ГП "УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ"
Суббота, 17.11.2018, 19:06
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Меню сайта
Категории раздела
Мои статьи [47]
Поиск
Статистика
Форма входа
Главная » Статьи » Мои статьи

РАЗРАБОТКА НОВЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ПО КАЧЕСТВУ И ОПРОБОВАНИЮ УГЛЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ ПОЛОЖЕНИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА В

УДК 662.6

РАЗРАБОТКА НОВЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ПО КАЧЕСТВУ

И ОПРОБОВАНИЮ УГЛЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ ПОЛОЖЕНИЙ

ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ТОПЛИВА В ПОСТАВКАХ НА ТЭС

Н.В. Чернявский, к.т.н.

(Институт угольных энерготехнологий (ИУЭ) НАН Украины, г. Киев)

Ю.Н. Филиппенко, к.т.н., Е.В. Рудавина, А.Н. Воронов

(ГП «УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ», г. Луганск)

 

Повышение калорийности топлива для пылевидного сжигания на ТЭС Украины от 4000-4500 до 5000-5500 ккал/кг, произошедшее в начале 2000-х годов и позволившее снизить долю газа и мазута в топливной базе ТЭС от 70 до менее 3%, связано с внедрением нормативных документов по качеству и опробованию топлива, среди которых можно выделить ДСТУ 4083-2002 «Угли каменные и антрацит для пылевидного сжигания на тепловых электростанциях. Технические условия», ДСТУ 4096-2002 «Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний», ГТР 34.09.110-2003 «Входной контроль топлива на ТЭС и организация претензионной работы. Методические указания» [1]. Однако практика выявила и новые проблемы. Первая из них связана с контролем марочной принадлежности: иногда под видом антрацита и тощего угля на электростанции поступает уголь с малых шахт, который может быть окисленным либо содержать высокую долю гидратной влаги, что осложняет его сжигание, увеличивает нагрузку на дымососы и снижает безопасность пылесистем [2]. Вторая проблема связана с крупностью: если под видом штыбов поставляется более крупный уголь, высока вероятность того, что крупные частицы являются преимущественно породными включениями, а поставки более мелкого угля под видом класса 0-100 мм часто связаны с нарушением марочной принадлежности или технологии обогащения. Если на угольных предприятиях или на ТЭС смешивают угли разных классов и марок для выравнивания характеристик в сборной пробе, нет гарантии, что смешение произведено равномерно. Контроль однородности показателей угля в партиях или после шихтования на ТЭС составляет третью проблему. Четвертая проблема связана с тем, что принятая в ДСТУ 4096 допустимая точность опробования ±2% по зольности, ±200 ккал/кг по калорийности уже не удовлетворяет ТЭС.

ИУЭ и ГП «УкрНИИуглеобогащение» разработаны и внедрены новая редакция ДСТУ 4083-2012 и ДСТУ ISO 13909:2005 «Угли каменные, антрацит и кокс. Механизированный отбор проб». При использовании положений этих стандартов в договорах поставки угля перечисленные проблемы могут быть решены.

ДСТУ 3472-96 «Угли бурые, каменные и антрацит. Классификация» дает диапазон выхода летучих веществ на сухую беззольную массу топлива Vdaf для антрацита < 8%, для тощего угля 9-18%. Между антрацитом и тощим углем граница марок установлена и по калорийности на сухую беззольную массу топлива Qsdaf: антрацит менее 8400 ккал/кг, тощий уголь 8400-8700 ккал/кг. Однако речь идет о показателях пробы, обогащенной до зольности Ad ≤ 10%, чего на практике углехимические лаборатории ТЭС не делают. На основании результатов исследований проб, разделенных в тяжелых жидкостях на образцы различной зольности [3], в ДСТУ 4083-2012 уточнена формула расчета калорийности по высшей теплоте сгорания на сухую беззольную массу топлива для обогащенной пробы Qsdaf(об.):

                       Qir = 1,01∙ Qsdaf(об.) (100–AdЧКММ)(100–Wtr)/10000 –

                      – 583Ч[Wtr + kЧ(100–AdЧКММ)Ч(100–Wtr)/10000] (ккал/кг),                  (1)

где КММ равняется 1,10 для марок А, Т, 1,12 - для марок Ж, ГЖ, Г, ДГ, Д, коэффициент k, определяющий содержание водорода в угле, составляет 0,21 для антрацита и 0,46 для остальных марок. Отсюда следует формула пересчета величины Qsdaf(ф.з.), определенной при фактической зольности, на величину Qsdaf(об.), которую можно использовать для экспресс-оценки марочной принадлежности:

                        Qsdaf(об.) = 0,99 Qsdaf ф.з.(100 - Ad)/(100 – 1,1∙Ad).                              (2)

Аналогично для пересчета величины Vdaf(ф.з.), определенной при фактической зольности, на величину Vdaf(об.) можно воспользоваться выражением:

                        Vdaf(об.) = Vdaf(ф.з.) + VАЧ(1,1 – 100/(100 - Ad)),                                  (3)

где для оценки «в среднем» можно принять VА = 8%, для предельной VА = 10%. Далее достаточно сопоставить рассчитанные значения Qsdaf(об.) и Vdaf(об.).

В ДСТУ ISO 13909:2005 размер максимальных кусков топлива определяется по результатам ситового анализа как наименьшее из отверстий сит, на котором надрешетный продукт составляет не более 5%. Таким образом, определение фактического верхнего предела крупности угля в партии становится доступным для всех видов угольной продукции при контрольном опробовании у потребителя.

          ДСТУ 4083-2012 впервые разрешает поставку топливных смесей, в том числе из разных классов и марок, составленных по согласованию с потребителем и удовлетворяющих проектным требованиям котлоагрегатов по выходу летучих веществ по каждой точечной пробе в партии. Для удовлетворения этого требования шихта должна быть достаточно однородной. Величина фактической погрешности опробования по ДСТУ ISO 13909 определяется по формулам:

                        P = 2(VSPT)0,5  , VSPT = Vi/n + VPT ,                                                  (4)

где Vi – дисперсия первичных точечных проб (сумма квадратов отклонений результатов от их среднего значения, деленная на количество точечных проб минус единица); VPT  - дисперсия подготовки и анализа пробы; n – количество точечных проб. Для определения зольности в партии с Р = ±2% VPT = 0,2, при отборе 16 точечных проб критерий требуемой однородности Vi ≤ 13. По величине Vdaf(ф.з.) для шихт на основе антрацита и тощего угля точность опробования должна быть не хуже ±1%, VSPT ≤ 0,25, критерий требуемой однородности Vi ≤ 3,2. Для шихт на основе газовых углей по выходу летучих допускается Р =  ±2%. При этом VSPT ≤ 1, критерий требуемой однородности Vi ≤ 7,4. Испытания, проведенные на Трипольской ТЭС по шихте антрацита и тощего угля, показали по зольности VPT = 0,18, Vi = 1,8, Р = ±1,0%, по выходу летучих веществ VPT = 0,05, Vi = 0,7, Р = ±0,6%. Это показывает как высокую однородность шихтования, так и возможность достижения точности опробования вдвое более высокой, чем принятая.

 

1. Майстренко А.Ю., Чернявский Н.В. Влияние качества угля на эффективность его пылевидного сжигания на ТЭС Украины // Энергохозяйство за рубежом. – 2011. - № 5. – С. 23-28.

2. Чернявский Н.В., Провалов А.Ю., Косячков А.В. Основные направления повышения эффективности топливоиспользования на ТЭС Украины // В сб.: Современная наука. – 2012. - № 3(11). – С.114-121.

3. Филиппенко Ю.Н., Рудавина Е.В., Чернявский Н.В. Влияние зольности на теплоту сгорания, выход летучих и содержание серы в энергетических углях Украины // В сб.: Современная наука. – 2010. - №1(3). – С. 56-59.

Категория: Мои статьи | Добавил: Telsa (01.10.2013)
Просмотров: 1275 | Рейтинг: 0.0/0
Arcanforge © 2018