книги из ГПНТБ / Авдеева А.А. Контроль топлива на электростанциях
.pdf
|
|
|
Т а б л и ц а |
5-2 |
|
Нормы отбора проб мазута из резервуаров (ГОСТ 2517-60) |
|
||||
Вертикальный резервуар» |
|
Горизонтальный резервуар |
|
||
|
Число |
пор |
|
Число |
пор |
Уровень отбора пробы |
ций |
для |
|
ций ДЛЯ |
|
получения |
Уровень отбора пробы |
получения |
|||
|
средней |
|
средней |
||
|
пробы |
|
пробы |
||
Верхний |
(10% |
высоты |
|
|||
взлива, |
считая |
от |
по |
|
||
верхности |
мазута) |
. . |
1 |
|||
Средний |
(середина высо- |
3 |
||||
Нижний |
(самый |
нижний |
||||
|
||||||
уровень, |
доступный |
|
||||
после |
спуска |
или |
от- |
1 |
||
|
|
|
|
|
||
Верхний |
(ниже уровня |
|
|||
мазута |
на |
10% |
диа |
|
|
метра |
резервуара) |
1 |
|||
Средний(середина вы |
|
||||
соты |
взлива) |
. . . |
6 |
||
Нижний |
|
(самый |
ниж |
|
|
ний |
уровень, |
дос |
|
||
тупный |
после |
спус |
|
||
ка |
или |
откачки |
1 |
||
|
|
|
|
|
|
• Резервуары, у которых диаметр меньше высоты, называются вертикальными» резервуары, у которых диаметр больше высоты, называются горизонтальными.
В случае подачи мазута на электростанцию по мазутопроводу пробы можно отбирать непосредственно из мазутопровода с помощью специальных мазутоотборных
Рис. 5-13. Схема устройства для отбора проб мазута из мазутопровода.
/ — п о д а ю щ и й |
мазутопровод; |
2 — |
пробоотборный |
|
штуцер; |
3 — мазутоотборная труба; |
4 — термометр; |
||
5 — линия |
рециркуляции; 6 — пробоотборная трубка; |
|||
7 <— вентиль.
устройств (рис. 5-13). Разовую пробу мазута из мазутопровода отбирают при помощи отборного устройства сле дующим образом. Открывают вентили на отборной линии 3 и пускают мазут в линию рециркуляции мазута 5. По показанию термометра 4 убеждаются, что по отборной линии движется свежий горячий мазут. Тщательно вытерев конец трубки 6, под нее подставляют специальную пробоотборную кружку емкостью около 1,25 л. Затем от крывают вентиль на трубке 6 и, регулируя струю мазута с помощью этого же вентиля и вентиля 7, быстро 2 раза наполняют пробоотборную кружку. Эти порции мазута сливают из кружки в специальную дренажную емкость. Третью кружку емкостью около 1 л заполняют и затем выливают в посуду для первичной сменной пробы. Посу ду для первичной сменной пробы сразу же после слива в нее разовой пробы из кружки плотно закрывают. За кончив отбор, плотно закрывают вентили отборной линии 3 и пробоотборной трубки 6 и тщательно вытирают ко нец трубки 6. Разовую пробу отбирают 3 раза в смену.
5-4. ОТБОР ПРОБ Г А З О В О Г О ТОПЛИВА
При отборе проб газа [Л. 20}, так же как и при от боре проб твердого и жидкого топлива, приходится счи таться с его неоднородностью, выражающейся в изме нении и колебании его качества по протяженности газопровода или по времени его поступления через газо провод. Колебания качества газа возникают при его до быче, при очистке и подготовке его перед подачей в магистральный газопровод, а также в результате сме шения природных газов различных месторождений или добавки промышленных горючих газов.
Расчет -норм отбора проб газа производят на основании предва рительно определенного показателя неоднородности. Неоднородность газа характеризуется величиной среднеквадратичного отклонения основной его теплотехнической характеристики Qn° и определяется по формуле
где ХІ — значения теплоты сгорания газа в каждой пробе ряда опре делений; п — число проб, отобранных или использованных для опре деления показателя неоднородности; М — среднее значение теплоты сгорания в принятом для расчета ряде определений.
Варьирование определений |
теплоты сгорания подчиняется зако |
ну нормального распределения, |
и (поэтому показатель неоднородности |
можно определить более просто как произведение среднего отклоне
ния на К я / 2 или на 1,253, т. е.
|
|
о = 1,253 • - 1 |
— l - |
к |
|
|
|
|
и |
|
|
Вариабильность газа удобно выражать їв относительных едини |
|||||
цах с покицью |
коэффициента вариации v. |
|
|
||
|
|
о. 100 |
'/•• |
|
|
|
|
° = |
|
|
|
Для |
определения характеристик |
вариабильности газа |
отбирают |
||
ряд его |
порций |
из газопровода. Скорость |
набора и объем порций |
||
практически не |
сказываются на определении величины v, |
так как |
|||
качество газа относительно мало меняется |
за короткие промежутки |
||||
времени. |
|
|
|
|
|
Расчет колебаний теплоты сгорания по приведенным выше фор |
|||||
мулам проводят |
по данным анализа |
разовых іпроб, отбираемых в те |
|||
чение суток. Однако получение данных по разовым пробам в суточ ном диапазоне затруднительно, поэтому с некоторым запасом надеж ности для определения показателя неоднородности мотут быть использованы текущие анализы разовых проб в месячном диапазоне. Для определения неоднородности требуется не менее 10 разовых проб газа, отобранных с одинаковым интервалом в течение месяца.
Показатели неоднородности рассчитывают по средним величинам QB° двух нормальных определений (ГОСТ 10062-62) в каждой ра зовой пробе. Поскольку для расчета норм отбора необходимо знать вариабильность таза в течение суток, полученное значение а или конечный результат определения v умножают на коэффициент, рав ный 0,7. При сравнительно устойчивом качестве газа определение коэффициента неоднородности производят не менее 2 раз в год, дополнительные определения производят в случае резких изменений условий снабжения электростанции газом.
Для систематического контроля за качеством газа на электростанциях оборудуют газоотборные линии, удобные для отбора разовых средних проб и для уста новки регистрирующих приборов. Дл я удобства обслу живания приборов и пробоотборных устройств возможно оборудование двух или нескольких газоотборных линий. Отбор газа предпочтительней производить при низком давлении из общего газопровода котельной при помощи прямой газоотборной трубки из нержавеющей стали с внутренним диаметром 15—20 мм. Трубку вводят в га зопровод перпендикулярно на половину его диаметра. На наружном конце отборной трубки устанавливают га зовый кран или вентиль, присоединяемый к газоотбор ной линии. Место установки отборной трубки выбирают на прямом (горизонтальном или вертикальном) участке
10—1276 |
145 |
газопровода на расстояний не менее трех его диаметров от изгибов дросселирующих устройств и задвижек.
При |
избыточном давлении в |
газопроводе выше |
1 кгс/см2 |
на газоотборной линии |
перед потреблением |
газа должен быть установлен редуктор для снижения избыточного давления до 0,1—0,5 кгс/см2. Для отбора разовых проб в сухие баллоны допускается оборудова ние газоотборной точки на газопроводе с повышенным давлением до газораспределительного поста (ГРП) . При наличии специальных помещений и соблюдении необхо димых условий допускается установка отборников и ре
гистрирующих приборов с отбором газа после ГРП |
(пе |
|
ред вводом общего газопровода в котельную). |
|
|
Газоотборная и соединительная линии на |
всем |
про |
тяжении должны иметь односторонний уклон. |
В |
ином |
случае в нижних точках отдельных участков линии |
уста |
|
навливают небольшие отстойные сосуды с продувочны ми кранами. За точками отвода на приборы устанав ливают продувочные вентили. При работе постоянно действующих измерительных приборов и отборников по
требление ими газа |
за 5 мин должно быть больше об |
|
щего объема газоотборной линии, расположенной |
меж |
|
ду газопроводом и |
измерительным устройством. |
Если |
количество газа в газоотборной линии превышает по требление приборов, то через нее непрерывно проду вается дополнительный объем газа. При периодических отборах производят предварительную продувку газа длительностью не менее 5 мин.
Для непрерывного отбора газа и получения его сред них проб применяются автоматические отборники, обес печивающие отбор части газа пропорционально его рас ходу. Такой отбор может осуществляться непрерывно или периодически накапливанием достаточного числа порций. При непрерывном отборе средних проб техни чески трудно обеспечить дозировку малых количеств отбираемых проб. При периодическом накапливании порций газа в пробу пропорциональность отбора может быть достигнута двумя способами:
устанавливается необходимая постоянная частота от бора порций, а объем каждой из них автоматически из меняется пропорционально расходу;
объем порций остается все время постоянным (неза висимо от расхода), а частота отбора автоматически изменяется пропорционально расходу газа.
Первый способ использован в автоматическом отбор нике системы ВТИ, а второй — в отборнике Киевэнерго.
Пробоотборник ВТИ |
(рис. 5-14) состоит |
из дроссе |
лирующего устройства |
установленного на |
контроли |
руемом газопроводе, дозирующего устройства |
и газголь |
|
дера 8 для накапливания и хранения средней пробы. Основной частью дозирующего устройства являются два сообщающихся между собой сосуда 2 и 3, присоединен ных трубопроводами небольшого сечения к дросселирую щему устройству /. Один из сосудов — дозирующий 2 имеет расчетную параболическую форму; периодически с помощью электромагнитного клапана 5 он подключает
ся к газопроводу перед дросселем |
/. Второй сосуд — 3 |
|
постоянно соединен |
с газопроводом |
за дросселем. Сосу- |
|
И 1 — м |
|
1 |
M r — - |
|
8 щшщщеру
чз Дренаж
Рис. 5-14. Схема автоматическою отборника средних проб газа.
1 — дросселирующее устройство; |
2 — дозирующий сосуд; |
3 — сообщающийся |
||||||
сосуд; |
4— контрольная |
трубка; |
5 — электромагнитный |
клапан ЭГР-34; 6 — |
||||
дифференциально-запорный |
клапан; |
7 — командно-электрический |
прибор |
|||||
[КЭГП; |
S—газгольдер; |
9 — общий |
выключатель отборника; |
10 —- выпрямитель; |
||||
|
/ / — выключатель |
КЗП; 12 — запасный |
сосуд. |
|
||||
10* |
|
|
|
|
|
|
|
147 |
ды заполняют подкрашенной водой, уровень которой при отсутствии в них разности давления должен совпадать с поверхностью крышки дозирующего сосуда. Отметку нормального уровня делают на сообщающемся сосуде 3 красной чертой.
Для заливки сосудов водой и добавления ее при на рушении нормального уровня предусмотрен третий — запасной сосуд 13, который при работе отборника дол жен быть отключен от системы. Дозирующее устройство» работает автоматически с помощью электромагнитного трехходового клапана 5, дифференциально-запорного' клапана 6 и командо-электрического прибора КЭП 7. КЭП выключает и включает электромагниты клапанов с заданной последовательностью и периодичностью. Дли тельность одного цикла, т. е. полного оборота вала КЭП,
регулируется |
от |
3 мин |
до |
24 ч, что |
позволяет |
менять |
в широких |
пределах |
периодичность |
отбора |
порций |
||
газа. |
|
|
|
|
|
|
Полный цикл |
работы |
отборника, |
соответствующий |
|||
одному обороту кулачкового вала КЭП, состоит из сле
дующих четырех |
последовательных стадий. |
П е р в а я с т |
а д и я . Включен трехходовой клапан 5, |
дозирующий сосуд 2 соединен с газопроводом, обводной контур А—Б—В—Г разомкнут, дифференциально-за порный клапан 6 включен (закрыт). В это время под действием перепада давления на дросселе / вода из до зирующего сосуда 2 вытесняется до соответствующего уровня в сосуд 3, а в сосуд 2 поступает порция газа, про порциональная его расходу в газопроводе.
В т о р а я с т а д и я . После отбора порции газа кла пан 5 отключает дозирующий сосуд 2 от газопровода. При включении клапана 5 происходит замыкание обвод
ного |
контура |
А—Б—В—-Г, |
который |
служит |
для продув |
|||
ки газом |
подводящей |
линии перед |
отбором |
новой |
пор- |
|||
• ции. |
Дифференциально-запорный |
клапан |
6 при |
этом |
||||
включен |
(закрыт). |
|
|
|
|
|
||
Т р е т ь я |
с т а д и я . |
Через небольшой |
промежуток |
|||||
времени |
после включения |
клапана |
5 открывается |
диф |
||||
ференциально-запорный клапан 6, соединяющий дози рующий сосуд 2 с газгольдером 8. Под действием избы точного давления в сосуде 3 дозирующий сосуд 2 быстро заполняется водой, а порция газа вытесняется из него через дифференциально-запорный клапан 6 в газголь дер, в котором он собирается и хранится под давлением,
близким к атмосферному. После полного вытеснения порции газа клапан б закрывается под действием мем браны, предотвращая переброс воды из дозирующего сосуда 2 в линию, ведущую к газгольдеру 8. В это вре
мя клапан 5 выключен (обводной контур |
замкнут). |
|
Ч е т в е р т а я с т а д и я . |
Включается |
электромагнит |
дифференциально-запорного |
клапана 6, |
с фиксирова |
нием его в закрытом положении 'независимо от положе ния мембраны. Клапан 5 также закрыт (выключен), а обводной контур Л — Б — В — Г замкнут. Через заданный промежуток времени цикл работы отборника автомати чески повторяется вновь в описанном порядке.
5-5. ОБЪЕМ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
Объем контроля качества топлива, как и учет удель ных его расходов на электростанциях, должен произво диться в соответствии с инструкциями, разработанными ВТИ и утвержденными Главным техническим управле нием Министерства энергетики и электрификации СССР. Каждая электростанция обязана на основе этих ин струкций составить применительно к местным условиям рабочую инструкцию, подлежащую утверждению район ным энергоуправлением.
Контроль твердого |
топлива. |
Для |
контроля твердого |
|
топлива обязательным |
является |
отбор суточных |
проб |
|
с определением в них |
W*>, №А |
, ЛА, ЛС, ЛР И декадных |
||
проб с определением |
в них Qa 6, Н а , |
ЛА, Wa, Sa . |
Полу |
|
ченные значения Qa 6 пересчитывают на низшую теплоту сгорания рабочего топлива (Qp H ) по суточным средне
взвешенным данным |
качества угля (Wv, ЛР, Н р ) . |
Для совмещения |
учета удельных расходов топлива |
с эксплуатационным контролем его качества в указанные выше нормативы могут быть внесены следующие допол
нения и изменения. |
Можно готовить |
сменные |
пробы: |
||
лабораторные — для |
определения |
в |
них |
только |
Wv и |
аналитические — для |
определения |
в них |
ЛС; вместо де |
||
кадных можно готовить пятидневные пробы с тем же объемом анализов, что и в декадных пробах; опреде ление теплоты сгорания можно производить также и в суточных пробах; в этих случаях декадные или пяти дневные пробы не составляют. Декадные или пятиднев ные пробы составляют из суточных аналитических проб.
При разделке проб по сменам суточные пробы готовят из сменных лабораторных проб.
Вычисление средневзвешенного значения низшей ра
бочей теплоты сгорания Q P H |
за месяц производят |
по |
средневзвешенным значениям |
содержания влаги |
и |
зольности Л р суточных проб и низшей теплоте сгорания горючей массы Qr H декадных, пятидневных или суточ ных проб.
Анализ всех проб, используемых при определении ка чества твердого топлива для учета его удельных расхо дов, должен проводиться по действующим ГОСТ на ме тоды анализа топлива. При анализе суточных проб на низшую теплоту сгорания содержание водорода опреде ляют экспериментально. Определение содержания водо рода или выхода летучих веществ (при постоянстве мар ки угля) производят в декадных пробах. Значения ука занных показателей для суточных проб принимают по результатам последней декадной пробы. В случае необ ходимости для эксплуатационного учета определения низшей рабочей теплоты сгорания в суточных пробах содержание водорода может быть принято по результа
там анализа |
последней декадной пробы. |
|||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5-3 |
|
Минимальное |
число порций угля, набираемых в суточную |
|||||
|
|
первичную |
пробу |
|
||
Средняя теплота |
сгорания угля Q£, |
Число порций |
||||
расходуемого электростанцией на |
||||||
|
||||||
|
|
данной топливоподаче |
|
|
||
Более |
|
21 000 |
кдж/кг |
(5 000 |
|
|
До 21 000 кдж/кг |
(5 000 |
ккал/кг) |
60 |
|||
90 |
||||||
П р и м е ч а н и я ; |
1. При отборе единой пробы от |
смеси углей разных бассей |
||||
нов (месторождений) |
или марок число порций увеличивается в 1,5 раза против |
|||||
указанного в таблице. |
в первичную сменную |
пробу надлежит набирать |
||||
2. При анализе |
по сменам |
|||||
ие менее 60 порций. |
|
|
|
|
|
|
Число порций угля, набираемых в суточную первич ную пробу, определяется с учетом степени его неодно родности по методике, описанной в § 2-3; минимальное
число порций |
может |
быть установлено ориентировочно |
по данным табл. 5-3. |
|
|
Контроль |
жидкого |
топлива (мазута). При сжигании |
на электростанции мазута предусматривается периодиче ское определение следующих его характеристик: теплоты
150
сгорания, содержания влаги, условной вязкости, темпера туры вспышки, содержания минеральных примесей. В от дельных случаях определяются также плотность мазута и содержание в нем серы и ванадия. Ввиду относительно го постоянства теплоты сгорания мазута (в случае по ступления его с одного нефтеперерабатывающего завода) определение теплоты сгорания допускается 1—2 раза в месяц; в ином случае она определяется в каждой пар тии жидкого топлива, доставленного на электростанцию.
Анализ на обводненность, условную вязкость и темпе ратуру вспышки мазута должен производиться в каждой его партии, а при хранении и подаче из резервуаров — через 7—10 дней.
Контроль газового топлива. Электростанциям, полу чающим горючий газ примерно одинакового состава из одного линейного магистрального газопровода, разреша ется по усмотрению районных знергоуправлений органи зовать контроль за качеством газа в одном пункте для нескольких электростанций. Все операции по кон тролю за качеством газа производятся под руководством работников химцеха. Наблюдения за правильностью при меняемых методов контроля качества газа и инструк таж возлагаются на химслужбу районного энергетиче ского управления. Применение методов и оборудования, не предусмотренных инструкцией, может быть допущено только по разрешению химслужбы.
Настройку, эксплуатацию и обслуживание контроль но-измерительных приборов для непрерывного и перио дического определения качества газа (влагомеры, плот номеры, газовые калориметры, отборники и т. п.) про изводит персонал лаборатории КИП.
Контроль за качеством газа на электростанциях мо жет осуществляться лабораторными методами с перио дическим отбором проб газа и их анализом и автоматитически с применением регистрирующих и показываю щих, непрерывно действующих приборов. Для всех элек тростанций обязательным является определение:
низшей теплоты сгорания на сухое состояние Q^;
плотности газа на сухое состояние р°; влажности газа при содержаниях влаги более 2 г/м3
(при наличии |
влаги менее |
2 г/м3 газ считается |
сухим). |
|
Все пересчеты QC H и р° производят на сухой |
газ |
при |
||
стандартных условиях (>^=20 °С, Р = 760ммрт. ст.). |
Учет |
|||
расхода газа |
производится |
в кубических метрах |
при |
|
|
Т а б л и ц а 5-4 |
|
Минимальное число порций газа, |
отбираемых в среднюю пробу |
|
|
Минимальное число порций газа в |
|
|
среднюю |
пробу |
Коэффициент вариации v, % |
|
|
|
в течение 3 суток |
в течение 5 суток |
0,6—0,8 |
5 |
25 |
0,8—1,2 |
10 |
£ 0 |
1,2—1,6 |
20 |
К О |
1,6—2,0 |
30 |
150 |
2,0—2,2 |
40 |
180 |
стандартных |
условиях (ГОСТ 2939-63) в |
соответствии |
с «Правилами 28-64» («Измерение расхода |
жидкости, га |
|
зов и паров |
стандартными диафрагмами |
и соплами»). |
Вычисление средневзвешенных значений теплоты сгора ния за декаду и отчетный месяц производят по лабора торным анализам разовых, среднесуточных или средних многосуточных (обычно за 3—5 суток) проб с учетом расхода газа за соответствующий период.
При определении Q C H и р с с помощью регистрирую щих приборов по суточным записям на ленте следует для газов с коэффициентом вариации до 0,8 %'' определять планиметрированием среднесуточную величину или рас считывать ее из среднечасовых значений; для газов с ко эффициентом вариации выше 0,8%— путем разбивки су точной записи на ленте на периоды времени с близкими
по величине характеристиками качества газа |
(с учетом |
|||
его расхода за эти периоды времени). |
|
|
||
Средневзвешенные значения качественных |
характери |
|||
стик газа за декаду или месяц определяют |
из указанных |
|||
выше величин |
с учетом суточных расходов |
газа за рас |
||
считываемый |
период. |
|
|
|
Отбор разовых проб для анализа допускается при ко |
||||
лебаниях QH C |
С коэффициентом |
вариации |
v не выше |
|
0,8%'. Минимальное число разовых проб для определения |
||||
QH C В течение месяца п приведено |
ниже: |
|
|
|
Коэффициент вариации и, % |
Число разовых |
проб для ана |
||
|
|
лизов в месяц п |
||
0 - 0 , 3 . |
|
|
|
6 |
0,3—0,5 |
|
|
|
10 |
0 , 5 - 0 , 6 |
|
|
|
15 |
0,6—0,8 |
|
|
|
24 |
