Функциональные испытания и разработка энергетических характеристик котлоагрегата типа ТП-81 ст.№ 8 ТЭЦ-9 ОАО «Иркутскэнерго»

Общие сведения:

Работа выполнена для поддержания нормативно-технической документации по топливоиспользованию (НТД по ТИ) в состоянии, соответствующем действительному состоянию оборудования и действующим нормативно-правовым документам в соответствии с требованиями:

• «Положения о нормировании расхода топлива на электростанциях» (РД 153‑34.0‑09.154‑99);
• «Методических указаний по составлению и содержанию энергетических характеристик оборудования тепловых электростанций» (РД 34.09.155‑93).

Цели работы:

• проведение тепловых испытаний для определения фактических основных технико-экономических показателей (ТЭП) работы котла и поправок к расчету ТЭП на отклонение условий эксплуатации, включая потребление электроэнергии на собственные нужды;
• корректировка существующих энергетических характеристик котла на основе проведенных испытаний;
• разработка рекомендаций по повышению экономичности и надежности работы котлоагрегата.

 Работы, выполненные ЗАО «Инженерный центр «Уралтехэнерго»:

• Сбор исходной информации и подготовительные работы:
  • подбор исходной документации;
  • ознакомление с оборудованием и схемами котла, технической документацией по эксплуатации, ремонту, реконструкции. Подбор исходных справочных и руководящих материалов;
  • осмотр котла и вспомогательного оборудования, выдача рекомендаций по устранению дефектов, выявленных при осмотрах;
  • сбор необходимой информации о составе, состоянии обследуемого оборудования и его технико-экономических показателях. Обследование штатных схем измерений;
  • составление и согласование перечня и сроков выполнения подготовительных работ.
• Проведение экспериментальной части работ:
  • выполнение подготовительных работ;
  • составление и согласование технической программы испытаний;
  • предварительные измерения для проверки готовности оборудования и схемы измерений к испытаниям;
  • проведение опытов в соответствии с технической программой испытаний.
  • составление технического акта о выполненных опытах;
  • проведение расчетов и выпуск технического отчета по тепловым испытаниям;
  • корректировка нормативных характеристик котлоагрегата.

Сведения об объекте:

Котельный агрегат ТП-81 — котельный агрегат (ст.№ 8) Таганрогского котельного завода, однобарабанный, П-образной компоновки, с естественной циркуляцией, предназначен для камерного сжигания черемховского каменного угля, а также азейского бурого угля.

Номинальная производительность — 420 т/ч; давление перегретого пара на выходе из котла — 130 кгс/см²; температура перегретого пара — 550 °С; температура питательной воды — 230 °С.

С момента ввода в эксплуатацию на котлоагрегате выполнены следующие реконструкции:

• перевод на сжигание непроектного вида топлива;
• установка акустической системы интенсификации золоудаления (АСИЗ).

Объем работ и основные технические решения:

В октябре 2007 г. выполнены предварительные работы. Проведен контроль штатных средств измерений расходов, давлений, температур, их достоверность и надёжность. Выполнен сбор необходимой информации о составе, состоянии обследуемого оборудования и его заводских данных. Определен и согласован с котельным цехом перечень подготовительных работ. Согласована с подразделениями и утверждена главным инженером рабочая программа по испытаниям котлоагрегата.

В ноябре 2007 г. были проведены тепловые испытания котлоагрегата (экспериментальная часть работы) в соответствии с утвержденной рабочей программой.

Длительность опытов составляла от 45 до 60 минут без учёта стабилизации режима и выбиралась в зависимости от стабильности записываемых параметров.

Данные, полученные в результате испытаний, представлены в сводных ведомостях испытаний котла.

В основу расчетов положены фактические значения замеренных величин с учетом всех необходимых поправок к средним опытным значениям.

Графические зависимости режимных, технико-экономических и экологических показателей работы котла построены при оптимальных значениях коэффициентов избытка воздуха за КПП в диапазоне проверенных нагрузок котла, приведенных к истинным значениям и принятой температуре питательной воды 230 °С.

Составление энергетических характеристик котлоагрегата типа ТП-81 ст.№ 8.

Выполнен сбор исходных данных для составления энергетических характеристик котлоагрегата, подбор и изучение необходимых паспортных данных, результатов проведенных испытаний и других исходных данных для составления энергетических характеристик.

Результаты испытаний:

В рабочем диапазоне нагрузок котел обеспечивает возможность стабильного несения заданной нагрузки.

Оптимальный коэффициент избытка воздуха в режимном сечении на номинальной нагрузке составляет 1,23 (3,9 % по О₂) и увеличивается до 1,6 (7,9 % по О₂) на минимальной нагрузке из-за необходимости сохранения номинальной температуры перегретого пара за котлом, приемлемых соотношений скоростей первичного и вторичного воздуха в горелках, а также разряжения перед мельницами, для предотвращения присосов холодного воздуха через течку топлива, и как следствие, для предотвращения снижения сушильной производительности системы пылеприготовления.

В рабочем диапазоне нагрузок КПД котла «брутто», приведенный к расчетным условиям эксплуатации котла (Тпв = 230 ^оС, Тхв = 30 ^оС, Твзп' = 50^оС) на номинальной нагрузке составляет 92,4 % и монотонно уменьшается до 89,6 % при снижении нагрузки котла до минимальной.

Присосы воздуха в конвективную шахту на номинальной нагрузке не превышают нормативную величину (10 %) и составляют 4 %; присосы в ЗУУ и газоходы на номинальной нагрузке незначительно превышают нормативную величину (5 %) и составляют 5,5 %. Присосы воздуха в топку на номинальной нагрузке превышают нормативную величину (8 %) и составляют 16 %.

На номинальной нагрузке суммарный удельный расход электроэнергии на привод тягодутьевых механизмов составляет 8,91 кВт∙ч/Гкал, на пылеприготовление – 26,85 кВт∙ч/т нт. Переход по ТДМ с 1-й скорости на 2-ю и обратно производится в диапазоне нагрузок котла 320-330 т/ч. Переход с одной системы пылеприготовления на две и обратно осуществляется в диапазоне нагрузок котла 330 – 350 т/ч.

В проверенном диапазоне нагрузок (210 – 420 т/ч) максимальная температура металла змеевиков поверхностей нагрева пароперегревателя не превышала допустимых значений.

На номинальной нагрузке в оптимальном топочном режиме концентрация оксидов азота в уходящих газах составляет 500 – 520 мг/м³, что меньше нормативной величины, равной 650 мг/м³. При изменении коэффициента избытка воздуха в топке в границах рабочего диапазона при нагрузках котла Дк = 210 – 420 т/ч концентрация оксидов азота в уходящих газах удовлетворяет нормативной величине.