4.1.2. Качество поставляемого на электростанции топлива должно соответствовать государственным стандартам и техническим условиям.
Котельное оборудование и оборудование топливно-транспортного хозяйства (машины, механизмы и устройства), а также технологическая схема топливно-транспортного хозяйства ТЭС проектируются и рассчитываются на сжигание топлива с определенными физико-химическими свойствами (показателями качества), которые устанавливаются действующими нормативными документами (НД) или договорами на его поставку, из чего вытекает необходимость правильного определения марки топлива, поставляемого на ТЭС.
Поскольку в рыночных условиях хозяйствования основным документом при разрешении споров в Госарбитраже является договор на поставку топлива, то в нем необходимо особо тщательно определить требования к качеству (в первую очередь к тем его показателям, по которым проводится претензионная работа), методам контроля его у поставщика и потребителя, порядку приемки топлива по качеству у потребителя и разрешению спорных вопросов. Все это должно быть изложено в отдельном разделе договора “Учет качества топлива”.
Ниже приведены основные требования к показателям качества, которые могут быть указаны в этом разделе договора на поставку топлива:
— для твердого топлива — стандарты и ТУ, определяющие технические требования к качеству топлива, марка топлива, группа по зольности и предельное ее значение, максимальная массовая доля влаги, низшая теплота сгорания, максимальная массовая доля минеральных примесей, содержание летучих, максимальное содержание серы, класс по крупности и максимальные размеры кусков, отсутствие в топливе посторонних включений и т.п. Кроме этого, для кузнецких углей следует указать группу окисленности, а для торфа — минимальное значение влажности; — для жидкого топлива — марка топлива, максимальная массовая доля воды, зольность, максимальные массовые доли механических примесей и серы, минимальная температура вспышки (в закрытом и открытом тиглях), максимальная вязкость при температуре 50°С, низшая теплота сгорания, максимальная температура застывания и т.п., а для жидкого топлива газотурбинных установок (ГТУ) – содержание ванадия, натрия, калия, кальция, свинца;
— для газообразного топлива — низшая теплота сгорания газа, максимальная доля серы и т.д., а для ГТУ — пределы изменения теплоты сгорания и плотности газа, содержание механических примесей и конденсатов.
Все указываемые в договорах на поставку топлива характеристики оказывают большое влияние на работу оборудования и, в конечном итоге, существенно влияют на величину прибыли, получаемой ТЭС.
Так, повышение зольности сверх определенного предела вызывает шлакование котла, снижение его паропроизводительности, усиливает абразивный износ оборудования, осложняет работу систем пылеприготовления и золошлакоудаления и, кроме этого, ведет к увеличению выбросов золы в атмосферу и количества золошлаковых остатков, удаляемых на золоотвалы, что, в свою очередь, приводит к повышению затрат ТЭС (платы за выбросы, за землю под золоотвалом).
От содержания летучих зависит тип размольного оборудования, топочных и горелочных устройств, а также объем мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности. Содержание летучих оказывает влияние на устойчивость горения топлива в топках котлов, в особенности при сниженных нагрузках.
Класс крупности (или гранулометрический состав) углей и сланцев определяет выбор и условия эксплуатации дробильного оборудования. При поступлении недопустимо крупных кусков топлива приходится использовать ручной труд грузчиков для дробления угля и пропуска его через приемные решетки разгрузочных устройств или сооружать специальные дробильно-фрезерные и другие машины, заменяющие ручной труд.
Вопрос о влиянии посторонних включений в топливе (металла и древесины) и борьбе с ними рассмотрен в пояснении к п. 4.1.13.
Максимальное значение влажности топлива оговаривается в договорах на поставку по следующим соображениям:
—повышение содержания влаги в топливе требует
дополнительного тепла на сушку пыли перед ее подачей в
топку;
—беспрепятственное прохождение топлива по тракту
топливоподачи зависит от сыпучести топлива, которая
прежде всего является функцией влажности. При определенном значении влажности топливо полностью теряетсыпучие свойства;
—влажность оказывает решающее влияние на склонность топлива к слеживанию и зависанию в бункерах, а также к забиванию пересыпных коробов в узлах пересыпки топливоподачи;
—от влажности зависит смерзаемость топлива при
длительном пребывании на морозе в вагонах и на открытых складах. При определенном значении влажности для
каждой марки топлива оно не смерзается при любой длительности пребывания на сильном морозе.
Группа окисленности для кузнецких углей указывается в связи с тем, что они залегают на небольшой глубине и подвергаются сильному окислению. Окисленные угли не спекаются, имеют высокую влажность (до 25 — 30%), низкую теплоту сгорания горючей массы ( < 6000 ккал/кг), повышенное содержание кислорода (до 15%) и резкопеременные температурные характеристики плавления минеральной части, предопределяющие шлакование топок котлов. В связи со склонностью торфа к самовозгоранию, а также из-за опасности взрывов сухой пыли торфа в договорах на его поставку оговаривается минимальное значение влажности по соображениям обеспечения пожаробезопасности при эксплуатации котлов и трактов топливоподачи. Повышенное содержание серы в жидком топливе вызывает затруднения в эксплуатации, связанные с высоко- и низкотемпературной коррозией поверхностей нагрева котлов и загазованностью окружающей среды. К жидкому топливу, используемому для ГТУ, предъявляются повышенные требования в отношении содержания воды, механических примесей и ряда химических элементов (ванадия, натрия, калия, кальция и свинца), так как продукты сгорания этого топлива проходят через проточную часть газовых турбин и оказывают большое влияние на надежность и сроки службы деталей, работающих при высоких температурах. Повышенное содержание указанных выше химических элементов ухудшает условия работы топливной системы регулирования. Щелочные металлы, а также ванадий и свинец, которые содержатся в топливе, вызывают коррозию деталей турбины. Образующиеся в процессе сжигания топлива оксиды и сульфаты этих металлов растворяют защитный слой на поверхности лопаток или создают условия для его перерождения в пористую, проницаемую пленку, не защищающую основной металл от кислорода. Для обеспечения надежной эксплуатации ГТУ свойства их топлив должны соответствовать ГОСТ 10433-75 [4]. Для обеспечения требуемого качества топлива для ГТУ большое значение имеет доставка его на электростанцию с использованием всегда одних и тех же предназначенных только для этого топлива железнодорожных цистерн-вертушек. Цистерны для перевозки жидкого топлива для ГТУ должны тщательно очищаться и подготавливаться под налив так же, как и для дизельного топлива. Топливо для ГТУ должно подаваться в цистернах с нижним сливом, поскольку только такие цистерны приспособлены к приему на электростанциях с системой закрытого слива. Эти условия должны быть оговорены в договорах на поставку топлива.