РД 153-34.1-09.205-2001

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ

И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

НОРМЫ РАСХОДА ТЕПЛА

НА МАЗУТНЫЕ ХОЗЯЙСТВА

ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

РД 153-34.1-09.205-2001

УДК 662.753.325.004.4

Дата введения 2002 — 04 — 01

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

Взамен РД 34.09.205

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.

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 [Гкал (ГДж)], содержащееся в поданном на мазутное хозяйство паре за отчетный (прогнозируемый)1 период (месяц, квартал, год), определяется по формуле:

___________

1 Далее - расчетный период

= (Qсл + Qпод + + + Qхр + + )1,01,                        (1)

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

Qпод - расход тепла при подогреве в подогревателях подаваемого на сжигание мазута;

- расход тепла при транспортировке мазута по трубопроводам;

- расход тепла при транспортировке пара по трубопроводам;

Qхр - расход тепла при хранении мазута в резервуарах;

- расход тепла при поддержании приемно-сливного устройства (ПСУ) в резерве (при отсутствии слива топлива);

- 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.

4 Отдельные составляющие суммарного нормативного количества тепла определяются по формулам:

4.1 При сливе мазута (Qсл) из железнодорожных цистерн и пропарке их после слива, Гкал (ГДж)

Qсл = qсл Gсл,                                                                (2)

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

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

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

Qпод = qпод Gсж                                                              (3)

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

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

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

= Gсж Lм,                                                           (4)

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

Lм - длина мазутопроводов, м.

                     при длительности доставки более 3 сут мазута М100

                     при длительности доставки др 3 сут мазута М40

                     при длительности доставки более 3 сут мазута М40

                     при длительности доставки до 3 сут мазута М100

Рисунок 1 - Нормы удельного расхода тепла при сливе мазута (), учитываемые при проектировании мазутного хозяйства

                     мазут М40

                     мазут М100

Рисунок 2 - Нормы удельного расхода тепла при сливе мазута (), учитываемые при эксплуатации мазутного хозяйства

Примечание - - 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

                     мазут М40

                     мазут М100

Рисунок 4 - Нормы удельного расхода тепла на подогрев мазута в подогревателях (qпод), учитываемые при проектировании эксплуатации мазутного хозяйства

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

                                                               (5)

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

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

Lп - длина паропроводов, м.

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

Qxp = qxp Gxp τр,                                                             (6)

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

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

τр - количество часов в расчетном периоде времени, ч.

4.6 При поддержании мазутного хозяйства в режиме "горячего резерва" (), Гкал (ГДж)

                                                             (7)

где - 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)];

Gм - производительность мазутонасосной, т/ч;

τгр - продолжительность нахождения мазутного хозяйства в режиме "горячего резерва", ч.

Рисунок 5 - Нормы удельного расхода тепла при транспортировке мазута ()

и пара () по трубопроводам, учитываемые при проектировании

и эксплуатации мазутного хозяйства

Примечание - Нормы приведены на 1 метр длины трубопровода.

Δt - разность температур хранения мазута и наружного воздуха, °С

Рисунок 6 - Нормы удельного расхода тепла при хранении мазута в железобетонных (),

металлических с изоляцией () емкостях, учитываемые при эксплуатации

Рисунок 7 - Нормы удельного расхода тепла на поддержание мазутного хозяйства

в "горячем режиме" (), 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 (), Гкал (ГДж)

                                                                (8),

где - удельный расход тепла при поддержании одного "гусака" в резерве, определенный по рисунку 8 настоящих Норм, Гкал/ч (ГДж/ч);

τ3 - суммарное время нахождения в резерве всех "гусаков" ПСУ, ч.

5 При расчете суммарного нормативного расхода тепла на мазутное хозяйство необходимо учитывать следующее.

5.1 Количество мазута, поступившего на слив (Gсл) и сожженного в котельной (Gсж) 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 (Gxp), 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 () определяется по штатным приборам, установленным за подогревателями мазута.

Рисунок 8 - Нормы удельного расхода тепла на поддержание одного парового "гусака"

приемно-сливного устройства в резерве (), учитываемые при эксплуатации

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 ниже минус 10°С значения нормативного удельного расхода тепла при сливе мазута из железнодорожных цистерн () определяются по формуле

                                                 (9)

где - 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 tв(x) ниже минус 30°С значения нормативного удельного расхода тепла при сливе мазута из железнодорожных цистерн () определяются по формуле

                                                (10)

где - 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 () определяется по формуле

                                                           (11)

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

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

Qк = Gк iк,                                                                (12)

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

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

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

8.3 Теплосодержание конденсата (iк) 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, Gсл ........................... 200000 т

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

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

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

Длительность доставки мазута на энергообъект, τ1 …............................................................ 2 сут

Число часов за мес, τр ……………………………………........................................................ 720 ч

Продолжительность нахождения всех "гусаков" ПСУ в резерве, τ3 ................................ 14400 ч

Средняя температура мазута, подаваемого на сжигание в котельную, ...................... 120°С

Общая длина мазутопроводов, Lм ...……………………………………….......................... 6000 м

Температура хранения мазута:

в металлических расходных резервуарах с изоляцией, ................................................... 70°С

в железобетонных резервуарах, .......……………………………………………............. 30°С

Среднее количество мазута, хранившегося:

в металлических расходных резервуарах с изоляцией, ............................................ 60000 т

в железобетонных резервуарах, ......……………………………………………..... 180000 т

Общая длина паропроводов, Lп .......................………………………………………......... 3000 м

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

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

Теплосодержание конденсата, возвращаемого от мазутного хозяйства, iк ...…….. 0,080 Гкал/т

2 Последовательность расчета нормативного расхода тепла

2.1 По рисунку 3 определяется температура прибывшего мазута () при τ1 = 2 сут и τв = -12°С. По найденному значению температуры прибывшего мазута = 12°C по рисунку 2 определяется удельный расход тепла при сливе мазута марки M100 из железнодорожных цистерн (qсл)

qсл = 0,0535 Гкал/т.

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

qпод = 0,0472 Гкал/т.

2.3 По рисунку 5 определяются удельные расходы тепла при транспортировке мазута и пара по трубопроводам при tв = -12°С:

= 1,30 ⋅ 10-6 Гкал/(т⋅м);

=5,30 ⋅ 10-6 Гкал/(т⋅м).

2.4 По рисунку 6 определяется удельный расход тепла при хранении мазута в металлических () и железобетонных () резервуарах при разности температур хранения и наружного воздуха равной соответственно 82 и 42°С:

= 21 ⋅ 10-6 Гкал/(т⋅ч);

=14 ⋅ 10-6 Гкал/(т⋅ч).

2.5 По рисунку 8 определяется удельный расход тепла на поддержание одного парового "гусака" ПСУ в резерве (), при tв = -12°С

= 0,019 Гкал/ч.

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

Qсл = qсл Gсл = 0,0535 ⋅ 200000 = 10700 Гкал.

2.7 Рассчитывается расход тепла на подогрев сожженного мазута

Qпод = qпод Gсж = 0,0472 ⋅ 180000 = 8496 Гкал.

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

= 1,3 ⋅ 10-6 ⋅ 180000 ⋅ 6000 = 1404 Гкал.

2.9 Рассчитываются расходы тепла в окружающую среду при хранении мазута в металлических и железобетонных резервуарах:

= 21 ⋅ 10-6 ⋅ 60000 ⋅ 720 = 907,2 Гкал;

= 14 ⋅ 10-6 ⋅ 180000 ⋅ 720 = 1814,4 Гкал.

2.10 Рассчитывается расход тепла на поддержание ПСУ в резерве

= 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,

=

= 10700 + 8496 + 1404 + 907,2 + 1814,4 + 273,6 = 23595,2 Гкал.

2.11.2 Количества поданного на мазутное хозяйство паpa

= : iп = 23595,2 : 0,7 = 33707,4 т.

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

= 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 () с учетом расхода тепла в окружающую среду при транспортировке пара по трубопроводам и при паровых продувках оборудования

⋅ 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

Qк = Gк iк = 23495,5 ⋅ 0,08 = 1879,6 Гкал.

2.16 Определяется нормативный технологический расход тепла на собственные нужды

= 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, tв ..................... -25°С

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

Суммарная вместимость склада жидкого топлива (мазута), Gxp .................................... 180000 т

Температура сжигаемого мазута, .........................…………………………………….. 125°С

Температура мазута, подаваемого по циркуляционному контуру на разогрев мазута в резервуарах склада топлива, ...............……………………………………………………. 115°C

Расчетный часовой расход мазута по циркуляционному контуру разогрева мазута в резервуарах, Gц .....................................……………………………………………………........ 640 т/ч

Общая длина мазутопроводов, Lм .............................……………………………………… 8000 м

Общая длина паропроводов, Lп ................................………………………………………. 6000 м

Расчетный срок доставки мазута по железной дороге на ТЭС, τ1 .........................…. более 3 сут

Средняя вместимость одной железнодорожной цистерны, Gцист ..........................………...... 55 т

Теплосодержание пара, поступающего на мазутное хозяйство, iп .........…………….. 0,7 Гкал/т

Теплосодержание конденсата после подогревателей мазута, ....................……. 0,14 Гкал/т

Продолжительность подогрева и слива мазута, пропарки цистерн в зимнее время, τ3  460 мин

Марка мазута ................................................................…………………………………….... М100

2 Последовательность расчета расхода тепла (пара)

2.1 По рисунку 1 определяется удельный расход тепла при сливе мазута (qсл) марки M100 с длительностью доставки (τ1) более 3 сут при температуре наружного воздуха tв = -25°С

Qсл = 0,105 Гкал/т.

2.2 По рисунку 4 определяется удельный расход тепла на подогрев мазута, подаваемого на сжигание () при = 125°С

= 0,0472 Гкал/т.

2.3 По рисунку 4 определяется удельный расход тепла на подогрев мазута в подогревателях, подаваемого по циркуляционному контуру () c = 115°С в резервуары склада топлива

= 0,045 Гкал/т.

2.4 По рисунку 5 определяются удельные расходы тепла при транспортировке мазута и пара по трубопроводам при tв = -25°С:

= 1,60 ⋅ 10-6 Гкал/(т⋅м);

= 6,6 ⋅ 10-6 Гкал/(т⋅м).

2.5 Рассчитывается расход тепла в зимний период на подогрев мазута марки М100 при сливе 112 цистерн вместимостью 55 т каждая

Qсл = qсл n Gцист = 0,105 ⋅ 112 ⋅ 55 = 646,8 Гкал.

2.6 Рассчитывается часовой расход тепла на подогрев мазута в зимний период

2.7 Рассчитывается часовой расход тепла, потребный на подогрев мазута при сжигании и циркуляции:

= 0,0472 ⋅ 560 = 26,4 Гкал/ч;

= 0,045 ⋅ 640 = 28,8 Гкал/ч.

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

= 1,6 ⋅ 10-6 ⋅ 560 ⋅ 8000 = 7,2 Гкал/ч.

2.9 Рассчитывается часовой расход тепла на разогрев и транспортировку мазута

= 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:

= 62,4 : (0,7 – 0,14) = 111,4 т/ч;

= 84,4 : 0,7 = 120,6 т/ч;

= 111,4 + 120,6 = 232,0 т/ч.

2.11 Рассчитывается часовой расход тепла в окружающую среду при транспортировке пара

= 6,6 ⋅ 10-6 ⋅ 232,0 ⋅ 6000 = 9,2 Гкал/ч.

2.12 Уточняется количество пара на мазутное хозяйство за 1 ч с учетом расхода тепла в окружающую среду при транспортировке пара

= 232,0 + 9,2 : (0,7 - 0,14) = 248,4 т/ч (в том числе на ПСУ-120,5 т/ч).

Ключевые слова: мазутное хозяйство, пар, тепло, разогрев, хранение, слив, железнодорожная цистерна, расход, температура, расчетный период, горячий резерв, приемно-сливное устройство, насос, резервуар.