Утверждены
Приказом
Министерства энергетики
Российской Федерации
от 30 июня 2003 г. N 278
Вводятся в действие
с 30 июня 2003 года
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО СОСТАВЛЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ДЛЯ СИСТЕМ ТРАНСПОРТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ
"РАЗНОСТЬ ТЕМПЕРАТУР СЕТЕВОЙ ВОДЫ В ПОДАЮЩИХ И ОБРАТНЫХ
ТРУБОПРОВОДАХ"И "УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ"
СО 153-34.20.523(1)-2003
Разработаны Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС".
Настоящие Методические указания устанавливают способы и последовательность составления энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии - тепловых сетей.
Энергетическая характеристика разрабатывается для систем теплоснабжения с расчетной тепловой нагрузкой 10 Гкал/ч и более, источниками тепловой энергии для которых служат тепловые электростанции и районные котельные.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМИРУЕМОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ "РАЗНОСТЬ ТЕМПЕРАТУР
СЕТЕВОЙ ВОДЫ В ПОДАЮЩИХ И ОБРАТНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ"
1.1. Общие положения
1.1.1. Энергетическая характеристика по показателю "разность температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах системы теплоснабжения или температура сетевой воды в обратных трубопроводах системы теплоснабжения" (далее для краткости - "разность температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах") разрабатывается согласно действующим Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (ПТЭ) для анализа режимов работы тепловых сетей с целью повышения уровня эксплуатации и эффективности системы теплоснабжения.
1.1.2. Энергетическая характеристика системы теплоснабжения по показателю "разность температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах" является режимной характеристикой тепловых сетей.
1.1.3. Нормируемая разность температур сетевой воды в подающем
н
и обратном трубопроводах системы теплоснабжения ДЕЛЬТА t
ст
представляет собой зависимость суммы нормируемой среднесуточной
разности температур сетевой воды в подающих и обратных
трубопроводах совокупности потребителей и нормируемого среднего
понижения температуры сетевой воды в подающих и обратных
трубопроводах тепловой сети за счет тепловых потерь через их
теплоизоляционные конструкции от температуры наружного воздуха в
течение отопительного сезона.
Нормируемая температура сетевой воды в обратном трубопроводе
н
системы теплоснабжения t представляют собой зависимость
2ст
разности нормируемой среднесуточной температуры сетевой воды в
обратных трубопроводах совокупности потребителей и нормируемого
среднего понижения температуры сетевой воды в обратных
трубопроводах системы теплоснабжения за счет тепловых потерь через
их теплоизоляционные конструкции от температуры наружного воздуха.
1.1.4. Нормируемая разность температур сетевой воды
н
совокупности потребителей ДЕЛЬТА t - усредненная по всем
СИГМА
потребителям разность температур сетевой воды в подающем и
обратном трубопроводах при данной температуре наружного воздуха,
соответствующая нормируемым расходу и температуре сетевой воды в
подающем трубопроводе совокупности потребителей, их нормируемому
теплопотреблению и реальным характеристикам тепловых пунктов (ТП)
и систем теплопотребления.
Нормируемая температура сетевой воды в обратных
н
трубопроводах совокупности потребителей t - усредненная по
2СИГМА
всем потребителям температура сетевой воды в обратных
трубопроводах при данной температуре наружного воздуха,
соответствующая нормируемым расходу и температуре сетевой воды в
подающем трубопроводе совокупности потребителей, их нормируемому
теплопотреблению и реальным характеристикам ТП и систем
теплопотребления.
1.1.5. Энергетическая характеристика системы теплоснабжения определяется на выводах трубопроводов тепловой сети от источника тепловой энергии.
1.1.6. Определение нормируемой режимной характеристики по показателю "разность температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах" выполняется после определения энергетической характеристики по показателю "удельный расход сетевой воды" (см. действующие Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю "удельный расход сетевой воды").
1.1.7. Для каждой системы теплоснабжения проводится сопоставление за отчетный период фактических и нормируемых показателей их работы.
1.1.8. Определение режимной характеристики системы теплоснабжения по показателю "разность температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах" основывается на материалах и исходных данных, используемых для определения режимной энергетической характеристики по показателю "удельный расход сетевой воды".
1.2. Порядок выполнения расчетов и алгоритмы определения
разности температур сетевой воды в подающих и обратных
трубопроводах и температуры сетевой воды в обратном
трубопроводе
1.2.1. Определение нормируемых значений понижения температуры сетевой воды в тепловой сети за счет тепловых потерь через теплоизоляционные конструкции трубопроводов
Средние значения понижения температуры сетевой воды в подающих
и обратных трубопроводах тепловой сети за счет тепловых потерь при
н
характерных значениях температуры наружного воздуха ДЕЛЬТА t
н 1т.п
и ДЕЛЬТА t (°С) определяются на основе оценочных величин:
2т.п
потерь тепла через теплоизоляционные конструкции трубопроводов
тепловой сети в целом и расхода сетевой воды, полученного в
результате гидравлических расчетов, по приближенным формулам:
оц
700Q
н т.п
ДЕЛЬТА t = -------; (1)
1т.п н
G
1СИГМА
оц
300Q
н т.п
ДЕЛЬТА t = -------. (2)
2т.п н
G
2СИГМА
Тепловые потери трубопроводами тепловой сети через
оц
теплоизоляционные конструкции Q (Гкал/ч) определяются
т.п
согласно п. 3.1.4 действующих Методических указаний по составлению
энергетической характеристики по показателю "удельный расход
сетевой воды".
Нормируемые расходы сетевой воды в подающих и обратных
н н
трубопроводах G и G (куб. м/ч) принимаются по
1СИГМА 2СИГМА
результатам гидравлических расчетов тепловой сети при характерных
значениях температуры наружного воздуха.
1.2.2. Определение нормируемой разности температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах совокупности потребителей
1.2.2.1. Нормируемая разность температур сетевой воды в
подающих и обратных трубопроводах совокупности потребителей
н
ДЕЛЬТА t (°С) определяется на основе их нормируемого
СИГМА
теплопотребления и нормируемого расхода сетевой воды через их
местные системы (на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение - ГВС) по формуле:
н 6
Q х 10
н потр
ДЕЛЬТА t = -----------, (3)
СИГМА н
с ро G
потр
где:
н
Q - нормируемый расход тепловой энергии, который
потр
принимается системами теплопотребления (потребителями) на
отопление, вентиляцию и ГВС по закрытой схеме, Гкал/ч;
с - удельная теплоемкость сетевой воды, принимаемая в
практических расчетах равной 1 ккал/(кг х °С);
ро - плотность сетевой воды в подающих трубопроводах при
значениях температуры, соответствующих характерным значениям
температуры наружного воздуха, кг/куб. м;
н
G - нормируемый расход сетевой воды, поступающей без
потр
потерь из подающих трубопроводов в обратные через совокупность
систем теплопотребления, соответствующий нормируемому расходу
н
тепловой энергии Q , куб. м/ч.
потр
н
1.2.2.2. Нормируемый расход сетевой воды G (куб. м/ч)
потр
определяется при всех характерных значениях температуры наружного
воздуха по формуле:
н н р
G = G - G - G + р (G ) , (4)
порт 1СИГМА вр.а.п вр.на.п о.а ц вр.а
где:
н
G - нормируемый расход сетевой воды по подающим
1СИГМА
трубопроводам, куб. м/ч;
G - автоматизированный водоразбор из подающих
вр.а.п
трубопроводов у совокупности потребителей, куб. м/ч;
G - неавтоматизированный водоразбор из подающих
вр.на.п
трубопроводов у совокупности потребителей, куб. м/ч;
р
р (G ) - расход воды из обратных трубопроводов на
о.а ц вр.а
циркуляцию в системах ГВС с автоматизированным непосредственным
водоразбором, куб. м/ч.
р
Величины G , G и р (G ) определяются по
вр.а.п вр.на.п о.а ц вр.а
следующим формулам:
р ср.н
G = р g х 1,1 х [СИГМА (Q ) +
вр.а.п п.а вр.а ГВС вр.а
ср.н
+ СИГМА (Q ) ]; (5)
ГВС вр.а.ц
ср.н
G = g х 1,1 х [СИГМА (Q ) +
вр.на.п вр.на.п ГВС вр.на
ср.н
+ СИГМА (Q ) ]; (6)
ГВС вр.на.ц
р р ср.н
р (G ) = р К g 1,1 СИГМА (Q ) , (7)
о.а ц вр.а о.а ц.а вр.а ГВС вр.а.ц
где:
ср.н ср.н ср.н
СИГМА (Q ) , СИГМА (Q ) , СИГМА (Q ) и
ГВС вр.а.ц ГВС вр.на.ц ГВС вр.а
ср.н
СИГМА (Q ) - суммы средненедельных тепловых нагрузок
ГВС вр.на
автоматизированных и неавтоматизированных систем ГВС при
непосредственном водоразборе при наличии и отсутствии циркуляции
воды в них, Гкал/ч;
р
g - расчетный эксплуатационный удельный расход сетевой
вр.а
воды на ГВС в автоматизированных системах ГВС с непосредственным
водоразбором, куб. м/Гкал; определяется по формуле (18)
действующих Методических указаний по составлению энергетической
характеристики водяных тепловых сетей по показателю "удельный
расход сетевой воды";
g - эксплуатационный удельный расход сетевой воды
вр.на.п
на ГВС при водоразборе только из подающих трубопроводов в
неавтоматизированных системах ГВС, куб.м/Гкал; определяется по
формуле (19) действующих Методических указаний по составлению
энергетической характеристики водяных тепловых сетей по
показателю "удельный расход сетевой воды";
К - отношение расхода сетевой воды на системы циркуляции
ц.а
воды в автоматизированных системах ГВС к средненедельному расходу
воды на ГВС при непосредственном водоразборе; в практических
расчетах рекомендуется принимать равным 0,8;
р и р - доли водоразбора из подающих и обратных
п.а о.а
трубопроводов тепловой сети в автоматизированных системах ГВС с
непосредственным водоразбором;
р ф
t - t
ГВС 2о.в
р = ---------------; р = 1 - р
п.а оц ф о.а п.а
t - t
1СИГМА 2о.в
при любом характерном значении температуры наружного воздуха.
н
1.2.2.3. Нормируемый расход тепловой энергии Q (Гкал/ч)
потр
при характерных значениях температуры наружного воздуха
определяется по формуле:
н н ср.н
Q = Q - 1,1 СИГМА (Q ) , (8)
потр СИГМА ГВС вр
где:
н
Q - нормируемый расход тепловой энергии совокупностью
СИГМА
потребителей, Гкал/ч;
ср.н
СИГМА (Q ) - суммарный расход тепловой энергии на
ГВС вр
водоразбор при всех схемах присоединения ГВС, Гкал/ч.
1.2.3. Определение нормируемой разности температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах и нормируемой температуры сетевой воды в обратных трубопроводах системы теплоснабжения
Нормируемая разность температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах системы теплоснабжения определяется исходя из нормируемых значений понижения температур сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах тепловой сети за счет тепловых потерь.
Нормируемая разность температур сетевой воды в подающих и
н
обратных трубопроводах системы теплоснабжения ДЕЛЬТА t (°С)
ст
определяется по формуле:
н н н
ДЕЛЬТА t = ДЕЛЬТА t + ДЕЛЬТА t , (9)
ст СИГМА т.п
где:
н
ДЕЛЬТА t - нормируемая разность температур сетевой
СИГМА
воды в подающих и обратных трубопроводах совокупности
потребителей, °С; определяется по формуле (3) настоящих
Методических указаний;
н
ДЕЛЬТА t - нормируемое среднее значение понижения
т.п
температуры сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах
тепловой сети за счет тепловых потерь через теплоизоляционные
конструкции трубопроводов, °С; определяется по формулам (1) и (2)
настоящих Методических указаний.
Нормируемая температура сетевой воды в обратных трубопроводах
системы теплоснабжения при характерных значениях температуры
наружного воздуха t (°С) определяется на основе нормируемой
н.х
температуры сетевой воды в подающих трубопроводах на выходе из
источника тепловой энергии и нормируемой разности температур
сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах системы
теплоснабжения для соответствующей t по формуле:
н.х
н н н
t = t - ДЕЛЬТА t . (10)
2ст 1ст ст
н н
По нормируемым значениям ДЕЛЬТА t и t строится график
ст 2ст
изменения нормируемых разностей температур сетевой воды в подающих
и обратных трубопроводах и температур обратных трубопроводов при
характерных значениях температуры наружного воздуха
(приложение 1 - не приводится).
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМИРУЕМОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ
"УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ"
2.1. Общие положения
2.1.1. Энергетическая характеристика по показателю "удельный расход электроэнергии" (далее - "гидравлическая энергетическая характеристика") представляет собой зависимость удельного расхода электроэнергии на транспорт и распределение тепловой энергии от температуры наружного воздуха.
2.1.2. Значение гидравлической энергетической характеристики тепловой сети определяется отношением нормируемого часового среднесуточного расхода электроэнергии на транспорт и распределение тепловой энергии в тепловых сетях (кВт.ч) к нормируемому среднесуточному отпуску тепловой энергии от источников тепловой энергии (Гкал) при соответствующей среднесуточной температуре наружного воздуха. Гидравлическая энергетическая характеристика измеряется в кВт.ч/Гкал.
2.1.3. Нормируемое значение расхода электроэнергии на транспорт и распределение тепловой энергии определяется по мощности электрооборудования на балансе теплосетевой организации на:
- подкачивающих насосных станциях на подающих и обратных трубопроводах;
- насосных станциях смешения сетевой воды;
- зарядно-разрядочных насосных станциях при районных баках-аккумуляторах горячей воды;
- центральных тепловых пунктах (ЦТП).
2.1.4. Определение нормируемых значений расхода электроэнергии на насосных станциях и в ЦТП производится при характерных значениях температуры наружного воздуха.
2.2. Определение нормируемого расхода
сетевой воды через насосные станции
2.2.1. Нормируемый расход сетевой воды через подкачивающую насосную станцию принимается по результатам гидравлических расчетов системы теплоснабжения при характерных значениях температуры наружного воздуха.
2.2.2. Нормируемый расход сетевой воды через насосные станции смешения определяется по гидравлическим расчетам тепловой сети с учетом автоматизации этих станций.
2.2.3. Нормируемый расход сетевой воды через разрядочные и зарядочные насосы районных баков-аккумуляторов определяется при каждом характерном значении температуры наружного воздуха в соответствии с часовым графиком работы аккумулирующих емкостей.
2.3. Расчет нормируемой мощности
электродвигателей насосных станций
2.3.1. Электрическая мощность, необходимая при транспорте и распределении тепловой энергии в подкачивающих насосных станциях и насосных станциях смешения, определяется при каждом характерном значении температуры наружного воздуха. Основой для расчета необходимой электрической мощности насосов служит нормируемый расход сетевой воды, определяемый согласно указаниям п. 2.2.1 настоящих Методических указаний.
2.3.2. Нормируемая мощность электродвигателя, затрачиваемая на
н
привод насоса в насосной станции W (кВт), определяется по
нпс
формуле:
-3
н V ро Н 10
W = -------------, (11)
нпс 367 эта эта
н э
где:
V - часовой объемный расход сетевой воды через насос,
куб. м/ч;
ро - плотность сетевой воды, кг/куб. м;
Н - напор насоса при расходе воды V, м;
эта - коэффициент полезного действия насоса при расходе
н
воды V;
эта - коэффициент полезного действия электродвигателя.
э
2.3.3. При однотипных насосах, установленных на насосной станции, расход сетевой воды через каждый насос определяется делением среднечасового расхода сетевой воды через насосную станцию на количество работающих насосов.
При наличии на станции разнотипных насосов должна быть построена характеристика совместной работы насосов, с помощью которой определяется расход сетевой воды через каждый параллельно работающий насос в зависимости от нормируемого расхода сетевой воды через насосную станцию.
2.3.4. Напор насоса и его коэффициент полезного действия при расходе сетевой воды через него определяются по заводской характеристике или по результатам испытаний.
2.3.5. Нормируемая электрическая мощность всех насосов на насосной станции определяется суммированием мощностей электродвигателей работающих насосов. Собственные нужды насосной станции могут быть приняты в размере 1 - 1,5% мощности электродвигателей рабочих насосов станции. Определенная таким образом электрическая мощность оборудования насосной станции представляет собой среднюю за сутки нормируемую электрическую мощность при соответствующем характерном значении температуры наружного воздуха.
2.3.6. Среднесуточная нормируемая электрическая мощность
электродвигателей разрядочных и зарядочных насосов районных
н
баков-аккумуляторов W (кВт) определяется по формуле:
ср.ак
н SUM W
W = -----, (12)
ср.ак 24
где:
W - электрическая мощность двигателей разрядочных и зарядочных
насосов за время их работы в течение суток, кВт.
2.3.7. Нормируемая электрическая мощность двигателей насосов дренажных станций, расположенных в тепловой сети, определяется установленной мощностью рабочих насосов и временем их использования в течение суток. Определяется по формуле (12) настоящих Методических указаний.
2.4. Определение нормируемой электрической мощности
электродвигателей насосов в тепловых пунктах
2.4.1. Нормируемая электрическая мощность электродвигателей в тепловых пунктах определяется для циркуляционных и подкачивающих насосов систем ГВС, циркуляционных и подпиточных насосов систем отопления при независимом их присоединении, подкачивающих и подмешивающих насосов, установленных на трубопроводах сетевой воды на тепловых пунктах (ТП).
2.4.2. Расход воды через циркуляционные и подкачивающие насосы систем ГВС определяется при средненедельной нагрузке ГВС и принимается постоянным на протяжении отопительного сезона. Расход воды через циркуляционные и подпиточные насосы систем отопления при их независимом присоединении определяется в соответствии с расчетным теплопотреблением этих систем и их емкостью; расход воды через эти насосы принимается постоянным в течение отопительного сезона. Расход воды через подкачивающие и подмешивающие насосы, установленные на трубопроводах сетевой воды, определяется в зависимости от местоположения насосов в схеме ТП и принципов их автоматизации при режиме средненедельной нагрузки ГВС.
2.4.3. Напор насосов и их коэффициенты полезного действия определяются по заводским характеристикам. Нормируемая электрическая мощность определяется по формуле (11) настоящих Методических указаний.
2.4.4. Среднее за сутки значение нормируемой мощности электродвигателей насосов, установленных в каждом ТП, определяется суммированием мощностей электродвигателей работающих насосов всех назначений. Электрическая мощность, затрачиваемая на собственные нужды в ЦТП, может быть принята равной 3% мощности электродвигателей рабочих насосов ЦТП.
2.5. Определение суммарной нормируемой
электрической мощности электродвигателей насосов
2.5.1. Средняя за сутки нормируемая электрическая мощность
электродвигателей на всех насосных станциях, установленных в
н
тепловой сети, W (кВт) определяется при каждом характерном
т.с
значении температуры наружного воздуха путем суммирования
нормируемой электрической мощности электродвигателей работающих
н н
насосов в каждой насосной станции W и в ЦТП W с учетом
н.с цтп
нормируемой электрической мощности, затрачиваемой на собственные
нужды.
2.5.2. Полученные среднесуточные значения суммарной
нормируемой электрической мощности, используемой на транспорт и
н
распределение тепловой энергии, W (кВт) представляются в виде
т.с
графика зависимости электрической мощности от температуры
наружного воздуха.
2.6. Определение нормируемой энергетической характеристики
по показателю "удельный расход электроэнергии"
Гидравлическая энергетическая характеристика тепловой сети по
показателю "удельный расход электроэнергии" при каждом характерном
значении температуры наружного воздуха определяется отношением
среднечасовой за сутки суммарной нормируемой электрической
н
мощности W (кВт) к нормируемому среднесуточному расходу
т.с
тепловой энергии при соответствующей температуре наружного воздуха
всеми источниками тепловой энергии системы теплоснабжения.
Значение нормируемого удельного расхода электроэнергии на
транспорт тепловой энергии в системе теплоснабжения при каждом
характерном значении температуры наружного воздуха
н
Э (кВт.ч/Гкал) определяется по формуле:
ст
н
W
н т.с
Э = ----, (13)
ст н
Q
ст
где:
н
W - суммарная нормируемая электрическая мощность,
т.с
используемая при транспорте и распределении тепловой энергии, при
соответствующей температуре наружного воздуха, кВт;
н
Q - нормируемый часовой средний за сутки расход тепловой
ст
энергии, отпускаемый всеми источниками тепловой энергии в системе
теплоснабжения при соответствующей температуре наружного воздуха,
Гкал/ч.
н
По нормируемым значениям Э строится график изменения
ст
нормируемых удельных расходов электроэнергии при характерных
значениях температуры наружного воздуха (приложение 2 -
не приводится).
