правой части номограммы в зависимости от коэффициента запаса по производительности мельниц (Кз ) определяется расход газомазутного топлива на восполнение недостающего количества тепла при ухудшенном качестве угля. При Кз =1,0 расход газомазутного топлива составит 12,0% от всего расхода топлива в условном исчислении (точка Б), при увеличении на 10% запаса по производительности мельниц (при Кз =1,1) расход газомазутного топлива снизится на 3% от всего расхода топлива.

22. При отклонениях теплотворной способности твердого топлива от расчетной величины (использование топлива ухудшенного качества), согласно рисунку 3 (а) приложения 2 к настоящей Методике определяется расход мазутного топлива в зависимости от расхода угля и теплотворной способности используемого топлива.

23. Для котлов с жидким шлакоудалением одним из определяющих факторов надежной работы является выход жидкого шлака и предотвращение затягивания леток, поэтому для этих котлов помимо вышеуказанных статей расхода газомазутного топлива учитывается расход газомазутного топлива для обеспечения жидкого шлакоудаления. При ухудшении теплотворной способности угля температура в ядре факела снижается, что приводит к увеличению выхода жидкого шлака и требует добавки высококалорийного газомазутного топлива.

24. Определение расхода газомазутного топлива производится опытным и расчетным путем. На основании опытных данных, представленных на номограммах, согласно рисункам 4 (а, б) приложения 2 к настоящей Методике, строятся зависимости расхода газомазутного топлива от теплотворной способности твердого топлива, для обеспечения выхода жидкого шлака в процентах от всего топлива или от количества угля данного качества в условном исчислении при различных нагрузках котла Dк =(0,71) Dном .

Применение тугоплавкого угля с температурой начала нормального жидкого шлакоудаления tнж >1600ҮС в котлах с жидким шлакоудалением не рекомендуется. Уголь с tн >1600ҮС применяется только в котлах с твердым шлакоудалением.

25. Примеры расчета норм расхода газомазутного топлива при сжигании бурых углей с выходом летучих веществ более 30% на тепловых электростанциях приведены в приложении 3 к настоящей Методике.

Таблица 1. Нормы расхода газомазутного топлива на одну растопку котла из холодного состояния (в пересчете на топливо, с теплотворной способностью равной 7000 килокалорий/килограмм (далее - ккал/кг).

	
		
		
		
		
	
	

		

			

			
Паропроизводительность котла, тонн/час
			
			

			
Параметры пара
			
			

			
Норма, тонн
			
		
		

			

			
Давление, Мега Паскаль (далее - МПа) килограмм сила/сантиметр в квадрате (далее - кгс/см2)
			
			

			
Температура, С
			
		
		

			

			
Котлы барабанные на давление пара 14 МПа (140 кгс/см2 )
			
		
		

			

			
420

			
320

			
210
			
			

			
14 (140)

			
14 (140)

			
14 (140)
			
			

			
560

			
560

			
560
			
			

			
45

			
30

			
20
			
		
		

			

			
Котлы барабанные на давление пара 10 МПа (100 кгс/см2 )
			
		
		

			

			
230

			
220

			
160-170

			
110-120
			
			

			
10 (100)

			
10 (100)

			
10 (100)

			
10 (100)
			
			

			
510-540

			
510-540

			
510-540

			
510-540
			
			

			
18

			
18

			
14

			
10
			
		
		

			

			
Котлы барабанные на давление пара менее 4,5 МПа (45 кгс/см2 )
			
		
		

			

			
200-220

			
150-190

			
110-140

			
70-90

			
50 и менее
			
			

			
3,1-3,5 (31-35)

			
3,2-3,5 (32-35)

			
3,3-3,5 (33-35)

			
3,9-4,5 (39-45)

			
3,9-4,5 (39-45)
			
			

			
420

			
420

			
400-425

			
420-450

			
420-440
			
			

			
12

			
9

			
7

			
5

			
3
			
		
		

			

			
Котлы прямоточные на давление пара 10 МПа (100 кгс/см2 )
			
		
		

			

			
220-230
			
			

			
10 (100)
			
			

			
510-540
			
			

			
10
			
		
		

			

			
*Для котлов, не вошедших в таблицу 1, норма расхода газомазутного топлива принимается равной норме ближайшего по параметрам котла и техническим условиям изготовителя оборудования
			
		
	

Таблица 2. Нормы расхода газомазутного топлива на один пуск блока из холодного состояния (в пересчете на топливо, с теплотворной способностью равной 7000 ккал/кг)

	
		
		
		
		
		
	
	

		

			

			
Мощность блока, МегаВатт (далее - МВт)
			
			

			
Нормы расхода газомазутного топлива, тонн
			
		
		

			

			
Моноблоки
			
			

			
Дубль - блоки
			
		
		

			

			
Всего
			
			

			
В том числе
			
		
		

			

			
I корпус
			
			

			
II корпус
			
		
		

			

			
200
			
			

			
105
			
			

			
—
			
			

			
—
			
			

			
—
			
		
		

			

			
300
			
			

			
—
			
			

			
190
			
			

			
120
			
			

			
70
			
		
		

			

			
500
			
			

			
300
			
			

			
—
			
			

			
—
			
			

			
—
			
		
	

В процентах от всего расхода топлива в условном исчислении.

В процентах от расхода угля в условном исчислении.

Суммарный расход условного топлива, на подогрев факела по условиям выхода жидкого шлака в процентах, от расхода угля в условном исчислении.

Суммарный расход условного топлива, на подогрев факела по условиям выхода жидкого шлака в процентах, от всего расхода топлива в условном исчислении.

1. Расчет среднесуточной нормы расхода мазута:

1) котел ТП-109 с твердым шлакоудалением, расчетное топливо - бурый уголь марки 3Б Шоптыкольского месторождения (Майкубенский бассейн). Qр н  расч  =4100 ккал/кг, расчетный расход угля при номинальной нагрузке Вк  расч =118 тонн/час, фактическое топливо - бурый уголь Шоптыкольского месторождения, марки 3Б Qр  н  факт  =3280 ккал/кг, что составляет 0,8Qр  н  расч  и вспомогательное (растопочное) топливо - мазут;

2) режим работы котла составляет 15 ч с нагрузкой 640 тонн/час (Dном ), 2 ч с нагрузкой 576 тонн/час (0,9 Dном ), 7 ч с нагрузкой 512 тонн/час (0,8 Dном );

3) среднесуточная нагрузка котла определяется по формуле:

 (1)

2. Определение суммарного расхода мазута за сутки при различных нагрузках котла:

1) норма расхода мазута и расход мазута при нагрузке котла Dном =640 тонн/час. По рисунку 2 приложения 2 к настоящей Методике, норма расхода мазута на технологические нужды - 1%. По рисунку 3, а приложения 2 к настоящей Методике, норма расхода мазута на восполнение тепла при Dном , при Qр  н факт  =0,8 Qр  н расч  и Кз =1,16 составит 8%. При данной нагрузке принимается норма, имеющая наибольшее числовое значение (в данном случае Н1 =8%), так как при сжигании мазута одновременно обеспечивается устойчивое горение (при различных отклонениях в работе основного и вспомогательного котельного оборудования) и поддержание требуемой нагрузки;

2) норма расхода мазута и расход мазута при нагрузке котла 0,9 Dном  (576 тонн/час). По рисунку 2 приложения 2 к настоящей Методике, норма расхода мазута на технологические нужды - 1%. По рисунку 3, а норма расхода мазута на восполнение тепла при D=0,9 Dном , Кз =1,16, Qр  н факт  =0,8 Qр  н расч  равно нулю. Норма расхода мазута: Н2 =1%;

3) норма расхода мазута и расход мазута при разгрузке котла до 0,8Dном  (512 тонн/час). По рисунку 2 приложения 2 к настоящей Методике, норма расхода мазута на технологические нужды - 1%. По рисунку 3, а приложения 2 к настоящей Методике, норма расхода мазута на восполнение тепла при D=0,8Dном  Кз =1,16, Qр  н факт  =0,8 Qр  н расч  равна нулю. Норма расхода мазута Н3 =1%;

4) среднесуточная норма расхода мазута определяется по формуле:

 (2)

В данном примере:

5) суммарный расход топлива за сутки по средней нагрузке, равной:

Dк ср =0,93Dном  (по номограмме рисунка 3 приложения 2 к настоящей Методике) при Qр н  факт =0,8Qр н , составит:

тонн;

6) суммарный расход мазута за сутки (в условном исчислении):

тонн.

3. Определение среднесуточной нормы расхода мазута для котла ТП-109, оборудованного двумя системами пылеприготовления, шаровая барабанная мельница Ш-50 и промежуточными бункерами, среднесуточная норма расхода мазута:

1) вместимость бункера по пыли Vмакс =250 тонн. Минимальный запас пыли в каждом бункере, требуемый для устойчивой работы питателей пыли Vмин =150 тонн. Расходный запас пыли в одном бункере Vмакс -Vмин =100 тонн в двух бункерах, установленных на котле 200 тонн;

2) максимальная рабочая производительность мельницы Вмц =76 тонн/час. Коэффициент готовности мельниц, установленных на котле, с учетом коэффициента готовности определяется по формуле:

 (3)

 ;

3) коэффициент запаса по производительности мельниц определяется по формуле:

 (4)

4) фактический и расчетный расходы топлива, режим работы котла аналогичны исходным данным из первой части примера.

4. Расчет требуемого расхода угля и мазута:

1) при нагрузке котла 0,8 Dном  и Qр н  факт=0,8 Qр н  расч , требуемый расход топлива составит 101% расчетного (по номограмме рисунка 3, а приложения 2 к настоящей Методике):

2) часовое накопление угольной пыли в бункерах:

3) расход мазута на технологические нужды составит 1% (в соответствии с рисунком 2 приложения 2 к настоящей Методике);

4) при нагрузке котла 0,9 Dном  и Qр н  факт =0,8 Qр н  расч , требуемый расход топлива составит 114% от расчетного (по номограмме рисунка 3, а приложения 2 к настоящей Методике):

;

5) часовое накопление угольной пыли в бункерах:

Расход мазута на технологические нужды составит 1% (в соответствии с рисунком 2 приложения 2 к настоящей Методике);

6) при номинальной нагрузке котла и Qр н  факт  =0,8 Qр н  расч  требуемый расход топлива составит 126 % от расчетного (по номограмме рисунка 3, а приложения 2 к настоящей Методике):

тонн/час;

7) недостаточность производительности мельниц определяется по формуле:

  (5)

8) недостающее количество угля покрывается из запаса угольной пыли, скопившейся в бункерах, определяемой по формуле:

 (6)

В связи с тем, что этого количества угольной пыли недостаточно для нормальной работы котла, недостающее количество угля 50,7 тонн восполняется мазутом:

тонн, в условном исчислении:

9) мазут используется для технологических нужд в количестве 1%. В соответствии с рисунком 2 приложения 2 к настоящей Методике итоговая норма расхода мазута в период работы с номинальной нагрузкой составит 3,3%;

10) среднесуточная норма расхода мазута при работе котла с бункером составит:

Суммарный расход мазута за сутки (в условном исчислении):

тонн, что на (88,5-38,8) =50 тонн меньше расхода мазута без применения бункера.

5. Расчет нормативного расхода мазута за отчетный период:

1) тепловая электрическая станция, сжигается уголь марки 2Б в котлах с жидким шлакоудалением, расчетное топливо - уголь марки 2Б с Qр  н  =5000 ккал/кг;

2) фактическое количество сожженного угля за отчетный период

  (в условном исчислении) с теплотворной способностью Qр  н с  =4060 ккал/кг. Режим работы котлов за отчетный период 8ч с нагрузкой Dном  и 16 ч с нагрузкой 0,8 Dном ;

3) среднесуточная нагрузка котлов:

4) коэффициент запаса производительности мельниц Кз =1,3.

6. Определение нормы расхода мазута:

1) на растопку котлов расход мазута рассчитывается по количеству растопок за отчетный период;

2) на технологические нужды при сжигании угля с Qр  н р  =4124 ккал/кг (Qр  н рфакт  / Qр  н расч  =0,82) в соответствии с рисунком 2, приложения 2 к настоящей Методике, норма

- 0,9%, при сжигании угля с Qр  н  =3984 ккал/кг (Qр  н факт  / Qр  н расч )=0,8,

=1,0%, при сжигании угля с Qр  н  =4141 ккал/кг (Qр  н факт  / Qр  н расч )=0,83,

=0,85%, при сжигании угля с Qр н =3978 ккал/кг (Qр  н факт  / Qр  н расч )=0,8,

=1,0%;

3) на восполнение тепла:

Так как коэффициент запаса по производительности мельниц достаточно большой (Кз =1,3), расход мазута на восполнение тепла не требуется (в соответствии с рисунком 3 приложения 2 к настоящей Методике);

4) для обеспечения выхода жидкого шлака для угля с расчетной теплотой сгорания Qр  н расч  =4124 ккал/кг по рисунку 4 б приложения 2 к настоящей Методике, расход мазута равен при Dном  - 0% от расхода угля в условном исчислении, 0,8 Dном  - 1% от расхода угля в условном исчислении норма расхода мазута для угля с Qр  н  =4124 ккал/кг составит:

норма принимается Н1 =0,9%;

5) для угля с Qр  н  =3984 ккал/кг по рисунку 4 б приложения 2 к настоящей Методике, расход мазута равен Dном - 0% от расхода угля в условном исчислении, 0,8 Dном  - 3% от расхода угля в условном исчислении норма расхода мазута составит:

норма принимается 1,8%;

6) для угля с Qр  н  =4141 ккал/кг по рисунку 4 б приложения 2 к настоящей Методике расход мазута равен при Dном  = 0% от расхода угля в условном исчислении, 0,8 Dном  - 0,5% от расхода угля в условном исчислении норма расхода мазута составит:

итоговая норма принимается 0,85%;

7) для угля с Qр  н  =3978 ккал/кг по рисунку 4 б приложения 2 к настоящей Методике, расход мазута равен при Dном  - 0% от расхода угля в условном исчислении при 0,8 Dном  - 3,0 % от расхода угля в условном исчислении норма расхода мазута составит:

норма принимается 1,8%;

8) суммарная норма расхода мазута определяется по формуле:

 (7)

где В1 , В2 , В3 , В4  - расход угля при разной теплоте сгорания в условном исчислении.

9) расход мазута в условном исчислении:

К полученному количеству добавляется расход мазута на растопку.