Меню
Навигация
Novatika
Первая линия

РД 1.19-126-2004 «Методика расчета удельных норм расхода газа на выработку тепловой энергии и расчета потерь в системах теплоснабжения (котельные и тепловые сети)»

Настоящая методика разработана применительно к предприятиям газовой промышленности, использующим паровые и водогрейные котлы отечественного и зарубежного производства, для расчета удельных норм расхода газа на выработку тепловой энергии в котельных и потерь в тепловых сетях.

Обозначение: РД 1.19-126-2004
Название рус.: Методика расчета удельных норм расхода газа на выработку тепловой энергии и расчета потерь в системах теплоснабжения (котельные и тепловые сети)
Статус: действующий
Заменяет собой: Инструкция «Инструкция по нормированию расхода газа в промышленных котельных малой производительности» (утв. Мингазпром 28.05.66) Методика «Временная методика нормирования расхода газа в котлах малой и средней мощности» (утв. Мингазпром 27.01.82)
Дата актуализации текста: 01.10.2008
Дата добавления в базу: 01.02.2009
Дата введения в действие: 15.12.2004
Разработан: ОАО "Газпром"
ОАО "Промгаз"
Утвержден: ОАО "Газпром" (14.03.2004)
Опубликован: ООО "ИРЦ Газпром" № 2004

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

«ГАЗПРОМ»

МЕТОДИКА

РАСЧЕТАУДЕЛЬНЫХ НОРМ РАСХОДА ГАЗА

НА ВЫРАБОТКУТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

И РАСЧЕТАПОТЕРЬ В СИСТЕМАХ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

(КОТЕЛЬНЫЕ ИТЕПЛОВЫЕ СЕТИ)

СТОГАЗПРОМ РД 1.19-126-2004

Открытоеакционерное общество «Газпром»

ООО«Информационно-рекламный центр газовой промышленности»

Москва2004

ПРЕДИСЛОВИЕ

РАЗРАБОТАН

Управлением энергетики Департамента по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО «Газпром»; ОАО «Промгаз»

СОГЛАСОВАН

Департаментом по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО «Газпром», Департаментом стратегического развития ОАО «Газпром»

ВНЕСЕН

Департаментом по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО «Газпром

УТВЕРЖДЕН

Заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» А.Г. Ананенковым 14 марта 2004 г.

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ

Распоряжением ОАО «Газпром» от 17 ноября 2004 г. № 330 с 15 декабря 2004 г.

ИЗДАН

Обществом с ограниченной ответственностью «Информационно-рекламный центр газовой промышленности» (ООО «ИРЦ Газпром»)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.

1.Определение удельных норм расхода газа на производство тепловой энергии в котельных

1.1. Общие положения

1.2. Порядок разработки индивидуальной нормы

1.3. Порядок разработки групповых норм.

1.4. Определение общего нормируемого расхода топлива

1.5. Требования к проведению наладочных работ

2. Определение потерь тепловой энергии в тепловых сетях

2.1. Определение потерь тепловой энергии при транспортировании теплоносителя от котельной до потребителя

2.2. Определение потерь тепла изолированными теплопроводами и арматурой в помещениях котельной и ЦТП

Приложение 1. Таблицы к разделу 1

Приложение 2. Таблицы к разделу 2

Приложение 3. Примеры расчетов.

Ссылки на источники

 

ВВЕДЕНИЕ

Газовая промышленностьрасходует на выработку тепла более 1,6 млрд. м3 газа или порядка 4 %от потребляемого объема газа в ОАО «Газпром». Эта величина мала по сравнению согромным расходом газа на перекачку. Но такое сравнение неправомерно, посколькуречь идет о сравнении совершенно различных технологических процессов. Если жесравнивать с расходом газа в котельных других отраслей (что являетсякорректным), то мы получим сопоставимые цифры.

В настоящее времяцентральное теплоснабжение компрессорных станций ОАО «Газпром» осуществляется восновном от теплообменников утилизации тепла отходящих газов газоперекачивающихагрегатов (ГПА) и котельных.

Система теплоснабжениясуществующих компрессорных станций (КС) с использованием ВЭР включает:

- утилизационныеустановки (котлы-утилизаторы, утилизационные теплообменники (УТО) ГПА);

- насосную для циркуляцииводы в системе «УТО-потребители»;

- котельную;

- сети теплоснабжения.

В этих случаях котельнаяявляется резервным источником тепла и включается в работу при плановых иаварийных остановках ГПА.

В других случаяхкотельная является основным источником тепла.

Что касается тепловыхсетей, - удельные технологические потери в них не зависят от источникатеплоснабжения.

Методика нормированиярасхода газа в котельных была разработана ВНИИПромгазом еще в 1966 г. [1]. В 1983 г. вышло переработанное издание методики [2].

В более поздних работах [3,4,5]индивидуальная норма удельного расхода газа определяется так же, как в [2]. Групповая норма только вработе [5]определяется корректно, как в [2].В работах [3],[4]при определении групповой нормы используются произведениятеплопроизводительности котлов на их КПД (т.е. Q·h), что не имеет физического смысла.

Настоящая методикаоснована на методике [2].Она включает также последние данные из [3-5],нормативные оценки потерь тепловой энергии в тепловых сетях согласно [5]и примеры расчетов.

Настоящая методикаразработана применительно к предприятиям газовой промышленности, использующимпаровые и водогрейные котлы отечественного и зарубежного производства, длярасчета удельных норм расхода газа на выработку тепловой энергии в котельных ипотерь в тепловых сетях.

Методика разработана всоответствии с приказом ОАО «Газпром» от 09.10.2000 г. № 77 «Об организацииработ по энергосбережению в ОАО «Газпром». Содержит порядок расчета удельныхнорм расхода газа на выработку тепловой энергии и расчета потерь в тепловыхсетях дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром» (далее - предприятий ОАО«Газпром»). Методика разработана лабораторией стандартизации и сертификации,совершенствования нормативной документации ОАО «Промгаз» (зав. лабораториейО.Г. Рогинский) и отделом тепловодоснабжения и вентиляции Управления энергетикиДепартамента по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО«Газпром» (нач. отдела Н.В. Винниченко).

С даты введения вдействие указанной Методики не применяются: Временная методика нормированиярасхода газа в котлах малой и средней мощности, утв. Мингазпромом 27.01.1982г., Инструкция по нормированию расхода газа в промышленных котельных малойпроизводительности, утв. Мингазпромом 28.05.1966 г.

Авторскийколлектив выражает благодарность за работу по апробации Методики ООО«Астраханьгазпром» (главный энергетик В.А. Федоров); ООО «Баштрансгаз» (главныйинженер М.З. Асадуллин); ООО «Волгоградтрансгаз» (зам. генерального директораН.М. Яковлев); ОАО «Волгограднефтемаш» (зам. генерального директора А.В.Лазарев); ОАО «Волготрансгаз» (главный инженер Ю.А. Арбузов); ООО«Кавказтрансгаз» (зам. главного энергетика С.Э. Яворович); НТЦ «Кубаньгазпром»(начальник НТЦ В.Ф. Будников); 000 «Лентрансгаз» (главный энергетик СП.Петров); ООО «Мостранс-газ» (главный инженер Б.М. Буховцев); ООО «Надымгазпром»(зам. главного энергетика В.А. Гринберг); ООО «Оренбурггазпром» (и.о. зам.генерального директора В.И. Столыпин; начальник технического отдела З.В.Мочалова; главный инженер Газоперерабатывающего завода Н.Е. Переселкин; главныйинженер Газопромыслового управления А.В.Тен); ОАО «Пермтрансгаз» (зам. главногоэнергетика А.В. Приешкин); ООО «Самаратрансгаз» (главный энергетик А.И. Ганин);ОАО «Сургутгазпром» (главный энергетик В.Н. Тужилкин); ООО «Севергазпром» (и.о.генерального директора А.Я. Яковлев); ООО «Таттрансгаз» (зам. генеральногодиректора Р.Ш. Закиров); ООО «Томсктрансгаз» (главный энергетик В.И. Наумов);ООО «Тюментрансгаз» (зам. генерального директора О.Е. Васин); ООО«Уралтрансгаз» (главный энергетик И.К. Демчук); ООО «Уренгойгазпром» (главныйэнергетик А.И. Гусев); ООО «Югтрансгаз» (главный инженер А.М. Яценко; начальникУОТР и ИО А.А. Кочанов); ООО «Ямбурггаздобыча» (зам. главного энергетика А.Л.Наумов). Наименования организаций и фамилии указаны по состоянию на конец 2001г.

СТАНДАРТ ОАО «ГАЗПРОМ»

МЕТОДИКА
РАСЧЕТА УДЕЛЬНЫХ НОРМ РАСХОДА ГАЗА НА ВЫРАБОТКУ

ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И РАСЧЕТА ПОТЕРЬ В СИСТЕМАХ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (КОТЕЛЬНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ)

 

Дата введения 2004-12-15

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ НОРМ РАСХОДА ГАЗА НАПРОИЗВОДСТВО ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В КОТЕЛЬНЫХ

1.1.Общие положения

1.1.1. Нормированиерасхода топлива - это установление плановой меры его производственногопотребления.

1.1.2. Целью нормированиярасхода газа в котельных является повышение эффективности использования газа.

1.1.3. Нормированию подлежитвесь расход газа котельными независимо от объема его потребления.

1.1.4. Удельная нормарасхода газа или, что то же, норма удельного расхода газа устанавливается в кгу.т. на Гкал (или ГДж) выработанного или отпущенного тепла.

Перевод натурального топливав условное производят с помощью калорийного эквивалента Эт (Приложение 1, табл.1.1) по формуле:

ВУТ Вн

(1.1)

При отсутствии употребителей газа автоматических калориметров, фактическую теплоту сгораниягаза сообщает газоснабжающая организация.

1.1.5. Нормы расхода газа на производство теплаподразделяются на индивидуальные (для котлов данного типоразмера) и групповые.

Групповые нормы удельныхрасходов газа подразделяются на нормы для данного уровня планирования по меревозрастания его значимости следующим образом:

- котельная;

- компрессорная станция(КС); управление магистральных газопроводов (УМГ); подземное хранилище газа(ПХГ);

- региональноепредприятие ОАО «Газпром» (Трансгаз, Газпром);

- ОАО «Газпром».

1.1.6. Индивидуальнаянорма расхода газа (Hi) - удельный расход газа на выработку 1 Гкал (1 ГДж) тепла котлом данноготипоразмера в условном исчислении (кг у.т.), определяемая по нормативной характеристикекотла при паспортной теплопроизводительности.

1.1.7. Нормативная характеристика - это зависимость КПДбрутто () котлоагрегата (котла) от его производительности для данноговида топлива, полученная по результатам наладочных работ и (или) по даннымзавода-изготовителя при принятых условиях построения характеристик.Режимно-наладочные испытания котла проводятся на основании «Требований кпроведению наладочных работ» (раздел 1.5). В результатеиспытаний строится графическая зависимость КПД от производительности котла. Длямногих котлов, применяемых в ОАО «Газпром», при работе на газе в диапазоненагрузок от 40 до 120 % от паспортной, значение  изменяется на 1-3,5%, что находится в пределах точности его определения. Это позволяет считать нормативнуюхарактеристику практически прямой линией и использовать в расчетах значение , соответствующее паспортной нагрузке.

1.1.8. Групповая норма расхода газа - плановая величина потребления газана отпуск 1 Гкал (1 ГДж) тепла при планируемых условиях производства дляданного уровня планирования.

1.1.9. По периоду действия индивидуальные и групповые нормы подразделяютсяна годовые и квартальные.

1.2.Порядок разработки индивидуальной нормы

1.2.1. Индивидуальную норму расхода газарассчитывают по формуле:*

 

или

(1.2)

где  - КПД котла, определяемый по нормативной характеристике при паспортнойтеплопроизводительности (Приложение 1,.табл.1.2 и 1.3).

* Примечание: 1 кгусловного топлива соответствует 7000 ккал, или 7·10-3 Гкал.Следовательно идеальный (при КПД = 1,0 ) удельный расход условного топлива навыработку 1 Гкал теплоты равен:

Практически                    

1.2.2.Не допускается установление нормы, значение которой больше приведенного в табл.1.4и 1.5Приложения 1 для данноготипоразмера котла.

1.2.3. В случаепревышения нормы расхода газа, определенной по пункту 1.2.1, над величиной, указанной в табл. 1.4и 1.5Приложения 1, принимаютсямеры для снижения удельного расхода газа за счет:

- снижения потерь тепла суходящими газами, химическим недожогом;

- нахождения оптимальныхрежимов работы котлов;

- очистки поверхностикотла от накипи и др. мероприятий.

1.2.4.Индивидуальные нормы пересматриваются после каждого планового проведениярежимно-наладочных работ, осуществляемого не реже одного раза в три года.Внеплановые режимно-наладочные работы и пересмотр индивидуальных нормпроизводятся после ремонта агрегата или внесения конструктивных изменений,влияющих на эффективность использования газа (например, после замены газовыхгорелок).

КПД бруттокотла по результатам испытаний должен приводиться к нормативным значениямтемпературы воздуха перед котлом, температуре питательной воды и другимпараметрам, принятым в расчете паспортного КПД котла.

1.2.5. Приналичии приборов учета расхода газа и выработки тепла (пара) на каждом котледля контроля за выполнением индивидуальной нормы производится раз в 10 днейзамер реального удельного расхода газа на выработку 1 Гкал (1ГДж) тепла (пара).Для перевода энергии пара в тепловую энергию следует пользоваться табл. 1.11 [12](Приложение 1).

При этом делается запись в специальном разделе журналакотельной по нижеследующей форме:

Дата

Расход газа

Выработка тепловой энергии,

Гкал/ ч, ГДж/ ч

Удельный расход газа,

кг у.т/ Гкал., кг у.т./ ГДж

Норма расхода газа,

кг у.т/ Гкал., кг у.т./ ГДж

Отклонение,

±%

м3

кг у, т./ч

1.3.Порядок разработки групповых норм

1.3.1. Групповыенормы разрабатывают для уровней планирования в соответствии с п. 1.1.5.

1.3.2. Основой дляразработки групповых норм являются индивидуальные нормы, поправочныенормативные коэффициенты, расход тепла на собственные нужды, плановое числочасов работы оборудования в планируемом периоде.

1.3.3. Групповую нормудля котельной рассчитывают по формуле:

(1.3)

где  - средневзвешеннаянорма расхода газа на выработку тепловой энергии котельной, кг у.т./Гкал (кгу.т./ГДж);

dс.н. - норматив расхода тепловой энергии на собственные нужды.

1.3.4. Средневзвешенную норму расхода газана выработку тепловой энергии для котельной определяют по формуле:

(1.4)

где  - удельный расходгаза для котлов данного (i-ro) типоразмера припланируемой производительности, кг у.т./Гкал (кг у.т./ГДж);

Qi- планируемая производительность котла данного типоразмера, Гкал/ч (МВт);

n- число типоразмеров котлов;

Tpi - суммарное число часов работы котлов данноготипоразмера в планируемом периоде, ч/период.

Величина Трi может быть определена как

(1.5)

или

Tpi= ni(Ti)cp,

(1.6)

где р - номер котла данноготипоразмера,

ni - число котлов данноготипоразмера,

(Ti)cp - среднее числочасов работы котлов данного типоразмера, ч/период.

1.3.5. Внутри котельные потери включают в себя:потери от наружного охлаждения трубопроводов и вспомогательного оборудования,утечки горячей воды и пара, включая потери тепла с продувкой котлов и выпаромиз деаэраторов, на обдувку поверхностей нагрева паром, расход пара наопробование и поддержание паровых насосов в горячем резерве.

Норматив расхода тепла на собственные нужды котельной (вдолях от выработанного котельной тепла) определяется расчетом при проведенииналадочных работ или (ориентировочно) по таблицам 1.6-1.8(Приложение 1), где указаныусредненные значения коэффициентов dCH. для различных группкотельных.

1.3.6. Для котельных, оборудованных разноразмерными и разнотипными(напр., водогрейными и паровыми) котлами, расчетное значение коэффициента dCH. находят как средневзвешенную величину по формуле:

(1.7)

где dcн-норматив для котлов i-ro типоразмера по таблицам 1.6-1.8; остальные обозначенияте же, что и для формул (1.4)-(1.6).

1.3.7. Учет затрат электроэнергии на собственные нуждыкотельной осуществляют путем увеличения норматива расхода dcн насобственные нужды на величину [3]

Ddэсн= Эу · вэу

(1.8)

где Эу - удельный расход электроэнергии насобственные нужды котельной, кВт/кг у.т.;

вэу - удельный расход условноготоплива, затрачиваемый на производство электроэнергии. Значение его может бытьполучено от энергоуправления данного региона и составляет 0,25÷0,35 кгу. т./кВтч.

Удельные затраты электроэнергии на собственные нуждыкотельной представлены в табл. 1.9Приложения 1.

При расчетах удельных норм расхода газа на выработку тепла(на разных уровнях планирования) необходимо указывать, выполнены ли они сучетом или без учета затрат электроэнергии на собственные нужды котельных.

1.3.8. Расход условного топлива на растопкуучитывается путем умножения расхода условного топлива на 1 растопку на числорастопок:

Враст= bраст · c,

(1.9)

где bраст - удельный расход условного топлива на 1растопку котла, представленный в табл.1.10;

с - количество растопок.

1.3.9. Групповую норму расхода газа на отпущенноетепло для предприятий (более высокого уровня) определяют по формуле:

 кг у. т./Гкал, (кг у.т./ГДж);

(1.10)

где  - средневзвешеннаянорма расхода топлива на выработку теплоэнергии, кг у.т./Гкал, (кг у.т./ГДж);

dc.н.- норматив расхода тепловой энергии на собственные нужды;

к - суммарный нормативный коэффициент, учитывающийотклонения фактических условий работы от расчетных (см. п. 1.3.11).

1.3.10. Средневзвешенная норма расхода газа на выработкутепла в формуле (1.10)рассчитывается по формуле:

(1.11)

где  - индивидуальнаянорма расхода газа, утвержденная для котлов данного типоразмера на планируемыйпериод, кг у. т./Гкал (кг у.т./ГДж);

Qi- паспортная (номинальная) производительность котлов данного типоразмера,Гкал/ч (МВт);

Tpi - суммарное число часов работы котлов данноготипоразмера в планируемом периоде, ч/период;

n- число типоразмеров котлов.

1.3.11. Суммарный нормативный коэффициент k учитываетотклонение планируемых условий эксплуатации от принятых при расчетеиндивидуальных норм (некоторое отклонение удельного расхода топлива при нагрузках,отличающихся от паспортных, от принятой нормы, кратковременное использованиенерасчетного вида топлива, перераспределение нагрузки между котлами).

Фактический нормативный коэффициент для отчетного периодаопределяют по формуле:

(1.12)

где Вф - фактический расход топлива заотчетный период, кг у.т./период;

 -средневзвешенная норма расхода топлива, рассчитываемая по формуле, приведеннойв пункте 1.3.4. При расчете принимаетсяфактическое число часов работы котлов для каждого типоразмера на каждомрасчетном виде топлива, кг у.т./Гкал (кг у.т./ГДж);

Q6p - количество тепла,выработанного на данном уровне планирования, Гкал/период (ГДж/период).

1.3.12. Средневзвешенную норму расхода топлива на выработкутепловой энергии npjiиспользовании на данном уровне планирования нескольких видов топлива определяютпо формуле:

(1.13)

где Нij - удельный расход данного вида топлива для котладанного типоразмера при планируемой производительности при расчете на уровнепредприятия; или индивидуальная норма расхода топлива для расчетов на болеевысоком уровне (региональное предприятие, ОАО «Газпром»), кг у.т./Гкал (кгу.т./ГДж);

Qij- планируемая производительность котла данного типоразмера на данном видетоплива (для уровня предприятия) или паспортная (номинальная)производительность котла (для уровня регионального предприятия, ОАО «Газпром»),Гкал/ч (МВт);

Тpij - число часов работы в планируемом периоде всехкотлов типоразмера iна расчетном виде топлива j,определяемое на основе плана отпуска тепла и графика ППР, ч/период;

n- число типоразмеров котлов,

m- число видов топлива.

1.3.13. Норматив расхода тепла на собственные нужды дляболее высоких уровней планирования определяют по формуле:

,

(1.14)

где Qс.н. - объем тепла, израсходованного насобственные нужды, Гкал/период (ГДж/период);

QH - объем отпущенного тепла,Гкал/период (ГДж/период);

 - объемвыработанного тепла по предприятиям (котельным), Гкал/период (ГДж/период);

s- число предприятий (котельных).

1.4. Определение общего нормируемого расходатоплива

Общий годовой нормируемыйрасход условного топлива определяют как:

Вн = Нг · Qн + Враст, т у. т./год ,

(1.15)

где Нг- групповая норма удельного расхода, т у.т./год,

Qн - планируемое количество отпущенного тепла,Гкал/год,

Враст- расход условного топлива на растопку котлов, ту.т./год (п. 1.3.8).

1.5. Требования к проведению наладочных работ

1.5.1. Задача наладочныхработ - разработка оптимального режима сжигания топлива.

1.5.2. Во времяпроведения наладочных работ определение параметров должно производиться такимобразом, чтобы погрешности измерений не превышали (%):

- температуры уходящих газов и воздуха

- давления пара

- давлений газа и воздуха перед горелкой

- разрежения

- коэффициента избытка воздуха за топкой

±1,

±1,

 ±1,

± 2 Па (абс),

±2,5.

1.5.3. По результатампроведения наладочных работ строится график зависимости КПД котла (h) от тепловой производительности (Q), как указывалось в п. 1.1.7. Область экономичной работы котла определяетсяналожением на этот график h = f (Qi) прямой, соответствующей значению нормативногоудельного расхода, приведенного в Приложении 1. Проекция точек их пересечения на ось Qi определит область экономичной работы котла.

1.5.4. Определение КПДпроизводят, как правило, по обратному тепловому балансу:

h=100-(q2+q3+q5), %,

(1.16)

где q2и q3 - потери тепла с уходящими газами и с химическойнеполнотой сгорания, %;

q5 - потери тепла в окружающую среду, %.

Составляющие тепловогобаланса определяются, например, по [6].

Возможно также проведениеналадочных работ с использованием прямого баланса, уравнение которогозаписывают следующим образом:

QP=Q1+Q2+Q3+Q5, ккал/м3

(1.17)

или

100 = q1 + q2+q3+q5 , %,

(1.18)

где Qp - располагаемое тепло (полное количество тепла,вводимого в топку) на 1 м топлива;

- тепло, полезно использованное котлом, ккал/м3; %, равное КПД котла;

- тепло, теряемое с уходящими газами, ккал/м'1; %;

- потери тепла от химнедожога, ккал/м3; %;

- потери тепла котлом в окружающую среду, ккал/м3; %.

При проведении наладочныхработ с использованием прямого баланса, в отличие от обратного баланса,необходимо измерять подведенное и (или) полезное тепло. Это требует наличияприборов учета (водомеров, тепломеров, газовых расходомеров) на каждом котле,что связано с дополнительными затратами. Их можно минимизировать, используярасходомеры холодной и горячей воды с накладными ультразвуковыми датчиками(например, Взлет ПР, PORTAFLOW).

1.5.5. В результатепроведения наладочных работ на каждом котле должен быть составлен и переданадминистрации отчет о наладке, в котором обязательно должны содержатьсярежимные карты и графики.

В режимных картахуказываются все величины, характеризующие работу котла, а на режимном графике -только те величины, контроль за которыми осуществляется обслуживающимперсоналом по показаниям стационарных контрольно-измерительных приборов.

Копии режимныхграфиков, помещенных в отчете, вывешиваются администрацией котельных на рабочемместе оператора и используются им для ведения режима работы котла.

1.5.6. На основаниирезультатов наладки должны быть выданы рекомендации по экономичному распределениютепловой нагрузки между работающими котлами.

Примеры расчетов даны вПриложении 3.

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВЫХ СЕТЯХ

2.1. Определение потерь тепловой энергии притранспортировании теплоносителя от котельной до потребителя

Количество тепла,теряемого при транспортировке теплоносителя от котельной до потребителя,ГДж/период (Гкал/период), определяют по формуле:

QТП= QПИ  + QОИ  + Qy

(2.1)

где QПИ , QОИ  - потери тепла через изолированную поверхностьсоответственно подающей и обратной линий, ГДж/период (Гкал/период);

Qy - потери тепла с утечкамиводы из сети, ГДж/период (Гкал/период).

Потери тепла споверхности изоляции, ГДж/период [Гкал/период], определяют по формуле:

 

 

(2.2)

 

где qПi, qOi - нормы плотности теплового потока через изолированную поверхностьподающего и обратного трубопроводов, Вт/м (ккал/м-ч), принимаются по табл. 2.2-2.5 в зависимости от вида прокладки теплопроводов;

lПi, lOi - протяженность i-x участков трубопроводов соответственно подающей иобратной линии, м;

Z - длительность работытепловых сетей, сут., в течение рассматриваемого периода (месяц, квартал, год идр.),

24 - число часов всутках;

3,6 - соотношение междуединицами измерения Вт-ч и кДж (1 Вт·ч = 3,6 кДж);

b - коэффициент,учитывающий потери тепла опорами, арматурой, компенсаторами, принимают равным1,15 для бесканальной прокладки, 1,2 в тоннелях и каналах, 1,25 при надземнойпрокладке;

n - количество участковтепловой сети.

При значениях средних температур грунта и теплоносителя за планируемыйпериод, отличных от среднегодовых, принятых при расчете норм плотноститеплового потока, производят пересчет по формулам:

для участков двухтрубной прокладки подземных трубопроводов

(2.3)

где qi - суммарная нормаплотности теплового потока через изолированную поверхность подающего иобратного трубопроводов, Вт/м [ккал/(м.ч)], для усредненных конкретных значенийтемператур грунта и теплоносителя за планируемый период (месяц, квартал, год идр.);

 - суммарная норма плотноститеплового потока через изолированную поверхность подающего и обратноготрубопроводов, Вт/м [ккал/(мч)], для среднегодовых значений температур грунта итеплоносителя, принятых при расчете норм, принимается по табл. 2.2, 2.3 (Приложение 2),

;  - усредненная за планируемый (отопительный) период и среднегодоваятемпературы теплоносителя в подающем трубопроводе, °С,

*;  - усредненная за планируемый (отопительный) период и среднегодоваятемпературы теплоносителя в обратном трубопроводе, °С,

- среднегодоваятемпература грунта, °С,

* - усредненная температура холодной воды заотопительный период (принимается равной 5 °С),

2 - коэффициент,учитывающий двухтрубную прокладку;

для участков подающейлинии надземной прокладки

(2.4)

для участков обратной линии надземной прокладки (2.5)

(2.5)

Где qПiв, q0iв - соответственно нормыплотности теплового потока, Вт/м (ккал/м·ч), принимаемые по табл. 2.4 для подающего и обратноготрубопроводов при среднегодовых значениях температур теплоносителя и наружноговоздуха, принятых при расчете норм;

qni, qoi - соответственно нормы плотности теплового потока. Вт/м(ккал/м·ч), для конкретных значений усредненных за планируемый периодтемператур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах и температурынаружного воздуха;

*,- усредненная за планируемый период и среднегодовая температурытеплоносителя в подающем трубопроводе, °С;

,усредненная за планируемый период и среднегодовая температуры теплоносителя вобратном трубопроводе, °С;

- средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С.

Средние температуры в подающем и обратном трубопроводах принимаются всоответствии с температурными графиками [7].

Средние температуры наружного воздуха принимаются по [8].См. также указания в [9].

Средние температуры грунта можно принять по [10].

Для новых тепловых сетей, спроектированных и построенных в соответствии соСНиП2.04.14-88, нормы плотности теплового потока должны приниматься по этомуСНиП [11].Новый СНиП41-03-2003 того же названия [11а]введ. с 01.11.2003 г., но не прошел госрегистрацию. Может быть использован вкачестве рабочего материала.

Фактические тепловые потери зависят от условий эксплуатации и возрастаютпри не налаженных тепловых сетях, при увлажнении и разрушении тепловой изоляциии должны определяться приборным методом. Для ориентировочных расчетов принимаютсрок службы покровного слоя (по данным ВНИПИТеплопроект) для защитных покрытийна металлической основе (надземные прокладки) 10-12 лет, на основе природныхполимеров (подземные прокладки): рубероид, изол 2-3 года, стеклорубероид 3-4года; штукатурка асбестоцементная 4-5 лет. Тепловые потери теплопроводамиувеличиваются ориентировочно: при увлажнении тепловой изоляции в 1,5-2 раза;при полном разрушении (отсутствии) тепловой изоляции в 4 раза; при затоплениитепловой изоляции в канале в 8-10 раз (данное положение носит рекомендательныйхарактер и не распространяется на нормирование тепловых потерь). Современныетрубы для теплотрасс со сроком службы до 50 лет и пониженными удельнымитепловыми потерями описаны, например, в [13].

Расход тепла на потери в водяных тепловых сетях с утечкой воды изтрубопроводов, Вт [(ккал/ч)], определяют по формуле:

 

 

(2.6)

 

где Gy - расход воды наподпитку, кг/ч;

Св - теплоемкость воды, кДж/кг °С (ккал/кг °С);

- усредненная за планируемый период температура холодной (водопроводной)воды,°С;

-  усредненная за планируемый периодтемпература теплоносителя в подающем

трубопроводе,°С;

 - усредненная запланируемый период температура теплоносителя в обратном трубопроводе, °С;

0,28 - соотношение между кДж/ч и Вт (1 кДж/ч = 0,28 Вт).

Расход воды на подпитку тепловой сети в закрытой системе теплоснабжения,кг/ч, определяют по формуле:

Gу = aVTC r

(2.7)

где а - нормативное значение утечки из тепловой сети в периодэксплуатации, согласно [5]принимают равным 0,0025м3/(ч-м3);

VTC - объем тепловой сети, м3,

где Vi - удельный объем воды втрубопроводе ioдиаметра, м3/км, принимается по табл.2.1;

li - протяженность участкатепловой сети i-го диаметра, км;

n - количество участков сети;

r - плотность воды присредней температуре за планируемый период , кг/м3.

Количество тепла, теряемое с утечкой из трубопроводов тепловых сетей, ГДж(Гкал), за планируемый период определяют по формуле:

Qy = 3,6Qoy·Zy ·10-6,

 

 

(2.8)

(Qy = Qoy·Zy ·10-6),

 

где Zy - продолжительностьпланируемого периода, ч, равная 24 · Z .

Для формулы в скобках:

Гкал/период

(2.9)

2.2. Определение потерь тепла изолированнымитеплопроводами и арматурой в помещениях котельных и ЦТП

Потери теплаизолированными теплопроводами и арматурой, расположенными в помещенияхкотельных и ЦТП, принимают как сумму нормативных потерь теплопроводами взависимости от диаметра трубопровода, средней температуры теплоносителя ипродолжительности транспортирования тепла в течение планируемого периода (год,квартал, месяц).

Потери теплатрубопроводами в помещениях определяют по формуле (2.5), нормы плотности теплового потока длятрубопроводов, расположенных в помещениях, принимают по табл. 2.5 (Приложение 2).

Расход теплачерез поверхность изолированной арматуры, Вт(ккал/ч), определяют как:

Qoai = qнai lai ,

(2.10)

 где qнai - нормы плотности теплового потока, Вт/м(ккал/м.ч), принимаются по табл. 2.6(Приложение 2);

lai - длина ioэлемента арматуры, м. Под элементом арматуры понимается единичная арматура(вентиль, отвод, тройник и т.п.).

Для помещений стемпературой, отличной от расчетной (25 °С), и усредненной температуройтеплоносителя, отличной от принятой для расчета норм, плотности тепловогопотока пересчитывают по соотношению:

(2.11)

Iгде  - нормы плотности потока, Вт/м (ккал/м-ч), для температурывнутреннего воздуха tBH=25 °С и средней температуры теплоносителя tТ =100°С;

 - усредненные температуры соответственнотеплоносителя и внутреннего воздуха, °С, за рассматриваемый период дляконкретного случая (указанные температуры определяются соответственно по [7]и [9]).

Расход тепла споверхности неизолированной арматуры, Вт(ккал/ч), определяют по формуле:

Qoai = qнi lоi ,

(2.12)

где qнi - нормы плотности теплового потока дляизолированных трубопроводов соответствующего диаметра, Вт/м (ккал/м-ч),принимаются по табл. 2.5(Приложение 2);

lоi - эквивалентная одному элементу арматуры длинанеизолированного трубопровода, м, принимается по табл. 2.7 (Приложение 2).

Расходы тепланеизолированными фланцевыми соединениями в помещении приведены в табл. 2.8 (Приложение 2).Количество тепла, теряемоеарматурой, кДж(ккал), вычисляют по формуле:

 

 

(2.13)

 

где Qoai - расход тепла с поверхности неизолированнойарматуры, Вт (ккал/ч), определяемый по формуле (2.12);

Zai - продолжительность работы i-roэлемента арматуры, ч;

m - количество элементов.

Потери тепла споверхности тепловой изоляции паропроводов и конденсатопроводов определяютаналогично потерям водяными тепловыми сетями в соответствии с нормами плотноститеплового потока для паропроводов и конденсатопроводов, приведенных в [11].

Примеры расчетов даны вПриложении 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТАБЛИЦЫ К РАЗДЕЛУ 1

Таблица 1.1

Зависимостькалорийных эквивалентов от теплоты сгорания

Qн

Эт

Qн

Эт

Qн

Эт

Qн

Эт

Qн

Эт

9000

1,29

8400

1,2

7800

1,11

7200

1,03

6600

0,93

8900

1,27

8300

1,19

7700

1,10

7100

1,01

6500

0,92

8800

1,26

8200

1,17

7600

1,09

7000

1,00

6400

0,91

8700

1,24

8100

1,16

7500

1,07

6900

0,98

6300

0,90

8600

1,23

8000

1,14

7400

1,06

6800

0,97

6200

0,88

8500

1,21

7900

1,13

7300

1,04

6700

0,95

6100

0,87

 

 

 

 

 

 

 

 

6000

0,86

Эт - калорийныйэквивалент

QH -теплота сгорания газа, ккал/м3

Таблица 1.2

Расчетныезначения КПД стальных паровых и водогрейных котлов на газе

Марка котлов

КПД

Марки котлов

КПД

1

Е-1-9

0,88

16

КВ-ГМ-4-150

0,922

2

ДКВР-2,5-13

0,90

17

КВ-ГМ-6,5-150

0,941

3

ДКВР-4-13

0,908

18

КВ-ГМ-10-150

0,92

4

ДКВР-6,5-13

0,918

19

КВ-ГМ-20-150

0,92

5

ДКВР-10-13

0,918

20

КВ-ГМ-30-150

0,92

6

ДКВР-20-13

0,91

21

КВ-ГМ-50-150

0,925

7

ДЕ-4-14ГМ

0,903

22

КВ-ГМ-100-150

0,93

8

ДЕ-6 5-14ГМ

0 91

23

КВа-0 25-ээ

0,913

9

ДЕ-10-14ГМ

0,922

24

КВа-0,5-ээ

0,91

10

ДЕ-16-14ГМ

0,918

25

КВа-1,0-ээ

0,92

11

ДЕ-25-14ГМ

0,928

26

КВа-1,6-ээ

0,915

12

ТВГМ-30

0,89

27

КВа-2,5-ээ

0,92

13

ПТВМ-ЗОМ

0,911

28

МЗК-7АГ-1

0,86

14

ПТВМ-50

0,896

29

БКЗ-75-39

0,904

15

ПТВМ-100

0,886

30

ИМПАК-3

0,90

Таблица 1.3

Расчетные значениякпд автоматизированных чугунных котлов на газе

Марка котла

кпд

Марка котла

кпд

1

Братск-1Г

0,903

7

КВА-2-95

0,926

2

Факел-1Г

0,90

8

КВА-3-95

0,93

3

ВК-21

0,93

9

КВ-ГМ-1-95

0,905

4

ВК-22

0,94

10

КВ-ГМ-2-95

0,91

5

ВК-32

0,92

11

КВ-ГМ-3-95

0,918

6

КВА-1-95

0,915

 

 

 

Таблица 1.4

Удельный расходусловного топлива на выработку единицы тепла или пара в зависимости от КПДкотлов [4]

к.п.д.

Удельный расход топлива в кг условного топлива

к.п.д.

Удельный расход топлива в кг условного топлива

на 1 Гкал

на 1 т нормального пара

на 1 Гкал

на 1 т нормального пара

0,35

408,16

261,14

0,71

201,20

128,73

0,40

357,14

228,5

0,72

198,41

126,94

0,45

317,46

203,11

0,73

195,69

125,20

0,50

285,71

182,80

0,74

193,05

123,51

0,51

280,11

179,21

0,75

190,47

121,86

0,52

274,72

175,76

0,76

187,97

120,26

0,53

269,54

172,45

0,77

185,52

118,70

0,54

264,55

169,25

0,78

183,15

117,17

0,55

259,74

166,18

0,79

180,83

115,69

0,56

255,1

163,21

0,80

178,57

114,25

0,57

250,62

160,35

0,81

176,36

112,83

0,58

246,30

157,58

0,82

174,22

111,46

0,59

241,13

154,91

0,83

172,11

110,12

0,60

238,10

152,33

0,84

170,07

108,80

0,61

234,19

149,83

0,85

168,06

107,52

0,62

230,41

147,41

0,86

166,11

106,27

0,63

226,75

145,07

0,87

164,20

105,05

0,64

223,21

142,81

0,88

162,34

103,86

0,65

219,78

140,61

0,89

160,51

102,69

0,66

216,45

138,48

0,90

158,73

101,55

0,67

213,21

136,41

0,91

156,98

100,43

0,68

210,08

134,41

0,92

155,28

99,34

0,69

207,03

132,46

0,93

153,60

98,27

0,70

204,08

130,57

0,94

151,96

97,23

Таблица 1.5

Удельные нормырасхода условного топлива для паровых и водогрейных котлов [5]

Тип котла

Норма расхода условного топлива для котла на номинальной нагрузке при работе на газе, кг у.т./ГДж (кг у.т./Гкал)

Тип котла

Норма расхода условного топлива для котла на номинальной нагрузке при работе на газе, кг у.т./ГДж (кг у.т./Гкал)

Паровые котлы

ГМ50-1.ГМ50-14,

ГМ50-14/250

37,4(156,6)

ДЕ-16-14

Шухова, т/ч

37,6(157,5)

ЛМЗ (30 т/ч)

36,0(151,0)

12

39,1(164,0)

Б25-15ГМ, Б25-14ГМ, Б25-24ГМ

36,9(154,8)

9,5

7,5

39,3(164,8)

39,4(165,2)

ТП-40

36,6(153,5)

5,5

39,6(166,0)

ТП-20

36,9(154,7)

4,7

40,0(167,4)

ТС-20

37,0(155,0)

2

41,6(174,2)

ДКВР-20-13

37,5(157,1)

ШБА-7

39,2(164,3)

ДКВР-10-13

37,6(157,6)

ШБА-5

39,3(164,5)

ДКВР-6,5-13

37,7(158,1)

ШБА-3

39,3(164,5)

ДКВР-4-13

37,9(158,1)

КРШ-4

40,4(169,4)

ДКВР-2-13

38,3(160,3)

Бабкокс-Вилькокс (25; 7,5; 4,5 т/ч)

39,9(167,0)

ДКВ-10-13

38,4(161,0)

ВВД5-13

37,5(157,1)

ДКВ-6,5-13

38,7(162,0)

Ланкаширский

39,3(165,0)

ДКВ-4-13

38,8(162,6)

Корнвалийский

39,3(165,0)

ДКВ-2-8

38,9(163,0)

Е 1/9;Е 0,8/9; Е 0,4/9

39,6(166,0)

КЕ-25-14

37,2(155,9)

ТМЗ 1/8

40,7(170,4)

КЕ-10-14

37,4(156,9)

ММЗ 0,8/8

40,8(170,8)

КЕ-6,5-14

37,9(158,9)

ВГД 28/8

40,7(170,4)

КЕ-4-14

38,2(160,1)

МЗК

41,9(175,7)

Водогрейные котлы

ПТВМ-100, КВГМ-100

37,6(157,6)

КВГМ-6,5,КВТС-6,5 КВГМ-4.КВТС-4

37,5(157,3)

ПТВМ-50.КВГМ-50

38,3(160,5)

ТВГ

40,1(168,0)

ПТВМ-3О, КВГМ-30, КВТС-30, КВТСВ-30

37,4(156,8)

Секционные чугунные и стальные

41,3(173,1)

КВГМ-20, КВТС-20, КВТСВ-20

37,8(158,4)

(HP-18, НИИСТУ-5 и др.)

 

КВГМ-10, КВТС-10 КВТСВ-10

37,8(158,4)

 

 

Значениякоэффициента dcн., учитывающего увеличение расхода топлива накомпенсацию внутрикотельных потерь тепла (табл. 1.6 - 1.8)

Таблица1.6 [2]

Тип котла

Норматив расхода тепла на собственные нужды котельной dc.H.

Паровые котлы производительностью до 2 т/ч

Паровые котлы производительностью от 2 до 20 т/ч

Водогрейные котлы

0,04

0,02

0,01

Таблица 1.7 [4]

Группы котельных, дополнительные виды потерь тепла

на собственные нужды котельной,

Норматив расхода -тепла (пара) на собственные нужды котельной, dc.H.

1. Котельные с водогрейными чугунными и стальными котлами с нагреванием воды не более 115 °С

2. Котельные с паровыми чугунными и стальными котлами с избыточным давлением пара не выше 0,7 кгс/см2

3. Котельные с водогрейными котлами с нагреванием воды до130-150 °С

4. Котельные с паровыми котлами с избыточным давлением пара более 0,7 кгс/см2

0,025

0,035

0,03

0,047

Примечания: 1. Для котельных с деаэраторами, не имеющими охладителей выпара, прибавляется 0,008. 2. В котельных по п. 4 таблицы при периодической продувке воды из котлов дополнительная прибавка dc.H.. принимается 0,005.

Таблица 1.8 [5]

Составляющие расхода теплоэнергии на собственные нужды котельных

Нормативы расхода тепла на собственные нужды котельной по элементам затрат, dC.H.

Продувка паровых котлов

 

Производительностью, т/ч: до 10

0,0013

более 10

0,0006

Растопка котлов

0,0006

Технологические нужды химводоочистки, деаэрации;отопление и хозяйственные нужды котельной; потери с излучением тепла паропроводами, насосами, баками ит.п.; утечки, испарения при апробировании и выявлении неисправностей в оборудовании; неучтенные потери

 

 

0,022

Итого

0,0239-0,0232

Таблица 1.9

Удельные затратыэлектроэнергии на собственные нужды котельной [5]

Расчетная тепловая нагрузка отопительных котельных малой мощности, МВт (Гкал/ч)

Удельные расходы электроэнергии на выработку и транспортирование тепла, кВт/МВт (кВт.ч/Гкал)

До 0,58 (До 0,5)

17,2(20)

0,59-1,16(0,51-1,0)

17,2(20)

1,17-2,33(1,01-2,0)

16,3(19)

2,34-3,49(2,01-3,0)

15,5(18)

3,50-5,82(3,01-5,0)

15,5(18)

5,83-11,63(5,01-10)

15,5(18)

11,64-58,2(10,01-50)

15,5(18)

Таблица 1.10

Удельный расход условного топлива на 1 растопку котла [5]

 

Площадь поверхности нагрева котла, м2

Удельный расход условного топлива на 1 растопку котла (кг у.т.) при длительности остановки, ч.

2

6

12

18

24

48

Более 48

До 50

10

25

50

75

100

200

300

51-100

17

50

100

150

200

400

600

101-200

34

100

200

300

400

800

1200

201-300

52

150

300

450

600

1200

1800

301-400

68

200

400

600

800

1600

2400

401-500

85

250

500

750

1000

2000

3000

Примечания: I. Для котлов с площадью поверхности нагрева более 500 м2 на растопку после суточного останова расход топлива равен 2-часовому расходу топлива при его полной нагрузке.

2. Число растопок определяется графиком работ по ремонтам и обслуживанию котлов, технологическим процессом и производственным планом работы котельной.

Таблица 1.11

Энтальпия насыщенного пара [2]

Абсолютное давление р

Энтальпия пара

Абсолютное давление р

Энтальпия пара

Абсолютное давление р

Энтальпия пара

МПа

кго/см2

МДж/кг (ккал/кг)

МПа

кгс/см2

МДж/кг (ккал/кг)

МПа

кгс/см2

МДж/кг (ккал/кг)

0,070

0,70

2,659

(635,1)

0,15

1,50

2,693

(641,6)

1,13

13,0

2,787

(665,6)

0,080

0,80

2,665

(636,4)

0,30

3,00

2,724

(650,7)

1,14

14,0

2,789

(666,2)

0,090

0,90

2,670

(637,6)

0,60

6,00

2,756

(658,3)

1,15

15,0

2,791

(666,7)

0,10

1,00

2,675

(638,8)

0,90

9,00

2,773

(662,3)

1,16

16,0

2,793

(667,1)

0,11

1,10

2,679

(639,8)

1,00

10,0

2,777

(663,3)

1,17

17,0

2,795

(667,5)

0,12

1,20

2,684

(640,7)

1,10

11,0

2,780

(664,10)

1,18

18,0

2,796

(667,8)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ТАБЛИЦЫ К РАЗДЕЛУ 2

Таблица 2.1

Удельный объем воды втрубопроводе

Наружный диаметр трубы, мм

Внутренний диаметр трубы, мм

Толщина стенки, мм

Объем воды,

м3/км

48

41

3,5

1,32

57

50

3,5

1,96

76

69

3,5

3,74

89

81

4,0

5,15

108

100

4,0

7,85

133

125

4,0

12,27

159

150

4,5

17,66

219

203

8,0

32,35

273

257

8,0

51,85

273

255

9,0

51,04

325

309

8,0

74,95

325

307

9,0

73,99

325

305

10,0

73,02

377

357

10,0

100,05

426

412

7,0

133,25

426

410

8,0

131,96

478

462

8,0

167,55

478

460

9,0

166,11

478

458

10,0

164,66

529

515

7,0

208,20

529

509

10,0

203,34

630

612

9,0

294,02

630

610

10,0

292,10

Таблица 2.2

Условный проход

трубопро-вода, мм

Нормы плотности теплового потока для двухтрубных водяных тепловых сетей при прокладке в непроходных каналах, Вт/м (ккал /м.ч)

для обратной линии с.г.

t =50°C

для подающей линии с.г.

t =65 °С

суммарная для двухтрубной

прокладки

для подающей линии с.г.

t =90°C

суммарная для двухтрубной

прокладки

для подающей линии с.г.

t = 110 °С

суммарная для двухтрубной прокладки

32

23,2(20)

29,1(25)

52,3(45)

37,2(32)

60,4(52)

44,2(38)

67,4(58)

57

29,1(25)

36,1(31)

65,2(56)

46,5(40)

75,6(65)

54,7(47)

83,8(72)

76

33,7(29)

40,7(35)

74,4(64)

52,3(45)-

86,0(74)

61,6(53)

95,3(82)

89

36,1(31)

44.2(38)

80,3(69)

57,0(49)

93,1(80)

66,3(57)

102,4(88)

108

39,5(34)

48,8(42)

88,3(76)

62,8(54)

102,3(88)

72,1(62)

111,6(96)

159

48,8(42)

60,5(52)

109,3(94)

75,6(65)

124,4(107)

87,2(75)

136,0(117)

219

59,3(51)

72,1(62)

131,4(113)

91,9(79)

151,2(130)

105,8(91)

165,1(142)

273

69,8(60)

83,7(72)

153,5(132)

104,7(90)

174,5(150)

119,8(103)

189,6(163)

377

88,4(76)

-

-

124,4(107)

212,8(183)

146,5(126)

234,9(202)

426

95,4(82)

-

-

140,7(121)

236,1(203)

159,3(137)

254,7(219)

478

105,8(91)

-

 

153,5(132)

259,3(223)

174,5(150)

280,3(241)

529

117,5(101)

-

-

165,1(142)

282,6(243)

186,1(160)

303,6(261)

630

132,6(114)

-

-

189,6(163)

322,2(277)

214,0(184)

346,6(298)

Примечания: 1.Расчетные среднегодовые температуры воды в водяных тепловых сетях 65, 90, 110°С соответствуют температурным графикам 95-70, 150-70, 180-70 °С.

2. Промежуточныезначения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 2.3

Условный проход

трубопровода, мм

Нормы плотности теплового потока для двухтрубных водяных тепловых сетей при подземной бесканальной прокладке, Вт/м (ккал/м-ч)

для подающей линии с.г. t = 65°C

для обратной линии с.г.

t = 50°C

суммарная для двухтрубной

прокладки

для подающей линии с.г.

t = 90°C

для обратной линии с.г.

t = 50°C

суммарная для двухтрубной прокладки

для подающей линии с.г. t=110°C

для обратной линии с.г.

t = 50°C

суммарная для двухтрубной

прокладки

32

22,0(19)

18,6(16)

40,6(35)

31,4(27)

18,6(16)

50,0(43)

36,1(31)

18,6(16)

54,7(47)

57

27,9(24)

23,3(20)

51,2(44)

38,4(33)

23,3(20)

61,7(53)

44,2(38)

22,1(19)

66,3(57)

76

30,2(26)

25,6(22)

55,8(48)

40,7(35)

25,6(22)

66,3(57)

48,8(42)

24,4(21)

73,2(63)

89

32,6(28)

26,7(23)

59,3(51)

43,0(37)

25,6(22)

68,6(59)

51,2(44)

25,6(22)

76,8(66)

108

34,9(30)

29,1(25)

62,8(54)

46,5(40)

29,1(25)

75,6(65)

54,7(47)

27,9(24)

82,6(71)

133

38,4(33)

32,6(28)

71,0(61)

51,2(44)

32,6(28)

83,8(72)

60,5(52)

31,4(27)

91,9(79)

159

40,7(35)

36,1(31)

76,8(66)

54,7(47)

33,7(29)

88,4(76)

65,1(56)

33,7(29)

98,8(85)

219

47,7(41)

46,5(40)

94,2(81)

70,9(61)

46,5(40)

117,4(101)

82,6(71)

45,4(39)

128,0(110)

273

62,8(54)

53,5(46)

116,3(100)

79,1(68)

51,2(44)

130,3(112)

91,9(79)

51,2(44)

143,1(123)

325

69,8(60)

59,3(51)

129,1(111)

87,2(75)

58,2(50)

145,4(125)

102,3(88)

57,0(49)

159,3(137)

377

-

-

-

96,5(83)

62,8(54)

159,3(137)

110,5(95)

61,6(53)

^172,1(148)

426

-

-

-

102,3(88)

67,5(58)

169,8(146)

117,4(101)

66,3(57)

183,7(158)

478

-

-

-

108,2(93)

72,1 (62)

180,3(155)

125,6(108)

70,9(61)

196,5(169)

529

-

-

-

114,0(98)

76,8(66)

191,8(164)

132,6(114)

75,6(65)

208,2(179)

630

-

-

-

131,4(113)

89,6(77)

221,0(190)

152,4(131)

88,4(76)

240,8(207)

Примечание. См.примечания к табл. 2.2

Таблица 2.4

Условный проход трубопровода, мм

Нормы плотности теплового потока для теплопроводов, расположенных на

открытом воздухе, Вт/м (ккал/м-ч), при средней температуре теплоносителя,

°С

50

65

75

100

125

150

48

19,8(17)

23,3(20)

26,7(23)

32,6(28)

41,9(36)

51,2(44)

57

22,1(19)

27,9(24)

30,2(26)

38,4(33)

47,7(41)

57,0(49)

76

24,4(21)

30,2(26)

33,7(29)

43,0(37)

54,7(47)

65,1(56)

89

27,9(24)

33,7(29)

38,4(33)

47,7(41)

59,3(51)

70,9(61)

108

30,2(26)

37,2(32)

41,9(36)

53,5(46)

66,3(57)

77,9(67)

133

34,9(30)

41,9(36)

47,7(41)

59,3(51)

73,3(63)

86,1(74)

159

38,4(33)

46,5(40)

52,3(45)

66,3(57)

81,4(70)

95,4(82)

219

46,5(40)

57,0(49)

64,0(55)

81,4(70)

98,9(85)

115,1(99)

273

53,5(46)

65,1(56)

73,3(63)

91,9(79)

110,5(95)

127,9(110)

325

61,6(53)

74,4(64)

82,6(71)

102,3(88)

122,1(105)

141,9(122)

377

68,6(59)

82,6(71)

91,9(79)

114,0(98)

136,1(117)

157,0(135)

426

75,6(65)

89,6(77)

100,0(86)

123,3(106)

147,7(127)

171,0(147)

476

81,4(70)

97,7(84)

108,2(93)

133,7(115)

158,2(136)

181,4(156)

529

88,4(76)

104,7(90)

116,0(100)

144,2(124)

171,0(147)

197,7(170)

630

102,3(88)

121,0(104)

133,7(115)

164,0(141)

194,2(167)

223,3(192)

720

114,0(98)

133,7(115)

147,7(127)

181,4(156)

214,0(184)

245,4(211)

Примечания: 1.Нормы плотности теплового потока определены при средней расчетной температуреокружающей среды за период работы 5 °С.

2. Промежуточные значения норм плотности теплового потокаследует определять интерполяцией.

Таблица 2.5

Условный проход

трубопровода, мм

 

Нормы плотности теплового потока для теплопроводов, расположенных внутри

помещений, Вт/м (ккал/м-ч), при средней температуре теплоносителя, °С

50

75

100

125

150

32

13,2(12)

23,2(20)

32,6(28)

40,7(35)

50,0(43)

48

15,1(13)

25,6(22)

36,1(31)

46,5(40)

57,0(49)

57

16,3(14)

26,7(23)

37,2(32)

50,0(43)

61,6(53)

76

17,4(15)

30,2(26)

43,0(37)

57,0(49)

67,5(58)

89

18,6(16)

31,4(27)

45,4(39)

60,5(52)

72,1(62)

108

25,6(22)

39,5(34)

52,3(45)

66,3(57)

79,1(68)

133

31,4(27)

46,5(40)

61,6(53)

75,6(65)

88,4(76)

159

36,1(31)

52,3(45)

69,8(60)

83,7(72)

97,7(84)

194

40,7(35)

58,2(50)

76,8(66)

93,0(80)

108,2(93)

219

44,2(38)

60,5(52)

81,4(70)

98,9(85)

116,3(100)

273

48,8(42)

68,6(59)

90,7(78)

110,5(95)

129,1(111)

325

52,3(45)

70,9(61)

98,9(85)

121,0(104)

141,9(122)

Примечания:1 .Нормы плотности теплового потока определены при средней расчетнойтемпературе окружающей среды 25 °С.

2. Промежуточныезначения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 2.6

Нормы плотноститеплового потока через изолированную поверхность

Условный диаметр, мм

Нормы плотности теплового арматуры в помещениях при потока через

изолированную поверхность tBH = 25°С на один элемент, Вт/м (ккал/м.ч)

Изоляция шнуром толщиной 70-100 мм, обертка

изоляционными материалами толщиной 70-100 мм

Мастичная изоляция толщиной 70-100 мм. Одностенные сборно-разборные металлические футляры с вкладышами из минеральной ваты толщиной 70-100 мм. Набивка из минеральной ваты под металлический кожух

50

136(117)

116(100)

100

186(160)

162(140)

200

302(260)

262(226)

300

452(390)

394(340)

Примечание. Температуратеплоносителя принята равной 100 °С.

Таблица 2.7

Эквивалентная длинаарматуры

Характеристика арматуры

Эквивалентная длина 1 элемента арматуры, м, при внутреннем диаметре трубы, м

до 0,1

до 0,5

Неизолированная

Изолированная на 3/4 всей поверхности

6,7

2,5

7,2

5,1

Таблица 2.8

Расходы тепланеизолированными фланцами

Разность температур между наружной поверхностью трубы и окружающим воздухом, °С

Расходы тепла неизолированными фланцами (одна пара), Вт/м (ккал/м.ч), при Ду трубы, мм

75

100

150

200

250

300

75

122(105)

157(135)

232(199)

308 (265)

383(329)

453(390)

100

174(150)

232(199)

348(299)

465(400)

580(499)

696(598)

125

244(210)

325(279)

476(409)

639 (549)

790(679)

952(819)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИМЕРЫРАСЧЕТОВ

1.Примеры расчета удельных норм расхода топлива на выработку тепловой энергии вкотельных

1.1. Расчет индивидуальных удельныхнорм расхода топлива.

Определиминдивидуальные нормы расхода топлива для трех типов котлов (по одномутипоразмеру) в отчетном году.

Исходные данные: тип итипоразмер котла; номинальная теплопроизводительность (по паспорту котла); КПДкотла (по таблицам 1.2 и 1.3 Приложения 1).

Результаты расчета:индивидуальные нормы расхода топлива (по формуле 1.2).

Исходные данные ирезультаты расчета сведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Исходные данные

Результаты расчета

Тип, типоразмер котла

Номинальная теплопроизводительность по паспорту котла Qi;

Гкал/ч

КПД  по таблицам

1.2, 1.3, Приложения 1

кг у.т./Гкал

(формула 1.2)

Паровой ДЕ-16-14ГМ

10,66

0,918 (табл. 1.2)

155,6

Водогрейный КВ-ГМ-30-150

30

0,912 (табл. 1.2)

156,6

Водогрейный Братск-1Г

0,744

0,903 (табл. 1.3)

158,2

Определим также планируемыеиндивидуальные удельные нормы для тех же котлов с учетом энергосберегающихмероприятий.

Исходные данные: снижение удельных расходов топлива за счет оптимизациирежимов работы котлов (в частности, снижения потерь с уходящими газами),очистки поверхностей нагрева котлов, модернизации горелочных устройств,автоматики и других мероприятий. Принимаем значения КПД равными 0,92 (котлыДЕ-16-14ГМ), 0,915 (КВ-ГМ-30-150) и 0,91 (котел Братск-1 Г). Выработку тепловойэнергии принимаем такой же, как в отчетном году.

Исходные данные и расчет сведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Исходные данные

Результаты расчета

Тип, типоразмер котла

Номинальная тепло производительность по паспорту котла Qi;

Гкал/ч

КПД,  с учетом

энергосберегающих

мероприятий

 

кг у.т./Гкал

(формула 1.2)

Паровой ДЕ-16-14ГМ

10,66

0,92

155,3

Водогрейный КВ-ГМ-30-150

30

0,915

156,1

Водогрейный Братск-1Г

0,744

0,91

157,0

1.2. Расчет групповой удельной нормырасхода топлива для котельной

1й этап: расчет средневзвешенных норм расхода топлива (поформуле 1.4).

Исходные данные:типы и типоразмеры котлов; номинальная теплопроизводительность; КПД;индивидуальные нормы расхода топлива (все - по табл. 3.1); число котлов каждого типоразмера в котельной;число часов; работы каждого котла в год (определяется по графику работы котлов;в данном примере для упрощения расчета задаются средние значения).

Исходные данные ирезультаты расчета сведены в табл. 3.3.

2й этап: расчет норматива расхода тепловой энергии насобственные нужды (по формуле 1.7).

Исходные данные: типы итипоразмеры котлов; номинальная теплопроизводительность; число типоразмеровкотлов (по таблице 3.3); нормативы расхода тепловой энергии на собственныенужды для паровых и водогрейных котлов (по табл. 1.7 Приложения 1).

Исходные данные ирезультаты расчета сведены в табл. 3.4.

Таблица 3.3

Исходные данные

Расчет

Тип, типоразмер котла

Qi,

Гкал

ч

Число котлов данного т/р,ni

Сред. время работы ед.котла i )ср, ч/год

Выработка тепловой энергии Qiбр =Qi · ni · (Ti )ср., Гкал/год

Нi кг у.т./Гкал

Hi · Qi ·  ni ·  (Тi )ср

кг у.т/год

При КПД по табл. 1.2, 1.3, Прилож. 1

При КПД с учетом энергосберег, мероприятий (ЭСМ)

При КПД по табл. 1.2, 1.3, Прилож. 1

При КПДс учетом ЭСМ

ДЕ-16-14ГМ

10,66

3

5760

184,2·103

155,6

155,3

28,66·106

28,61·10б

КВ-ГМ-30-150

30

4

3240

388,8·103

156,6

156,1

60,89·10б

60,69·10б

Братск 1Г

0,744

6

5400

24,1·103

158,2

157,0

3,81·106

3,78·10б

 

 

 

 кг у.т./год

93,36·106

93,08·106

 

156,4

155,9

Таблица 3.4

Исходные данные

Расчет

Тип, типоразмер котла

Qi,

Гкал/ч

шт

Норматив расхода тепловой энергии на собственные нужды dcнi.

Qi · ni

Гкал/ч

Qi · ni · dcнi

Гкал/ч

ДЕ-16-14ГМ

10,66

3

0,047

32

1,5

-

КВ-ГМ-30-150

30

4

0,03

120

3,6

-

Братск-1Г

0,744

6

0,025

4,46

0,112

-

 

dc. = 0,033

3й этап:расчет групповых удельных норм расхода топлива (по формуле 1.3). Исходные данные: средневзвешенныенормы расхода топлива (по табл. 3.3)и норматив расхода тепловой энергии на собственные нужды (по табл. 3.4). Расчет по формуле (1.3):

4й этап: расчет годовогонормируемого расхода и годовой экономии условного топлива для котельной (поформуле 1.15, без учета расхода условноготоплива на растопку котлов).

Исходные данные:групповые удельные нормы расхода топлива и планируемое количество отпущенноготепла.

Последнее определяется поформуле (1.14):

Qн = Q6p(l - dcн.) = 597,l(l - 0,033) = 577,4·103 Гкал/год,

гдевеличина Q6p=597,1·103 Гкал/год определяется изтаблицы 3.3.

Расчет по формуле (1.15)для отчетного года:

Вно = 161,7·10-3·577,4·103=93366 т у.т./год.

Для планируемогогода:

Вн = 161,2·10-3·577,4·103 = 93077 т у.т/год.

Экономияусловного топлива:

DВн = Вно - Вн = 93366 – 93077= 289 т у.т/год.

1.3. Расчет групповой удельной нормырасхода топлива для объединения котельных

Групповая норма расходатоплива на отпуск тепла и расход топлива на планируемый год определяются поотчетным и плановым данным.

Приведем пример расчетадля объединения из 10 котельных, в состав которых входят рассмотренные вышекотлы. Средние значения времени работы котлов подкорректированы по отношению кпринятым в п. 1.2.

1й этап: расчет средневзвешенной удельнойнормы в отчетном году. Исходные данные и расчет приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5

Исходные данные

Расчет

Тип, типоразмер котла

Qi,

Гкал/ч

Hi

кг у.т. Гкал

ni, шт.

(Ti)cp,

ч/год

Выработка тепловой энергии

Qбp= Qi·ni·(Ti)cp.

Гкал/год

Расход топлива по индивидуальным нормам

Hi·Qi·ni·(Ti)cp.

Гкал/год

Средневзвешенная удельная норма расхода топлива в отчетном году,  кг у.т./Гкал

ДЕ-16-14ГМ

10,66

155,6

20

5200

1,1·106

171·106

-

КВ-ГМ-30-50

30

156,6

15

3200

1,44·106

225,5·106

-

Братск-1Г

0,744

158,2

30

5000

0,11·106

17,4·106

-

 

 

2й этап: расчет фактического суммарногонормативного коэффициента (по формуле 1.12).

Исходные данные: принимаем (для примера), что в отчетном году годовой расходтоплива Вф=434 тыс. т.у.т., выработка тепловой энергии Q6p = 2650 тыс. Гкал. Принимаем, чтобр = = 156,2 кг у.т./Гкал (по таблице 3.5). Отсюда формула (1.12)дает:

3й этап: расчет групповой удельной нормырасхода топлива и расхода топлива на планируемый год (по формулам 1.10 и 1.15).

Принимаем суммарный нормативный коэффициент в планируемом году равнымфактическому коэффициенту в отчетном году:

к =1,05.

Норматив расхода газа на собственные нужды принимаем равным полученномуранее расчетом (табл. 3.4):

dсн= 0,033.

Средневзвешенная удельная норма берется равной 156,2 кг у.т./Гкал (табл. 3.5): Групповая удельная норма расходатоплива по формуле (1.10):

2. Примеры расчета потерь тепловой энергии втепловых сетях

2.1.Исходные данные

Принимаем:

Тепловая сеть протяженностью 23,2 км. Протяженности участков подающего иобратного трубопроводов одного диаметра равны между собой.

Прокладка в непроходных подземных каналах трубопроводов диаметром 377 мм -0,5 км ,273 мм - 1,0 км ,219 мм - 2 км, 159 мм - 2,5 км, 108 мм - 3 км, 76 мм -1,1 км.

Бесканальная прокладка трубопроводов диаметром 219 мм - 1,0 км. Надземнаяпрокладка трубопроводов диаметром 377 мм - 0,5 км.

Тепловая сеть расположена в Тверской области. Среднегодовая температурагрунта tср.ггр = 6,8 °С, средняя заотопительный период температура наружного воздуха tcрнв= -3,7 °С.

Средняя за отопительный период температура теплоносителя в подающемтрубопроводе tсрn= 90 °С, а в обратном  tср0= 48°С. Среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе tср.гП = 90 °С, а в обратном tср.г0 =50 °С. Усредненная за отопительный период температура холодной воды tсрхв = 5 °С.Длительность отопительного периода 219 суток.

2.2. Расчет поправочных коэффициентовк нормам плотности

По формуле (2.3) определяемпоправочный коэффициент к нормам плотности теплового потока, представленным втабл. 2.2, 2,3 и рассчитанным приопределенных среднегодовых значениях температур теплоносителя и грунта дляподземной прокладки трубопроводов:

По формуле (2.4) определяем поправочныйкоэффициент к нормам плотности теплового потока, представленным в табл. 2.4 для участков надземнойпрокладки подающей линии:

По формуле (2.5) определяемпоправочный коэффициент к нормам плотности теплового потока, представленным втабл. 2.4 для участков надземнойпрокладки обратной линии

3.Расчет тепловых потерь по видампрокладки тепловых сетей

Определяем тепловые потери по видам прокладки с учетом диаметра ипоправочных коэффициентов. Нормы плотности теплового потока принимаем взависимости от диаметра и вида прокладки по таблицам 2.2,2.3, 2.4.

Для случая двухтрубной прокладки в непроходных каналах нормы плотноститеплового потока для трубопроводов заданных диаметров выбираем из таблицы 2.2(Приложение 2).

Для случая двухтрубной бесканальной прокладки нормы плотности тепловогопотока для трубопроводов заданных диаметров выбираем из табл. 2.3 (Приложение 2).

Для случая надземной прокладки нормы плотности теплового потока длятрубопроводов заданных диаметров выбираем из табл. 2.4 (Приложение 2).

Методом интерполяции по табл. 2.4находим норму плотности теплового потока для подающего трубопровода при среднейтемпературе теплоносителя 90 °С равной 91,0 ккал/м-ч, для обратного при среднейтемпературе теплоносителя 50 °С - 59 ккал/м-ч.

Исходные данные и расчеты сведены втабл. 3.6.

Таблица 3.6

Исходные данные

Расчет

Условный диаметр газопровода, dy, мм

Норма плотности теплового потока q, ккал/м-ч

Протяженность участка тепловой сети li

β

к

Длительность отопительного периода, Z,cyт.

к·q·li, ккал/ч

β·к·q·lr·24·Z, ккал/период

При прокладке в непроходных каналах (к=кпод, q =qcpнi)

76

74

1100

1,2

0,96

219

78,144·103

492,87·106

108

88

3000

1,2

0,96

219

253,44·103

1598,49·106

159

107

2500

1,2

0,96

219

256,8·103

1619,69·106

219

130

2000

1,2

0,96

219

249,6·103

1574,28·106

273

150

1000

1,2

0,96

219

144,0·103

908,24·10б

377

183

500

1,2

0,96

219

87,84·103

554,02·10б

При бесканальной прокладке (к = кпол, q = qcpнi)

219

101

1000

1,15

0,96

219

96,96·103

586,06·106

При надземной прокладке (к = кнадП)q = qПiв)

377

91,0

500

1,25

1,102

219

50,14·103

329,43·106

При надземной прокладке (к=кнад0, q=q0iв)

377

59,0

500

1,25

1,149

219

33,90·103

222,72·106

 

Σ=7885,8·106

Суммарныепотери тепловой энергии через изолированную поверхность Qпи + Qои =7885,8 Гкал/период.

2.4.Потери тепла с утечками изтепловой сети

Определяем объем воды втепловых сетях в соответствии с формулой 

итаблицей 2.1 (Приложение 2). Исходные данные и расчетприведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Исходные данные

Расчет

Условный диаметр трубопровода, dy, мм

Удельный объем воды трубопровода i-ro диаметра, Vi, м3/км

Протяженность участка тепловой сети i-ro диаметра, li; км

Vili. м3

76

3,74

1,1·2

8,228

108

7,85

3,0·2

47,100

159

17,66

2,5·2

88,300

219

32,35

2,0·2

129,400

219

32,35

1,0·2

64,700

273

51,04

1,0·2

102,080

377

100,05

0,5·2

100,05

377

100,05

0,5·2

100,05

 

 

 

Определяем потери тепла с утечками из тепловойсети по формуле (2.9).

Исходные данные:

а -нормативное значение утечки из тепловой сети в период эксплуатации принимаетсяравным 0,0025 м3/ ч-м3;

Св=1ккал/кг °С;

tсрП = 90°С;

tcpхв = 5°С

VTC = 639,9м3;

р = 103кг/м3

tсpП = 48°C

Z = 219cyr

 

2.5. Суммарные нормативные тепловыепотери трубопроводами

Определяем суммарные нормативные тепловые потери трубопроводами заотопительный период:

QТП = 7885,8 + 538,1 = 8423,9 Гкал/период.

Ссылкина источники

1.Инструкция по нормированию расхода газа в промышленных котельных малойпроизводительности. Утв. Мин Газпромом 28.05.1966. ВННИПромгаз. - М, Недра,1969.
2.Временная методика нормирования расхода газа в котлах малой и средней мощности.Утв. Мин Газпромом 27.01.1982. ВНИИПромгаз. - М., ВНИИЭгазпром, 1983.
3.Панюшина З.Ф., Столпнер Е.Б. Технический контроль работы газифицированныхкотельных. СПб: ТОО «Пако», 1994.
4. Нормырасхода топлива на коммунально-бытовые нужды воинских частей, учреждений,военно-учебных заведений, предприятий и организаций Министерства обороныРоссийской Федерации. Приложение 1 к приказу Министра обороны РФ от 26.11.97 №435.
5.Методическиеуказания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды навыработку тепла отопительными котельными коммунальных предприятий. АКХ им. К.Д.Памфилова, М., 1994.
6. РавичМ.Б. Топливо и эффективность его использования. - М., Наука, 1971. -358 с.
7. МанюкВ.И., Каплинский Л.И., Хиж Э.Б. и др. Справочник. Наладка и эксплуатацияводяных тепловых сетей. - М., Стройиздат,1988. - 432 с.
8. СНиП 23-01-99*.Строительная климатология. Введ. с 01.01.2000. Изм. № 1, введ. с 01.01.2003.
9. СНиП 41-01-2003.Отопление, вентиляция и кондиционирование. Введ. с 01.01.2004.
10.Деточенко А.В., Михеев А.Л., Волков М.М. Спутник газовика. - М., Недра, 1978.
11. СНиП 2.04.14-88.Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. - М.: ЦИТП-Госстроя СССР, 1989.
11а. СНиП 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.Введ. с 01.11.2003 (не прошел госрегистрацию);
12. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н.Справочник по котельным установкам малой производительности. - М., Энергоиздат,1989.
13.Рекламный лист. Описание труб для теплотрасс КАСАФЛЕКС и ИЗОПРОФЛЕКС ЗАО«Завода АНД Газтрубпласт». Москва (год издания не указан).