"Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю "Удельный расход сетевой воды". СО 153-34.20.523(2)-2003"

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 ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ДЛЯ СИСТЕМ ТРАНСПОРТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ

"УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД СЕТЕВОЙ ВОДЫ"

СО 153-34.20.523(2)-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. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Энергетическая характеристика систем транспорта тепловой энергии по показателю "удельный среднечасовой расход сетевой воды на единицу присоединенной тепловой нагрузки потребителей" (далее "удельный расход сетевой воды") является режимной характеристикой системы теплоснабжения в целом и представляет собой зависимость среднечасового расхода сетевой воды в подающем трубопроводе системы теплоснабжения, отнесенного к единице расчетной присоединенной нагрузки потребителей с учетом тепловых потерь в тепловых сетях, от изменения температуры наружного воздуха в течение отопительного сезона.

1.2. Энергетическая характеристика разрабатывается согласно положениям действующих Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (ПТЭ) для анализа режимов работы тепловых сетей в целях повышения уровня эксплуатации систем теплоснабжения и является (наряду с энергетическими характеристиками по другим показателям) нормативной основой, отражающей реально достижимую экономичность работы систем транспорта тепловой энергии.

1.3. Энергетическая характеристика предусматривает определение нормируемого режима системы теплоснабжения, который характеризуется суммарными расходами и усредненными температурами сетевой воды в подающих и обратных трубопроводах как на выводах источника тепловой энергии (с учетом суммарного отпуска тепловой энергии), так и на границах между концевыми участками тепловой сети и группами потребителей (с учетом суммарного потребления тепловой энергии). Нормируемый режим системы теплоснабжения на выводах источника тепловой энергии изображается соответствующими графиками в зависимости от температуры наружного воздуха.

1.4. Энергетическую характеристику по показателю "удельный расход сетевой воды" рекомендуется разрабатывать после составления энергетической характеристики по показателю "тепловые потери" для того, чтобы использовать в расчетах нормируемые тепловые потери через теплоизоляционные конструкции тепловых сетей.

1.5. Для каждой системы теплоснабжения проводится сопоставление за отчетный период фактических и нормируемых показателей ее работы, в то же время показатель "удельный расход сетевой воды" является индивидуальной величиной для конкретной системы теплоснабжения и не может быть использован без дополнительного анализа для сравнительной оценки уровня эксплуатации других систем теплоснабжения.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ, УСЛОВИЯ И ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НОРМИРУЕМОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Основой для определения нормируемых значений удельных расходов сетевой воды является режим отпуска тепловой энергии от источника тепловой энергии, включающий следующие основные характеристики системы теплоснабжения:

- присоединенную тепловую нагрузку по договорам на теплоснабжение, заключаемым энергоснабжающей организацией с абонентами;

- утвержденный энергоснабжающей организацией эксплуатационный температурный график регулирования отпуска тепловой энергии <1>;

- график изменения разности давлений в подающих и обратных трубопроводах на выводах источника тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха.

--------------------------------

<1> При ограниченной мощности источника тепловой энергии температурный график рекомендуется скорректировать по согласованию с энергоснабжающей организацией.

2.2. Перечень исходных данных, необходимых для составления энергетической характеристики тепловых сетей по показателю "удельный среднечасовой расход сетевой воды" приведен в Приложении 1. Там же указаны дополнительные сведения по системе теплоснабжения (раздельно по источникам тепловой энергии, тепловым сетям и системам теплопотребления), необходимые для составления энергетической характеристики.

--------------------------------

<1> В системах теплоснабжения с открытой схемой присоединения ГВС без автоматического регулирования температуры воды на входе в системы ГВС следует принимать значение температуры наружного воздуха, соответствующее переводу водоразбора с подающей на обратную линию. Рубежом этого перевода принимается точка, при которой значение температуры воды в подающем трубопроводе минимально превышает предельное (75 °С) на входе в систему ГВС, а соответствующее ему значение температуры воды в обратном трубопроводе в наименьшей степени отличается от минимально допустимого (60 °С). При этом нормируемые значения режимной характеристики определяются для режимов отбора воды как из подающей, так и из обратной линии.

2.4. При разработке энергетической характеристики все нормируемые значения определяются при среднечасовой за неделю нагрузке горячего водоснабжения (ГВС). Коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды для групп потребителей с общей максимальной нагрузкой ГВС до 1 Гкал/ч принимается равным 3,2; от 1 до 7 Гкал/ч - 2,7; от 7 до 12 Гкал/ч - 2,4; от 12 до 20 Гкал/ч - 2; более 20 Гкал/ч - 1,7. Значения удельного расхода сетевой воды на ГВС принимаются с коэффициентом 1,1, так как свод правил по проектированию тепловых пунктов нормативно предопределяет увеличение средненедельной нагрузки ГВС на 10%.

2.5. Расчеты по определению значений эксплуатационного удельного расхода сетевой воды производятся раздельно для следующих схем присоединения систем отопления, вентиляции и ГВС по группам потребителей или совокупности потребителей в целом по системе теплоснабжения при:

- непосредственном присоединении систем отопления (вентиляции);

- независимом присоединении систем отопления (вентиляции) посредством водо-водяных подогревателей, включенных по параллельной и смешанной схемам;

- автоматизированном непосредственном водоразборе на ГВС;

- неавтоматизированном непосредственном водоразборе на ГВС;

- присоединении систем ГВС посредством водо-водяных подогревателей, включенных по параллельной и смешанной схемам;

- присоединении систем отопления и ГВС посредством водо-водяных подогревателей, включенных по последовательной схеме (совместно).

2.6. В открытой и закрытой системах теплоснабжения нормируемый расход сетевой воды у потребителей с циркуляцией воды в системах ГВС при всех характерных значениях температуры наружного воздуха включает расход сетевой воды, необходимый для обеспечения циркуляции воды в системах ГВС. В открытой системе теплоснабжения нормируемое значение расхода сетевой воды на циркуляцию в системах ГВС потребителей определяется в зависимости от автоматизации системы ГВС и примененной схемы циркуляции, в закрытой - только в зависимости от автоматизации системы.

2.7. Определение нормируемого режима совокупности потребителей осуществляется исходя из реального состояния поверхностей нагрева водо-водяных подогревателей. Оно обусловлено коэффициентом эффективности подогревателя, равным отношению фактического значения коэффициента теплопередачи водо-водяного подогревателя к его теоретическому значению при тех же расходах греющей и нагреваемой воды и тех же значениях температуры воды на входе в подогреватель. Реальные или оценочные значения коэффициентов эффективности подогревателей представляются энергоснабжающей организацией. При отсутствии данных значение коэффициента эффективности мю водо-водяного подогревателя принимается равным 0,6.

2.8. Значение нормируемого расхода сетевой воды у потребителей определяется на основании гидравлических расчетов тепловой сети по всей системе теплоснабжения. В целях сокращения трудозатрат при разработке энергетической характеристики допускается осуществлять гидравлические расчеты не до каждого потребителя, а до места присоединения группы потребителей (микрорайона, промышленного предприятия и т.п.) к магистральным тепловым сетям. В этом случае следует принять для расчетов ту схему присоединения потребителей на отопление, вентиляцию и ГВС, которая чаще всего (по нагрузке) используется в данной группе потребителей. Если в группе потребителей нет явного преобладания (80% и более по тепловой нагрузке) той или иной схемы присоединения, то такой "куст" потребителей делится на подгруппы. В наиболее сложных случаях расчеты производятся до каждого потребителя.

2.9. Гидравлические расчеты тепловой сети производятся при значениях коэффициентов эквивалентной шероховатости участков трубопроводов сети, выявленных в результате ее испытаний на гидравлические потери, проведенных в ближайшие пять лет.

2.10. Базовый гидравлический расчет производится раздельно для подающего и обратного трубопроводов тепловой сети при расчетном значении расхода сетевой воды у потребителей, имеющем место в точке излома температурного графика.

2.11. Для определения расчетных (нормируемых) значений расхода теплоносителя по подающему и обратному трубопроводам системы теплоснабжения при других характерных значениях температуры наружного воздуха, необходимых для выявления фактического теплопотребления систем отопления и вентиляции на протяжении отопительного сезона, производятся соответствующие гидравлические расчеты при значениях гидравлических сопротивлений неавтоматизированных систем теплопотребления, выявленных в процессе базового расчета, с учетом значений расхода сетевой воды на автоматизированные системы теплопотребления.

2.12. Ввиду малого значения нормируемых потерь сетевой воды в тепловой сети допускается принимать значения расхода сетевой воды, определенные в результате гидравлических расчетов по подающей и обратной линиям, одинаковыми как для совокупности потребителей, так и для источника тепловой энергии.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ И АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

УДЕЛЬНОГО РАСХОДА СЕТЕВОЙ ВОДЫ В ПОДАЮЩЕМ ТРУБОПРОВОДЕ

СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

3.1. Оценка температур сетевой воды в подающей и обратной линиях совокупности потребителей

3.1.1. Определение соотношений нагрузок ГВС и отопления у совокупности потребителей

3.1.2. Оценка гидравлической устойчивости системы теплоснабжения

3.1.3. Определение относительного расхода тепловой энергии на отопление при характерных значениях температуры наружного воздуха

3.1.4. Оценка доли тепловых потерь в потреблении тепловой энергии

В данной формуле следует учитывать нормируемые среднегодовые тепловые потери как тепловых сетей на балансе энергоснабжающей организации (используются данные энергетической характеристики тепловых сетей по показателю "тепловые потери"), так и тепловых сетей сторонних организаций. В случае отсутствия информации по значению тепловых потерь тепловых сетей, не состоящих на балансе энергоснабжающей организации, по данным соответствующих испытаний допускается их определение расчетно-аналитическим методом или по нормам проектирования.

3.1.5. Оценка среднего понижения температуры сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети за счет тепловых потерь и оценка температуры сетевой воды в подающем трубопроводе совокупности потребителей

3.1.6. Оценка температуры сетевой воды в обратной линии систем отопления совокупности потребителей

Оценочная температура сетевой воды в обратном трубопроводе определяется на основе качественного графика температур с учетом понижения температуры воды в подающем трубопроводе за счет тепловых потерь. Кроме того, учитывается повышение относительного и удельного расхода сетевой воды на системы отопления и вентиляции.

3.2. Определение эксплуатационного удельного расхода сетевой воды по видам тепловых нагрузок

3.2.1. Определение эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на отопление и вентиляцию при их непосредственном присоединении

3.2.2. Определение эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при непосредственном водоразборе (открытая схема ГВС)

3.2.3. Определение эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на отопление при независимом присоединении систем отопления (вентиляции)

Расчет эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на подогреватели независимо присоединенных систем отопления (вентиляции) выполняется в точке излома температурного графика.

3.2.4. Определение эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при присоединении систем ГВС посредством водо-водяных подогревателей, включенных по параллельной схеме

3.2.5. Определение эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при присоединении систем ГВС посредством водо-водяных подогревателей, включенных по смешанной схеме

Расчет эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при смешанной схеме включения подогревателей и непосредственной схеме присоединения систем отопления производится с помощью ПЭВМ. Как вариант в настоящих Методических указаниях предлагаются алгоритмы расчета эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при смешанной схеме включения подогревателей и непосредственной схеме присоединения систем отопления такого рода расчетов, составленные для программы "Mathematica 2.2", и приводятся в Приложении 4. По этим алгоритмам специалисту несложно представить программы расчета и в более удобном виде электронных таблиц, в частности Excel.

При использовании многоходовых подогревателей (например, ТМПО, ТМПГ) вместо количества секций учитывается число ходов.

3.2.6. Определение эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на отопление и ГВС (на тепловой пункт - ТП) при последовательной схеме включения подогревателей

Эксплуатационный удельный расход сетевой воды на ТП с последовательной схемой включения подогревателей ГВС определяется только в точке излома температурного графика и является постоянным на протяжении всего отопительного сезона.

Расчет эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ТП при последовательной схеме включения водоподогревателей производится с помощью ПЭВМ. Алгоритмы расчетов эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ТП при последовательной схеме включения водоподогревателей, составленные для программы "Mathematica 2.2", приведены в Приложении 5.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

При остальных значениях температуры наружного воздуха производятся двухлинейные гидравлические расчеты системы теплоснабжения - совместно подающей и обратной линий тепловой сети и указанных категорий потребителей с учетом найденного их гидравлического сопротивления. При двухлинейных гидравлических расчетах используются выводные гидравлические характеристики источника тепловой энергии и насосных станций (зависимости располагаемого напора на выводах от расхода сетевой воды). При однолинейном гидравлическом расчете разность напоров в подающей и обратной линиях на выводах источника тепловой энергии должна соответствовать его выводной гидравлической характеристике.

Гидравлические расчеты системы теплоснабжения производятся по распространенным программам для ПЭВМ.

Значения расхода сетевой воды по подающей линии системы теплоснабжения, найденные в результате гидравлических расчетов при характерных значениях температуры наружного воздуха, служат основой для определения нормируемого удельного расхода сетевой воды по подающей линии на передачу тепловой энергии, являющегося одной из режимных характеристик системы теплоснабжения.

Значения относительного расхода сетевой воды на системы отопления и вентиляции, определяемые в результате гидравлических расчетов системы теплоснабжения, служат основой для определения фактических значений расхода тепловой энергии на эти системы, входящего в общий отпуск ее в системе теплоснабжения.

Значения относительного расхода сетевой воды на неавтоматизированные системы отопления и вентиляции, полученные как результат проведенных гидравлических расчетов, необходимы для определения фактического теплопотребления этих систем на протяжении отопительного сезона.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТПУСКА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМЕ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

5.1. Расчет теплопотребления систем отопления (вентиляции)

Ввиду незначительной, как правило, доли отопительной нагрузки, подключенной по независимой схеме, относительный расход тепловой энергии на отопление определяется так же, как при непосредственной схеме его присоединения.

Определение относительного расхода тепловой энергии при непосредственном присоединении систем отопления (вентиляции) выполняется для пяти характерных значений температуры наружного воздуха.

5.2. Определение расхода тепловой энергии на системы ГВС и циркуляцию воды в них

Средненедельный расход тепловой энергии на ГВС при любых схемах его присоединения к тепловой сети не зависит от температуры наружного воздуха и принимается исходя из договорных нагрузок.

5.3. Определение расхода тепловой энергии совокупностью потребителей

Расход тепловой энергии совокупностью потребителей в системе теплоснабжения при всех характерных значениях температуры наружного воздуха складывается из расхода тепловой энергии на отопление (вентиляцию), средненедельной нагрузки ГВС (с коэффициентом 1,1) и расхода тепловой энергии на циркуляцию в системах ГВС.

5.4. Определение тепловых потерь и отпуска тепловой энергии в системе теплоснабжения

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМИРУЕМОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА СЕТЕВОЙ ВОДЫ

В ПОДАЮЩЕЙ ЛИНИИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Приложение 1

ПЕРЕЧЕНЬ

ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ

"УДЕЛЬНЫЙ СРЕДНЕЧАСОВОЙ РАСХОД СЕТЕВОЙ ВОДЫ"

1. По источникам тепловой энергии

1.1. График температур сетевой воды в подающем трубопроводе, утвержденный АО-энерго.

1.2. Давление в обратном коллекторе источников тепловой энергии.

1.3. Зависимость выводного располагаемого напора источников тепловой энергии от расхода сетевой воды (как минимум для двух точек).

2. По тепловой сети (раздельно по ведомственной принадлежности)

2.1. Схема тепловой сети от источников тепловой энергии до камер присоединения потребителей по состоянию на начало проведения работ.

2.2. Гидравлические характеристики всех участков тепловой сети от источников тепловой энергии до камер присоединения потребителей (групп потребителей); по каждому участку приводятся:

- длина, диаметр и толщина стенки трубопроводов;

- коэффициент местных сопротивлений;

- коэффициент эквивалентной шероховатости по результатам испытаний.

2.3. Пьезометрические отметки по магистральным тепловым сетям.

2.4. Расположение на тепловой сети ЦТП с нанесением сети отопления за ними (при непосредственном их присоединении).

2.5. Результаты последних испытаний магистральных тепловых сетей на тепловые и гидравлические потери.

3. По потребителям (группам потребителей) тепловой сети

3.1. Геодезические отметки и высота систем отопления при высотной застройке.

3.2. Тепловые нагрузки:

- на отопление и вентиляцию с указанием схемы присоединения - непосредственная или независимая; для промышленных потребителей при непосредственной схеме присоединения - раздельно на отопление, вентиляцию и технологию;

- на ГВС - максимальная часовая и (или) средненедельная.

3.3. Схемы присоединения нагрузки ГВС:

- открытая схема - непосредственный водоразбор;

- закрытая схема - через водоподогреватели с указанием схемы их включения (параллельная, смешанная, последовательная).

3.4. Наличие или отсутствие РТ воды на входе в систему ГВС.

3.5. Наличие циркуляции в системах ГВС.

3.6. Характеристики водоподогревательных установок отопления и ГВС у потребителей:

- количество секций водоподогревателей отопления;

- для смешанной и последовательной схем включения подогревателей - количество секций в I и II ступенях нагрева раздельно.

4. По насосным станциям (раздельно по ведомственной принадлежности)

По каждой насосной станции указываются:

- месторасположение на сети (на схеме);

- назначение насосной станции;

- наличие регуляторов и тип регуляторов давления, значение давления в импульсной точке;

- зависимость располагаемого напора рабочих насосов от расхода не менее чем для двух точек (или тип, количество, мощность, число оборотов, фактические диаметры рабочих колес рабочих насосов).

5. По ЦТП (только на балансе АО-энерго)

По каждому ЦТП указываются:

- функциональное назначение каждой группы насосов (подкачивающие, циркуляционные, смешения и др.);

- количество и тип рабочих насосов в группе;

- число оборотов и фактические диаметры рабочих колес насосов в каждой группе.

Приложение 2

ТАБЛИЦА ДЛЯ ОЦЕНКИ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА

СЕТЕВОЙ ВОДЫ ПРИ НЕЗАВИСИМОЙ СХЕМЕ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ (ВЕНТИЛЯЦИИ)

Приложение 3

ТАБЛИЦА ДЛЯ ОЦЕНКИ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА

СЕТЕВОЙ ВОДЫ ПРИ ЗАКРЫТОЙ СХЕМЕ ПРИСОЕДИНЕНИЯ СИСТЕМ ГВС

С ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫМИ ПОДОГРЕВАТЕЛЯМИ

Приложение 4

АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА

ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА СЕТЕВОЙ ВОДЫ

НА ГВС ПРИ СМЕШАННОЙ СХЕМЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ

И НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СХЕМЕ ПРИСОЕДИНЕНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

ТАКОГО РОДА РАСЧЕТОВ, СОСТАВЛЕННЫЕ ДЛЯ ПРОГРАММЫ

"MATHEMATICA 2.2"

1) Алгоритм определения эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при смешанной схеме включения автоматизированной подогревательной установки ГВС с циркуляцией воды в системе ГВС и непосредственной схеме присоединения систем отопления в диапазоне срезки температурного графика

2) Алгоритм определения эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при смешанной схеме включения подогревателей с РТ и без РТ, с циркуляцией воды и при ее отсутствии и непосредственной схеме присоединения систем отопления в диапазоне спрямления температурного графика

Приложение 5

АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТОВ

ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА СЕТЕВОЙ ВОДЫ НА ТП

ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ СХЕМЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ,

СОСТАВЛЕННЫЕ ДЛЯ ПРОГРАММЫ "MATHEMATICA 2.2"

1) Алгоритм определения эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при последовательной схеме включения автоматизированной подогревательной установки ГВС и непосредственной схеме присоединения систем отопления

2) Алгоритм определения эксплуатационного удельного расхода сетевой воды на ГВС при последовательной схеме включения неавтоматизированной подогревательной установки ГВС и непосредственной схеме присоединения систем отопления