Рациональность расходования топливо-энергетических ресурсов котельной установкой и разработка рекомендаций по повышению её энергетической эффективности

Инв. № подп

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата











Лист

53

МД ТТм-21о-2017

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата























Инв. № подп

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата











Лит

Лист

Листов

2

2









ПГТУ

Пояснительная записка к МД



МД ТТм-21о-2017 ПЗ



Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

ШмаковаИ.П

Разраб.





МаряшевА.В.

Пров.















Н. контр.







Утв.



























Оглавление

Введение 4

I. Методы расчета основных характеристик отопительной котельной6

1.1 Методика  расчета присоединенной нагрузки отопления 6

1.2 Методика расчета  потерь в тепловых сетях отопительной котельной3

           1.2.1 Утечки8

           1.2.2 Заполнение и плановый ремонт10

           1.2.3 Потери через изоляцию10

     1.3 Методика расчета  выработанной тепловой энергии 12

           1.3.1 Нагрев воздуха на горение12

           1.3.2 Тепловые потери оболочки (здания) котельной13

     1.4 Структура затрат тепла на собственные нужды15

     1.5 Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии в котельной15

     1.6  Методика расчета потребление сырой воды16

     1.7 Методика расчета  расхода электроэнергиикотельной17

II. Исходные данные и результаты расчета20

     2.1 Исходные данные для расчета20

     2.2 Присоединенная нагрузка и отпуск тепловой энергии26

            2.2.1 Расчет присоединенной нагрузки отопления26

            2.2.2 Расчет отпуска тепловой энергии на отопление27

            2.2.3 Расчет потерь в тепловых сетях от отопительной котельной28

            2.2.4  Расчет выработанной тепловой энергии28

            2.2.5 Произведенная тепловая энергия29

            2.2.6 Расчетный расход тепловой энергии на собственные нужды котельной30

             2.2.7 Тепловые потери оболочки (здания) котельной 32

             2.2.8 Удельная тепловая характеристика здания котельной34

             2.2.9 Расчетные расходы  тепловых потерь36

             2.2.10 Расчетное потребление сырой воды38

             2.2.11 Электрооборудование котельной № 3239

Ш. Анализ характеристик отопительной котельной №3246

      3.1 Анализ произведенной тепловой энергии в ОК-3246

      3.2 Анализ фактических расходов и температур теплоносителя46

     3.3Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии в котельной50

     3.4Структура затрат тепла на собственные нужды51

3.5 Анализ потребления сырой воды в ОК-3251

      3.6 Анализ потребления электрической энергии 52



      3.7 Анализ работы сетевого насоса К 8/1853

      3.8 Анализ расчетного потребления электрической энергии ОК-3253

      3.9Анализ потребления энергетических ресурсов и воды в 2009-2014гг.55

      3.10 Предлагаемые мероприятия и рекомендации55

IV. Расчет окупаемости мероприятия по замене насоса56

V. Безопасность жизнедеятельности 59

     5.1 Обеспечение безопасности работ при обслуживании котельной 59

5.2 Тепловизионное обследование   электрооборудования ОК-3262

Заключение73

Список использованной литературы75

Приложения78

















































ВЕДЕНИЕ

В связи с исчерпаемостью не возобновляемых природных ресурсов (органическое топливо) проблема энергосбережения на всех этапах производства, передачи и потребления энергетических ресурсов является актуальной.

Актуальность проекта заключаетсяв том, что со вступления в силу  Федерального Закона №261 «Об энергосбeрежении и о повышeнии энергeтической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательныe акты Российской Федерации» нeобходимо, нaчиная с 1 января 2010 года, обеспeчить уменьшeние в сопоставимых условиях объема потребленных прeдприятием дизельнoго и инoго тoплива, вoды, мазута, прирoдного газа,электрическoй энeргии, тепловой энергии,угля в течение пяти лет не менее чем на пятнадцать процентов от объема фактически потребленного им в 2009 году каждого из указанных ресурсов с ежегодным уменьшением такого объема не менее чем на три процента.

Объектом исследования является отопительная котельная №28 МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ-1», расположенная по адресуул.Труда, д.23а.

Oбслeдование мoжет нoсить харaктер кoмплексного, при котором выявляются и анaлизируются как пoказатели в целом по прeдприятию, так и по его отдельным кoтельным. Отопительные котельные с годовым потреблением 6тысяч и более тонн условного топлива (ту.т.) обслeдуют, как правило, в полнoм объеме энергeтического обследования; котeльные малой мощности (до 6 тыс. т у.т. в год) могут быть обследованы по сокращенной программе в составе обследования предприятия в целом [2, с.5].

Полное первичное энергетическое обследование ТЭЦ-1 было завершено в 2011 году. Согласно [1, с. 3] срок проведения первого энергетического обследования – до 31 декабря 2012 года.

Основными целями проведения любого энергетического обследования являются:



- оценка рациональности расходования топлива, тепловой и электрической энергии и других энергоресурсов и воды отопительной котельной №28; 

- анализ причин  нерационального использования энергоресурсов воды и разработка мероприятий и предложений для повышения энергоэффективности системы энергоснабжения.

Целью МД является определение рациональности расходования топливо-энергетических ресурсов котельной установкой и разработка рекомендаций по повышению её энергетической эффективности. 

Предметом исследования в МД является исходная схема производства и передачи тепловой энергии и теплоносителя, схема электроснабжения, тепломеханическое и электрическое оборудование, объемы потребленных энергетических ресурсов и воды. 

Основной метод исследования  - системный анализ собранной информации о деятельности котельной по годам с 2012 по 2015. Также используются методы сравнения, измерения, конкретизации, формализации.

Практическая ценность состоит в разработке рекомендаций по улучшению технико-экономических показателей работы котельной № 28 ТЭЦ-1. 





























I.МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОТОПИТЕЛЬНОЙ КОТЕЛЬНОЙ

Для расчета основных характеристик используется общие принятые методики описанные в современной и зарубежной литературе.



Методика  расчета присоединенной нагрузки отопления



Перечень потребителей тепловой энергии на отопление зданий от ОК-28 составлен по данным подразделения МУП «Йошкар-Олинская теплоэлектроцентраль №1» (ТЭЦ-1) Теплосбыт. Общий перечень потребителей, их расчетные характеристики, результат определения расчетных часовых тепловых нагрузок отопления приведен в таблице 2.1.

Первым и самым важным этапом в нелегком процессе организации отопления любого объекта недвижимости является грамотное выполнение проектирования и расчета. В частности, следует обязательно рассчитать тепловые нагрузки на обогревательную систему, а также объем потребления тепла и топлива.Выполнение предварительных расчетом необходимо не только для того, чтобы получить весь ассортимент документации для организации объекта отопления, но еще и для понимания объемов топлива и тепла.

Под определением «тепловая нагрузка на отопление» следует понимать количество теплоты, которое в совокупности отдается приборами обогрева, установленными в котельной или на другом объекте. Следует отметить, что перед установкой всей техники данный расчет производится для исключения каких-то неприятностей, лишних финансовых затрат и работ. Расчет тепловых нагрузок на отопление поможет организовать бесперебойную и эффективную работу системы обогрева объекта недвижимости. Благодаря этому расчету можно быстро выполнить абсолютно все задачи теплоснабжения, обеспечить их соответствие нормам и требованиям СНиП.







Расчет максимальных часовых тепловых нагрузок ведется согласно [3]. При отсутствии проектной информации. Опредeлим расчeтную часовую тепловую нагрузку отопления, Гкал/ч:

			   (1)



где  - поправoчный коэффициeнт, учитывающий отличие расчетной температуры наружного воздуха для проектирования отопления to от to = -30 °С, при которой определено соoтветствующее значение qo; принимaется по таблице 2 Приложения 3 [3].

V - объем здания по наружному обмеру (Vстр), м3;

qo - удельная тепловая характеристика здания при to = -30 °С, ккал/(ч?м3?°С); принимается по таблицам 3–4 Приложения 3 [3];

tj - расчетная температура воздуха в отапливаемом здании, °С; принимается в соответствии с таблицей 1 Приложения 3 [3];

to - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления в местности, где расположено здание, согласно [4] для г. Йошкар-Олы (республика Марий Эл) принимается равной минус 34 °С;

Kи.р - расчетный коэффициент инфильтрaции, определяeмый теплoвым и ветрoвым напорoм, т.е. соотношение тепловых потерь зданием с инфильтрацией и тeплоперeдачей черeз наружные ограждения при температуре наружного воздуха, расчетной для проектирования отoплeния.

Если здание имеет чердачное перекрытие, значение V, м3, определяется как произведение площади горизонтального сечения здания на уровне его 1 этaжа (над цокольным этажом) на свободную высоту здания - от уровня чистого пола 1 этaжа до верхней плоскости теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия, при крышах, совмещенных с чердачными перекрытиями, - до средней отметки верха крыши. Выступающие за поверхности стен архитектурные детали и ниши в стенах здания, а также неотапливаемые лоджии при определении расчетной часовой тепловой нагрузки отопления не учитываются.

При наличии в здании отапливаемого подвала к полученному объему отапливаемого здания необходимо добавить 40% объема этого подвала. Строительный объем подземной части здания (подвал, цокольный этаж) определяется как произведение площади горизонтального сечения здания на уровне его I этажа на высоту подвала 



Расчетный коэффициент инфильтрации Kи.р определяется согласно [3, приложение 3] по формуле:

(2)

где g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;

L - свободная высота здания, м;

w0 - расчетная для данной местности скорость ветра в отопительный период, м/с; 

Строительный объем зданий и их свободная высота принимались по данным Теплосбыта. 

Расчетный отпуск тепловой энергии на отопление, Гкал,. определялся согласно [3, п. 3.2] по формуле:

(3)

где Qomax - расчетное значение часовой тепловой нагрузки отопления, Гкал/ч;

tom - среднее значение температуры наружного воздуха за расчетный период, °С;

n - продолжительность функционирования систем отопления в расчетном периоде, сут.





1.2 Методика расчета  потерь в тепловых сетях отопительной котельной



В общем случае в расчетах учитываются тепловые потери через изоляцию трубопроводов, с утечками теплоносителя и потери на заполнение трубопроводов после планового ремонта. 

Температуры наружного воздуха и грунта предоставлены ПТО. Температуры в подающих и обратных трубопроводах принимались по температурному графику; температура сырой воды принималась равнойt= 5 оС в отопительный период и t=15 оС в межотопительный период.

Расчет тепловых потерь в сетях от ОК-28 выполнялся согласно [7]. 

Согласно [7, п. 11] нормативные технологические потери тепловой энергии при ее передаче включают:

- потери тепловой энергии теплопередачей через изоляционные конструкции теплопроводов и оборудование тепловых сетей;

- потери тепловой энергии, обусловленные потерями и технологическими затратами теплоносителя (утечки и пусковое заполнение);

1.2.1 Утечки

Определение нормативных технологических потерь тепловой энергии, Гкал, обусловленных потерями теплоносителя (утечками), производится по формуле [7, п. 11.1.1]:



Qу.н. = mу.год.н ?год с [b?1 год + (1–b) ?2 год– ?х.год] nгод 10–6 (4)



где mу.год.н - среднегодовая норма потерь теплоносителя, обусловленных утечкой, м3/ч;

?год - среднегодовая плотность теплоносителя при средней (с учетом b) температуре теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети, кг/м3;

b - доля массового расхода теплоносителя, теряемого подающим трубопроводом тепловой сети (при отсутствии данных можно принимать от 0,5 до 0,75);

?1 год и ?2 год- среднегодовые значения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети по температурному графику регулирования тепловой нагрузки, °С;

?х.год - среднегодовое значение температуры исходной воды, подаваемой на источник теплоснабжения и используемой для подпитки тепловой сети, °С;

с - удельная теплоемкость теплоносителя, 1 ккал/(кг? °С);

nгод – продолжительность функционирования тепловой сети, сут.



Среднегодовая норма потерь теплоносителя, м3/ч, определяется согласно [7, п. 10.1.2]:

mу.год.н =a?Vгод?10-2(5)



где a - норма среднегодовой утечки теплоносителя, м3/(чм3), установленная правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей, а также правилами технической эксплуатации тепловых энергоустановок, в пределах 0,25% среднегодовой емкости трубопроводов тепловых сетей в час;

Vгод - среднегодовая емкость трубопроводов тепловых сетей, м3.

Значение среднегодовой емкости трубопроводов тепловых сетей, м3, определяется из выражения [7, п. 10.1.2]:



Vгод = (Vотnот + Vлnл) / (nот + nл) = (Vотnот + Vлnл) / nгод  (6)



где Vот и Vл - емкость трубопроводов тепловых сетей в отопительном и неотопительном периодах, м3;

nот и nл - продолжительность функционирования тепловых сетей в отопительном и неотопительном периодах, ч.

Емкость определялась как внутренний объем участков трубопроводов. Кроме того [3, п. 4.1.3] указывает, что к емкости тепловых сетей при расчете утечек и затрат на пусковое заполнение необходимо добавить емкость систем теплопотребления абонентов.

Емкость систем теплопотребления зависит от их вида и определяется по формуле [3, п. 4.1.10]:

  (7)

где v - удельный объем системы теплопотребления, м3?ч/Гкaл; принимается по таблице 7 [3, п. 4.1.10] в зависимости от вида нагревательных приборов, которыми оснащена система, и температурного графика регулирования отпуска тепловой энергии, принятого в системе теплоснабжения (принимался равным 19,5 при наличии радиаторов высотой 500 мм и разнице температур в тепловой сети 25 °C);

n - количество систем теплопотребления, оснащенных одним видом нагревательных приборов.

Емкость местных систем горячего водоснабжения в открытых системах теплоснабжения можно определять при v = 6 м3 ч/Гкал средней часовой тепловой нагрузки.



Заполнение и плановый ремонт



Нормативные технологические затраты тепловой энергии на заполнение новых участков трубопроводов и после плановых ремонтов, определяются по формулеГкал [7, п. 11.1.2]:



Qзап=1,5 Vтр.з. ?зап с (?зап – ?х) 10-6  (8)







где Vтр.з. - емкость заполняемых трубопроводов тепловых сетей, м3;

?зап - плотность воды, используемой для заполнения, кг/ м3;

?зап - температура воды, используемой для заполнения, °С;

?х - температура исходной воды, подаваемой на источник тепловой энергии в период заполнения, °С.

Температура воды на заполнение сети отопления принималась равной 60 оС. Температура холодной воды принималась в расчете пускового заполнения равной 5оС.

Нормативные технологические потери тепловой энергии со сливами из приборов автоматического регулирования и защиты, Гкал, не определялись.



Потери через изоляцию



Согласно [7, п. 11.3.1] определение нормативных технологических потерь тепловой энергии теплопередачей через теплоизоляционные конструкции трубопроводов производится на базе значений часовых тепловых потерь при средних за расчетный период условиях эксплуатации тепловых сетей.

Для всех участков сетей определяются значения часовых тепловых потерь теплопередачей на основе:

1) сведений о типе прокладки, годе проектирования, наружном диаметре, длине участка;

2) норм тепловых потерь, ккал/(ч?м), указанных в таблицах приложений 1, 2, 3 и 4 [7], пересчетом табличных значений этих норм методом линейной интерполяции или экстраполяции на средние в расчетном периоде условия эксплуатации. 

Значения нормативных часовых тепловых потерь в тепловой сети в целом определяются суммированием значений на отдельных участках.

Определение нормативных значений часовых тепловых потерь производится в зависимости от года проектирования теплопроводов:

спроектированных с 1959 года по 1989 год включительно;

спроектированных с 1990 года по 1997 год включительно;

спроектированных с 1998 года по 2003 год включительно;

спроектированных с 2004 года.

Определение нормативных значений часовых тепловых потерь, Гкал/ч, производится по формуле [7, п. 11.3.3]:



Qиз.н.год = ?(qиз.нL?) 10-6 (9)



где qиз.н - удельные часовые тепловые потери трубопроводами каждого диаметра, определенные пересчетом табличных значений норм удельных часовых тепловых потерь на средние в расчетном периоде условия эксплуатации, ккал/(ч?м);

L - длина участка трубопроводов тепловой сети, м;

? - коэффициент местных тепловых потерь, учитывающий тепловые потери запорной и другой арматурой, компенсаторами и опорами (принимается 1,2 при диаметре трубопроводов до 150 мм и 1,15 - при диаметре 150 мм и более, а также при всех диаметрах трубопроводов бесканальной прокладки, независимо от года проектирования).

Значения тепловых потерь трубопроводами тепловых сетей за период, Гкал, определяются на основании значений часовых тепловых потерь при средних в расчетном периоде условиях эксплуатации и длительности этого периода.



Методика расчета  выработанной тепловой энергии 

Для расчета количества тепловой энергии, Гкал, использовалась следующая формула:

Qвыр тсч =Мосо(tпсо-tосо)?10-6?24?nсут  (10)









где Мосо - расход обратного трубопроводов, кг/ч;

tпсо- температура падающего трубопровода, °С;

tосо- температура обратного трубопровода, °С;

nсут- количество рабочих часов, сут.



1.4	Методика расчета  расходов тепловой энергии на собственные нужды котельной

Направления использования тепловой энергии на собственные нужды в ОК-28:

1) нагрев воздуха на горение и воздуха уносимого с присосами;

2) тепловые потери оболочки (здания) котельной;

3) тепловая энергия на собственные нужды горячего водоснабжения;



1.4.1Нагрев воздуха на горение



На горение идет воздух из котельной. Израсходованный на горение воздух замещается свежим уличным, на нагрев которого до температуры воздуха в котельной (около 20 °C в нижней зоне) расходуется тепловая энергия. Воздух нагревается за счет тепловыделений от оборудования, трубопроводов и за счет тепловыделений системы отопления. 

Требуемое для нагрева количество теплоты, Гкал, определяется по формуле [17, стр.88]:

Qоv = Lvcv (tв – tнв)/106  (11)



где Lv – объем нагреваемого воздуха, м3;

cv – теплоемкость воздуха, принимается по таблице V [14, cтр. 141], ккал/(м3?°C) при средней температуре воздуха tср=( tв + tнв)/2;

tв , tнв – конечная и начальная температуры воздуха, °С.





Объем нагреваемого воздуха, м3, определяется количеством и составом топлива, коэффициентом избытка воздуха для котла:



Lv=Lгаз ·Vов· Киз(12)



где Lгаз – количество сожженного газа за период, м3;

Vов – теоретически необходимый объем воздуха на горение, м3/м3, определяется по [14];

Киз – коэффициент избытка воздуха.

В расчетах теоретический удельный объем воздуха, м3/м3, определялся по формуле (4-13) [14, с. 23]:



где СО, Н2, Н2S, СmHn, О2 – состав газообразного топлива в процентах по объему, %.

Состав газа определен по паспорту качества за январь 2008 г., предоставленным ПТО ТЭЦ-1. В более поздних паспортах состав газа не указывается. Состав приведен в Приложении .



1.4.2 Тепловые потери оболочки (здания) котельной

В настоящее время происходит переоценка строительной нормативной базы, что обусловлено приведением ее в соответствие недавно установленным законам. В то же время давно назрела необходимость обновления ряда нормативных документов. К таким документам относится и СНиП 23.02-2003 «Тепловая защита зданий» [1], который был создан взамен СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» [2].

В СНиП 23.02-2003 необходимо совершенствовать много различных положений. Ключевым в настоящее время является раздел нормирования теплозащиты ограждающих конструкций. Именно этот раздел вызывает больше всего споров и нуждается в тщательной проработке. Сейчас наступает момент, когда необходимо обобщить опыт использования предыдущих СНиП, нормирующих теплозащиту ограждающих конструкций, сделать выводы и перейти к новой, улучшенной концепции нормирования.

Исторически сложилось так, что нормирование теплозащитных характеристик ограждающих конструкций проводилось поэлементно. При этом с увеличением опыта нормирования повышалась детализация требований к отдельным конструкциям. Изменения 1995 и 1998 годов СНиП «Строительная теплотехника» резко повысили требуемые величины сопротивлений теплопередаче, оставив без изменения принятую концепцию поэлементного нормирования. Однако поэлементное нормирование, усложняя и удорожая строительство, является недостаточным для обеспечения эффективного сбережения энергии зданием. Возможно, поэтому в СНиП 23.02-2003 [1] было введено дополнительное комплексное требование, ограничивающее удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, составляющее так называемый потребительский подход. Одновременно в СНиП 23.02-2003 была введена возможность понижения на 20–37 % поэлементных требований к ограждающим конструкциям. Комплексное нормирование теплозащитных характеристик всей оболочки здания является оптимальным, оно крайне необходимо в условиях современного строительства. Но предпринятую в СНиП 23.02-2003 попытку такого комплексного нормирования нельзя признать удачной.

При расчете удельного расхода тепловой энергии на отопление здания за отопительный период в [1] используется множество дополнительных величин, которые уводят проектировщика от анализа оболочки здания. После учета потерь теплоты на вентиляцию, бытовых тепловыделений, поступлений от солнечной радиации, применения ряда коэффициентов, учитывающих форму здания, регулируемость отопления, рекуперацию вентиляции и т. д., влияние теплозащитных свойств отдельной ограждающей конструкции приближается к погрешности расчета. Сложная, перенасыщенная второстепенными деталями методика, заложенная в СНиП, привела к тому, что проектировщики и строители перестали ощущать влияние отдельных изменений проекта на нормируемую величину в целом. Выполнение нормативных требований стало формальностью, реализуемой зачастую начетническими методами (попросту подгонкой коэффициентов). К тому же СНиП 23.02-2003 содержит в себе большое количество неопределенностей и неоднозначностей. В итоге возложенный на данный СНиП контроль за тепловыми потерями через оболочку здания, оказался практически утерян.

Оболочка здания должна иметь свою меру комплексной тепловой защиты. Методика ее определения должна быть максимально простой и проработанной. Проектировщику должны быть предоставлены методические возможности быстро определить, какая из конструкций привела к ухудшению комплексной характеристики и насколько эту конструкцию нужно «доутеплять».

На наш взгляд, раздел теплозащиты в новой редакции СНиП или СП должен содержать:

- четкие определения используемых понятий;

- минимально необходимое количество параметров для расчетов теплозащиты оболочки здания;

- поэлементные требования, которые в большинстве случаев должны соответствовать требованиям СНиП 23.02-2003, с целью не допустить резкого разрыва требований;

- комплексное требование к теплозащите оболочки здания, очищенное от влияния величин, не относящихся к оболочке, и поддержанное простыми методиками по его использованию;

- методические возможности, предоставленные проектировщику для быстрого определения конструктивных решений, приведших к ухудшению комплексной характеристики оболочки здания, и показывающие пути ее повышения;

- согласованность всех требований между собой, которые должны закрывать возможности для ошибок проектирования.

В настоящее время существует значительный резерв энергосбережения за счет нормализации применения комплексных требований, повышения адекватности расчетов теплозащиты при проектировании, учета влияния архитектурных решений на теплозащиту здания. Указанные возможности энергосбережения будут продемонстрированы в данной статье.

Определим теплопотери оболочки котельной за период. 

Расчет ведется согласно [21], теплопотери через ограждающие конструкции рассчитаны на весь объем помещения, температуры внутреннего воздуха приняты приближенно к фактическим внутри помещений. Здание котельной разбито на две секции: «котельное отделение» и «бытовые помещения».

Значения для величин , отличающихся от табличных, следует определять по формуле:

(13)
     где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;
     , - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 для группы зданий в поз.1, где для интервала до 6000 °С·сут: , ; для интервала 6000-8000 °С·сут: , ; 

для интервала 8000 °С·сут и более: , .

Градусо-сутки отопительного периода , °С·сут, определяют по формуле



(14)
     где - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз.2 таблицы 4 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 4 - по нормам проектирования соответствующих зданий;
     , -  средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

Для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных), м·°С/Вт, следует принимать не менее значений, определяемых по формуле
     

                                                (15)

     
     где - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;
      - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5;
      - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м·°С);
      - то же, что и в формуле (14);
      - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01.

В производственных зданиях, предназначенных для сезонной эксплуатации, в качестве расчетной температуры наружного воздуха в холодный период года , °C, следует принимать минимальную температуру наиболее холодного месяца, определяемую как среднюю месячную температуру январяСНиП 23-01;
     Нормативное значение сопротивления теплопередаче перекрытий над проветриваемыми подпольями следует принимать по СНиП 2.11.02.

Горячее водоснабжение в котельной

Удельное водопотребление включает расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в общественных зданиях (по классификации, принятой в СНиП 2.08.02-89*), за исключением расходов воды для домов отдыха, санаторно-туристских комплексов и пионерских лагерей, которые должны приниматься согласно СНиП 2.04.01-85 и технологическим данным.
Выбор удельного водопотребления в пределах, указанных в табл. 1, должен производиться в зависимости от климатических условий, мощности источника водоснабжения и качества воды, степени благоустройства, этажности застройки и местных условий.
Количество воды на нужды промышленности, обеспечивающей население продуктами, и неучтенные расходы при соответствующем обосновании допускается принимать дополнительно в размере 10—20 % суммарного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта.
Для районов (микрорайонов), застроенных зданиями с централизованным горячим водоснабжением, следует принимать непосредственный отбор горячей воды из тепловой сети в среднем за сутки 40 % общего расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды и в час максимального водозабора — 55 % этого расхода. При смешанной застройке следует исходить из численности населения, проживающего в указанных зданиях.
Удельное водопотребление в населенных пунктах с числом жителей свыше 1 млн. чел. допускается увеличивать при обосновании в каждом отдельном случае и согласовании с органами Государственного надзора.

Количество воды на хозяйственно-питьевые нужды Vхпн, м3, определяется по формуле [3, с. 34]:

Vхпн = GхпнТ(16)

где Gхпн - расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м3/ч, на источнике тепла рассчитывается по нормам водопотребления по [5];

T - продолжительность периода, сут.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м3/ч, определяется по формуле [10, с. 102]:

Gхпн=(aqNqKq+aM)/24                                               (17)

где aq- норма расхода воды на одну душевую сетку, принимается 0,23 м3/сутки;

Nq- количество душевых сеток;

Kq- коэффициент использования душевых за 1 ч наибольшего водопотребления, определяется практическим путем, при отсутствии данных принимается равным 0,5;

a- норма расхода горячей воды на 1 человека в смену, при отсутствии данных принимается равной 0,024 м3/(сут.·чел.) – горячей воды;

M- численность работающих в сутки, чел.

Котельная автоматизирована, сменный персонал отсутствует. Численность работающих в сутки принята равной одному человеку (мастер или ремонтный персонал). Продолжительность работы  персонала (Т) принята равной числу рабочих дней в соответствии с Производственным календарем. 





























Структура затрат тепла на собственные нужды



Тепловыделения от обмуровки котлоагрегатов полезно используются, частично компенсируя затраты тепла на нагрев воздуха на горение и теплопотери оболочки. 



Структура расчетных собственных нужд приведена ниже: 



Qсн расч = Qнагрев+Qоб–q5(18)



где Qнагрев- затраты тепла на нагрев воздуха на горение, Гкал;

Qоб- Тепловыделения от обмуровки котлоагрегатов, Гкал;

q5- Средневзвешенные потери от котлов в окружающую среду, Гкал;



































1.7 Расчетная произведенная тепловая энергия

Расчетное значение произведенной тепловой энергии выражается как сумма выработанной тепловой энергии (отпущенная потребителю теплоэнергия + тепловые потери в теплосети и системах теплопотребления) и собственных нужд:

Qпроизв_расч=Qотп_расч+Qпот_расч+Qсн_расч, Гкал                          (19)



1.7.2 Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии в котельной



Под удельным расходом подразумевается групповая норма расхода топлива на выработку тепловой энергии, кг у.т./Гкал, определяемая согласно [3].

1) Индивидуальная норма (кг у.т./Гкал) - норма расхода данного расчетного вида топлива в условном исчислении на производство 1 Гкал тепловой энергии котлоагрегатом с котлом данного типа при определенных эксплуатационных условиях. 

Определяется по выражению [3, п. 2.10]:

(20)

где K=K1?K2?K3 - интегральный нормативный коэффициент, учитывающий: 1) эксплуатационную нагрузку котлоагрегата; 2) работу котлоагрегата без хвостовых поверхностей нагрева; 3) использование нерасчетных видов топлива на данном типе котлов;

(bк.а.бр)ном - удельный расход расчетного вида топлива в условном исчислении при номинальной нагрузке котлоагрегата.











Удельный расход топлива брутто, кг у.т./Гкал, определяется по формуле [3, п. 2.9.1]:

  (21)

где ?к.а.бр - КПД брутто котлоагрегата.

2) Групповая норма расхода топлива на выработку тепловой энергии (кг у.т./Гкал) - значение расхода топлива на выработку 1 Гкал тепловой энергии при определенных условиях производства. 

Определение групповых норм расхода топлива для котельной предусматривает:

- определение средневзвешенной нормы расхода топлива на выработку тепловой энергии котельной в целом Нсрбр;

- определение нормативной/расчетной/фактической доли расхода тепловой энергии на собственные нужды dсн котельной;

- расчет групповой нормы на выработку тепловой энергии котельной, кг у.т./Гкал, по формуле [3, п. 2.11.1]:

(22)

Средневзвешенная норма расхода топлива на производство тепловой энергии котельной в январе 2015 г.:



(23)

















1.8 Методика расчета потребление сырой воды



В общем случае потребность в воде, т, для производства и передачи тепловой энергии складывается из количества воды, необходимого для разового наполнения трубопроводов тепловых сетей и систем теплопотребления, затрат воды на подпитку системы теплоснабжения, а также на собственные нужды источников теплоснабжения [3, п. 7.1]:

  (24)

где Vт.с - количество воды, необходимой для заполнения трубопроводов тепловой сети, т;

Vс.т.i  - количество воды, необходимой для заполнения i-той системы теплопотребления, т;

n - количество систем теплопотребления;

Vподп - количество воды, необходимой для подпитки тепловой сети, т;

Vсн - количество воды, необходимой для покрытия собственных нужд источника теплоснабжения, т.

В общем случае количество воды, необходимой для покрытия собственных нужд источника теплоснабжения, складывается из количества воды, требуемой для продувки паровых котлов, для функционирования установки водоподготовки, на хозяйственно-питьевые нужды и на обмывку котлов [3, п. 7.5].

Объем внутренних систем теплопотребления, рассчитанный по формуле:



Vвс=Qо_max?Vуд   (25)



 где Qо_max- расчетная тепловая нагрузка системы теплопотребления, Гкал/ч;

Vуд - удельный объем воды, принимаемый в зависимости от вида основного теплопотребляющего оборудования, (м3*ч)/Гкал.



Собственные нужды

В общем случае количество воды, необходимой для покрытия собственных нужд источника теплоснабжения, складывается из количества воды, требуемого для продувки паровых котлов, для функционирования установки водоподготовки, на хозяйственно-питьевые ну.......................