МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО СОСТАВЛЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
 ДЛЯ СИСТЕМ ТРАНСПОРТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
 ПО ПОКАЗАТЕЛЮ "ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ"

     

Дата введения 2003-06-30

РАЗРАБОТАНО Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

УТВЕРЖДЕНО Приказом Министерства энергетики Российской Федерации N 278 от 30.06.2003 г.

Настоящие Методические указания устанавливают принципы, способы и последовательность разработки энергетической характеристики по показателю "тепловые потери" для водяных тепловых сетей в зависимости от их конструктивных характеристик, режимов работы и условий эксплуатации, а также определяют основные условия ее разработки, корректировки и пересмотра.

Методические указания предназначены для организаций, эксплуатирующих тепловые сети, персонала предприятий тепловых сетей и цехов электростанций.

     1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.1. Энергетическая характеристика тепловых сетей по показателю "тепловые потери" - это выраженная в абсолютных или относительных величинах зависимость затрат тепловой энергии на ее транспорт и распределение от источника тепловой энергии до границ балансовой принадлежности тепловых сетей от температурного режима работы тепловых сетей и внешних климатических факторов при заданной схеме и конструктивных характеристиках тепловых сетей, а также физического объема тепловых сетей (диаметров и протяженности участков тепловых сетей).

Энергетическая характеристика разрабатывается с учетом технического состояния тепловых сетей и уровня их эксплуатации, обеспечивающих выполнение требований правил технической эксплуатации электрических станций и сетей, принятых технических решений по тепловым сетям и системе теплоснабжения в целом, а также с учетом изменения теплотехнических характеристик в процессе эксплуатации тепловых сетей.

Энергетическая характеристика должна отражать реально достижимую энергетическую эффективность транспорта и распределения передачи тепловой энергии при эксплуатационных режимах работы.

1.2. Нормы тепловых потерь (нормы плотности теплового потока) - значения тепловых потерь тепловыми сетями через теплоизоляционные конструкции при среднегодовых значениях температуры теплоносителя и окружающей среды, принимаемые при проектировании тепловых сетей.

1.3. Нормируемые эксплуатационные тепловые потери - значения тепловых потерь, установленные в соответствии с настоящими Методическими указаниями на предстоящий период работы при ожидаемых схемах и температурных режимах работы тепловой сети и параметрах окружающей среды.

1.4. Фактические эксплуатационные тепловые потери - значения тепловых потерь за прошедший период при фактических схемах и температурных режимах работы тепловых сетей и параметрах окружающей среды за этот же период. Фактические тепловые потери определяются по методике действующих правил учета тепловой энергии и теплоносителя.

1.5. Показатель тепловых потерь водяной тепловой сети - условная величина, определяемая отношением среднегодовых потерь тепловой энергии через теплоизоляционные конструкции в целом по тепловой сети (по видам прокладки) к ее материальной характеристике и среднегодовой разности температур сетевой воды и окружающей среды.

1.6. Параметры окружающей среды - внешние климатические факторы, объективно влияющие на величину тепловых потерь: среднегодовые, среднесезонные и среднемесячные значения температуры воздуха и грунта на глубинах заложения трубопроводов тепловых сетей, продолжительность отопительного и летнего периодов работы тепловой сети. Принимаются по данным местной метеорологической службы или климатологическим справочникам.

1.7. Материальная характеристика тепловой сети - сумма произведений наружных диаметров трубопроводов участков тепловой сети на их длину.

Материальная характеристика включает в себя все участки тепловой сети, находящиеся на балансе предприятия тепловых сетей (электростанции), с распределением их по типам прокладки и видам теплоизоляционных конструкций, а также при необходимости по принадлежности к отдельным организационным структурным единицам (районам) предприятий, эксплуатирующих тепловые сети.

     2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Основной задачей разработки энергетической характеристики тепловых сетей по показателю "тепловые потери" является обеспечение применения единого методического подхода при определении технически обоснованных нормируемых значений эксплуатационных тепловых потерь в водяных тепловых сетях и проведении объективного анализа их работы.

2.2. Энергетическая характеристика устанавливает зависимость тепловых потерь от конструктивных характеристик тепловых сетей, режимов их работы, внешних климатических факторов с учетом условий эксплуатации и технического состояния тепловых сетей.

2.3. Тепловые потери в конкретных тепловых сетях являются величиной индивидуальной как в абсолютном, так и в относительном виде и не могут без дополнительного анализа являться показателем для сравнительной оценки энергетической эффективности транспорта и распределения тепловой энергии различных тепловых сетей или приниматься в качестве аналогов для других тепловых сетей.

2.4. Тепловые потери при транспорте и распределении тепловой энергии состоят из потерь тепловой энергии через теплоизоляционные конструкции и потерь тепловой энергии с потерями сетевой воды.

2.5. Технической базой для разработки энергетической характеристики в части тепловых потерь через теплоизоляционные конструкции является проведение испытаний тепловых сетей на тепловые потери специализированными организациями в соответствии с действующими Методическими указаниями по определению тепловых потерь в водяных тепловых сетях с периодичностью, регламентируемой действующими Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (ПТЭ), а также использование в отдельных случаях, рассматриваемых настоящими Методическими указаниями, расчетных (расчетно-аналитических) методов определения тепловых потерь.

2.6. Помимо результатов периодических тепловых испытаний, обработанных и представленных в соответствующем виде, результатов расчетов (для случаев, когда тепловые потери допускается определять расчетным путем) в качестве исходных данных используется исполнительная техническая документация по конструктивным характеристикам тепловых сетей, статистические данные по режимам работы тепловых сетей и метеорологическим условиям, а также сведения о техническом состоянии тепловых сетей по результатам проведенных обследований, плановых шурфовок, вскрытий при ремонте, статистики повреждаемости и т.п.

     3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ВОДЯНЫМИ ТЕПЛОВЫМИ СЕТЯМИ

     3.1. Определение тепловых потерь через теплоизоляционные конструкции

3.1.1. Значения тепловых потерь тепловыми сетями через теплоизоляционные конструкции в общем виде зависят от:

- вида теплоизоляционной конструкции и примененных теплоизоляционных материалов;

- типов прокладки (надземная, подземная канальная, бесканальная и т.п.) и их соотношений для данной тепловой сети;

- температурного режима и продолжительности работы тепловой сети в течение года;

- параметров окружающей среды: температуры наружного воздуха, грунта и характера ее изменения в течение года, а в отдельных случаях - от скорости ветра (при надземной прокладке);

- материальной характеристики тепловой сети и ее структуры по диаметрам и протяженности трубопроводов по типам прокладки и видам теплоизоляционных конструкций;

- срока и условий эксплуатации тепловых сетей.

Кроме того, значения тепловых потерь определяются местными особенностями (гидрологическими условиями, схемными и планировочными решениями, насыщенностью и характером смежных коммуникаций и т.п.).

3.1.2. Определение нормируемых эксплуатационных тепловых потерь через теплоизоляционные конструкции в планируемом периоде (год, сезон, месяц) производится исходя из часовых потерь тепловой энергии при среднегодовых (в отдельных случаях - среднесезонных) условиях работы тепловых сетей.

3.1.3. За основу определения нормируемых эксплуатационных часовых тепловых потерь принимаются следующие положения:

- на основании данных о конструктивных характеристиках по всем участкам тепловой сети (типе прокладки, виде теплоизоляционной конструкции, диаметре, длине и т.п.), а также времени ввода в эксплуатацию определяются часовые тепловые потери по отдельным участкам при среднегодовых (среднесезонных) температурных условиях работы тепловой сети исходя из норм тепловых потерь по соответствующим нормам проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования;

- для участков тепловой сети, характерных для данной сети по типам прокладки и видам теплоизоляционных конструкций, подвергавшихся периодическим тепловым испытаниям в соответствии с правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей, принимаются полученные при испытаниях значения фактических часовых потерь тепла, пересчитанные на среднегодовые (среднесезонные) условия работы тепловой сети;

- для участков тепловой сети, аналогичных испытанным по типам прокладки и видам теплоизоляционных конструкций, принимаются определенные по нормам проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования значения часовых среднегодовых тепловых потерь с введением поправочных коэффициентов, полученных по результатам испытаний;

- для участков тепловой сети, не имеющих аналогов среди испытанных по типам прокладки и теплоизоляционных конструкций и не являющихся характерными для данной тепловой сети, принимаются значения часовых тепловых потерь, определенные на основании теплотехнического расчета конструкций прокладки этих участков при среднегодовых (среднесезонных) условиях работы с учетом технического состояния, оцениваемого по результатам их обследования;

- для участков тепловых сетей, вводимых в эксплуатацию после монтажа, а также реконструкции или капитального ремонта, при которых производились работы по замене тепловой изоляции или изменению типа и конструкции прокладки, принимаются значения часовых тепловых потерь при среднегодовых условиях работы тепловых сетей, определенные теплотехническим расчетом на основании данных исполнительной документации.

3.1.4. Часовые тепловые потери для среднегодовых (среднесезонных) условий всеми тепловыми сетями определяются путем суммирования часовых тепловых потерь по участкам раздельно для надземной и подземной прокладок, а также по участкам, отличающимся температурными условиями работы.

3.1.5. Месячные тепловые потери тепловой сети определяются исходя из часовых тепловых потерь при среднегодовых (среднесезонных) условиях, пересчитанных на средние температурные условия соответствующих месяцев, и количества часов работы сети в данном месяце.

3.1.6. Определение часовых тепловых потерь при среднегодовых условиях работы тепловой сети по нормам тепловых потерь согласно соответствующим нормам проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования осуществляется раздельно для подземной и надземной прокладок по формулам:

для подземной прокладки [Вт (ккал/ч)] суммарно по подающему и обратному трубопроводам:

;                                                                  (1)

для надземной прокладки раздельно по подающему и обратному [Вт (ккал/ч)] трубопроводам:

;                                                             (2)

     
,                                                            (3)

где , и - удельные (на 1 м длины) часовые тепловые потери, определенные по нормам тепловых потерь в соответствии с нормами проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования для каждого диаметра трубопровода при среднегодовых условиях работы тепловой сети, для подземной прокладки суммарно по подающему и обратному трубопроводам и раздельно для надземной прокладки, Вт/м [ккал/(м·ч)];

- длина трубопроводов на участке тепловой сети с диаметром в двухтрубном исчислении при подземной прокладке и по подающей (обратной) линии при надземной прокладке, м; диаметр может приниматься наружным или условным в зависимости от используемых норм проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования;

- коэффициент местных тепловых потерь, учитывающий тепловые потери арматурой, компенсаторами, опорами; принимается для подземной канальной и надземной прокладок равным 1,2 при диаметрах трубопроводов до 150 мм и 1,15 при диаметрах 150 мм и более, а также при всех диаметрах бесканальной прокладки

.

3.1.7. Значения удельных часовых тепловых потерь принимаются по нормам тепловых потерь для тепловых сетей, тепловая изоляция которых выполнена согласно соответствующим нормам проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования.

Применение тех или иных норм тепловых потерь определяется в зависимости от времени проектирования (строительства) тепловых сетей: с 1959 г. по 1990 г. применяются нормы тепловых потерь (плотности теплового потока) водяными теплопроводами, спроектированными в период с 1959 г. по 1990 г., приведенные в приложении 1; с 1990 г. - нормы тепловых потерь (плотности теплового потока) водяными теплопроводами, спроектированными в период с 1990 г. по 1998 г., приведенные в приложении 2, с 1998 г. - нормы тепловых потерь (плотности теплового потока) водяными теплопроводами, спроектированными с 1998 г., приведенные в приложении 3.

Нормы тепловых потерь приведены в виде удельных (на 1 м длины трубопроводов) часовых тепловых потерь: ккал/(м·ч) или Вт/м.

3.1.8. Значения удельных часовых тепловых потерь при среднегодовой (среднесезонной) разности температур сетевой воды и окружающей среды (грунта или воздуха), отличающейся от значений, приведенных в соответствующих нормах проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования, или среднегодовой температуры теплоносителя, приведенной в строительных нормах и правилах по тепловой изоляции оборудования и трубопроводов и изменениях указанных строительных норм и правил, определяются путем линейной интерполяции.

Значения удельных часовых тепловых потерь при использовании норм проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования определяются раздельно для подземной и надземной прокладок при среднегодовой, в отдельных случаях среднесезонной разности температур сетевой воды и окружающей среды (грунта или наружного воздуха) , °С.

Для подземной прокладки значение среднегодовой разности температур сетевой воды и окружающей среды (грунта) (°С) определяется по формуле

,                                                 (4)

где , и - соответственно значения среднегодовых температур сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах и температуры грунта на глубине заложения трубопроводов, °С.

Удельные часовые тепловые потери (ккал/ч) определяются суммарно для подающего и обратного трубопроводов. Для промежуточных, отличных от табличных, значений среднегодовой разности удельные часовые тепловые потери находятся путем линейной интерполяции.

Для надземной прокладки среднегодовая разность температур сетевой воды и окружающей среды (наружного воздуха) определяются отдельно для подающего и обратного трубопроводов (°С) по формулам:

;                                                      (5)

     
,                                                      (6)

где - среднегодовая температура наружного воздуха, °С.

Удельные часовые тепловые потери определяются также раздельно для подающего и обратного трубопроводов. Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.