11.2 Мазутное хозяйство
Сооружается для снабжения топочным мазутом (далее мазут) котлов электростанций и котельных, использующих мазут в качестве основного топлива, а также, если основным топливом служит газ или твердое топливо, а мазут — резервным, аварийным или растопочным. Соответственно мазутные хозяйства имеют название: основное, резервное, аварийное или растопочное. Пусковая котельная снабжается мазутом от одного из указанных мазутных хозяйств или от индивидуального мазутного хозяйства.
Для электростанций на газе при обеспечении круглогодичной подачи его от двух независимых источников (каждый из них должен обеспечивать работу на полную мощность) мазутное хозяйство можно при соответствующем обосновании не сооружать (под двумя независимыми источниками газоснабжения понимают такие, при которых в случае любой аварии в цепочке «добыча—переработка—транспортировка» на одном из них сохраняется надежная поставка газа от другого до газораспределительной станции включительно).
Мазут доставляют на ТЭС главным образом в цистернах по железной дороге (в отдельных случаях водным путем и по трубопроводам). При доставке в железнодорожных цистернах мазут застывает, и для разогрева и слива его из цистерн можно применять сливные эстакады с разогревом мазута паром, непосредственно контактирующим с мазутом («открытым паром») или разогревом горячим мазутом. По всей длине фронта разгрузки приемносливного устройства мазутного хозяйства предусматривают эстакады на уровне паровых разогревательных устройств и площадок обслуживания цистерн. Выбор типа сливного устройства осуществляют на основе технико-экономического расчета. Мазут из цистерн сливают в межрельсовые лотки (каналы). По обеим сторонам сливных лотков выполняют бетонное покрытие с уклоном в сторону лотков шириной 5 м от оси железнодорожного пути. Уклон лотков принимают 1 %. Из лотков мазут направляется через фильтр-сетку и гидрозатвор в приемный резервуар. Размер ячейки фильтр-сетки должен быть не больше наименьшей стороны канала рабочего колеса насоса, откачивающего мазут из приемного резервуара, но не более 20 мм.
Приемно-сливное устройство мазутного хозяйства должно обеспечивать прием цистерн грузоподъемностью 60—100 т. Длину фронта разгрузки основного и резервного мазутного хозяйства следует принимать, исходя из времени слива расчетного суточного расхода мазута, времени разогрева и слива не более 9 ч и массовой нормы железнодорожного состава, но не менее 1/3 длины состава по согласованию с управлением железной дороги. При этом предполагается, что мазут доставляется цистернами расчетной грузоподъемностью 60 т с коэффициентом неравномерности подачи 1,2. На приемно-сливном устройстве предусматривают подвод пара или горячего мазута к цистернам, для обогрева сливных лотков, приемных резервуаров и гидрозатворов, а также подвод пара для обогрева примерзших клапанов цистерн. Общий расход пара из разогревающих устройств на цистерну вместимостью 50—60 м3 должен быть не более 900 кг/ч.
На мазутосливе (в цистернах, лотках и приемных резервуарах) мазут следует подогревать до температуры, обеспечивающей нормальную работу перекачивающих насосов. Температура мазута в приемных резервуарах должна быть не выше 90°С. При более высокой температуре образуется водомазутная пена, происходит интенсивное отстаивание воды, увеличиваются потери от испарения легких фракций.
Полезный объем приемного резервуарного мазутохозяйства принимают не менее 20 % вместимости цистерн, устанавливаемых под разгрузку. Насосы должны обеспечить перекачку мазута, слитого из цистерн, установленных под разгрузку, не более чем за 4 ч. Насосы, откачивающие мазут из приемного резервуара, должны иметь резерв.
При подаче мазута на электростанцию по трубопроводам от нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) устройства для приема мазута по железной дороге предусматривают только при специальном обосновании. От НПЗ мазут в мазутное хозяйство подается по одному трубопроводу (в отдельных случаях при дополнительном обосновании допускается подача мазута по двум трубопроводам).
Суточный расход мазута для определения вместимости мазутохранилища электростанций, предназначенных для работы в базовом режиме, рассчитывают, исходя из 20-часовой работы всех энергетических котлов при их поминальной производительности и 24-часовой работы водогрейных котлов в режиме покрытия тепловых нагрузок при средней температуре самого холодного месяца.
Вместимость мазутохранилища для электростанций, у которых мазут служит основным, резервным или аварийным топливом при доставке его железнодорожным транспортом, принимают соответственно на 15-, 10-, 5-суточный расход, для пиковых водогрейных котлов — на 10-суточный рас ход. При подаче мазута на ТЭС по трубопроводам от НПЗ вместимость резервуаров принимают на 3-суточный расход. Для электростанций, предназначенных для работы в маневренном режиме, вместимость хранилища определяют в зависимости от заданного режима работы электростанции, Для электростанций на твердом топливе вместимость мазутохранилища растопочного мазутного хозяйства выбирают из условия создания 10-суточного запаса с учетом расхода мазута на растопку и подсветку в размере 0,1 номинального расхода всеми рабочими котлами.
Для электростанций, использующих в качестве основного топлива для энергетических котлов уголь, а для пиковых водогрейных котлов мазут, вместимость совмещенного мазутохранилища определяют с учетом запаса топлив на водогрейные котлы и резервуары растопочного мазутного хозяйства.
В резервуарах мазутного хозяйства мазут разогревается циркуляционным способом, как правило, по отдельному, специально выделенному контуру. В местах забора мазута допускается применять местные разогревающие устройства (с помощью горячего мазута или пара). Мазутные хозяйства электростанций должны быть обеспечены паром с параметрами: давление 1,0—1,3 МПа (10—13 кгс/см2 температура 200—300 °С. Пар к основному и резервному мазутным хозяйствам подается по двум магистралям пропускной способностью каждая на 75 % расчетного расхода пара, к аварийному мазутному хозяйству — по одной магистрали.
Для сбора конденсата необходимо предусматривать установку не менее двух баков. Возвращается конденсат по одному-двум трубопроводам в зависимости от схемы его сбора и очистки, для этого устанавливают не менее двух конденсатных насосов, один из них резервный. Конденсат пара следует использовать в цикле электростанции и подвергать контролю и очистке от мазута.
В основном и резервном мазутных хозяйствах электростанций при специальном обосновании предусматривают устройства для приема, слива, хранения, подготовки и дозирования жидких присадок в мазут.
Оборудование основного, резервного и аварийного мазутных хозяйств должно обеспечить непрерывную подачу мазута в котельное отделение при работе всех рабочих котлов с номинальной производительностью. Мазут к энергетическим и водогрейным котлам из основного и резервного мазут ных хозяйств следует подавать по двум магистралям (каждая рассчитывается на 75 % номинальной производительности с учетом рециркуляции), из аварийного мазутного хозяйства — по одному мазутопроводу. Схему подачи мазута (одно- или двухступенчатая) в мазутных хозяйствах принимают в зависимости от требуемого давления перед форсунками и характеристик устанавливаемого оборудования.
Длину фронта разгрузки растопочного мазутного хозяйства для электростанций с общей производительностью котлов до 4000 т/ч выбирают равной 100 м, более 4000 т/ч — 200 м. Полезная вместимость резервуара растопочного мазутного хозяйства должна быть не менее 300 м3. Насосы, откачивающие мазут из него, устанавливают без резерва. Число мазутных насосов в каждой ступени растопочного мазутного хозяйства принимают не менее трех, в том числе один резервный.
Мазут в котельное отделение пылеугольных ТЭС подают по одному трубопроводу, пар в растопочное мазутохозяйство — также по одному трубе проводу. Пропускную способность мазутопроводов и производительность насосов растопочного мазутного хозяйства выбирают с учетом числа и мощности агрегатов (энергоблоков) на электростанции, режима работы электростанции в энергосистеме и особенностей района размещения электростанции. При этом число одновременно растапливаемых котлов с нагрузкой до 30 % их номинальной производительности должно быть не более:
на ГРЭС — четырех блоков по 200 МВт, или 3х300 МВт, или 2х500 МВт, или 1х800 МВт;
на ТЭЦ — двух наибольших котлов.
Растопочное мазутное хозяйство можно совмещать с маслохозяйством.
Вязкость подаваемого в котельную мазута перед форсунками должна быть: при применении механических и паромеханических форсунок не более 2,5° условной вязкости (УВ), при использовании паровых и ротационных форсунок не более 6° УВ.
Для обеспечения циркуляции мазута в напорных мазутопроводах в котельной и в отводах к каждому котлу предусматривают линию рециркуляции
мазута из котельной в мазутное хозяйство. На выходе этой линии из котельной устанавливают регулирующий клапан «до себя», поддерживающий необходимое давление в напорных мазутопроводах котельной.
В насосной основного и резервного мазутных хозяйств кроме расчетного числа рабочего оборудования устанавливают:
по одному элементу резервного оборудования — насосы, подогреватели, фильтры тонкой очистки;
по одному элементу ремонтного оборудования — основные насосы 1-й и 2-й ступени.
Характеристики подогревателей мазута гладкотрубных типа ПМ и с оребренными трубами типа ПМР приведены в табл. 11.6. Подогреватели мазута изготавливают в соответствии с правилами Госгортехнадзора.
Таблица 11.6. Технические данные подогревателей мазута (ОАО ТКЗ «Красный котельщик»)
Фильтры мазута (табл. 11.7) предназначены для грубой и тонкой очистки высоковязких мазутов от твердых остатков нефтяных фракций и механических примесей. Очистку мазута производят с помощью сетки из нержавеющей стали, установленной на специальном каркасе внутри вертикального корпуса.
Чистку фильтрующего элемента осуществляют периодически на остановленном фильтре паром, задержанные фракции удаляют через специальный патрубок без разборки фильтра.
Фильтры мазута не подлежат контролю органам Госгортехнадзора.
Таблица 11.7. Технические данные фильтров мазута (ОАО ТКЗ «Красный котельщик»)
Схема установки подогревателей мазута и фильтров тонкой очистки должна обеспечивать возможность работы любого подогревателя с любым основным насосом. Число мазутных насосов в каждой ступени основного и резервного мазутных хозяйств должно быть не менее четырех (в том числе не менее двух рабочих насосов). В насосной аварийного мазутного хозяйства ремонтную группу насосов не предусматривают.
Подачу основных мазутных насосов при выделенном контуре разогрева выбирают с учетом дополнительного расхода мазута на рециркуляцию из котельной в мазутное хозяйство в размере не менее 10 %. Мазут подводится к всасывающему коллектору основных насосов от каждой группы резервуаров. Подача в течение 1 ч циркуляционного разогрева должна обеспечивать подготовку мазута в резервуарах и быть не менее 2 % вместимости самого большого резервуара и соответственно увеличиваться при разогреве цистерн и сливньх лотков горячим мазутом. Для циркуляционного разогрева мазута предусматривают по одному резервному насосу и подогревателю. В мазутных хозяйствах должен быть выносной (за пределы мазутонасосной) дренажный резервуар вместимостью не менее 25 м3
Напорные мазутопроводы от мазутного хозяйства, как правило, прокладывают внутри котельного отделения. Запрещается их прокладка в подвальных помещениях. Прокладку всех мазутопроводов делают, как правило, надземной с уклоном 0,003. Все мазутопроводы, прокладываемые на открытом воздухе и в помещениях с температурой ниже +5°С, должны иметь паровые или другие обогревательные спутники в общей с ними изоляции.
На мазутопроводах следует применять только стальную арматуру, предпочтительно бесфланцевую.
Стальные резервуары мазутного хозяйства должны иметь тепловую изоляцию в районах со среднегодовой температурой +9 °С и ниже. Следует предусматривать антикоррозионное покрытие их внутренней и наружной поверхностей. На резервуарах для хранения мазута устанавливают вентиляционные патрубки с огнепреградителями.
Замазученную воду из нижней части любого резервуара мазутного хозяйства отводят в резервуары или на очистные сооружения.