УТВЕРЖДАЮ: Директор ООО ”СП-Контакт” ________________/А.В. Якимов/ “____” декабря 2023г. ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ по результатам режимно-наладочных испытаний водогрейного котла типа КВ-ГМ -50-150 ст.№2 при работе на природном газе, установленного в котельной Шадринского автоагрегатного завода по адресу: г. Шадринск, ул. Свердлова, д. 1 Руководитель работ: Инженер по наладке ____________________ / Владимиров В.В./ г.Киров, 2023 год СОДЕРЖАНИЕ стр. 1 Введение 5 2 Техническая характеристика котла и вспомогательного оборудования 6 3 Техническое состояние и эксплуатационные показатели котельной установки 9 до испытаний 4 Условия проведения опытов и методика испытаний 10 5 Анализ результатов испытаний 12 6 Выводы и рекомендации 13 7 Список литературы 15 ПРИЛОЖЕНИЯ 1 Схема точек замеров котла КВ-ГМ-50-150 16 2 Эскиз котла КВ-ГМ -50-150 17 3 Эскиз горелки РГМГ-20 18 4 Программа теплотехнических испытаний водогрейного котла КВ-ГМ -50-150 19 5 Сводная таблица результатов опытов по настройке горелок РГМГ-20 на 21 водогрейном котле № 2 КВ-ГМ -50-150 6 Зависимость температур уходящих газов от теплопроизводительности 22 котла № 2 7 Зависимость коэффициентов избытка воздуха после котла от 23 теплопроизводительности котла № 2 8 Зависимость тепловых потерь и КПД от теплопроизводительности котла № 2 24 9 Режимная карта водогрейного котла № 2 типа КВ-ГМ -50-150 25 10 Соотношение ”топливо-воздух” для котла № 2 26 11 Акт настройки и проверки приборов автоматики безопасности котла № 2 27 12 Акт о проведении РНИ водогрейного котла № 2 28 13 Расчет экономического эффекта от теплотехнических испытаний 29 водогрейного котла № 2 КВ-ГМ -50-150 14 График определения нормативных потерь в окружающую среду для 30 водогрейного котла 15 Таблица значений коэффициентов Z для природного газа 31 16 Удостоверения 32 2 1. ВВЕДЕНИЕ Режимно-наладочные испытания водогрейных котла КВ-ГМ -50-150 ст. № 2 при сжигании природного газа проводились в декабре 2023 г. специалистом цеха наладки тепломеханического оборудования ООО «СП-Контакт». Основанием для выполнения предоставленной работы является договор № 23 от «26» ноября 2023 года, заключённый между ООО «СП-Контакт» и АО «ШААЗ» РНИ проводились с целью проверки надёжности и безопасности работы котлоагрегата, определения технико-экономических показателей, оптимальных условий сжигания топлива при различных нагрузках. Выявлен диапазон регулирования и составлена режимная карта работы котла. В результате испытаний определено: котёл ст.№ 2 устойчиво работает с нагрузкой: 9,29 23,74 Гкал/час; максимальный КПД котла №2 составил: 90,51 %; Определён коэффициент полезного действия, разработаны рекомендации по увеличению надёжности, экономичности работы котлоагрегата и улучшению его обслуживания. Целью работы являлось: o уточнение технических характеристик работы котла при различных нагрузках; o определение основных режимных и технико-экономических показателей работы котла; o получение данных для корректировки режимной карты; o определение концентрации загрязняющих газообразных веществ (оксидов углерода) в уходящих газах; o разработка рекомендаций по повышению экономичности и надежности работы котла. В отчете дано краткое описание котла, вспомогательного оборудования, приведена методика проведения испытаний и обработки экспериментальных данных, условия проведения испытаний. Представлены результаты испытаний водогрейного котла КВ-ГМ -50-150 ст.№ 2, которые отражены в сводной ведомости испытаний, включающие данные опытов и результаты их обработки. Сделаны выводы по результатам испытаний, приведены графические зависимости основных режимных и технико-экономических показателей работы котла , даны рекомендации, направленные на повышение экономических показателей и эксплуатационных характеристик котла. На основании полученных в ходе испытаний опытных данных составлены настоящий 3 отчёт и режимная карта работы котла, рекомендованы мероприятия по улучшению работы оборудования. Технический отчёт является официальным документом для администрации Заказчика, поэтому приведённые в нём данные могут быть использованы для составления отчётной документации по работе оборудования котельной в целом и учтены при разработке орг. тех. мероприятий по экономии тепла, топлива и электроэнергии. 1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛА И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Котельная предназначена для теплоснабжения систем отопления жилых, административных и производственных зданий, а также для производства пара и нагрева воды на ГВС. В качестве теплоносителя для водогрейного котла КВ-ГМ принята вода с параметрами 120/70 0С. В котельной cмонтированы 2 водотрубных водогрейных котла КВ-ГМ -50-150 . Котёл стац. № 2 КВ-ГМ -50-150 (зав.№ 6280), изготовлен в октябре 1983 года на предприятии Дорогобужский котельный завод. На котле установлено две горелки РГМГ-20 производства Дорогобужский котельный завод. Основное топливо котла – природный газ, аварийное и резервное топливо не предусмотрено. Система теплоснабжения закрытая, без разделения контуров. Подпиточная вода приготавливается в цехе ХВО. Подпитка сети осуществляется в автоматическом режиме с помощью подпиточных насосов. Узел учета тепловой энергии, выработанной котельной отсутствует. Узел учёта природного газа расположен внутри котельной. Для учёта установлена измерительная мембрана и прибор КСД. Характеристика и основные параметры котла типа КВ-ГМ 50-150 приведены в таблице I. Все данные таблицы I взяты из данных производителя котла“ДКМ” с сайта http://www.dkm.ru. . 4 Таблица I. Характеристика и основные параметры котла КВ-ГМ -50-150 № п/п Наименование параметра Единица Котел КВИсточник измерения ГМ -50-150 информации 1. Номинальная теплопроизводительность МВт 58,2 2. Номинальный расход воды через котёл основной режим пиковый режим Т/ч 618 1230 3. 4. 5. 6. 7. Расчётное избыточное давление воды Абсолютное рабочее давление воды на выходе из котла Номинальная температура воды на входе основной режим пиковый режим Номинальная температура воды на выходе Гидравлическое сопротивление котла, не более 8. Расход воздуха 9. Расход топлива: 10. 11. 12. на мазуте на газе Сопротивление газового тракта котла, не более Расчётная температура уходящих газов: на газе МПа (кгс/см2) МПа (кгс/см2) 2,5 25 1,0 10 С 70 110 С 150 МПа (кгс/см2) 0,25 2,5 м3/час 68400 кг/ч нм3/час 5750 6260 мм вд ст 95 С 183 % 90,1 0 0 0 Расчётный КПД на номинальной нагрузке: КОТЛЫ ВОДОГРЕЙ НЫЕ, КВГМ-23.26150, КВ-ГМ50-150 РУКОВО ДСТВО ПО ЭКСПЛУАТ АЦИИ 10.00.00.000 РЭ на газе 13. Объём топки м3 251 14. Радиационная поверхность нагрева м2 245 15. Конвективная поверхность нагрева м2 1223 16. Водяной объем котла м3 19,0 17. Размер топки м 4,2x6 Общий вид котла представлен в приложении № 2. Водогрейные котлы смонтированы по основной схеме циркуляции - вода поступает к фронтовому экрану снизу, затем через перепускные трубы dу200 - в 5 боковые топочные экраны. Сделав в них по 2 хода, вода направляется в промежуточный экран, откуда поступает в конвективную часть и выходит из заднего экрана конвективной шахты снизу. После котла дымовые газы отсасываются индивидуальным дымососом и подаются в общий дымовой газоход, из которого попадают в дымовую трубу и рассеиваются на высоте 80 м. Для регулирования разрежения в топке котла на всасе дымососа установлены лопаточные направляющие аппараты. На котле установлены две горелки РГМГ-20. Технические данные горелок приведены в таблице II. Данные таблицы II получены из паспорта горелок(литература 6) и данных производителя горелочных устройств “ДКМ” с сайта http://www.dkm.ru. Таблица II. Характеристика и основные параметры горелки РГМГ-20. № п/п Ед. изм Наименование параметра 1. Максимальная тепловая мощность МВт РГМГИсточник 20 информации 31,6 2. Диапазон регулирования мощности горелки % 3. Номинальное давление газа перед горелкой Па 56000 4. Аэродинамическое сопротивление горелки по первичному воздуху 5. Аэродинамическое сопротивление горелки по вторичному воздуху 6. Температура воздуха Па 5680 Па 980 0 С 10-30 7. Температура газа 0 С 0-30 8. Содержание СО в уходящих газах, не более % 0,03 9. Электропитание 10. Общая электрическая мощность В Гц кВт 380 50 1,9 11. Электродвигатель(2800 об/мин) кВт 1,5 20-100 Горелки газомазутные с ротационным и форсунками Руководство по эксплуатации А-23600 РЭ Горелка монтируется к фронту котла. Газомазутные горелки РГМГ-20 под торговой маркой «ДКМ» относятся к классу горелочных устройств большой мощности. Эти устройства предназначены для работы на котлах типа КВ-ГМ-23.26-150 абсолютно всех производителей! Горелки не имеют собственного воздушного короба для подачи воздуха от дутьевого вентилятора, предполагается что этот элемент должен быть на котле. РГМГ большой мощности работают под разряжением, для этого на котле должен быть установлен дымосос соответствующей мощности. 6 Основным узлом оборудования, при работе на жидком топливе, является ротационная форсунка ФМР-1300. Как правило жидкое топливо, будь то мазут, нефть, печное или дизельное, используется в качестве резервного. В этом смысле РГМГ можно назвать универсальной жидкотопливной горелкой. Переход с одного жидкого топлива на другое потребует незначительных поднастроек топливовоздушной смеси. РГМГ может работать и как чисто газовая горелка. На практике так и происходит. Ротационная форсунка в этом случаи откатывается в сторону. При автоматизации горелки РГМГ устанавливается шкаф управления, который подключен к общей системе автоматики котла, газовый блок и запальная горелка в составе ЗЗУ. Эскиз горелочного устройства и основные размеры горелок приведены в приложении № 3. Схема обвязки газопроводов приведена в приложении № 1. Котлы работают с уравновешенной тягой. Воздух подаётся в топку вентилятором горелки. Забор воздуха осуществляется из помещения вентиляторной или с улицы. Таблица III. Характеристика вспомогательного оборудования № п/п Вид оборудо- Колво Тип обору- Производительность дования м3/час Напор, Электродвигатель 1. Насос сетевой 2 Д630/90 630 90 м.в.ст МощОб/мин ность, кВт 2900 200 2. Вентилятор 1 ВДН-12,5 39100 850 Па 980 55 3. Дымосос 1 ДН-17,5 105000 1320 Па 750 55 вания Число Для контроля за работой котлоагрегатов установлены приборы характеристика которых приведена в таблице IV, схема компоновки котла и точек замеров приведена в приложении 1. Схема автоматики безопасности и технологической сигнализации выполнена согласно проекту и предусматривает световую и звуковую сигнализацию, отсечку топлива. Автоматика безопасности котла выполнена на базе щита с релейной схемой, предназначена для отключения подачи газа на горелку при нарушении следующих 7 параметров: - Погасание факела на горелке; - Понижение давления воздуха; - Понижение давления газа перед горелкой; - Повышение давления газа перед горелкой; - Повышение давления воды; - Понижение давления воды; - Понижение расхода воды; - Понижение разрежения в топке котла; - Пропадание напряжения в цепях горелки; - Повышение температуры воды после котла; Таблица IV Спецификация измерений водогрейного котла № 2 № п/п Наименование параметра Тип прибора Шкала прибора ДИСК250М 0 100 НМП-52 0 40 2 1,5 Ш ТНМП-52 12,5 0,5 1,5 Ш 4. Разрежение перед дымососм, кгс/м2 5. Температура дымовых газов, 0С ТМП-52 -250 0 5 1,5 Ш ТРМ1 0 350 0,1 1,5 Ш 6. Давление воздуха перед горелкой, кПа НМП-52 04 0,1 1,5 Ш НМП-52 0 400 10 1,5 Ш ТРМ1 0 350 0,1 1,5 Ш ТРМ1 0 350 0,1 ДИСК250М 0 6000 40 1,5 2,5 Ш Ш КСД2 0 320 5 2,5 Ш ЭКМ-1У 0 25 0,5 1,5 Ш ДИСК250М 0 16 0,2 1,5 Ш 11,8 0,1 1,5 П 1. Давление газа после ПРЗ, кгс/см2 2. Давление газа перед горелкой №1,№2, кПа 3. Разрежение в топке, кгс/м2 7. Давление воздуха после вентилятора, кгс/м2 0 8. Температура воды до котла, С 0 9. Температура воды после котла, С 10. Расход газа на котёл, м3/час 11. Расход воды, Т/час 12. Давление воды до котла, 13. Давление воды после котла, кгс/см2 14. Содержание углекислого газа, СO2,% MRU DELTA 65 0 8 Цена Класс Штатн. Деления точно илиперен осн сти 0,1 1,5 Ш 15. Содержание кислорода, O2,% MRU DELTA 65 16. Содержание угарного газа, СО, ппм 17. Температура газа, 0С MRU DELTA 65 Пирометр 18. Цифровой тяго-напоромер, мбар MRU DELTA 65 2. 21 0,1 1,5 П 8500 1 1,5 П -100-600 0,1 1,5 П 200 0,1 1,5 П 0 0 ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДО ИСПЫТАНИЙ 3.1. Для оценки технического состояния и снятия эксплуатационных характеристик работы котлоагрегата были проведены следующие мероприятия: - внешний осмотр оборудования и котлоагрегата; - проверка автоматики безопасности котла; - предварительные опыты. 3.2. К моменту начала проведения работ по режимно-наладочным испытаниям котла он находился в работе более 12 часов. В ходе предварительных замеров и при первых балансовых замерах было выявлено, что процесс сжигания газа в топке данного котла проходит без недожога, с избытком воздуха на горелке. Результаты предварительных замеров, «фотографии» представлены в сводной таблице(см. приложение 5). 3.3. По результатам осмотра оборудования выявлено следующее: - обшивка котлоагрегата находится в хорошем состоянии, плотность газовых трактов высокая, имеются места незначительных присосов; - горелки соответствуют проектным, состояние горелок удовлетворительное; - аэродинамическое сопротивление котлоагрегата соответствует проектному; - гидравлическое сопротивление котлоагрегата выше паспортного значения; - осмотр поверхностей нагрева на наличие отложений сажи и пыли не проводился; - на котле имеются предохранительные сбросные клапана; - система автоматики безопасности при работе котла №2 задействована в работе; - насос рециркуляции на котле не предусмотрен проектом; - регулирование нагрузки, разрежения и соотношения “топливо-воздух” на котле осуществляется вручную, операторами со щита котла; - дымовые газы направляются в дымовую трубу(общую на 2 котла); - забор воздуха на горение осуществляется из помещения котельной; - максимальная нагрузка котельной в самое холодное время не поднимается выше 35 МВт, однако вся нагрузка закрывается паро-водогрейными теплообменниками, 9 поэтому водогрейный котёл работает максимум 15 дней в год; - поднятие мощности котла более 25 Гкал/час в настоящее время невозможно в связи ограничениями по суточным лимитам газа и отсутствием необходимости нагрузок водогрейной части. 2.4. В связи с необходимостью получения данных для расчёта экономической эффективности от РНИ произведены предварительные замеры на котлах. Результаты фотографии приведены в приложении 7. 3. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ 4.1. К началу испытаний были проведены следующие мероприятия: - произведена тарировка сечения газоходов после котла по составу уходящих газов в точках анализа, для чего взяты 3 контрольных замера на разных расстояниях от стенок газохода. Расхождение в величине не превышало 0,02 поэтому для замеров были выбраны точки с глубиной погружения трубки 150 мм, как наиболее представительные. 4.2. Испытания котлоагрегатов проводились в соответствии с методикой, приведённой в литературе 7. Расход газа на каждый котёл определялся по показаниям штатных узлов на измерительной диафрагме. Производительность котла по замеренным в опытах фактическому расходу газа определялась: Q Bг кбр Qнр где: Вг – фактический расход природного газа, стм3/час; р Q – н - теплотворная способность природного газа, ккал/стм3; кбр – КПД котла брутто. КПД водогрейного котла (брутто) определялся по обратному балансу котла (по результатам определений отдельных составляющих потерь тепла). бр КПД котла брутто к рассчитывается как: кбр 100 q , % В сумму потерь теплоты Σqi в испытаниях включаются потери теплоты с уходящими газами q2, от химического недожога q3 и от наружного охлаждения q5. Потери тепла с уходящими газами - q2 подсчитаны по формуле профессора М.Б.Равича: q2 = 0,01 X (tух – tвх) X Z, % 10 где: tух – температура уходящих газов; tвх – температура воздуха; Z – величина определяемая по табл. 8.1 приложение 22. Потеря тепла от химической неполноты сгорания q3 рассчитывается по формуле: q 3 3,02 CO h % где: СО – концентрация оксида углерода в уходящих газах, % При нагрузке, отличающейся от номинальной, q5 подсчитывалась по формуле: Q q5 q5ном ном Qфакт q5ном – потери теплоты в окружающую среду при номинальной теплопроизводительности(приложение 23) котел 50 Гкал/час q5ном =1,2 % (приложение 23) 4.3. Измерения проводились при помощи штатных приборов КИПиА, установленных на щите котла, указанных в таблице IV и приборов ООО”СП-Контакт”. Анализ газов выполнялся прибором MRU Delta 65. Разрежение/давление после котла замерялось прибором MRU Delta 65. Схема точек замеров приведена в приложении 1. Режимной и балансовой точкой принята точка выхода дымовых газов из котла. 4.4. Испытания котельного агрегата проводилось при следующих условиях: - температура воздуха на горение от +16 до +25 °С; - потери тепла от механической неполноты сгорания топлива приняты равными нулю; - потери тепла в окружающую среду приняты 1,2% на номинальной мощности. В период испытаний сжигался природный газ с теплотой сгорания 8071 ккал/м3. Регулирование разрежения на котлах осуществляется направляющим аппаратом перед дымососом. 4.5. Так как горелки модулируемые, предпочтительна настройка горелок на номинальную мощность котла, а минимальной мощности котла на минимальную мощность горелок. 4.6. Режимно-наладочные испытания проводились в два этапа. На первом этапе была проведена серия опытов по определению оптимальных коэффициентов избытка воздуха на выходе из котла при неизменном расходе топлива на каждой нагрузке. Величина избытка воздуха регулировалась изменением положения воздушной заслонки путём перемещения электрического привода направляющего аппарата вентилятора. 11 На втором этапе проведена серия балансовых опытов при полученных оптимальных избытках воздуха, определенных на первом этапе испытаний. Результаты балансовых опытов представлены в приложении 5. По результатам балансовых опытов были откорректированы точки соотношения “топливо-воздух” и рассчитывались техникоэкономические показатели котла. В процессе испытаний велись визуальные наблюдения за работой горелочных устройств, цветом и расположением факела в топке через смотровые глазки горелок и котла. 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ Основной задачей режимно-наладочных испытаний было проведение теплотехнических измерений с целью настройки горелок котла КВ-ГМ 50-150, так же получение данных для составления режимной карты котла. Аэродинамическое сопротивление газо-воздушного тракта котла составило около 700 Па, что меньше расчётных паспортных значений. Коэффициент избытка воздуха после котла №2 изменяется в пределах: 1,38 1,63; Таблица избытков воздуха при достигнутой производительности(литература 2, страница 134, Приложение 4): Поверхности Котёл №2 Нормативные Горелка 1,1 Топка 0,05 1 конвективный пучок 0,1 Газоход переходный 10 метров 0,08 Всего в уходящих 1,38 1,32 газах: Коэффициенты избытков воздуха после котла выше оптимальных значений, поскольку мощности котла сильно ниже номинала. Максимальная температура уходящих газов после котла № 2 составила: - 140,4°С - Температуры уходящих газов после котла №2 находятся ниже паспортных значений, поскольку эти температуры получены на низких мощностях, однако такие низкие температуры свидетельствуют о чистоте поверхностей нагрева. 12 Максимальная тепловая мощность котла составила 23,7 Гкал/час. Максимальная мощность котла ограничена отсутствием потребителей тепла, ограничениями по расходу газа и температурой воды на выходе. Получение более высоких мощностей в настоящее время не требуется, расширения тепловой сети не планируется. Минимальная тепловая мощность котла составила 9,53 Гкал/час. Минимальная мощность котла ограничена стабильностью факела, работа на меньшей мощности сопровождается колебаниями факела. Достигнут паспортный коэффициент регулирования по тепловой мощности горелок, согласно таблице II горелка должна стабильно работать на минимальной мощности около 12 Мвт или 10,4 Гкал/час. Также при дальнейшем снижении давления воздуха происходит сработка аварийной сигнализации по низкому давлению воздуха. В связи с наличием на котлах приборов по расходу воды через котёл, их производительность определена по прямому и по обратному балансу. Расхождение в величинах составило до 155% при малых нагрузках. Большой небаланс на котле №2 вызван погрешностью в измерении расхода газа при малых объёмах, так же расходомерные узлы по расходу воды на котле давно не проходили поверку. Анализируя цифровой и графический материалы, полученные на основании испытаний, а также результаты осмотра оборудования котельной и результаты визуальных наблюдений, можно сделать следующие заключения: - инерционный нагрев воды в котле при регулировании мощности горелки составляет 2-3 0С, уставка на регулирование может составлять до 1200С. Минимальная уставка температуры воды после котла по условиям недопущения образования конденсата на хвостовых поверхностях нагрева рекомендуется в 900С; По результатам режимно-наладочных испытаний составлена режимная карта работы котла, см. приложение 9. На основании результатов РНИ можно отметить: 1. Изменение температуры газа и воздуха, относительно указанного в сводной таблице результатов опытов по выбору оптимальных избытков воздуха, ведёт к изменению состава и температуры дымовых газов, поскольку для регулирования подачи воздуха не учитывается массовый расход. 2. Настройка горелок произведена на 45-50% номинальной(максимальной) мощности котла. 5. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 13 На основании полученных в результате испытаний характеристик работы котельного агрегата КВ-ГМ 50-150 и их анализа можно сделать следующие выводы: 1. Горелочные устройства позволяют осуществить качественное сжигание газообразного топлива в топке котла. 2. ГРУ обеспечивает непрерывную и надёжную работу котла(горелок) при имеющихся условиях. 3. Схема автоматики и регулирования позволяет успешно вести процесс отопления в соответствии с установленным температурным графиком. Для повышения экономичности и надежности работы котла и котельной необходимо: 1. Для значительной экономии электроэнергии проработать вопрос установки на дымосос и вентилятор котла частотные преобразователи. 2. В связи с тем, что шкалы приборов по давлению воздуха и газа сильно избыточны и не позволяют точно регулировать подачу воздуха на малых мощностях, предлагается установить вместо или дополнительно к существующему напоромеру НМП по давлению воздуха приборы АГАВА АДН-10.2. С него можно взять и аварийный сигнал по снижению давления воздуха. 3. Для увеличения надёжности работы автоматики безопасности котла рекомендуется выполнить проект модернизации и установку автоматики на базе современного контроллера, например КОНТАР производства МЗТА. 4. Провести поверку и тарировку прибора и диафрагмы узла расхода газа на расходы от 1000 м3 /час. 5. Для приведения котла в соответствие с существующими нормами и правилами рекомендуется провести модернизацию газовой линии с установкой 2-х отсечных клапанов, автоматическим ЗЗУ и контроллером КОНТАР или АГАВА, осуществляющим управление розжигом и работой котла. 6. В случае, если присоединённые тепловые мощности потребителей не требуется расширять, рекомендуется на одном котле перейти на работу с одной горелкой, и получать нагрузку в диапазоне 10-50% мощности, предварительно согласовав решение с производителем котла. 7. Произвести согласование с производителем котла замены уставок безопасности по давлению воды на меньшие значения. 14 6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Равич М.Б. "Упрощенная методика теплотехнических расчётов". М.Наука, I964 2. В.В. Юренко“Теплотехнические испытания котла, работающих на газовомтопливе“Ленинград 1987г. 3. Паспорт котла КВ-ГМ 50-150. 4. КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ, КВ-ГМ-50-150 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ 10.00.00.000 РЭ 5. Горелки газомазутные с ротационными форсунками. Руководство по эксплуатации А-23600 РЭ. 6. Приложение 6 к приказу Минэнерго РФ от 16 декабря 2002 г. N 448 Требования к содержанию технических отчетов наладочных организаций. 7. Методика проведения теплотехнических режимно-наладочных испытаний котла малой и средней мощности, работающих на газе или мазуте. АО НПО”Монтажавтоматика”. Москва 1995 год.(РМ 13-1-95 Утверждены Московским газотехническим центром «Газнадзора РАО «Газпром») 8. В.И.Янкелевич. Наладка газомазутных промышленных котельных. 15 Схема точек замеров котла КВ-ГМ-50-150 Приложение 1 Подвод газа dy200 проба 10 17 Dy20 Dy150 8 14,15,16,18 9 Вход воды 11 Выход воды Dy150 пзк 2 3 2 Котёл КВ-ГМ-50-150 пзк 1 2 Запальник Dy25 7 4 5 Выход продуктов сгорания Дымосос пзк пзк Dy20 13 Вентилятор 12 пзк Запальник 16 Приложение № 2 Эскиз котла КВ-ГМ -50-150 17 Приложение № 3 Эскиз горелки РГМГ-20 18 Приложение № 4 УТВЕРЖДАЮ: Директор ООО «СП-Контакт» _____________________/ А.В. Якимов/ « 4» декабря 2023г. ПРОГРАММА теплотехнических испытаний водогрейного котла КВ-ГМ -50-150 ст. № 2 при работе на природном газе, установленного в котельной Шадринского автоагрегатного завода 1. ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ 1.1.Наладка режимов работы котла в диапазоне возможных эксплуатационных нагрузок. 1.2. Определение максимальной и минимальной нагрузок. 1.3.Определение технико-экономических и экологических показателей работы котла. 1.4.Определение удельного расхода топлива на выработку тепловой энергии. 1.5.Составление режимных карт. 2.КАТЕГОРИЯ ИСПЫТАНИЙ 2.1. Теплотехнические испытания проводятся по II категории сложности, включающей в себя объём измерений необходимый для определения КПД брутто с точностью 1,5 - 2,0 % отдельных составляющих тепловых потерь и составления режимной карты. 2.2. КПД котла определяют по методу обратного баланса. 2.3. Потери теплоты определяются по методике профессора М.Б.Равича, приведённой в литератиуре 1. 3.ОБЪЁМ ИСПЫТАНИЙ 3.1. В процессе испытаний выполняются: 3.1.1. Ознакомление с технической документацией котлоагрегата. Осмотр приборов измерения и оборудования котла, составления перечня замечаний. 3.1.2. Предварительные измерения («фотография») для определения техникоэкономических показателей до наладки. 3.1.3. Определение оптимального коэффициента избытка воздуха на минимальной, максимальной и трёх-четырёх промежуточных нагрузках. 3.2. Для каждой нагрузки проводят по 2 – 3 опыта с различными избытками воздуха. Продолжительность одного режимно-наладочного опыта 0,5-1 час. Длительность перерыва между опытами при нагрузках, различающихся между собой более чем на 25%, должна составлять не менее 0,5 часа; при изменении воздушного режима на заданной нагрузке – не 19 менее 10 минут. 3.3. Продолжительность работы котлоагрегата от растопки до начала испытаний не менее 12 часов. 4. ОБЪЁМ ИЗМЕРЕНИЙ 4.1. По штатным эксплуатационным приборам производятся следующие измерения: 4.1.1. Температура и давление воды на входе и выходе из котла. 4.1.2. Температура уходящих газов после котла. 4.1.3. Расход природного газа по показаниям измерительной диафрагмы. 4.1.4. Расход воды через котёл. 4.1.5. Давление газа после ПЗК и на горелках. 4.1.6. Давление воздуха после вентилятора и на горелках. 4.1.7. Температура природного газа в общем коллекторе. 4.2.Дополнительно устанавливаемыми лабораторными приборами измеряются: 4.2.1. Содержание О2 и СО в продуктах сгорания, которые отбираются в сечении за котлом. Анализ газов производится переносным газоанализатором. 4.2.2. Разрежение за котлом. 4.2.3 Температура уходящих газов после котла. 4.2.4 Температура воздуха после вентилятора. 5. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ И УСЛОВИЯ ИХ ПРОВЕДЕНИЯ 5.1. Испытания водогрейного котла проводятся специалистом, при участии оперативного персонала котельной. Руководитель испытаний – инженер-наладчик - Владимиров В. В. 5.2. Испытания проводятся в нормальных эксплуатационных условиях. Режим работы котла и вспомогательного оборудования поддерживается по указанию начальника котельной. Изменения режима работы проводятся по указанию и под наблюдением наладчика, если это не нарушает безопасной эксплуатации оборудования, только после согласования с начальником котельной. 5.3. Ответственным представителем от теплоисточника для оперативного решения вопросов, связанных с проведением испытаний, является начальник котельной. 6.МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ 6.1.Персонал бригады должен иметь спецодежду и средства индивидуальной защиты в соответствии с требованиями ТБ. 6.2.Перед началом испытаний каждому члену бригады проводится инструктаж на рабочем месте. 6.3.При возникновении на котле аварийной ситуации, испытания прекращаются, а бригада выводится в безопасное место. Составил: Руководитель испытаний инженер-наладчик _______________/ Владимиров В. В./ 20 СВОДНАЯ ТАБЛИЦА 1 1.1 Единица измерения № N Наименование параметра ккал 1.3 1.4 Расход природного газа при стандартных условиях(по прибору) 3 Ккал 3 нм 3 м час 1.5 1.6 Способ определения Значения Пред опыт 19,1% 26,9% 33,0% 39,8% 47,5% 1 2 3 4 5 1 Топливо-природный газ Низшая теплота сгорания топлива(при 200С) м Максимальное содержание СО2 в сухих продуктах сгорания % кПа Давление газа после ПРЗ 1.2 Условные обозначения результатов опытов по настройке горелок РГМГ-20 на водогрейном котле КВ-ГМ-50 № 2 Давление газа перед горелкой Qнр 8071 8071 8071 8071 8071 8071 СО2max 11,8 11,8 11,8 11,8 11,8 11,8 14,2 8,6 12,2 16,1 20,2 24,7 1980 1340 1860 2270 2730 3250 12 8 10 14 18 22 12 8 10 14 18 22 B г Рпрз Вг м3 час левая №1 кПа правая №2 кПа Рг q лев Рг q прав 2 Вода 2.1 Теплопроизводительность котла по обратному балансу Гкал час Qг Qг Bг кбр Qнр 10 8 14,35 9,53 13,45 16,50 19,91 23,74 2.2 Теплопроизводительность котла по обратному балансу МВт Qм Q м Bг кбр Qнр 1,16 10 8 16,64 11,06 15,60 19,14 23,09 27,54 2.3 Теплопроизводительность котла по воде Гкал час Qвод Qвод Gк 0,001 (t с.в t с.в ) 15,60 11,70 15,60 18,85 22,10 26,00 2.4 Давление воды на входе в котёл кгс/см2 11,8 12,0 11,8 11,6 11,8 11,6 2.5 Давление воды на выходе из котла Сопротивление котла по воде Температура сетевой воды на входе в котел Температура сетевой воды на выходе из котла Расход воды через котёл кгс/см2 7,8 8,0 7,8 7,8 7,8 7,6 4 4 4 3,8 4 4 66 64 64 65 66 66 2.6 2.7 2.8 2.9 Рс.в Рс.в Рк Р эк кгс/см2 Т час С С t с.в t с.в. м3 час Gк i 3.2 3.3 Температура воздуха после дутьевого вентилятора Давление воздуха после вентилятора Давление воздуха на горелках левая №1 4.3 4.4 4.5 4.6 С кгс/м2 Коэффициент избытка воздуха на выходе из котла Потери тепла 5.4 tх.в Рв озд кПа кПа Рвлев Рвпра q кгс/м2 650 13 12 13 10 10 8 60 40 60 70 90 120 0,4 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 0,4 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 Sт S к 2,5 3 2,5 3 2,5 2,5 50 35 45 50 60 70 47,0 32,5 42,0 47,5 57,5 67,5 С 114,1 102,3 112,8 116,4 126,9 136,2 С 117,1 106,7 114,2 122,6 131,7 140,4 7,4 7,0 7,3 7,8 8,1 8,5 7,9 8,6 8 7,2 6,6 6 31 42 37 30 26 22 1,55 1,63 1,57 1,50 1,45 1,38 6,26 6,00 6,19 6,48 6,78 7,08 0,02 0,03 0,02 0,02 0,02 0,01 кгс/м2 S к S кгс/м2 впI S к S к S т t'ух. t ух. %об СО2 %об О2 ппм СО вп II ---- aк с уходящими газами % q2 с химическим недожогом % q3 в окружающую среду % Суммарные потери тепла Коэффициент Z Коэффициент h 5.6 КПД котла(брутто) по обратному балансу Удельный расход условного топлива на 1 Гкал тепла 5.7 Удельный расход топлива(газа) на 1 Гкал тепла 5.5 106 650 Тепловой баланс 5.1 5.3 100 Рвозд Разрежение вверху топки Разрежение перед дымососом Сопротивление котла Температура газов после котла Температура газов перед дымососом(уходящие) Состав дымовых газов на углекислый газ выходе из котла кислород 5 5.2 94 650 кг кг с с 2 м м 2 окись углерода 4.7 88 650 Дымовые газы 4 4.2 82 650 п .в кг с м 2 правая №2 3.4 4.1 90 650 Воздух 3 3.1 Pк Pс.в Pс.в % q5 q ---- Z ---- h % кбр q 2 0,01 z (t ух. t х.в ) q3 3,02 CO h 10000 q 5 q 5ном q q2 h Q ном Qфакт q3 q5 СО2 max СО2 кбр.а 100 ( q) кг 10 8 B ус 7000 кбр Гкал Вус. .а м3 10 8 B уд Гкал Вуд Q нр кбр .а 3,94 5,82 4,19 3,44 2,86 2,40 10,22 11,85 10,40 9,94 9,65 9,49 5,90 6,22 6,00 5,68 5,50 5,30 1,59 1,69 1,62 1,51 1,46 1,39 89,78 88,15 89,60 90,06 90,35 90,51 159,11 162,07 159,44 158,62 158,12 157,84 138,00 140,56 138,29 137,57 137,14 136,89 21 3 м Гкал Приложение №6 Зависимость температуры уходящих газов от теплопроизводительности котла № 2 145 Температура уходящих газов, 0С 140 135 130 125 120 115 110 105 100 7,0 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0 21,0 Теплопроизводительность котла, Гкал/час 22 23,0 25,0 Приложение №7 Зависимость коэффициентов избытка воздуха после котла от теплопроизводительности котла №2 Коэффициент избытка воздуха после котла 1,65 1,60 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 9 11 13 15 17 19 21 23 Теплопроизводительность, Гкал/час 23 25 Зависимость тепловых потерь и КПД от теплопроизводительности Приложение 8 котла № 2 Потери тепла с уходящими газами, % 7,3 7,1 6,9 6,7 6,5 6,3 6,1 5,9 5,7 9,00 11,00 13,00 15,00 17,00 19,00 21,00 23,00 25,00 9,00 11,00 13,00 15,00 17,00 19,00 21,00 23,00 25,00 9,00 11,00 13,00 15,00 17,00 19,00 21,00 23,00 25,00 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0 24 Теплопроизводительность, 21,0 23,0 25,0 Потери в окружающую среду, % 6,5 5,5 4,5 3,5 2,5 1,5 Сумма потерь, % 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 91,0 КПД котла №2, % 90,5 90,0 89,5 89,0 88,5 88,0 Гкал/час Приложение 9 УТВЕРЖДАЮ Технический директор АО «ШААЗ» ________________/ В.М. Евстратов / 15 декабря 2023 года Режимная карт а водогрейного котла типа КВ-ГМ-50 стац. № 2 на природном газе установленного в котельной N Единица измерения ТЭЦ АО «ШААЗ» в г. Шадринск Наименование параметра Гкал час 1 2 3 4 5 6 Теплопроизводительность котла Теплопроизводительность котла Давление воды до котла Давление воды после котла Гидравлическое сопротивление котла Расход воды через котёл 7 8 9 Температура воды до котла Температура воды после котла Расход газа по прибору 10 11 12 13 14 15 Давление газа после ПРЗ Давление газа на горелках 16 17 18 19 20 21 22 23 Разрежение в топке котла Температура газов за котлом Коэффициент избытка воздуха за котлом Состав дымовых газов за котлом: 24 Удельный расход топлива(газа) на 1 Гкал тепла Давление воздуха после вентилятора Давление воздуха на горелках Значения т час МВт кг с см 2 кг с см 2 кг с см 2 19,1% 26,9% 9,53 11,06 13,45 15,60 60-65 80-85 1340 60-65 85-90 1860 60-65 92-96 2270 8,6 8 8 40 0,3 12,2 10 10 60 0,4 16,1 14 14 70 0,5 20,2 18 18 90 0,7 24,7 22 22 120 0,9 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 Т час С С м3 час кПа левая №1 кПа правая №2 кПа кгс/м2 левая №1 кПа правая №2 кПа кг 2 м с кгс/м2 С ------- СО2 О2 СО КПД котлоагрегата Удельный расход условного топлива на 1 Гкал тепла %об %об ппм % кг Гкал м3 Гкал 39,8% 47,5% 16,50 19,91 19,14 23,09 11,0-12,0 7,4-8,6 3,8-4,2 650-660 33,0% 23,74 27,54 2,0-3,0 102 113 116 127 136 1,63 1,57 1,50 1,45 1,38 7 7,3 7,8 8,1 8,5 8,6 8 7,2 6,6 6 42 37 30 26 22 88,15 89,60 90,06 90,35 90,51 162,07 159,44 158,62 158,12 157,84 140,56 138,29 137,57 137,14 136,89 ПРИМЕЧАНИЯ: 3 . Составил: инженер-наладчик ООО"СП-Контакт" Владимиров В.В. Согласовано: начальник ТЭЦ АО "ШААЗ" Саламаха Д.Н. 25 62-70 62-70 98-102 105-110 2730 3250 Приложение 10 Соотношение "Давление газа на горелке - давление воздуха на горелке" котёл №2 130 120 Давление воздуха на горелке, кгс/м2 110 100 90 80 70 60 50 40 30 7 9 11 13 15 17 19 Давление газа перед горелкой, кПа 26 21 23 25 27 Приложение № 11 АКТ настройки и проверки приборов автоматики безопасности котла № 2 г. Шадринск 11.12.2023 г. Мы, нижеподписавшиеся, начальник котельного цеха АО «ШААЗ» Грибченков А.А., с одной стороны и настоящий акт в инженер-наладчик Владимиров В.В. с другой том, что перед розжигом стороны, составили горелки котла № 1 типа КВ-ГМ-50-150 произведена проверка исправности автоматики безопасности. Автоматическая блокировка подачи газа клапанами ПЗК и включение аварийной сигнализации происходит при следующих параметрах: 1. погасание факела - с выдержкой 1 сек; 2. снижение давления газа после ПЗК менее 6 кПа; 3. повышение давления газа после ПЗК более 62 кПа; 4. снижение давления воздуха на горение менее уставки в 10 кгс/м2; 5. снижение разрежения в топке менее уставки в +20 Па; 6. снижение давления воды после котла менее 7,0 кгс/см2; 7. повышение давления воды после котла более 10 кгс/см2; 8. снижение расхода воды через котёл менее 560 м3/час; 9. повышение температуры воды после котла выше уставки в 1250С; 10. отключение дымососа; 11. отключение вентилятора. Автоматическая блокировка подачи газа клапанами ПЗК с прекращением подачи топлива происходит при: 1. Отключении эл.энергии; Начальник котельного цеха Грибченков А.А. Инженер-наладчик Владимиров В.В. . 27 Приложение № 12 АКТ на проведение режимно-наладочных испытаний водогрейного котла типа КВ-ГМ -50150 на природном газе г. Шадринск 26.12.2023 г. Комиссия в составе: начальник котельного цеха АО «ШААЗ» Грибченков А.А., инженер по наладке ООО «СП-Контакт» Владимиров В.В., составили настоящий акт в том, что согласно договору в период с 16.12.2023г. по 20.12.2023г., наладчиком ООО «СПКонтакт» Владимировым В.В. проведены тепловые испытания на водогрейном котле №2 тип КВ-ГМ-50 при сжигании в топке котла природного газа. В процессе испытаний установлено, что котёл при сжигании в топке природного газа работают устойчиво и стабильно, система автоматизации котла № 2 обеспечивает безопасную эксплуатацию. На основании тепловых испытаний котлоагрегат №2 считать готовым промышленной эксплуатации на природном газе. Технический отчёт и режимные карты в полном объёме будет переданы после оформления. Начальник котельного цеха Грибченков А.А. Инженер по наладке Владимиров В.В. 28 к Приложение 13 Расчёт экономического эффект а от теплотехнических испытаний водогрейного котла № 2 типа КВГМ-50-150 на Гкал час Условные обозначения Наименование параметра Единица измерения природном газе Способ определения Q сводная таблица србр сводная таблица 1 2 Теплопроизводительность котла КПД котлоагрегата на аналогичных мощностях 3 Удельный расход топлива(газа) на Гкал тепла при указанном КПД м3 Гкал Вуд 4 Экономия удельного расхода газа на 1 Гкал тепла м3 Гкал Bуд 5 6 7 Продолжительность работы котла за год Среднечасовой коэффициент загрузки котла за год Годовая экономия газа час 8 9 Стоимость 1000 м3 газа Экономический эффект от РНИ за год % B уд 10 8 Qнр кбр .а расчёт раб по данным котельной ____ Rзаг по данным котельной М3 Pэк Qном раб Rзаг B уд руб. Pгаз по данным котельной руб. Эф Эф Pэк Pгаз 29 До РНИ После РНИ 14,348 89,78 16,501 90,06 139,0 138,6 --------- 0,43 240 0,20 -------- 240 0,20 1024 4670 --------- 4670 4780,28 Приложение № 14 30 приложение № 15 Таблица 8.1 Коэффициентов Z для природного газа содержание в продуктах сгорания СО2+СО+СН4,% Коэффициент Z для температуры продуктов сгорания, 0-250 СС содержание в продуктах сгорания СО2+СО+СН4,% Коэффициент Z для температура продуктов сгорания, 0-250 СС 11,80 4,13 11,60 4,18 7,6 5,80 11,40 4,24 7,4 5,90 11,20 4,28 7,2 6,05 11,00 4,35 7,0 6,22 10,80 4,43 6,8 6,45 10,60 4,48 6,6 6,55 10,40 4,53 6,4 6,70 10,20 4,60 6,2 6,95 10,00 4,67 6,0 7,15 9,80 4,75 5,8 7,40 9,60 4,84 5,6 7,55 9,40 4,93 5,4 7,85 9,20 5,02 5,2 8,05 9,00 5,10 4,9 8,35 8,80 5,17 4,6 9,00 8,60 5,27 4,2 9,75 8,40 5,35 3,8 10,7 8,20 5,45 3,4 11,8 8,00 5,57 3,0 13,2 7,80 5,68 2,6 15,2 2,2 17,8 1,8 21,4 1,2 31,7 31
