Положення про організацію в Міністерстві промисловості і енергетики російської федерації роботи по затвердженню нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях. II. Методика виконання розрахунків нормативів створення запасів палив

Природний газ, як паливо для електростанцій доступний практично у всіх промислових зонах міст Росії. У 2010 році рівень газифікації в Росії в середньому склав 62%. У містах рівень газифікації піднявся за останні роки на 6%, до 67%. У сільській місцевості рівень газифікації зріс на 8% і сьогодні становить 44%.

Будівництво теплових електростанцій, що працюють на природному газі, вимагає щодо малих інвестицій - в порівнянні з електростанціями, що працюють на інших видах палива, таких, як вугілля, уран, водень.

Електричний ККД сучасної газової електростанції сягає 55-60%, а вугільної - всього 32-34%. При цьому капітальні витрати на 1 МВт / год встановленої потужності газової ТЕЦ складають всього 50% від вугільної, 20% від атомної, 15% від вітрової електростанції.

Газ економічно ефективніше інших видів палива та альтернативних джерел енергії.

Будівництво газової електростанції займає всього 14-18 місяців. На будівництво сучасної вугільної електростанції піде 54-58 місяців. Для того щоб спорудити атомну електростанцію (АЕС) буде потрібно не менше 56-60 місяців.

Газ - найдоступніший і економічно виправдане рішення для виробників і споживачів електроенергії, які вважають гроші.

Альтернативні джерела енергії або газові електростанції - хто переможе в найближчому майбутньому?

Ймовірно, що коли-небудь альтернативні джерела енергії замінять викопні види палива, але це станеться не скоро. Наприклад, для того, щоб на енергію вітру довелося 10% світового енергоспоживання, необхідно від 1 млн. До 1,5 млн. Вітрових турбін. Для того щоб просто розмістити ці вітрогенератори, знадобиться площа розміром 550 000 кв. км. Це дорівнює площі Ханти-Мансійського автономного округу або найбільшої європейської країні - Франції.

Проблема не тільки в площі: альтернативні джерела - не найкраще рішення з точки зору бізнесу. Альтернативні джерела енергії поки економічно неспроможні. Самий економічно ефективний вид палива на сьогодні - це газ. Газ дозволяє отримувати більш дешеву електроенергію, в порівнянні з альтернативною енергетикою.

Газ і екологія

Газ - істотно більш чисте паливо, ніж будь-який інший вуглеводневий енергоносій. При згорянні газу виділяється менше вуглекислого газу в порівнянні з іншими традиційними джерелами, наприклад вугіллям. Це, відповідно, робить набагато менший негативний вплив на навколишнє середовище. Сучасна газова електростанція практично не має шкідливих викидів в атмосферу і в цьому сенсі її емісії схожі з подібними показниками звичайних газових плит. Помилкою багатьох людей є помилкова думка про нібито абсолютно чистих альтернативних джерелах енергії. Вітрові, геотермальні та гідроелектростанції теж завдають свій збиток навколишньому середовищу і часом чималий.

Для ТЕЦ перехід з вугілля на газ сприяє різкому скороченню обсягів викидів вуглекислого газу в атмосферу. Газ має велику теплоту згоряння, ніж вугілля. Для того щоб отримати рівну кількість енергії, вугілля треба просто більше спалити. Газові електростанції більш ефективні по ККД: при одному і тому ж кількості тепла, що виділяється при горінні, газова ТЕЦ дає більше електрики.

В результаті заміна вугільних потужностей на газові ТЕЦ дає зниження викидів СО 2 на 50-70%.

Газ - екологічно адекватне паливо.

Запаси газу - чи вистачить їх нашим дітям і онукам?

Часто можна прочитати, що запаси газу є вичерпними, але це не так. Газу вистачить не тільки на наше століття. Газ не скінчиться ні при житті наших дітей, ні за життя їх онуків. За оцінкою Міжнародного енергетичного агентства, при існуючих темпах видобутку газу вже відкритих запасів цього палива вистачить на 130 років видобутку. Йдеться про запаси газу, видобуток яких можлива і економічно ефективна при існуючому рівні технологій. Обсяг газових запасів оцінюється в 400 трлн. кубометрів.

Запаси нетрадиційного газу (такого, як газ в щільних породах, сланцевий газ і вугільний метан) складають ще не менше 380 трлн. кубометрів. У міру розвитку технологій їх видобуток стає все більш реальною. Таким чином, вже виявлених запасів газу вистачить приблизно на 250 років. При цьому постійно удосконалюються методи розвідки, що дозволяє нарощувати запаси. До сьогоднішнього дня США, найбільший в світі споживач енергоносіїв, забезпечені запасами нетрадиційного газу на 100 років вперед. Аналогічними запасами газу має і другий найбільший споживач - Китай.

Газ - вирішення проблеми енергодефіциту в XXI столітті.

Порушення власниками або іншими законними власниками теплових електростанцій, які виробляють електричну, теплову енергію для споживачів, їх посадовими особами нормативів запасів палива, порядку створення і використання тепловими електростанціями запасів палива -

тягне за собою накладення адміністративного штрафу на посадових осіб в розмірі від тридцяти тисяч до п'ятдесяти неоподатковуваних мінімумів доходів громадян або дискваліфікацію на строк від вісімнадцяти місяців до трьох років; на юридичних осіб - у розмірі вартості предмета адміністративного правопорушення на момент закінчення або припинення адміністративного правопорушення.

Примітка. Під вартістю предмета адміністративного правопорушення для цілей цієї статті розуміється вартість палива, запасів якого не вистачає для дотримання нормативу запасу палива на тепловій електростанції. При цьому зазначена вартість палива визначається виходячи з ціни такого палива, врахованої федеральним органом виконавчої влади, органом виконавчої влади суб'єкта Російської Федерації в області державного регулювання цін (тарифів) при встановленні цін (тарифів) на електричну енергію (потужність) і (або) теплову енергію .

У разі, якщо зазначені ціни (тарифи) не підлягають державному регулюванню, ціна палива встановлюється виходячи з ринкової ціни даного виду палива, яка визначається відповідно до офіційними джерелами інформації про ринкові ціни і (або) біржових котируваннях.

Наказ
Міністерства промисловості та енергетики
Російської Федерації
від 4 жовтня 2005 № 269

Про організацію в Міністерстві промисловості і енергетики Російської Федерації роботи по затвердженню нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях

З метою реалізації Постанови Уряду Російської Федерації від 16 червня 2004 № 284 "Про затвердження Положення про Міністерство промисловості та енергетики Російської Федерації" (Відомості Верховної Ради України, 2004, № 25, ст. 2566; № 38, ст. 3803; 2005 , № 5, ст. 390) наказую:

1. Затвердити Положення про організацію в Міністерстві промисловості і енергетики Російської Федерації роботи по затвердженню нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях.

2. Затвердити Порядок розрахунку і обгрунтування нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях.

3. Контроль за виконанням цього наказу залишаю за собою.

т.в.о. Міністра

ПОЛОЖЕННЯ Про організацію в Міністерстві промисловості і енергетики Російської Федерації роботи по затвердженню нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях

1. Це Положення визначає порядок розгляду і затвердження нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях (далі - нормативи).

2. Утвердженню в відповідно до цього Положення підлягають нормативи створення запасів палива (вугілля, торфу, мазуту, дизельного палива) на розрахунковий період на теплових електричних станціях (далі - ТЕС) і котелень, що мають регулярні поставки палива. Для електростанцій, що працюють на газовому паливі, утвердженню підлягають нормативи резервного виду палива.

3. Для затвердження нормативів організація до 1 червня року, що передує періоду регулювання, являє в Мінпроменерго Росії заяву з якими обгрунтовуються матеріалами відповідно до пункту 8 цього Положення.

4. Матеріали обгрунтування нормативів в день їх надходження в Мінпроменерго Росії підлягають обов'язковій реєстрації в журналі обліку документів по нормативам.

Кожною заявою, що надійшов в Мінпроменерго Росії, присвоюється номер, вказується час, число, місяць і рік надходження, а також проставляється штамп Мінпроменерго Росії.

5. Після реєстрації матеріали по обґрунтуванню нормативів передаються на розгляд до Департаменту паливно-енергетичного комплексу Мінпроменерго Росії.

Документи, що містять комерційну і службову таємницю, повинні мати відповідну позначку.

6. Процедура затвердження нормативів проводиться шляхом розгляду відповідних справ.

7. Для організації роботи із затвердження нормативів утворюється Комісія з утвердження нормативів (далі - Комісія), а також визначається уповноважений у справі з числа співробітників Департаменту паливно-енергетичного комплексу.

8. За кожною заявою організації відкривається справа про затвердження нормативів, в яке підшиваються такі матеріали:

1) письмову заяву про затвердження нормативів, до якої додаються копії установчих і реєстраційних документів, довідка податкового органу про постановку на облік.

2) документи, що обгрунтовують значення нормативів, представлених до утвердження на розрахунковий період, відповідно до переліку і вимог Порядку розрахунку і обгрунтування нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях (далі - Порядок).

Справа містить опис документів, що зберігаються в ньому, в якій для кожного документа зазначаються: його порядковий номер у справі, дата надходження, найменування та реквізити, кількість аркушів, прізвище, ініціали та підпис працівника Мінпроменерго Росії, який вніс документ до справи.

9. При нагромадженні в одній справі великої кількості документів допускається поділ справи на томи. У цьому випадку на титульному аркуші томи також вказується порядковий номер тому. Опис документів повинна відповідати фактично знаходяться в даному томі документам.

10. У справі про затвердження нормативів виробляються записи за такими графами:

1) в графі "Номер документа" проставляється порядковий номер документа, що поступив;

2) в графі "Дата прийому" проставляється дата прийому (надходження) документів (в тому числі по додатковому запиту);

3) в графі "Документи, що надійшли" вказується найменування документа, що поступив і кількість аркушів;

4) в графі "Документи прийняв" вказуються прізвище та ініціали уповноваженої у справі про затвердження нормативів, і ставиться її підпис;

5) в графі "Прийняте рішення" зазначаються відомості про результат розгляду поданих документів.

11. Уповноважений у справі в тижневий термін з моменту реєстрації перевіряє правильність оформлення матеріалів за нормативами: комплектність; наявність зазначених додатків; наявність засвідчують реквізитів (підписи, штампа, реєстраційного номера, прізвища та номери телефону заявника), проводить аналіз представлених матеріалів на предмет їх відповідності вимогам, зазначеним у Порядку, і направляє організації повідомлення про відкриття справи із зазначенням посади, прізвища, імені та по батькові особи, призначеного уповноваженим у справі, а також дати розгляду справи за твердженням нормативів.

12. Мінпроменерго Росії організує проведення експертизи матеріалів, які обґрунтовують значення нормативів, представлених на затвердження.

13. Термін проведення експертизи визначається Комісією залежно від трудомісткості експертних робіт і обсягу представлених матеріалів, але не повинен перевищувати 30 днів.

14. За результатами експертизи складається висновок, який приєднується до справи про затвердження нормативів. Експертні висновки подаються не пізніше, ніж за два тижні до дати розгляду Комісією справи про затвердження нормативів.

15. Експертні висновки крім загальних мотивованих висновків і рекомендацій повинні містити:

1) оцінку достовірності даних, наведених в пропозиціях про затвердження нормативів;

2) аналіз відповідності розрахунку нормативів і форми подання пропозицій затвердженим нормативно-методичних документів з питань затвердження нормативів;

3) розрахункові матеріали і зведено-аналітичні таблиці;

4) обгрунтовують документи;

5) інші відомості.

16. Організації за 2 тижні до розгляду справи про затвердження нормативів надсилається повідомлення про дату, час і місце засідання Комісії і проект протоколу Комісії про затвердження нормативів.

17. Комісія розглядає на своїх засіданнях представлені організаціями матеріали за твердженням нормативів, експертні висновки і виносить рішення з питання затвердження нормативів.

18. У разі коли подані матеріали за своїм обсягом, змістом і обгрунтованості не дозволяють зробити висновок за твердженням нормативів, то Комісія приймає рішення про необхідність додаткового опрацювання матеріалів.

19. Протягом 5 днів з дня оформлення протоколу видається наказ Мінпроменерго Росії про затвердження нормативів, що включає в себе:

1) величину затверджених нормативів;

2) дату введення в дію нормативів;

3) терміни дії нормативів.

Витяг з наказу з додатком затверджених нормативів, завірена печаткою Мінпроменерго Росії, направляється організації.

20. Наказ Мінпроменерго Росії про затвердження нормативів публікується на сайті Міністерства промисловості та енергетики Російської Федерації.

затверджено

Наказом Мінпроменерго Росії

ПОРЯДОК

РОЗРАХУНКУ І ПІДСТАВИ нормативів СТВОРЕННЯ ЗАПАСІВ ПАЛЬНОГО НА теплових електростанцій і котелень

I. Порядок формування технологічних запасів палива на електростанціях і котельнях електроенергетики

1. Порядок розрахунку і обгрунтування нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях встановлює основні вимоги до нормування технологічних запасів палива (вугілля, мазут, торф, дизельне паливо) при виробництві електричної і теплової енергії.

2. Норматив створення технологічних запасів палива на теплових електростанціях і котельнях є загальним нормативним запасом палива (далі - ОНЗТ) і визначається за сумою обсягів незнижуваного нормативного запасу палива (далі - ННЗТ) і нормативного експлуатаційного запасу основного або резервного видів палива (далі - НЕЗТ) .

3. ННЗТ забезпечує роботу електростанції і котельні в режимі "виживання" з мінімальною розрахунковою електричної і теплової навантаженням за умовами найхолоднішого місяця року і складом устаткування, що дозволяє підтримувати плюсові температури в головному корпусі, допоміжних будівлях і спорудах.

4. НЕЗТ необхідний для надійної і стабільної роботи електростанцій і котелень і забезпечує планову вироблення електричної і теплової енергії.

5. Регламентування дій з ННЗТ на теплових електростанціях і котельнях необхідно з метою запобігання наслідкам повного зупинення електростанцій або котелень і пов'язаних з ним тривалих обмежень і відключень споживачів.

6. Регламентування НЕЗТ на електростанціях і котельнях крім забезпечення надійної і стабільної роботи необхідно також і з метою контролю над створенням запасів палива при підготовці електростанцій і котелень всіх призначень до роботи в осінньо-зимовий період (далі - ОЗП).

7. На електростанціях, що працюють в єдиній енергосистемі, в складі ННЗТ враховується необхідність електропостачання відключається споживачів, які живляться від фідерів електростанції і не мають резервного живлення від єдиної енергосистеми.

8. Витрата електроенергії на власні потреби електростанції, а також на електропостачання споживачів, за виключенням не відключаються, розрахунком ННЗТ не враховується, так як харчування в цьому випадку на період досягнення електростанцією ННЗТ можна забезпечувати від єдиної енергосистеми.

9. ННЗТ для електростанцій, що працюють ізольовано від єдиної енергосистеми, включає запас палива на електричні та теплові власні потреби, а також на тепло- і електропостачання не відключати споживачів.

10. ННЗТ встановлюється на строк 3 роки і підлягає коригуванню у випадках зміни складу обладнання, структури палива, а також навантаження не відключаються споживачів електричної і теплової енергії, які не мають харчування від інших джерел.

11. ННЗТ по електростанціям електроенергетики визначається за погодженням з організацією, що здійснює диспетчерські функції.

12. Розрахунок ННЗТ проводиться по кожному виду палива окремо.

13. ННЗТ для електростанцій і котелень, що спалюють вугілля і мазут, повинен забезпечувати роботу теплових електростанцій (далі -ТЕС) в режимі виживання протягом семи діб, а для ТЕС, що спалюють газ, - трьох діб.

14. Паливо, що входить в НЕЗТ, накопичене до 1 жовтня - початку ОЗП, втягується в витрата для вироблення електричної і теплової енергії протягом ОЗП відповідно до енерготоплівнимі балансами для кожної електростанції і котельні.

15. Річний розрахунок НЕЗТ проводиться для кожної електростанції і котельні, що спалює або має в якості резервного тверде або рідке паливо (вугілля, мазут, торф, дизельне паливо). Розрахунки проводяться на контрольну дату посилання - 1 жовтня планованого року, що характеризує підготовку до роботи в ОЗП з 1 жовтня по 1 квітня наступного року.

16. Розрахунки ННЗТ і НЕЗТ виробляються відповідно до глави III цього Порядку.

17. ННЗТ і НЕЗТ по об'єднаннях електростанцій і котелень визначаються як сумарні обсяги відповідно за всіма електростанціям і котельним, що входять в об'єднання.

18. Розрахунки нормативів створення запасів палива на контрольну дату (1 жовтня планованого року) до їх подання в Мінпроменерго Росії, як правило, розглядаються:

За електростанціям і котельним електроенергетики відповідними об'єднаннями електростанцій і (або) котелень;

За організаціям житлово-комунального господарства (далі - ЖКГ) відповідними структурними підрозділами органів виконавчої влади суб'єктів Російської Федерації.

19. Всі результати розрахунків і обгрунтування прийнятих коефіцієнтів для визначення нормативів запасів палива на теплових електростанціях і котельнях представляються у вигляді пояснювальної записки на паперовому носії (брошуруються в окрему книгу) і в електронному вигляді: пояснювальна записка - в форматі Word, розрахунки і необхідна для розрахунків вихідна інформація - у форматі Excel.

II. Особливості порядку розрахунку нормативів для теплоджерел муніципальних утворень

20. Річна потреба НЕЗТ для кожного джерела тепла визначається за видами палива відповідно до існуючих нормативних характеристиками обладнання.

22. НЕЗТ і АЗТ визначаються за сумами значень всіх опалювальних (виробничо-опалювальних) котелень, що входять в муніципальне утворення.

23. ОНЗТ і його складові (без урахування держрезерву) для кожного джерела тепла або груп теплоджерел муніципальних утворень визначаються по таблиці 1 (для витрати палива до 150 т / год) і таблиці 2 (для витрати палива понад 150 т / год). Добовий витрата палива визначається для режиму найхолоднішого місяця.

24. Нормативи для груп теплоджерел муніципальних утворень визначаються з урахуванням наявності базових складів зберігання запасів палива.

25. Мінімальні запаси палива на складах теплопостачальних організацій ЖКГ становлять: вугілля - 45, мазут 30-добова потреба.

26. Розробка нормативів здійснюється з урахуванням графіків, маршрутів, способів доставки палива і його закладки на склади теплоджерел або базові склади в обсязі нормативного запасу палива до початку опалювального сезону.

Таблиця 1

Обсяг ОНЗТ для витрати палива до 150 т / год

Таблиця 2

Обсяг ОНЗТ для витрати палива понад 150 т / год

___________________

* Для електростанцій, які не мають другого незалежного джерела подачі газу.

III. Методика виконання розрахунків нормативів створення запасів палива на теплових електростанціях і котельнях електроенергетики

27. Розрахунок ННЗТ здійснюється для електростанцій і котелень на основі нормативно-технічних документів по паливовикористання.

28. Розрахунок ННЗТ для електростанцій і котелень оформляється у вигляді пояснювальної записки. Результати розрахунку оформляються окремо, підписуються керівниками цих електростанцій або котелень (додаток 1 до цього Порядку) та узгоджуються керівником об'єднання, в які входять ці електростанції або котельні.

29. Пояснювальна записка до розрахунку ННЗТ включає наступні розділи:

1) Перелік відключаються зовнішніх споживачів теплової і електричної енергії та дані по мінімально допустимим навантаженням. Не враховується теплове навантаження електростанцій і котелень, яка за умовами теплових мереж може бути тимчасово передана на інші електростанції і котельні;

2) Обгрунтування технологічної схеми і складу устаткування, що забезпечують роботу електростанцій та котелень в режимі "виживання";

3) Розрахунок мінімально необхідної теплової потужності для власних потреб електростанцій і котелень, а також електричної потужності для власних потреб електростанцій, що працюють ізольовано від ЄЕС Росії.

30. Річний розрахунок НЕЗТ на планований рік (з 1 січня планованого року по 1 січня наступного року) виконується за станом на контрольну дату 1 жовтня для окремих електростанцій і котелень. Підсумки розрахунків НЕЗТ оформляються спільно з підсумками розрахунку ОНЗТ за зразком згідно з додатком 2 до цього Порядку. До підсумків розрахунків НЕЗТ додається пояснювальна записка.

31. За особливостями схеми виконання річного розрахунку НЕЗТ електростанції і котельні діляться на три категорії:

Стандартні (типова схема розрахунку);

З обмеженими (сезонними) термінами завезення палива;

Мали в попередній рік критичний рівень запасів палива (менше 60% від ОНЗТ на 1 жовтня).

32. За основу розрахунку для стандартної групи електростанцій і котелень приймаються середньодобові в січні і квітні планованого року витрати вугілля, мазуту, торфу, дизельного палива на електростанціях або котелень, необхідні для виконання виробничої програми вироблення електричної і теплової енергії планованого року з урахуванням коефіцієнта середнього приросту середньодобового витрати палива в січні і квітні за останні перед планованим три роки. Розрахунок виконується за формулою:

НЕЗТ = Впр · Кр · Тпер · КСР, тис. Т,

де Впр - середньодобова витрата палива для виконання виробничої програми в січні і аналогічно в квітні планованого року, тис. т;

Кр - коефіцієнт зміни середньодобової витрати палива в січні і аналогічно в квітні за три роки, що передують планованому році, визначається за формулою:

В1, В2, В3 - фактичний середньодобова витрата палива в січні і аналогічно в квітні за перший, другий і третій роки, що передують планованому році;

КСР - коефіцієнт можливого зриву постачання (враховує умови поставки, що створюються в залежності від положення на ринку палива, взаємини з постачальниками, умови перевезення і інші чинники, що збільшують час перевезення), приймається в діапазоні 1,5 - 2,5;

Тпер - середньозважене час перевезення палива від різних постачальників, визначається за формулою:

де Тпер1, Тпер2, ..., Тперn - час перевезення палива від різних постачальників, добу;

Вмес1, Вмес2, ..., Вмесn - розрахункові обсяги поставок палива, різних постачальників за січень і квітень планованого року.

НЕЗТокт. = НЕЗТянв. + (НЕЗТянв. - НЕЗТапр.), Тис. Т.

34. У випадках роздільного спалювання (по чергах або котельних установок) вугілля різних родовищ або невзаємозамінних родовищ, НЕЗТ визначається по кожному родовищу. Загальний НЕЗТ по електростанції або котельні визначається підсумовуванням.

35. НЕЗТ на 1 жовтня для об'єднань електростанцій і (або) котелень або окремих електростанцій і котелень, які мають обмежені терміни завезення, повинен забезпечувати їх роботу з кінця одного періоду завезення до початку наступного аналогічного періоду з коефіцієнтом запасу Кз = 1,2, що враховує можливий по реалістичним умов зрушення часу початку поставок палива в райони з обмеженням термінів поставок.

36. НЕЗТ для об'єднання електростанцій і (або) котелень або окремих електростанцій і котелень, що мали на 1 жовтня в попередній ОЗП критичний рівень запасів палива, збільшується на коефіцієнт аварійності (Кав), що дорівнює 1,2 від розрахункових величин.

37. ОНЗТ розраховується за сумою ННЗТ і НЕЗТ. Результати розрахунку оформляються окремо за зразком згідно з додатком 2 до цього Положення, підписуються керівниками електростанцій і котелень і узгоджуються керівником об'єднання, в які входять ці електростанції і (або) котельні.

38. У виняткових випадках можливе корегування нормативів запасів палива при значних змінах програми вироблення електричної і теплової енергії або зміні виду палива. Процедура зміни нормативів аналогічна початкового твердженням згідно з цим Положенням.

Додаток № 1

нормативів створення запасів палива
на теплових електростанціях
і котелень
(Зразок)

Незнижуваний нормативний запас палива (ННЗТ)

електростанції (котельної) ______________________

(Найменування)

1. Вугілля всього _______ тис. Т

в т.ч. по родовищах *** _______

2. Мазут _______ тис. Т

керівник електростанції

(Котельні) П.І.Б. (Підпис)

найменування відділу,

_____________________

** Узгоджуються для електростанцій.

*** При роздільному спалюванні.

Додаток № 2

до Порядку розрахунку і обгрунтування

нормативів створення запасів палива

на теплових електростанціях

і котелень

(Зразок)

Погоджено *:

керівник об'єднання

електростанцій і (або) котелень

______________________________

ініціали, прізвище

"__" ___________________ 200_ р

Загальний нормативний запас палива (ОНЗТ) на контрольну дату планованого року електростанції (котельної) ___________________

(Найменування)

керівник електростанції

(Котельні) П.І.Б. (Підпис)

Виконавець: П.І.Б., посада,

найменування відділу,

тел. міський, місцевий, E-mail

____________________

* Узгоджуються при входженні електростанції або котельні в об'єднання.

Систематизовано та узагальнено відомості про першу частину технологічного циклу теплової електростанції: підготовці різних видів палива до спалювання, організації топкового процесу, отриманні перегрітої пари в котельних установках різних конструкцій. Наведено особливості експлуатації парових котлів на різних видах органічного палива. З огляду на все зростаюче значення питань охорони навколишнього середовища, автори, використовуючи результати власних досліджень і досягнення вітчизняних і зарубіжних енергетиків, докладно розповідають про методи і конструкціях апаратів, призначених для захисту атмосфери від токсичних та парникових газів, а також золових частинок, що викидаються в атмосферу з димовими газами котлів. Посібник призначений для студентів енергетичних спеціальностей технічних вузів, інженерно-технічного персоналу інжинірингових компаній і теплових електростанцій, а також слухачів курсів підвищення кваліфікації інженерів-теплотехніків.

* * *

Наведений ознайомлювальний фрагмент книги Котли теплових електростанцій і захист атмосфери (В. Р. Котлер, 2008)надано нашим книжковим партнером - компанією ЛітРес.

Глава 2. Органічне паливо і особливості його використання на теплових електростанціях

2.1. Склад і основні характеристики органічного палива

Первинним джерелом енергії, який використовується на теплових електростанціях, є викопне паливо органічного походження. Горючі речовини, що входять до складу палива, - вуглець С, водень Н і сірка S (за винятком невеликої частини сірки, що міститься в мінеральній масі палива - сульфатна сірка). Крім горючих речовин, до складу палива входять кисень О (підтримує горіння, але теплоти не виділяє) і азот N (який не бере участі в реакціях горіння інертний газ). Кисень і азот іноді називають внутрішнім баластом палива, на відміну від зовнішнього баласту, до якого відносять золу і вологу.

Зола (позначається літерою «А») - це мінеральна частина палива, що включає оксиди кремнію, заліза, алюмінію, а також солі лужних і лужноземельних металів.

Волога палива (W) поділяється на зовнішню і гигроскопическую. При тривалому зберіганні твердого палива в сухому місці воно втрачає зовнішню вологу і стає «повітряно-сухим».

Таким чином, якщо якась кількість палива прийняти за 100%, то можна записати:

C r + H r + O r + N r + S л r + A r + W r = 100%. (2.1)

Індекс «r» в цьому рівнянні позначає, що мова йде про робочій масі палива, отриманого на електростанції (за кордоном зазвичай говорять не «робоче», a «as receive», тобто «отримане» паливо).

Виключаючи з робочого складу всю вологу, можна отримати:

C d + H d + O d + N d + S л d + A d = 100%. (2.2)

Індекс «d» в цьому рівнянні позначає «dry», тобто «на суху масу».

C daf + H daf + N daf + O daf + S л daf = 100%. (2.3)

Індекс «daf» в цьому рівнянні позначає паливо - «dry ash free», тобто «сухе і вільний від золи».

Сірка із позначкою «л», що входить в вищенаведені рівняння, по-перше, не включає сірку, що входить до складу золи, і, по-друге, складається з двох частин: сірки органічної та сірки Колчедан (Fe 2 S), яка присутня в деяких марках вугілля в помітній кількості.

Отже, можна розглядати ще і органічну масу палива, яка не містить сірки Колчедан:

C o + H o + O o + N o + S o = 100%. (2.4)

Для перерахунку складу палива, величини виходу летючих і теплоти згорання з однієї маси палива на іншу необхідно скористатися коефіцієнтами перерахунку, наведеними в табл. 2.1.

Деякі особливості при перерахунку характеристик палива виникають при використанні сланців, що мають підвищений вміст карбонатів. Якщо для звичайних видів палива горюча маса - це різниця 100 - W r - А r, то при утриманні карбонатів більше 2% необхідно вважати горючу масу за іншою формулою:

100-W r -A испр r - (СО 2) K,

де А испр - зольність без урахування сульфатів, що утворилися при розкладанні карбонатів і з поправкою на згоряння сірки Колчедан, тобто

A испр r = A r - · (1-W r / 100),

де S, S ст і S до - вміст сірки в лабораторній золі, сульфатної сірки в паливі і Колчедан сірки відповідно.

Горючими елементами палива, як уже зазначалося, є вуглець, водень і сірка. При повному згорянні з теоретично необхідною кількістю окислювача ці компоненти виділяють різну кількість теплоти:

З + О2 = CO 2 - 8130 ккал / кг (34,04 МДж / кг);

2Н 2 + O 2 = 2Н 2 O - 29 100 ккал / кг (121,8 МДж / кг);

S + O 2 = SO 2 - 2600 ккал / кг (10,88 МДж / кг).

Слід враховувати, що вуглець становить більшу частину робочої маси палива: в твердому паливі його частка дорівнює 50-75% (в залежності від віку вугілля), а в мазутах - 83-85%. Водню в паливі менше, але він відрізняється дуже високою теплотою згоряння. Якщо продукти його згоряння скондесувати (тобто враховувати не нижчу, а вищу теплоту згоряння), виділена теплота складе навіть не 121,8, а 144,4 МДж / кг.

Сірку відрізняє невисока теплота згоряння, та й кількість її, як правило, невелика. Отже, сірка не представляє суттєвої цінності як горючий елемент, а ось проблеми, пов'язані з наявністю SO 2 в продуктах згорання, - вельми істотні.

Таблиця 2.1 Коефіцієнти перерахунку характеристик палива

Все вищесказане відноситься в основному до твердого та рідкого палив. Газ, на відміну від них, - механічна суміш декількох компонентів. У природному газі більшості родовищ основною складовою є метан - СН 4, кількість якого коливається від 85 до 96%. Крім метану, в складі природного газу зазвичай є більш важкі вуглеводні: етан С 2 Н 6, пропан С 3 Н 8, бутан З 4 Н 10 і ін. Газ деяких родовищ, крім вуглеводнів, містить і інші горючі компоненти: водень Н 2 і оксид вуглецю СО. З негорючих компонентів до складу газу входять азот N 2 і діоксид вуглецю CO 2.

Основною характеристикою будь-якого виду органічного палива є його теплота згоряння, тобто кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні одиниці маси (для твердого та рідкого палива) або одиниці об'єму (для газу). У розрахунках найчастіше використовують нижчу теплоту згоряння(Q i r) - кількість теплоти, що утворилася при спалюванні 1 кг вугілля або мазуту, а при спалюванні газоподібного палива - 1 м 3 цього газу. При цьому передбачається, що продукти спалювання залишилися в газоподібному стані. Іноді використовують іншу теплотехнічну характеристику - вищу теплоту згоряння(Q s r), але при цьому в тексті обов'язково уточнюють, що мова йде саме про Q s r (або HHV - higher heating value,на відміну від LНV - lower heating value -нижчої теплоти згорання). Вища теплота згоряння завжди більше, ніж нижча, так як вона враховує додаткову кількість теплоти, що виділяється при конденсації водяної пари і охолодженні всіх продуктів згоряння до вихідної температури.

Перерахунок нижчої теплоти згорання на вищу (і навпаки) виконується за такою залежністю:

Q i r = Q s r - 6 (W r + 9Н r), ккал / кг (2.5)

Q i r = Q s r - 25,12 (W r + 9Н r), кДж / кг. (2.5 а)

Інші характеристики палив, що відрізняються своїм агрегатним станом, зручніше розглядати окремо для твердого, рідкого і газоподібного палива.

2.2. Тверде паливо

Тверде паливо включає в себе перш за все різні вугілля (антрацит, кам'яне і буре вугілля), а також торф, сланці і деякі види відходів (як промислових, так і твердих побутових відходів - ТПВ). До цього ж виду палива відноситься один з поновлюваних джерел енергії - біопаливо, тобто деревина, відходи лісозаготівлі, деревопереробки, целюлозно-паперового та сільськогосподарського виробництва.

Переважним видом палива для теплових електростанцій є різні марки вугілля. У Росії міцно встановилося розподіл вугілля на бурі (наймолодші), кам'яні і антрациту (старі вугілля з максимальним ступенем вуглефікації).

Буре вугілля діляться за максимальною влагоемкости (в розрахунку на беззольную масу W af max) на 3 групи: 1Б (W af max> 50%), 2Б (30 ≤ W af max ≤ 50) і ЗБ (W af max< 30 %). Бурые угли отличают высокий выход летучих (V daf >40%), неспекшійся коксовий залишок і висока гігроскопічність. У цих вугіллі менше (в порівнянні з кам'яними вугіллям) вуглецю і більше кисню. При сушінні на повітрі буре вугілля втрачають механічну міцність і розтріскуються. Їх недоліком є ​​і підвищена схильність до самозаймання при зберіганні на складі.

Класифікація кам'яного вугілля заснована на величині виходу летючих на горючу масу, тобто V daf,%. Якщо не брати до уваги коксівне вугілля, що використовуються, головним чином, в металургійному виробництві, то все енергетичне вугілля можна розташувати за ступенем зниження V daf: Д - довгополум'яне; ДГ - довгополум'яне-газові; Г - газові (групи 1Г і 2Г); слабоспечуване (групи 1CC, 2СС і ЗСС); худі (групи 1T і 2Т). Худий вугілля 1-ї групи має V daf більше 12%, а 2Т - від 8 до 12%. Замикають цей ряд антрациту (групи 1А, 2А і ЗА). Всі вони мають вихід летючих на горючу масу менше 8%, але групи 1-3 відрізняються різною величиною об'ємного виходу летких речовин.

Наведена вище класифікація не враховує кам'яне вугілля, які зазнали окисленню в природних умовах, в період формування вугільних родовищ. Окислені вугілля відрізняють знижена вища теплота згоряння на суху і беззольную масу (Q s daf), а також втрата спікливості. Розрізняють I групу окислення (зниження Q s daf на 10%) і II групи (зниження Q s daf нa 25%). Так, наприклад, довгополум'яне вугілля Талліннського родовища (Кузбас) має вищу теплоту згоряння Q s daf = 31,82 МДж / кг. Окислений вугілля того ж родовища Дрок-I (довгополум'яне, рядовий, окислений I групи) - до 27,42 МДж / кг, а ще більше окислений - Дрок-II - тільки 25,04 МДж / кг.

Ще одна важлива характеристика кам'яного вугілля - розмір шматків. Поступив на електростанцію вугілля за цим показником ділиться на наступні класи:

плита (П - від 100 до 200 або 300 мм);

великий (К - 50-100 мм);

горіх (О - 25-50 мм);

невеликий (М - 13-25 мм);

насіннячко (С - 6-13 мм);

штиб (Ш - 0-6 мм);

рядовий (Р - 0-200 або 300 мм).

Верхня межа 300 мм поширюється тільки на вугільні розрізи, тобто на підприємства з відкритим способом видобутку.

Іноді на теплові електростанції надходить вугілля не прямо від видобувного підприємства, а після збагачувальних фабрик. При збагаченні вугілля мокрим і сухим способами розрізняють наступні продукти збагачення: малозольний концентрат, високозольний промпродукт, відсівання дрібних класів, шлам, а також породу і «хвости», що видаляються у відвал. З огляду на це можна за маркуванням надходить на ТЕС вугілля представити деякі характеристики палива, вельми важливі як для надійності подачі палива в межах ТЕС, так і для спалювання в котельному цеху. Наприклад, ГСШ - газове вугілля з розмірами «насіннячко» і «штиб», а ГРОКII - це теж газове вугілля, але «рядовий», 2-й групи окислення.

Помітну роль в організації топкового процесу грають характеристики мінеральної частини. Умовно можна мінеральну частину вугілля розділити на три групи:

- мінерали, занесені в пласт палива в результаті геологічних перетворень в процесі його освіти;

- мінерали прилеглих до пласту палива гірських порід, занесені в паливо при його видобутку;

- мінерали, пов'язані з органічною частиною палива або утворюються при її розкладанні в процесі вуглеутворення.

Остання група мінералів називається внутрішньої золою; вона рівномірно розподілена по органічній масі палива. Перша група мінералів, в залежності від рівномірності їх розподілу по паливу, може бути джерелом як внутрішньої, так і зовнішньої золи. Друга група мінералів відноситься до зовнішньої золі.

Ще одна важлива деталь: кількість золи, одержуваної при повному спалюванні вугілля, не дорівнює кількості містяться у вугіллі мінеральних домішок. Справа в тому, що до складу мінеральної частини входять глинисті мінерали, слюди, карбонати, сульфати і ряд інших речовин. При нагріванні глинистих мінералів і слюд в топці спочатку відбувається втрата кристалізаційної води (до 500-600 ° С), потім руйнується первісна кристалічна решітка і утворюються вторинні мінерали (муллит, шпінель і ін.). При подальшому підвищенні температури (понад 1100 ° С) починається плавлення. Ще раніше, в діапазоні температур 400-900 ° С, розкладаються карбонати і утворюються дуже тугоплавкі оксиди. При температурах 700-800 ° С в окислювальному середовищі повністю вигорає пірит. Всі ці процеси при горінні палива призводять до значної зміни складу і маси мінеральних домішок. Таким чином, правильніше вважати, що зола - твердий продукт реакцій мінеральної частини палива, що утворюється при спалюванні цього палива.

Численні дослідження показали, що при спалюванні кам'яного вугілля мінеральна маса зазвичай виявляється більше, ніж зольність, а для малозольних бурого вугілля - менше.

Для загальної оцінки хімічних властивостей золи введені поняття «кислого» і «основного» складу шлаку. Поведінка золи в топці в значній мірі визначає величина відносини оксидів кислотного характеру до основних:

З урахуванням цього вираз золи вугілля Донбасу, здебільшого Кузнецького, Підмосковного, Екибастузського і деяких інших басейнів відносять до кислих. Вугілля Кансько-Ачинського басейну, торф, сланці мають золу, яка відноситься до основних (К<1,0). Состав золы оказывает большое влияние на шлакующие свойства твердых видов топлива.

2.3. газоподібне паливо

В умовах Російської Федерації газоподібне паливо - це перш за все природний газ, так як на частку Росії припадає майже третина всіх розвіданих запасів природного газу. Як уже зазначалося, газоподібне паливо - суміш горючих і негорючих газів, що містять невелику кількість домішок у вигляді водяної пари і пилу. Крім природного газу, на електростанції можуть поставлятися попутні і промислові гази: доменний, коксовий, синтез-газ.

Теплота згоряння окремих газів і їх масова щільність наведені в табл. 2.2.

Таблиця 2.2. Теплота згоряння і щільність газів

* Значення щільності дані при 0 ° С і 101,3 кПа.

Основна частина природного газу - метан, частка якого в різних родовищах становить від 84 до 98%. Значно менше в природному газі важчих граничних і ненасичених вуглеводнів. Є родовища з помітним вмістом токсичного і корозійно-активного сірководню H 2 S. У Росії до їх числа відносяться, наприклад, Оренбурзьке і Астраханське родовища. Використання такого газу на електростанціях можливо тільки після його очищення на газопереробних заводах.

Попутні (нафтопромислові) гази складаються з метану та інших складових. У цих газах значно менше СН 4, але зате кількість важких вуглеводнів становить вже десятки відсотків. Кількість і якість попутного газу залежить від складу сирої нафти та її стабілізації на місці видобутку (тільки стабілізована нафту вважається підготовленою для подальшого транспортування по трубопроводах або в танкерах).

Середні показники попутних газів деяких родовищ Російської Федерації приведені в табл. 2.3.

Таблиця 2.3. Склад і щільність попутних газів

Таблиця 2.4. Склад і щільність промислових газів

Крім природних і попутних газів, в промисловості іноді використовують різні штучні гази. На підприємствах металургійної промисловості (доменне виробництво і коксові печі) утворюється велика кількість низькокалорійного доменного газу (Q ir = 4,0 ÷ 5,0 МДж / м 3) і среднекалорійние коксового газу (Q ir = 17 ÷ 19 МДж / м 3), що містить Н 2, СН 4, СО та інші горючі газоподібні компоненти (табл. 2.4). Перед використанням в котлах доменний і коксовий газ повинні бути очищені від пилу.

У деяких країнах, не настільки багатих природним газом, як Росія, існує ціла галузь промисловості, зайнята виробництвом генераторних газів, що їх називають синтез-газами. Розроблено методи та створено обладнання для отримання зручного при використанні в побуті палива шляхом газифікації твердих органічних палив: вугілля, сланців, торфу, деревини. При використанні в якості окислювача звичайного повітря отримують низькокалорійний газ (3 ÷ 5 МДж / м 3), а газифікація на кисневому дуття дозволяє отримати среднекалорійние газ з Q i r = 16 ÷ 17 МДж / м 3. Такий газ, на відміну від низькокалорійного, можна використовувати не тільки на місці отримання, але і транспортувати на деяку відстань. Склад генераторного газу визначається вихідним паливом і технологією його газифікації.

Однак в умовах російської дійсності, при порівняно низьких цінах на природний газ, всі види генераторного газу виявляються неконкурентоспроможними порівняно з природним газом. Проте в деяких випадках (при відсутності поблизу об'єкта газових магістралей або необхідності утилізувати містять органічні речовини відходи виробництва), практикують установку газифікаторів з повітряним або пароповітряним дутьем для отримання газової суміші, що містить Н 2, СО і невелика кількість вуглеводнів, що дозволяє забезпечити газоподібним паливом опалювальні котли з автоматизованими пальниками і високим ККД.

У другій половині минулого століття в промисловому масштабі було налагоджено виробництво СПГ - зрідженого природного газу. Це фактично новий вид палива, який на першій і останній стадіях свого існування є газом, але при транспортуванні і зберіганні поводиться як рідке паливо (забезпечуючи тим самим широкий ринок для реалізації на величезних територіях, куди неможливо або недоцільно тягнути газову магістраль). Виходить СПГ шляхом зрідження природного газу за рахунок охолодження його до температури нижче - 160 ° С. Після регазифікації на місці споживання СПГ не втрачає властивостей, характерних для звичайного природного газу. При тиску 0,6 МПа, яке є робочим при транспортуванні і зберіганні СПГ, його щільність становить 385 кг / м 3. Зрозуміло, що при такій температурі зберігати і перевозити СПГ припадає в спеціальних (кріогенних) ємностях. Вартість таких установок досить висока, проте ціна скрапленого природного газу істотно нижче вартості аналогічного продукту - зрідженого вуглеводневого газу, більш відомого під назвою пропан-бутанової суміші.

Сировиною для отримання пропан-бутанових сумішей, широко використовуваних поки що тільки в житлово-побутовому секторі, є, головним чином, попутний газ нафтовидобутку. Інше джерело скрапленого газу - нафтопереробні заводи (НПЗ), на які надходить сира нафта, що містить зріджені нафтові гази. У процесі дистиляції вони уловлюються, причому їх вихід становить 2-3% обсягу нафти, що переробляється. Теплота згоряння цього палива і інші його характеристики залежать від співвідношення між змістом бутану і пропану.

2.4. рідке паливо

Рідке паливо - це, як правило, продукт переробки сирої нафти (хоча в деяких країнах освоєна технологія отримання рідкого палива з вугілля, сланців або інших органічних речовин). Сира нафта є сумішшю органічних сполук, а також деякої кількості сірчистих і азотних сполук, парафінів і смол. Після переробки сирої нафти на НПЗ виходять легкі сорти палива: бензин, гас і дизельне паливо. Ці види палива використовуються, головним чином, на транспорті, в комунально-побутовому секторі та в двигунах внутрішнього згоряння різних промислових підприємств.

Потім на НПЗ отримують топковий мазут, які є важкими крекінг-залишками або сумішами крекінг-залишків з мазутами прямий перегонки. Крім високої в'язкості і плюсову температуру застигання, в топкових мазутах допускається більш високий вміст механічних домішок, сірки і води. Топковий мазут надходять на теплові електростанції і великі котли промислових котелень. При цьому велика частина мінеральних домішок, що містяться у вихідній нафти, концентрується саме в мазуті.

Відповідно до Російськими стандартами на електростанції поставляються мазути марок 40 і 100. Марка в даному випадку визначається граничною в'язкістю мазуту при температурі 80 ° С. Для мазуту марки 40 вона не повинна перевищувати 8,0 градусів умовної в'язкості (° ВУ), а для мазуту марки 100 - 15,5 ° ВУ При підігріві мазуту в'язкість знижується до рівня, який забезпечує стійкий транспорт мазуту по трубопроводах і тонке розпилювання в механічних форсунках (рис. 2.1).

Мал. 2.1. Діаграма «В'язкість - температура» для рідкого палива

За змістом сірки мазути поділяються на малосірчисті (S r ≤0,5%), сірчисті (до 2,0% сірки) і високосірчисті (до 3,5% сірки). Рівень сірчистості залежить, головним чином, від вмісту сірки у вихідній нафти: при її переробці від 70 до 90% сірчистих сполук переходить в мазут, створюючи тим самим серйозні труднощі для експлуатаційного персоналу ТЕС.

З інших характеристик мазуту істотне значення мають також зольність, вологість і щільність мазуту.

Зольність, як і в випадку з сірчистого, залежить від вмісту мінеральних домішок у вихідній нафти. При її переробці ці домішки концентруються, головним чином, в мазуті. Проте Золов залишок при спалюванні мазуту настільки малий, що золоочістка димових газів на мазутних котлах, як правило, не потрібно. Особливістю золи мазуту є наявність в ній ванадію. У перерахунку на пятиокись ванадію V 2 О 5 цей компонент, який представляє велику цінність для промисловості, може досягати 50% при спалюванні високосірчистих мазутів.

При згорянні мазуту частина компонентів його золи переганяється, а потім конденсується на конвективних поверхнях нагріву. На ці первинні відкладення осідають тверді або розплавлені частинки золи, а також сажові і коксові частки, створюючи міцні, що прилипають до труб забруднення. Трудноудаляємиє відкладення, що містять оксиди ванадію, нікелю, заліза і натрію, погіршують теплопередачу, порушують температурний режим і підвищують аеродинамічний опір конвективних поверхонь нагріву. На поверхнях нагріву з температурою металу нижче точки роси утворюється плівка сірчаної кислоти, на яку також осідають тверді частинки золи і коксу.

Вологість мазуту, що відвантажується споживачеві, як правило, не перевищує 1,5-2%. Але в процесі зливу мазуту з цистерн і зберігання його в мазутних резервуарах вологість мазуту збільшується за рахунок пари, яка використовується для підтримки потрібної температури (докладніше див. В гл. 3).

Щільність мазуту зазвичай оцінюється відношенням фактичної щільності до щільності води при температурі 20 ° С. При підвищенні температури відносна щільність мазутів зменшується і може бути розрахована за формулою

де ρ t і ρ 20 - відносні щільності мазуту при фактичній температурі t і при 20 ° С, β - коефіцієнт об'ємного розширення при підвищенні температури мазуту на 1 ° С. Для більшості мазутів β = (5,1 ÷ 5,3) · 10 -4.

Ще дві характеристики мазуту становлять інтерес при експлуатації мазутного господарства: температура застигання і температура спалаху. Перша - це температура, при якій мазут загусає настільки, що в пробірці, нахиленою на 45 °, поверхня мазуту залишається нерухомою протягом 1 хв. Для мазутів марки 40 максимальна температура застигання становить +10 ° С, а для мазуту марки 100, з підвищеним вмістом парафінів, температура застигання підвищується до 25 ° С.

температурою спалахуназивають температуру, при якій пари мазуту в суміші з повітрям спалахують при контакті з відкритим полум'ям. У різних марок мазуту температура спалаху змінюється в широкому діапазоні. Мазут, що не містять парафінів, мають температуру спалаху від 135 до 234 ° С, а температура спалаху парафінистих мазутів близька до 60 ° С. При виборі схеми підігріву мазуту слід враховувати температуру спалаху, щоб не допустити пожежонебезпечної ситуації.