Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ
К.т.н. А.М. Кузнецов, Московский энергетический институт (ТУ)
Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии от ТЭЦ для теплоснабжения потребителей является важным показателем работы ТЭЦ.
В известных всем энергетикам учебниках [1, 2] ранее предлагался физический метод разделения расхода топлива на выработку тепла и электроэнергии на ТЭЦ. Так, например, в учебнике Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети» приведена формула расчета удельного расхода топлива на выработку теплоты на ТЭЦ:
КПД отбора рассчитывается по следующей формуле:
При той же тепловой нагрузке (586 ГДж/ч), но при раздельной выработке тепловой энергии в районной отопительной котельной расход топлива составит:
Расход топлива в энергосистеме на выработку тепла на ТЭЦ с учетом КПД отбора:
Экономия топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии по сравнению с районной отопительной котельной: В=Вк-Вт=22203-7053=15150 кг/ч.
Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии по методу КПД отборов: bт=Вт/Qг=7053/140=50,4 кг/Гкал.
В заключение следует отметить, что метод КПД отборов научно обоснован, правильно учитывает происходящие в энергосистеме процессы в условиях теплофикации, прост в использовании и может найти самое широкое применение.
1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.-Л.: Энергия, 1967. 400 с.
2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.
3. Кузнецов А.М. Сравнение результатов разделения расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ электроэнергию и тепло различными методами // Энергетик. 2006. № 7. С. 21.
4. Кузнецов А.М. Экономия топлива при переводе турбин в теплофикационный режим// Энергетик. 2007. № 1. С. 21-22.
5. Кузнецов А.М. Экономия топлива на блоке с турбиной Т-250-240 и показатели ее работы // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 1. С. 64-65.
6. Кузнецов А.М. Расчет экономии топлива и показатели работы турбины Т-110/120-12,8-5М // Энергосбережение и водо подготовка. 2009. № 3. С. 42-43.
7. Баринберг Г.Д., Валамин А.Е., Култышев А.Ю. Паровые турбины ЗАО УТЗ для перспективных проектов ПГУ// Теплоэнергетика. 2009. № 9. С. 6-11.
Источник
V. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАТИВОВ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
V. Расчет нормативов удельного расхода топлива на отпущенную отопительными (производственно-отопительными) котельными тепловую энергию
V. Расчет нормативов удельного расхода топлива
на отпущенную отопительными (производственно-отопительными)
котельными тепловую энергию 
Тепловая энергия, отпущенная в тепловую сеть, определяется, как тепловая энергия, произведенная котельными агрегатами, за вычетом тепловой энергии, использованной на собственные нужды котельной, и переданная в тепловую сеть.
Норматив удельного расхода топлива на отпущенную тепловую энергию от котельной (групповой норматив) рассчитывается на основе индивидуальных нормативов котлоагрегатов с учетом их производительности, времени работы, средневзвешенного норматива на производство тепловой энергии всеми котлоагрегатами котельной и величине расхода тепловой энергии на собственные нужды котельной.
В качестве расчетного топлива принимается вид топлива, указанный в техническом паспорте котла.
Нормативы определяются в килограммах условного топлива на одну гигакалорию (кг у.т./Гкал).
41. Норматив удельного расхода топлива (НУР) по организации определяется на основе результатов расчетов по котельным, находящимся у организации в собственности или во владении на иных законных основаниях.
НУР может определяться отдельно для обособленных подразделений (филиалов) организации.
42. При расчете НУР не допускается учитывать затраты топлива и энергии, вызванные отступлениями от правил технической эксплуатации и режимов функционирования оборудования источников тепловой энергии, на строительство и капитальный ремонт зданий и сооружений, монтаж, пуск и наладку нового оборудования котельной, на консервацию не введенного в эксплуатацию или выведенного из эксплуатации оборудования, на экспериментальные и научно-исследовательские работы.
43. Расчеты НУР выполняются для каждого из месяцев расчетного периода регулирования (долгосрочного периода регулирования) и в целом за весь расчетный период регулирования (каждый расчетный период регулирования в рамках долгосрочного периода регулирования) по результатам расчетов за каждый месяц.
Работа отдельных котлов и котельных на разных видах топлива в различные периоды года учитывается при расчете индивидуальных нормативов удельного расхода топлива в соответствующие месяцы.
НУР могут устанавливаться раздельно для различных видов топлива (газ, мазут, уголь и др.) в случаях, когда организация эксплуатирует котельные (группы котельных) на разных видах топлива в качестве основного.
В этом случае расчет НУР по котельным, объединяемым в группу по виду топлива, ведется как для организации в целом.
44. Утвержденные нормативы могут пересматриваться при возникновении причин, существенно влияющих на расход топлива:
изменение вида, класса, марки или качества сжигаемого топлива;
выявление испытаниями новых характеристик котлоагрегатов;
установка нового и реконструкция действующего оборудования, перевод паровых котлов в водогрейный режим.
Расчет индивидуальных нормативов расхода топлива
При отсутствии результатов режимно-наладочных испытаний временно до проведения режимной наладки и испытаний допускается использовать индивидуальные нормативы расхода топлива, приведенные в таблице 1 (рекомендуемая).
При этом к расчету и обоснованию НУР прилагается план проведения испытаний на три года, включая текущий и расчетный периоды.
Индивидуальные нормативы расхода топлива для котлоагрегатов
на номинальной нагрузке, кг у.т./Гкал
Таблица 1 (рекомендуемая)
Примечание: Для секционных чугунных и стальных котлов старых типов (НР-18, НИИСТУ-5 и др.), работающих на дровах, допускается применять нормативы, аналогичные данным для котлоагрегатов, работающих на буром угле.
Расчет индивидуальных нормативов удельного расхода топлива (норматив расхода расчетного вида топлива по котлоагрегату на производство 1 Гкал тепловой энергии при оптимальных эксплуатационных условиях) осуществляется в следующем порядке:
1) индивидуальные нормативы определяются на основании нормативных характеристик котлоагрегатов.
2) КПД брутто определяется по результатам режимно-наладочных испытаний котлоагрегата при сжигании топлива одного вида одинаковым способом;
3) нормативные характеристики составляются для котлоагрегата, находящегося в технически исправном и отлаженном состоянии и работающего в соответствии с режимными картами.
46. При расчете НУР может учитываться старение (износ) оборудования, которое характеризует технологически не восстанавливаемый ремонтами естественный физический износ оборудования при длительной его эксплуатации, ухудшение технического состояния, снижение экономичности. Влияние величины старения (износа) на снижение экономичности, сопровождаемое ростом НУР, определяется по результатам испытаний.
В отсутствие результатов испытаний влияние старения (износа) может учитываться в размерах, приведенных в таблице 2 (рекомендуемая):
Таблица 2 (рекомендуемая)
47. В качестве факторов, учитываемых при расчетах, принимаются:
1) фактические технические характеристики оборудования (типы и производительность котлоагрегатов, год ввода в эксплуатацию, коэффициент полезного действия и др.) и режим функционирования (приложение 5 к настоящему порядку);
2) режимные карты, составленные по результатам режимно-наладочных испытаний (режимные карты, составленные на основе балансовых испытаний котлоагрегатов без проведения режимной наладки, основанием для расчета НУР не являются);
4) план организационно-технических мероприятий (ОТМ) по рациональному использованию и экономии топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), разработанный на основе энергетических обследований, с указанием ожидаемой экономии топлива в т у.т., тепловой энергии в Гкал и сроков внедрения мероприятий.
48. Расчет нормативов выполняется в следующей последовательности:
1) определяются объемы производства и планового отпуска тепловой энергии котельной в тепловую сеть на каждый месяц и год, нагрузка котлов и число часов работы;
2) распределение тепловых нагрузок между отдельными агрегатами котельной базируется на принципе минимальных затрат топлива;
5) на основании результатов режимно-наладочных испытаний строятся нормативные характеристики, соответствующие установленному оборудованию и виду используемого топлива;
6) по нормативным характеристикам устанавливается индивидуальный норматив удельного расхода топлива на производство тепловой энергии каждым котлоагрегатом.
49. Нормативные характеристики используются для разработки нормативных коэффициентов, учитывающих отклонения условий эксплуатации от принятых при определении индивидуальных норм:
Источник
Расход топлива для котлов
При эксплуатации котла на любом виде топлива зачастую возникает вопрос, какой расход топлива у котла? Ответить на этот вопрос можно как экспериментальным путем, посредством опыта, так и теоретически, с помощью расчетов.
Чтобы рассчитать расход топлива котлом необходимо знать три величины:
1. Теплопроизводительность (тепловая мощность, паропроизводительность) котла
2.Коэфиициент полезного действия котла
3.Низшую теплоту сгорания топлива на рабочую массу (др. названия – теплотворная способностью топлива, калорийность топлива)
Рассмотрим более подробно эти понятия.
Теплопроизводительность котла – количество произведенной котлом полезной тепловой энергии в единицу времени. Измеряется в МВт или Гкал/ч (1Гкал=1,16 МВт). Слово «полезной» означает, что это та часть энергии, которая вместе с теплоносителем выходит из котла к потребителю теплоты для использования в нужных (полезных) потребителю целях.
Паропроизводительность – количество пара производимого котлом в единицу времени. Измеряется в т/ч или кг/с (1т/ч=0,278 кг/с).
Перевод паропроизводительности в теплопроизводительность осуществляется по формуле:
где D-паропроизводительность, т/ч
– энтальпия пара на выходе из котла, кДж/кг
– энтальпия воды на входе в котел, кДж/кг
Например, для наиболее распространенного в котлах малой мощности давления насыщенного пара, Ризб.=1,3 МПа, 1 т пара/ч=0,65 МВт.
Низшей теплотой сгорания называют количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг (для жидкого и твердого) или 1 м3 (для газообразного) топлива, за вычетом теплоты конденсации (парообразования) водяного пара.
Теплота сгорания на рабочую массу означает, что теплота сгорания определена для состояния (рабочего состояния) топлива, в котором оно поступает к потребителю для сжигания в топке котла.
Почему для расчета используют низшую теплоту сгорания? В подавляющем большинстве случаев, водяные пары, образовавшиеся в процессе сгорания топлива, покидают котел, вместе с дымовыми газами не сконденсировавшись. Это значит, что теплота парообразования (конденсации), содержащаяся в водяных парах, рассеивается в атмосфере и никак не используется в котле (исключение составляют конденсационные котлы).
Значение низшей теплоты сгорания топлива можно узнать в удостоверении о качестве топлива, из паспорта качества газа, из справочной литературы, а также из результатов лабораторных испытаний топлива.
Коэффициент полезного действия (КПД) котла – отношение полезно используемой в котле теплоты ко всей располагаемой теплоте, внесённой в топку и полученной от сжигания топлива.
Расчетный КПД котла прописан в руководстве по эксплуатации котла. Эксплуатационный КПД содержится в режимной карте котла (в ней же указывается и расход топлива).
Расход топлива котла рассчитывается по формуле
где Q – теплопроизводительность котла, МВт
– низшая теплота сгорания рабочего топлива, МДж/кг
– коэффициент полезного действия котла, %
Удельный расход топлива это масса топлива необходимая для выработки 1 МДж тепловой энергии. Измеряется в кг/ГДж или кг/Гкал.
Удельный расход натурального топлива рассчитывается по формуле
где В – расход топлива в кг/ч;
Q – теплопроизводительность котла в МВт.
Удельный расход условного топлива рассчитывается по формуле
где В – расход топлива в кг/ч,Q – теплопроизводительность котла в МВт,
— низшая рабочая теплота сгорания в МДж/кг
Если вы испытываете затруднения при расчетах расхода топлива, то переходите на страницы, где есть возможность заказать:
В таблице 1 приведены расчетные расходы различных топлив для котлов мощностью 1 МВт. Средние величины КПД и теплоты сгорания топлив, используемые при расчете, также отражены в таблице.
Таблица 1 – Расчетные расходы топлив для котлов теплопроизводительностью 1 МВт
| Тип топлива | Низшая теплота сгорания топлива | КПД котла, брутто | Расход топлива (для котла мощностью 1 МВт) | Удельный расход натурального топлива | Удельный расход условного топлива |
| МДж/кг (ккал/кг) | % | кг/ч | кг/ГДж (кг/Гкал) | кг у.т./ГДж (кг у.т./Гкал) | |
| Дизельное топливо | 43,12 (10300) | 90 | 93 | 25,8 (108,1) | 38 (159,1) |
| Мазут | 40,61 (9700) | 90 | 98 | 27,2 (114) | 37,7 (158) |
| Нефть | 43,96 (10500) | 90 | 91 | 25,3 (105,8) | 38 (158,7) |
| Керосин | 43,12 (10300) | 90 | 93 | 25,8 (108,1) | 38 (159,1) |
| Природный газ | 33,49* (8000*) | 91,5 | 117** | 32,5*** (136***) | 37,1 (155,4) |
| Сжиженный газ | 45,21 (10800) | 91,5 | 87 | 24,2 (101,2) | 37,3 (156,2) |
| Уголь каменный | 23,03 (5500) | 85 | 184 | 51,1 (214) | 40,2 (168,2) |
| Уголь бурый | 10,88 (2600) | 85 | 389 | 108,1 (452,3) | 40,1 (168) |
| Антрацит | 27,21 (6500) | 85 | 156 | 43,3 (181,4) | 40,2 (168,5) |
| Торф фрезерный | 8,5 (2030) | 82 | 516 | 143,3 (600) | 41,6 (174,1) |
| Торф кусковой | 10,72 (2560) | 82 | 410 | 113,9 (476,7) | 41,7 (174,4) |
| Дрова влажностью 40% | 10,21 (2440) | 86 | 410 | 113,9 (476,7) | 39,7 (166,1) |
| Дрова влажностью 30% | 12,31 (2940) | 86 | 340 | 94,4 (395,3) | 39,7 (166,1) |
| Пеллеты подсолнечника | 17,42 (4160) | 86 | 240 | 66,7 (279,1) | 39,7 (165,9) |
| Лузга подсолнечника | 16,58 (3960) | 86 | 252 | 70 (293) | 39,6 (165,8) |
| Лузга гречихи | 14,65 (3500) | 86 | 286 | 79,4 (332,6) | 39,7 (166,3) |
| Лузга овса | 15,07 (3600) | 86 | 278 | 77,2 (323,3) | 39,7 (166,3) |
*- размерность в МДж/м 3 (ккал/м 3 )
**- размерность в м 3 /ч
***- размерность в м 3 /ГДж (м 3 /Гкал)
Для быстрого расчёта расхода топлива с помощью таблицы 1, нужно табличную величину расхода топлива умножить на теплопроизводительность котла в МВт, результат получится в кг/ч.
В случае расчета паровых котлов предварительно нужно перевести паропроизводительность из т/ч в МВт по формуле (1).
При расчете с помощью таблицы следует помнить, что табличное значение расхода топлива приведены для средних значений низшей теплоты сгорания топлива и КПД котла. Для более точного расчета необходимо пользоваться формулами описанными выше.
Примеры расчетов по таблице 1:
1) Для пеллетного котла мощностью 2,5 МВт расход топлива составит:
В=240*2,5=600 кг/ч
2) Для дизельного котла мощностью 3,15 МВт расход топлива составит:
В=93*3,15=293 кг/ч
3) Для парового котла паропроизводительнстью 4 т/ч насыщенного пара с давлением 1,3 МПа работающего на каменном угле расход топлива составит:
В=184*4*0,65=479 кг/ч
Здесь использован переводной коэффициент паропроизводительности в теплопроизводительность, равный 0,65 в этом конкретном примере.
Расход топлива опытным путем определяется в следующей последовательности:
1.Котел разжигается и выводится на стабильный режим работы, на котором необходимо замерить расход топлива.
2.После прогрева котла на стабильном режиме работы, засекается определенный период времени (например, 1 час — от начала до конца опыта) и измеряется масса (для твердого и жидкого) или объем (для газообразного) топлива сожженного за этот период.
3. Полученные данные обрабатываются по формуле
где В – расход топлива, (твердого или жидкого) кг/ч, (газообразного) м 3 ;
M – масса (или объем) топлива сожженного за время опыта, кг (м 3 );
t – время опыта, ч.
2 комментария для “Расход топлива для котлов”
При КПД современного твердотопливного котла (на угле) на уровне 85% получим, что котел полезной мощностью 20 кВт расходует в час около 4 кг топлива (при максимальной мощности).
В каком документе описан данный метод, если не секрет?
Добавить комментарий Отменить ответ
Related Post
Форсунки для дизельных горелок Форсунки для дизельных горелок
В дизельных горелках распыл топлива осуществляется через форсунки. Конструктивно современные форсунки представляют собой сопло с установленным перед ним фильтром. С помощью форсунок топливо дробится на мелкие
Барабан котла Барабан котла
В конструкции паровых котлов типа ДКВр и ДЕ используются верхний и нижний барабаны с внутренним диаметром 1000 мм. Верхний барабан котла, как правило, заполнен наполовину водой
Расчет расхода топлива котельной Расчет расхода топлива котельной
На этой странице вы можете ознакомиться с целями, особенностями, исходными данными, итоговыми результатами расчета расхода топлива котельной, а также ценами на расчет. Целью данного расчета является
Источник
Нормирование расхода топлива
Нормирование расхода топлива
Нормирование расхода топлива является важнейшим условием экономичной работы котельной установки. Вместе с тем, предъявляя требования к соблюдению установленного технологического режима, к исправному действию всех элементов котельной установки, нормирование расхода топлива способствует и надежной эксплуатации, бесперебойному теплоснабжению потребителей.
Пересчет количества пара D, фактически вырабатываемого котельной установкой, в нормальный пар DB производится по формуле
Под отпущенным теплом понимается тепло, выработанное котлоагрегатом или котельной, за вычетом расхода тепла на собственные нужды. Нормы расхода топлива должны устанавливаться для каждой котельной, потребляющей в сутки 2 г и более условного топлива. Обязательными руководящими документами при разработке норм расхода топливно-энергетических ресурсов являются постановление Совета Министров СССР «Об упорядочении норм расхода топлива, электрической и тепловой энергии в народном хозяйстве я усилении заинтересованности работников энергетических предприятий и организаций в экономии топлива, электрической и тепловой энергии» и «Основные положения по нормированию расхода топлива, электрической и тепловой энергии в производстве» [Л. 10].
Нормирование расхода топлива определяются расчетным путем или применением расчетно-экспериментального метода, а в виде исключения отчетно-статистическим способом. Как показывает практика, в нормах, установленных по последнему способу, зачастую не учитываются реальные возможности лучшего использования топлива s котельной.
Основными исходными данными для разработки норм расхода топлива в котельных установках в общем случае являются:
Удельный расход условного топлива на 1 Гкал тепла, выработанного котельной, определяется по формуле
где ɳк.у – к. п. д. котельной брутто, %.
Результаты подсчета bуд для значений к. п. д. от 60 до 92% приведены в табл. 12-1.
Коэффициент полезного действия котельной ɳ бр к.у для расчета удельного расхода топлива наиболее точно определяется путем полных балансовых испытаний при на-
Таблица 12-1. Зависимость удельного расхода топлива от к. п. д. котлоагрегата
грузках 50, 75, 100 и 120% номинальной производительности. Расчетным путем к. п. д. котлоагрегата и котельной определяется по рекомендациям, приведенным в гл. 2.
Расход натурального топлива на выработку тепла
Удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал тепла по данным B и Q определяется по формуле
Норма расхода условного топлива на 1 Гкал отпущенного тепла, т. е. с учетом расхода тепла на собственные нужды, определяется по формуле
Расход тепла на собственные нужды Qс.н может быть ориентировочно оценен в процентах от теплопроизводительности котельной Q: при работе на твердом топливе 2-4%, на газе 1,8-3%, на мазуте с механическим и паромеханическим распылением 5-7%, на мазуте с паровым распылением 7-10%. Большие значения относятся к котельным с котлоагрегатами теплопроизводительностью менее 5 Гкалч.
При подсчете величины Q должно быть также учтено количество тепла Qpacт, воспринятое котлоагрегатом за определенный период во время его растолок. Величина Qраст для одной растопки в зависимости от длительности остановки перед растопкой приведена в табл. 7-1.
В норму расхода топлива на производство тепла не должны включаться расходы на разогрев и пуск котлоагрегатов после монтажа и капитального ремонта.
Норму удельного расхода топлива, определенную расчетом, рекомендуется сравнивать с фактическими удельными расходами в лучших котельных установках, близких по мощности и тепловой схеме и работающих в аналогичных условиях. При значительных отклонениях расчетной нормы от фактических удельных расходов топлива в лучших котельных до установления нормы необходим анализ причин, вызвавших такое отклонение. При разработке норм расхода топлива на 1 Гкал тепла, отпускаемого котельной установкой, используют также и соответствующие ведомственные руководящие указания.
Достижение утвержденных норм расхода топлива и дальнейшее снижение удельного расхода топлива на отпущенную тепловую энергию является одним из важнейших показателей повышения эффективности работы котельной установки.
Источник
