Об утверждении Инструкции по определению и оценке потерь в теплообменных аппаратах и теплоиспользующих установках



ИНСПЕКЦИЯ ПО ГОСУДАРСТВЕННОМУ ГАЗОВОМУ

НАДЗОРУ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

ПРИКАЗ

  30.01.2015 года

г.Симферополь

№  21

Об утверждении Инструкции по  определению и оценке потерь в теплообменных аппаратах и теплоиспользующих установках

В соответствии с Федеральным законом от 23 ноября 2009 года №261-ФЗ              «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», постановлением Совета министров Республики Крым от 27 июня 2014 года № 174 «Об утверждении Положения об Инспекции по государственному газовому надзору и энергосбережению Республики Крым», постановлением Совета министров Республики Крым от 11 сентября 2014 года № 325 «Об утверждении Порядка осуществления регионального государственного контроля (надзора) за соблюдением требований законодательства об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности на территории Республики Крым», -

             

1. Утвердить «Инструкцию по определению и оценке потерь в теплообменных аппаратах и теплоиспользующих установках» (прилагается).

2. Опубликовать на официальном сайте Инспекции по государственному газовому надзору и энергосбережению Республики Крым «Инструкцию по определению и оценке потерь в теплообменных аппаратах и теплоиспользующих установках».

3. Обеспечить использование указанной «Инструкции по определению и оценке потерь в теплообменных аппаратах и теплоиспользующих установках» при осуществлении регионального государственного контроля (надзора) за соблюдением требований законодательства об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности на территории Республики Крым, а также при выполнении энергетических обследований (энергоаудита) в организациях Республики Крым.

4. Контроль исполнения настоящего приказа оставляю за собой.

             

УТВЕРЖДЕНО

приказом Инспекции по государственному газовому

надзору и энергосбережению

Республики Крым

от   30.01.2015 года № 21

ИНСТРУКЦИЯ
по определению и оценке потерь в теплообменных аппаратах и теплоиспользующих установках

1. Область применения.

Инструкция по определению и оценке потерь в теплообменных аппаратах и теплоиспользующих установках (далее – Инструкция) распространяется на всех юридических лиц независимо от их организационно-правовых форм и индивидуальных предпринимателей, которые расположены на территории Республики Крым и являются потребителями топливно-энергетических ресурсов (далее - ТЭР) или осуществляют деятельность связанную с производством, переработкой, преобразованием, транспортировкой, хранением, распределением, учетом и использованием ТЭР.

2. Нормативные ссылки.

В этой Инструкции есть ссылки на такие стандарты:

- ГОСТ 31607-2012. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение.

- ГОСТ Р 53905-2010 . Энергосбережение. Термины и определения.

- ГОСТ 31532-2012. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения.

- ГОСТ Р 55103-2012 Ресурсосбережение. Эффективное управление ресурсами. Основные положения.

3. Термины и определения.

В этой Инструкции использованы термины, означающие понятия, определенные в соответствии с ГОСТ указанных в разделе 2 «Нормативные ссылки»:

- топливно-энергетические ресурсы: Совокупность природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологии доступна для использования в хозяйственной деятельности.

- рациональное использование ТЭР: Использование ТЭР, обеспечивающее достижение максимальной эффективности при существующем уровне развития техники и технологии, с учетом ограниченности их запасов и соблюдения требований снижения техногенного воздействия на окружающую среду;

- первичная энергия: Энергия, заключенная в ТЭР;

- энергосбережение: Реализация организационных, правовых, технических, технологических и экономических мер, направленных на уменьшение объема используемых ТЭР при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования, в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг;

потери: Любая деятельность, которая потребляет ресурсы, но не создает ценности.

3.1 Обозначения и сокращения

ТЭР - топливно-энергетические ресурсы

4. Общие положения.

Данная Инструкция определяет порядок определения объемов неэффективного использования ТЭР во всех организациях независимо от их организационно-правовых форм, которые расположены на территории Республики Крым и являются потребителями ТЭР или осуществляют деятельность, связанную с производством, переработкой, преобразованием, транспортировкой, хранением, распределением, учетом и использованием ТЭР.

Целью применения Инструкции является:

- выполнение расчетов потерь и резервов экономии ТЭР при осуществлении регионального государственного контроля (надзора) за соблюдением требований законодательства об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности на территории Республики Крым и нормативных правовых актов Российской Федерации и Республики Крым (далее - контролирующие органы), при выполнении энергетических обследований (энергоаудита) в организациях Республики Крым, а также при разработке программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организациями, осуществляющими регулируемые виды деятельности, организациями с участием государства или муниципального образования Республики Крым;

- ориентация управленческой, научно-технической и хозяйственной деятельности организаций на эффективное использование и экономию ТЭР;

- контроль выполнения требований нормативных документов по поддержанию и повышению технического уровня энергоэффективности оборудования и систем энергоснабжения.

При установлении контролирующими органами фактов расточительного, нерационального, неэффективного расходования ТЭР лицами, указанными
в п.1 Инструкции, произведенных расчетов на основании данной Инструкции, влечет за собой ответственность, установленную законодательством Российской Федерации и Республики Крым.

5. Потери тепловой энергии в кДж/г∙(ккал/г) при отсутствии возврата конденсата определяются по формуле:

Q = Gk∙(i1+Xn∙r1),                                                                                                   (1)

где Gk – количество невозвращенного конденсата, кг/г;

i1 – энтальпия конденсата при давлении в аппарате, кДж/кг (ккал/кг);

Xn – доля пролетного пара после конденсатоотводчика, кг/кг;

r1 – теплота испарения при первичном давлении в аппарате, кДж/кг (ккал/кг).

Доля пролетного пара определяется по следующим формулам:

, когда Р2 0,577Р1;                                                         (2)

, когда Р2<0,577Р1                                                                      (3)

где P1 и P2 – давление в аппарате и давление в конденсатопроводе за аппаратом, кг/см2;

S – коэффициент, принимаемый справочно равным 0,01...0,2 в зависимости от величины давления в аппарате и конденсатопроводе.

6. Потери теплоты через неполное возвращение конденсата определяются по формуле:

,                                                                                                   (4)

где Q – годовая выработка теплоэнергии в виде пара, ГДж/г (Гкал/г);

К – процент невозврата конденсата, %;

iк – энтальпия конденсата, кДж/(кг∙С), ккал/(кг∙С);

iв – энтальпия исходной воды, подаваемой в котельную, кДж/(кг∙С), ккал/(кг∙С);

in – энтальпия пара, кДж/(кг∙С), ккал/(кг∙С).

7. Годовые потери теплоты с пролетным паром определяются по формуле:

, ккал/г                            (5)

где Хпр.П – количество пара, пропускаемого конденсатоотводчиками (нормальная величина Хпр.П не должна превышать 2-3%);

, – энтальпия пролетного пара после теплоиспользующего оборудования, ккал/кг (кДж/кг);

Д1 ... Дт – расход пара отдельными теплопотребляющими агрегатами, кг;

Jс.в. – теплосодержание сырой воды, ккал/кг (кДж/кг).

8. Потери теплоты с паром второго закипания в открытых системах сбора и возврата конденсата.

Количество теплоты, которое может быть сэкономлено при утилизации пара второго закипания, определяется по формуле:

,                                                                       (6)

где Gk – общее количество возвращенного конденсата, кг;

tk – температура конденсата, возвращенного от отдельных потребителей, С;

Хв.П – количество пара второго закипания, %, равный:

,                                                                                     (7)

где Jk – энтальпия конденсата, поступающего в конденсаторные баки от отдельных потребителей, кДж/кг (ккал/кг);

J2 – энтальпия конденсата после закипания, кДж/кг, (ккал/кг);

Jв.П – энтальпия пара второго закипания, которая определяется давлением в конденсатосборной магистрали, кДж/кг (ккал/кг).

В системах сбора конденсата с открытыми баками, количество пара второго закипания с достаточной для практики точностью можно определить, приняв температуру пленки выпаривания конденсата, равной 85С, в выражении:

,                                                                                     (8)

9. Потери теплоты в конденсатных (неизолированных) трубопроводах.

Потери теплоты конденсатными неизолированными трубопроводами определяются по формуле:

Qк.тр = qк.тр∙L∙∙t,                                                                                     (9)

где qк.тр – количество теплоты, теряемой на 1 м изолированного конденсатоотвода при разнице температур между теплоносителем и окружающим воздухом, в 1С, Вт/(м∙С) ккал/(м∙ч∙С), что определяется по эмпирической формуле:

,                                                                                     (10)

где а и b – коэффициенты, значения которых приведены в табл. 1;

dн - наружный диаметр неизолированного конденсатопровода, мм;

L – длина конденсатопровода (по участкам), м;

 – время работы отдельных участков конденсатопровода, ч .;

t – разность температур между теплоносителем и окружающим воздухом, С.

Таблица 1. Значения коэффициентов а и b.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала,
ккал/(м∙ч∙С)

а

b, при толщине изоляции, мм

20

30

40

50

60

70

80

0,04

0,090

4,90

3,61

2,88

2,37

2,04

1,78

1,58

0,05

0,109

5,80

4,36

3,49

2,90

2,51

2,19

1,97

0,06

0,128

6,68

5,06

4,09

3,42

2,97

2,60

2,36

0,07

0,146

7,44

5,72

4,66

3,92

3,42

3,00

2,71

0,08

0,164

8,20

6,35

5,10

4,41

3,85

3,29

3,06

0,09

0,181

8,86

6,88

5,68

4,84

4,29

3,78

3,42

0,10

0,198

9,57

7,42

6,12

5,30

4,69

4,19

3,77

0,11

0,214

10,15

7,92

6,63

5,75

5,05

4,59

4,13

0,12

0,230

10,65

7,08

7,08

6,15

5,42

4,96

4,49

0,13

0,245

11,25

7,54

7,54

6,57

5,70

5,28

4,76

0,14

0,260

11,75

7,96

7,96

6,96

6,15

5,56

5,09

10. Потери теплоты с отработанным паром.

Отработанный пар молотов, прессов и других потребителей содержит значительное количество тепла. КПД паровых машин, приводящих в действие молоты, прессы, низкий и составляет всего несколько процентов, а потери теплоты с отработанным паром молотов достигают 80% от ее начальной энтальпии. Количество отработанного пара составляет 75-80% от соответствующего количества вырабатываемого пара.

Потери теплоты с отработанным паром в ГДж (Гкал) можно определить по формуле:

,                                                                                     (11)

где  – коэффициент, учитывающий выход отработавшего пара, равный 0,75-0,80;

Дп – расход пара на технологический агрегат (пресс, молот), кг/ч;

Jотр.п. – энтальпия отработанного пара, кДж/кг (ккал/кг), определяется по таблице 2;

Т – число часов работы агрегата в год, ч.

Таблица 2. Свойства водяного пара.

Абсолютное давление,

МПа (кгс/см2)

Температура насыщения,

С

Энтальпия жидкости, кДж/кг (ккал/кг)

Скрытая теплота парообразования,

кДж/кг (ккал/кг)

Энтальпия насыщенного пара,

кДж/кг (ккал/кг)

0,07 (0,7)

89,5

375,7 (89,5)

2290,4 (545,6)

2666,1 (635,1)

0,10 (1,0)

99,1

416,4 (99,2)

2265,2 (539,6)

2681,7 (638,8)

0,12 (1,2)

104,3

438,3 (104,4)

2252,6 (536,6)

2689,7 (640,7)

0,14 (1,4)

108,7

457,2 (108,9)

2239,2 (533,4)

2695,4 (642,2)

0,16 (1,6)

112,7

474,4 (113,0)

2228,3 (530,8)

2702,7 (643,8)

0,18 (1,8)

116,3

489,5 (116,6)

2218,6 (528,5)

2708,1 (645,1)

0,20 (2,0)

119,6

503,3 (119,9)

2209,8 (526,4)

2713,2 (646,3)

0,25 (2,5)

126,8

533,9 (127,2)

2189,3 (521,5)

2723,2 (648,7)

11. Потери теплоты теплоизолированным оборудованием.

Потери теплоты нагретыми поверхностями в окружающую среду могут быть значительными. Так, стенкой с температурой 150 С при температуре окружающей среды 25 С с 1 м2 теряется 1920 ккал/ч. Неизолированные вентиль (задвижка) с условным диаметром 100 мм теряет 600 ккал/ч; потери теплоты неизолированной парой фланцев составляют 305 ккал/ч. В результате тепловых потерь снижаются параметры теплоносителя (пар частично конденсируется). Например, количество конденсата на 1 м2 внутренней поверхности неизолированного паропровода внутри помещения с температурой 25 С составляет около 4 кг/ч при избыточном давлении 0,4-0,5 МПа или 4-5 кгс/см2 и 6 кг/ч при 1,3-1,5 МПа или 13-15 кгс/см2.

Для расчетов используется суммарный (конвекцией и излучением) коэффициент теплоотдачи В, ккал/(м2∙ч∙С):

для плоских и цилиндрических поверхностей диаметром более 2 м:

В = 8,4+0,06∙(t - tо.с.);                                                                                    (12)

для цилиндрической поверхности диаметром до 2 м:

                  В = 8,1+0,045∙(t - tо.с.),                                                                                     (13)

где t – температура теплоносителя, С;

tо.с. – температура окружающей среды, С.

Потери теплоты Q (Гкал/г) определяются по формуле:

Q = В∙(t - tо.с.)∙F∙,                                                                                                  (14)

где F – площадь неизолированной стенки, м2;

 – время работы оборудования в год, ч.

Требуемая толщина изоляции определяется допустимой температурой или значением тепловых потерь. Для оценки эффективности теплоизоляции принято использовать коэффициент эффективности изоляции:

,                                                                                                  (15)

где QHИ и QИ – тепловые потери неизолированной и изолированной поверхностей Гкал.

Значение этого коэффициента - 0,85÷0,96.

12. Потери теплоты с охлаждающей водой.

Годовые потери теплоты с охлаждающей водой Q в ГДж (Гкал):

Q=Gо.в.∙Cв∙(t2 - t1)∙T∙10-6,                                                                                     (16)

где Gо.в. – расход охлаждающей воды, кг/ч;

Cв – теплоемкость воды, кДж/(кг∙С) [ккал/(кг∙С)], значения приведены в справочниках;

t2, t1 – температура воды соответственно на выходе и входе оборудования, С;

Т – число часов работы оборудования в год, ч.