Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика расчета радиуса эффективного теплоснабжения для схем теплоснабжения



Введение

В соответствии с федеральным законом «О теплоснабжении» радиусом эффективного теплоснабжения (далее РЭТ) называется максимальное расстояние от теплопотребляющей установки до ближайшего источника тепловой энергии в системе теплоснабжения, при превышении которого подключение теплопотребляющей установки к данной системе теплоснабжения нецелесообразно по причине увеличения совокупных расходов в системе теплоснабжения. В связи с этим требуется внести некоторые пояснения об использовании нормативного определения «радиус эффективного теплоснабжения» в схемах теплоснабжения.

Вопросы с использованием понятия «радиус эффективного теплоснабжения» в схемах теплоснабжения наиболее часто возникают в трех случаях:

1. При определении фактического (сложившегося) радиуса теплоснабжения в зоне действия источника тепловой мощности и сравнении его с РЭТ

2. При определении возможности расширения зоны действия источника тепловой мощности, с целью обеспечении новых потребителей, планируемых к строительству вне существующей зоны действия источника

3. При оценке эффектов, возникающих при принятии решения о перераспределении тепловой нагрузки между источниками, с пресекающимися (или вложенными) зонами действия

Задачи первого класса решаются с целью выбора дальнейшей стратегии о возможной трансформации зоны действия существующего источника тепловой мощности (ее сокращении или расширении в зависимости от «совокупных затрат в системе теплоснабжения» или, по другому, «ценовых последствий для потребителей»).

Задачи второго класса утилитарно устанавливают прямое решение задачи о возможности расширения зоны действия источника тепловой мощности и ограничений этих действия путем сравнения с РЭТ и также «ценовых последствий для потребителей»

Задачи третьего класса обеспечивают наличие информационной базы, необходимой для принятия решения о возможном перераспределении тепловой нагрузки с целью снижения совокупных затрат в системе теплоснабжения.

В настоящей статье демонтируется применение методики расчета РЭТ с целью сравнения РЭТ при возникновении альтернативы при присоединении потребителей, планирующихся к строительству вне существующей зоны действия источника теплоснабжения - расширять ли существующую зону действия источника тепловой мощности или строить новый источник.

Принимая во внимание то, что район новой застройки должен быть обеспечен теплоснабжением в обязательном порядке, сравнение совокупных затрат и их минимизацию необходимо проводить, рассматривая конкурирующие решения, направленные на обеспечение тепловой мощностью как существующих, так и новых потребителей.

В качестве конкурирующих вариантов развития системы теплоснабжения в примере реализации методики рассматриваются два варианта:

первый вариант предполагает развитие системы теплоснабжения на базе существующего источника тепловой мощности;

второй вариант предполагает строительство нового источника тепловой мощности ( котельной) для обеспечения теплоснабжения района перспективной застройки.

Расчет совокупных затрат проводится для каждого варианта отдельно. Совокупные затраты для первого варианта включают в себя затраты, обеспечивающие производство и отпуск тепловой энергии для существующих и перспективных потребителей. Для ТЭЦ в совокупные затраты дополнительно включаются затраты на топливо для производства электроэнергии. Совокупные затраты для второго варианта включают в себя затраты на существующем источнике, обеспечивающие производство и отпуск тепловой энергии существующим потребителям и затраты, обеспечивающие производство и отпуск тепловой энергии перспективным потребителям на новой котельной. Если на существующем источнике осуществляется комбинированная выработка тепловой и электрической энергии, то в совокупные затраты включаются затраты на топливо для производства электроэнергии за базовый год.

Расчет эффективного радиуса сводится к решению следующих задач:

собираются (или задаются) исходные данные

задаются или прогнозируются приросты тепловой нагрузки района перспективной застройки;

определяется расстояние от точки подключения к существующей системе теплоснабжения до границы района новой застройки;

определяются параметры новых участков магистральной и распределительной тепловой сети;

проверяется наличие резервов по пропускной способности существующих магистральных тепловых сетей для обеспечения приростов тепловой нагрузки;

составляются балансы тепловой мощности;

составляются балансы производства тепловой энергии, потребления топлива, воды и электроэнергии. Для ТЭЦ составляется баланс выработки электроэнергии.

определяются совокупные затраты для первого и второго вариантов развития системы теплоснабжения;

проводится сравнение совокупных затрат для первого и второго вариантов.



Методика и пример ее реализации

тепловой энергия сеть магистральный

Так же как и в предыдущих статьях, посвященных задачам схем теплоснабжения, статья существует в двух видах: журнальном и электроном, размещенном на сайте Ростепло. В электронной версии приведена полнотекстовая методика расчета РЭТ и пример ее реализации. В журнальном варианте приводятся только результаты расчетов, выполненных с использованием этой методики и некоторые выводы, полученные в результате обсуждения результатов расчётов.

Результаты расчетов радиуса эффективного теплоснабжения

Все расчеты были проведены для каждого из 10 значений спроса на тепловую мощность, возникающего в связи с новым строительством объектов теплопотребления. Для каждого значения спроса на тепловую мощность (тепловой нагрузки) расчеты выполнены с использованием метода последовательных приближений. В качестве независимой переменной, использовалось - расстояние от места подключения новой тепловой нагрузки до границы района перспективной застройки. Значение этого расстояния позволяет определить характеристики новой магистральной тепловой сети для существующего источника тепловой мощности (котельной), а значения присоединенной тепловой нагрузки - все остальные параметры, необходимые для расчета совокупных затрат для обоих вариантов развития системы теплоснабжения.

Все результаты расчетов, представлены в таблицах 16ч35 Примера реализации методики расчета РЭТ (см. электронный вариант статьи), получены на последнем шаге итераций. Такие же таблицы формируются на каждом шаге, но они не приводятся из-за большого объема данных и вспомогательного характера промежуточных расчетов.

Для каждого значения присоединенной тепловой нагрузки расчет начинается с выбора начального приближения, которым является расстояние метров. В дальнейшем на каждом шаге итераций это расстояние увеличивается на 10 метров. Конечной целью расчетов на каждом шаге является расчет совокупных расходов для варианта 1 и варианта 2.

Расчет заканчивается тогда, когда совокупные затраты по варианту 1 становятся больше совокупных затрат по варианту 2 (сравните с методом альтернативной котельной). Значение расстояния , при котором это происходит, принимается в качестве основного параметра для определения РЭТ. Если рассматривается способ подключения новой тепловой нагрузки непосредственно к коллектору котельной, то расстояние равно РЭТ. Если подключение перспективной нагрузки предполагается к тепловой камере на существующей тепловой сети, то РЭТ равняется сумме расстояния и расстояния от котельной до тепловой камеры.

В примере реализации методики, размещённой в электронной версии статьи, расчетные таблицы приводятся для способа подключения новой тепловой нагрузки к тепловой камере, расположенной на расстоянии около 2 км вдоль существующей тепловой сети (таблица 17) и на расстоянии 1,5 км от котельной по прямой.

Принципиальных отличий в расчетах для обоих способов подключения новой нагрузки нет. Главное различие заключается в том, что при подключении объекта теплопотребления к тепловой сети через тепловую камеру для определенного значения тепловой нагрузки возникает необходимость реконструкции существующей тепловой сети с увеличением диаметра ее участков.

В данном примере такая необходимость появилась при достижении новой тепловой нагрузки значений больших, чем 4 Гкал/ч. При нагрузке 10 Гкал/ч расход сетевой воды превысил пропускную способность четырех участков существующей тепловой сети (таблица 21). Это потребовало перекладки указанных участков с увеличением их диаметра и соответствующим увеличением совокупных затрат в варианте 1. При дальнейшем возрастании тепловой нагрузки количество участков, которые необходимо заменить, увеличивается и при тепловой нагрузке в 90 Гкал/ч реконструкция с увеличением диаметров трубопроводов потребуется для всей тепловой сети от источника до тепловой камеры.

Реконструкция существующей тепловой сети приводит, при прочих равных условиях, к увеличению совокупных затрат при развитии системы теплоснабжения на базе существующего источника тепловой мощности. Это, в свою очередь, оказывает существенное влияние на величину и значения РЭТ.

На рисунке 1 показана зависимость РЭТ от величины подключаемой тепловой нагрузки, рассчитанной для способа подключения непосредственно к коллекторам источника тепловой мощности и к тепловой камере, расположенной на расстоянии 1,5 км от источника (котельной).

При всех значениях новой нагрузки, при которых нет необходимости в реконструкции существующей тепловой сети, зависимость РЭТ от нагрузки идентична для всех, рассмотренных в примере, способов подключения. С ростом присоединенной тепловой нагрузки новых потребителей РЭТ возрастает, причем его величина при подключении к тепловой камере больше на 1,5 км, чем при подключении к коллекторам источника теплоснабжения.

При подключении к тепловой камере новой нагрузки большей, чем 4 Гкал/ч требуется реконструкция четырех участков тепловой сети и это сказывается на характере зависимости РЭТ от подключаемой тепловой нагрузки.



Рисунок 1 Зависимость РЭТ от величины присоединенной тепловой нагрузки

РЭТ перестает увеличиваться и даже несколько снижается при увеличении новой тепловой нагрузки. При тепловой нагрузке около 30 Гкал/ч значения РЭТ становятся одинаковым при обоих способах подключения.

Дальнейшее увеличение новой тепловой нагрузки приводит к резкому снижению РЭТ. Как следует из данных, представленных в таблице 22 (см. электронную версию статьи), подключение таких нагрузок требует значительного увеличения затрат на перекладку существующей тепловой сети. Для компенсации этих затрат приходится уменьшать затраты на строительство новой магистральной тепловой сети, а вместе с этим уменьшается и РЭТ.

При проведении расчетов предполагалось, что новая магистральная тепловая сеть имеет надземный способ прокладки. Если способ прокладки поменять на подземный, то это приведет к увеличению затрат на прокладку новой тепловой сети и к увеличению совокупных затрат в варианте 1. Увеличение совокупных затрат повлечет за собой уменьшение РЭТ. Иллюстрацией этого результата расчетов служат рисунки 2 и 3, где показаны результаты расчетов РЭТ при тех же условиях, что были рассмотрены выше, но с единственным отличием: магистральные трубопроводы новой тепловой сети имеют не надземную прокладку, а подземную прокладку в канале.

Рисунок 2 Влияние способа прокладки на РЭТ при подключении тепловой нагрузки к тепловой камере

Рисунок 3 Влияние способа прокладки на РЭТ при подключении к коллекторам кисточка тепловой мощности

Как следует из представленных данных, способ прокладки оказывает существенное влияние на значение РЭТ. При реконструкции надземной прокладки магистральных трубопроводов на подземную канальную прокладку эффективный радиус уменьшается на 20ч40% при подключении к тепловой камере и на 50ч80% при подключении к коллекторам источника тепловой мощности.

При значениях новой нагрузки большей, чем 66 Гкал/ч, на существующем источнике тепловой мощности возникает дефицит располагаемой мощности (таблица 23 электронной версии статьи). В связи с этим в совокупных затратах по варианту 1 при указанных значениях новой нагрузки появляются затраты на реконструкцию существующей котельной. Величина этих затрат значительно ниже затрат на строительство и реконструкцию тепловых сетей (таблица 33 электронной версии статьи). Поэтому качественного влияния на зависимость РЭТ от присоединяемой (подключаемой) тепловой нагрузки эти затраты не оказывают, хотя их появление и приводит к снижению РЭТ.



Заключение

С использованием разработанной методики проведен широкомасштабный вычислительный эксперимент. По результатам проведенных расчетов были сделаны следующие выводы:

1. Разработанная методика позволяет определять РЭТ существующих источников тепловой энергии;

2. РЭТ не просто измеритель, а экономическая категория, которая может быть использована при рассмотрении задач о расширении, объединении зон действия источников тепловой мощности;

3. РЭТ целесообразно вычислять только при возникновении задачи реконструкции или нового строительства в зоне действия конкретного источника тепловой энергии;

4. РЭТ зависит от прогнозируемой конфигурации тепловой нагрузки относительно места расположения источника тепловой энергии и плотности тепловой нагрузки;

5. На значение РЭТ самое существенное влияние оказывает наличие или отсутствие резервов пропускной способности существующих тепловых сетей и резервов тепловой мощности на источнике;

6. Одним из главных параметров, от которого зависит значение РЭТ, является величина подключаемой новой тепловой нагрузки. Характер этого влияния не однозначный. Увеличение новой тепловой нагрузки может привести как к возрастанию РЭТ, так и к его уменьшению;

7. Значительное влияние на величину РЭТ оказывает способ прокладки тепловых сетей. При подземном способе прокладки увеличение затрат на реконструкцию и новое строительство приводит к снижению РЭТ;

8. Значение РЭТ существенным образом зависит от места подключения новой нагрузки к существующей тепловой сети и может быть различным для каждого направления вывода тепловой мощности.



Методика расчета радиуса эффективного теплоснабжения (с примером ее реализации)

1. Общие положения

1.2. В соответствии с федеральным законом «О теплоснабжении» [2] радиусом эффективного теплоснабжения называется максимальное расстояние от теплопотребляющей установки до ближайшего источника тепловой энергии в системе теплоснабжения, при превышении которого подключение теплопотребляющей установки к данной системе теплоснабжения нецелесообразно по причине увеличения совокупных расходов в системе теплоснабжения.

1.3. Увеличения совокупных расходов происходит при любом подключении новой тепловой нагрузки. Принимая, что район новой застройки должен быть обеспечен теплоснабжением в обязательном порядке, сравнение совокупных затрат и их минимизацию необходимо проводить, рассматривая конкурирующие решения, направленные на обеспечение тепловой энергией как существующих, так и новых потребителей.

1.4. В качестве конкурирующих вариантов развития системы теплоснабжения рассматриваются два варианта:

1.4.1. первый вариант предполагает развитие системы теплоснабжения на базе существующего источника тепловой энергии;

1.4.2. по второму варианту предполагается строительство новой котельной для обеспечения теплоснабжения района перспективной застройки.

1.5. Расчет совокупных затрат проводится для каждого варианта отдельно:

1.5.1. Совокупные затраты для первого варианта включают в себя затраты, обеспечивающие производство и отпуск тепловой энергии существующих и перспективных потребителей. Для ТЭЦ в совокупные затраты дополнительно включаются затраты на топливо для производства электроэнергии.

1.5.2. Совокупные затраты для второго варианта включают в себя затраты на существующем источнике, обеспечивающие производство и отпуск тепловой энергии существующим потребителям и затраты, обеспечивающие производство и отпуск тепловой энергии перспективным потребителям на новой котельной. Если на существующем источнике осуществляется комбинированная выработка тепловой и электрической энергии, то в совокупные затраты включаются затраты на топливо для производства электроэнергии за базовый год.

1.6. Расчет эффективного радиуса сводится к решению следующих задач:

1.6.1. Собираются исходные данные.

1.6.2. Задаются или выбираются приросты тепловой нагрузки района перспективной застройки.

1.6.3. Задается расстояние от точки подключения к существующей системе теплоснабжения до границы района новой застройки.

1.6.4. Определяются параметры новых участков магистральной и распределительной тепловых сетей.

1.6.5. Проверяется наличие резервов по пропускной способности существующих магистральных тепловых сетей для обеспечения приростов тепловой нагрузки.

1.6.6. Составляются балансы тепловой мощности.

1.6.7. Составляются балансы производства тепловой энергии, потребления топлива, воды и электроэнергии. Для ТЭЦ составляется баланс выработки электроэнергии.

1.6.8. Определяются совокупные затраты для первого и второго вариантов развития системы теплоснабжения.

1.6.9. Проводится сравнение совокупных затрат для первого и второго вариантов.

2. Исходные данные

2.1. Исходные данные о системе теплоснабжения собираются за базовый период. В качестве базового периода принимается последний полный календарный год. Для проведения расчетов необходима следующая информация:

2.2. Общие сведения о системе теплоснабжения, включающие в себя климатические параметры, данные о температурном графике, особенностях функционирования системы горячего водоснабжения, ценах на энергоресурсы и воду. Подробный перечень необходимых данных приводится в таблицах А.1чА.4 Приложения А.

2.3. Технико-экономические показатели работы источника тепловой энергии и тепловых сетей в соответствии с таблицами А.5чА.9 Приложения А. Для источников с комбинированной выработкой тепловой и электрической энергии (ТЭЦ) вместо таблиц А.5чА.6 заполняются таблицы А.10чА.13 Приложения А.

2.4. Информация об основных показателях финансово-хозяйственной деятельности предприятия, включающая структуру основных производственных затрат и основанная на данных, содержащихся в материалах тарифного дела за базовый год.

2.5. Технико-экономические показатели, характеризующие работу новой котельной и включающие в себя удельные расходы условного топлива, электроэнергии и воды на производство и распределение тепловой энергии при различных значениях установленной тепловой мощности новой котельной и видах используемого топлива. Ориентировочные значения указанных данных приводятся в таблицах А.14чА.16 Приложения А.

2.6. Данные о затратах на строительство и реконструкцию источников тепловой энергии и тепловых сетей. Для определения затрат используются укрупненные показатели базисных стоимостей по видам строительства, укрупненные показатели сметной стоимости, укрупненные показатели базисной стоимости материалов, видов оборудования, услуг и видов работ, установленных в соответствии с Методическими рекомендациями по формированию укрупненных показателей базовой стоимости на виды работ и порядку их применения для составления инвесторских смет и предложений подрядчика.

2.7. Данные о затратах на строительство и реконструкцию источников тепловой энергии и тепловых сетей для Московского региона приводятся в таблицах А.17чА.18 Приложения А.

2.8. Значения штатного коэффициента, используемого для определения численности персонала новой котельной, приводятся в таблице А.18 Приложения А.

3. Приросты тепловой нагрузки

3.2. Приросты тепловой нагрузки выбираются на основании планов перспективной застройки в зоне действующего источника тепловой энергии.

3.3. Значение эффективного радиуса зависит от величины присоединяемой нагрузки. Для получения наиболее полного представления о величине эффективного радиуса целесообразно выбрать несколько значений тепловой нагрузки и провести расчеты эффективного радиуса для каждого из выбранных значений.

3.4. Приросты тепловой нагрузки задается с разбивкой на нагрузку отопления, вентиляции, ГВС и промышленную нагрузку.

3.5. В расчетах принимается, что все новые потребители подключаются к тепловой сети по независимой, закрытой схеме.

4. Определение параметров магистральной тепловой сети

4.2. Расчет эффективного радиуса проводится методом последовательных приближений. Независимым параметром является расстояние от точки подключения к существующей системе теплоснабжения до границы района новой застройки. Если объекты новой застройки подключены непосредственно к коллектору источника, то это расстояние равно радиусу теплоснабжения. Если объекты новой застройки подключены к тепловой камере, расположенной на некотором расстоянии от источника, то радиус теплоснабжения равен сумме расстояний от источника до тепловой камеры и от тепловой камеры до границы района новой застройки. В качестве первого приближения указанное расстояние принимается равным 50 метрам и увеличивается с шагом 10 метров. Расчет проводится до тех пор, пока совокупные затраты по первому варианту не превысят совокупные затраты по второму варианту.

4.3. Используя текущее значение расстояния от точки присоединения до границы района новой застройки (п. 4.2) определяются параметры нового участка магистральной тепловой сети:

4.3.1. Длина магистрального участка в двухтрубном исчислении , м, равна текущему расстоянию, м, умноженному на коэффициент конфигурациитепловой сети:

4.3.2. Значение коэффициент конфигурации принимается равным 1,3.

4.4. Определяется расход сетевой воды к объектам новой застройки. При этом все объекты новой застройки рассматриваются как один обобщенный потребитель, подключенный к магистральному участку тепловой сети по закрытой независимой схеме. Расход сетевой воды вычисляется для отопительного периода кг/с. Расчеты проводятся с использованием рекомендаций [3].

4.5. Диаметр магистрального участка тепловой сети , м, определяется по формулам [4]:

где - удельное линейное падение давления в главной магистрали, Па/м, принимается равным 100 Па/м; - абсолютная эквивалентная шероховатость, равная 0,0005 м; - плотность воды, кг/м³.

4.6. Задается способ прокладки магистрального участка тепловой сети.

4.7. Потери тепловой энергии через тепловую изоляцию и с утечками и затратами теплоносителя определяются в соответствии с [5], используя полученные значения геометрических размеров новой тепловой сети.

4.8. Потери тепловой мощности определяются пересчетом среднегодовых значений тепловых потерь (через тепловую изоляцию и с утечками) на условия, соответствующие расчетной для систем отопления температуре наружного воздуха.

5. Определение параметров новой распределительной тепловой сети

5.1. Новая распределительная тепловая сеть предназначена для распределения теплоносителя потребителям района новой застройки.

5.1.1. Параметры новой распределительной тепловой сети не зависят от места расположения района новой застройки и рассчитываются один раз для каждого значения новой присоединенной нагрузки.

5.1.2. Задается величина теплоплотности района новой застройки, равная отношению присоединенной нагрузки к площади застройки. При отсутствии данных для определения теплоплотности ее значение выбирается из диапазона значений =1ч5 Гкал/(ч•га).

5.2. Задается величина средней присоединенной нагрузки одного абонента в зоне новой застройки. Ее значение выбирается из диапазона значений =0,5ч2 Гкал/ч.

5.3. Определяется водоплотность района теплоснабжения , кг/(с•га), которая равна расчетному расходу теплоносителя в район новой застройки, деленному на его площадь, , га, по формуле:

5.4. Определяется расход сетевой воды , кг/с, на одного абонента новой застройки. Расход сетевой воды вычисляется с использованием рекомендаций [3]. При этом предполагается, что все объекты новой застройки имеют одинаковую нагрузку и, соответственно, одинаковый расход сетевой воды.

5.5. Определяется удельная материальная характеристика тепловой сети в пределах площади застройки , м²/(кг/с), по формуле [6]:

где - соотношение сторон нового района теплоснабжения (меньшей стороны к большей) при приведении формы района к прямоугольнику, принимается равной 0,8; - удельное линейное падение давления в распределительных сетях, Па/м.

5.6. Определяется материальная характеристика распределительной тепловой сети в пределах площади новой застройки _, м², по формуле:

5.7. Диаметр участков распределительных тепловых сетей d_р, м, определяется по формулам [4]:

5.8. Определяется длина трубопроводов распределительной тепловой сети в двухтрубном исчислении по формуле:

5.9. Задается способ прокладки распределительной тепловой сети.

5.10. Потери тепловой энергии через тепловую изоляцию и с утечками и затратами теплоносителя определяются в соответствии с [5], используя полученные значения геометрических размеров новой тепловой сети.

5.11. Потери тепловой мощности определяются пересчетом среднегодовых значений тепловых потерь (через тепловую изоляцию и с утечками) на условия, соответствующие расчетной для систем отопления, температуре наружного воздуха.

6. Пропускная способность существующей магистральной тепловой сети

6.1. Увеличение тепловой нагрузки существующего источника тепловой энергии приводит к увеличению расхода сетевой воды в магистральном трубопроводе от источника до точки подключения новой нагрузки к существующей магистральной тепловой сети.

6.2. Для всех участков существующей магистральной тепловой сети, входящих в путь передачи теплоносителя в зону присоединения новой нагрузки, рассчитываются перспективные гидравлические режимы (расходы, потери давления, пьезометрические графики).

6.3. По результатам расчетов гидравлических режимов разрабатываются проекты по реконструкции участков магистральной тепловой сети с увеличением их диаметров в случае, если не обеспечиваются требуемые параметры циркуляции.

6.4. Расчеты проводятся с использованием электронной гидравлической модели системы теплоснабжения.

6.5. При отсутствии электронной гидравлической модели расчет проводится в следующей последовательности:

6.5.1. Составляется таблица участков магистральной тепловой сети.

6.5.2. На каждом участке определяется расход сетевой воды в базовом году.

6.5.3. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки к расходу в базовом году добавляется расход для новых потребителей, определенный в соответствии с п. 4.4.

6.5.4. Используя новые значения расходов, определяются необходимые диаметры каждого участка магистральной тепловой сети, с использованием данных по пропускной способности трубопроводов тепловых сетей, представленных в [7].

6.5.5. Если требуемый диаметр превосходит существующее значение, то определяются затраты на перекладку данного участка тепловой сети и полученные значения учитываются при определении совокупных затрат в первом варианте (п. 16.22).

7. Баланс тепловой мощности существующего источника

7.1. Баланс тепловой мощности составляется для каждого значения присоединенной нагрузки.

7.2. Для существующего источника тепловой энергии баланс тепловой мощности составляется для определения резервов или дефицитов тепловой мощности.

7.3. На основании данных, предоставленных предприятием, определяются: установленная тепловая мощность агрегатов , Гкал/ч, ограничения на установленную тепловую мощность и располагаемая тепловая мощность , Гкал/ч, потери тепловой мощности в тепловых сетях , Гкал/ч, расход тепловой мощности на собственные нужды , Гкал/ч, источника тепловой энергии и хозяйственные нужды тепловых сетей , Гкал/ч, в базовый год.

7.4. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки определяются потери мощности в новом участке магистральной тепловой сети , Гкал/ч, (п. 4.8) и в новых участках распределительной тепловой сети , Гкал/ч, (п. 5.1.2).

7.5. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потери мощности в тепловых сетях определяются как сумма потерь мощности в существующей тепловой сети и в новых тепловых сетях.

7.6. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потребление тепловой мощности для хозяйственных нужд принимается равным потреблению в базовом году.

7.7. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки присоединенная нагрузка потребителей определяется как сумма присоединенной нагрузки в базовом году , Гкал/ч, и новой присоединенной нагрузки , Гкал/ч.

7.8. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки расход тепловой мощности на собственные нужды , Гкал/ч, определяется по формуле:

7.9. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки определяется резерв тепловой мощности источника q_резi, Гкал/ч, по формуле:

7.10. Резерв тепловой мощности должен обеспечивать аварийное теплоснабжение потребителей с учетом требований [8].

7.11. Если резерв тепловой мощности, требуемый в соответствии с пунктами 7.9 и 7.10 отсутствует, то необходимо предусмотреть увеличение располагаемой мощности источника и в совокупные затраты варианта 1 включить затраты на это мероприятие в соответствии с п. 16.22.

8. Баланс тепловой мощности новой котельной

8.1. Баланс тепловой мощности составляется для каждого значения присоединенной нагрузки.

8.2. Для новой котельной баланс тепловой мощности составляется для определения установленной тепловой мощности источника.

8.3. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потери мощности в распределительных сетях новой котельной равны потерям в распределительных сетях района новой застройки и определяются в соответствии с п. 5.1.2.

8.4. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки затраты мощности на собственные нужды, Гкал/ч, определяются по формуле:

где - доля затрат мощности на собственные нужды, принимается равной 0,02 для газовых котельных; 0,06 - для мазутных котельных; 0,04 - для угольных котельных.

8.5. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потребление тепловой мощности для хозяйственных нужд принимается равным нулю.

8.6. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки определяется резерв тепловой мощности новой котельной , Гкал/ч. Резерв тепловой мощности должен обеспечивать аварийное теплоснабжение потребителей с учетом требований [8].

8.7. Установленная мощность новой котельной q_уi, Гкал/ч, определяется по формуле:

9. Баланс производства тепловой энергии на существующем источнике

9.2. Баланс производства тепловой энергии составляется для каждого значения присоединенной нагрузки.

9.3. Потребление тепловой энергии для существующих потребителей принимается по отчетным данным предприятия в базовом году , Гкал, (таблицы А.6, А.13 Приложения А).

9.4. На основании данных, предоставленных предприятием, определяются: потери тепловой энергии в тепловых сетях , Гкал, расход тепловой энергии на собственные нужды , Гкал, источника тепловой энергии и хозяйственные нужды тепловых сетей , Гкал, за базовый год (таблицы А.6, А.13 Приложения А).

9.5. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки определяются потери тепловой энергии в новом участке магистральной тепловой сети , Гкал, (п. 4.7) и в новых участках распределительной тепловой сети , Гкал/ч, (п.5.10).

9.6. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потери тепловой энергии в тепловых сетях определяются как сумма потерь тепловой энергии в существующей тепловой сети и в новых тепловых сетях.

9.7. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потребление тепловой энергии для хозяйственных нужд принимается равным потреблению в базовом году.

9.8. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потребление тепловой энергии конечных потребителей определяется как сумма потребления в базовом году , Гкал, и нового потребления , Гкал.

9.9. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки расход тепловой энергии на собственные нужды , Гкал, определяется по формуле:

9.10. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки выработка тепловой энергии Q_вырi, Гкал, определяется по формуле:

9.11. Для ТЭЦ выработка тепловой энергии делится на выработку промышленными отборами (П-отборы), теплофикационными отборами (Т-оборы) и пиковыми источниками.

9.12. Если нет новых потребителей промышленной нагрузки, то выработка тепловой энергии П-отборами сохраняется равной выработке в базовом году. При наличии новых потребителей выработка П-отборов определяется с учетом присоединенной нагрузки и режимов работы промышленных потребителей.

9.13. Выработка тепловой энергии, обеспечиваемая Т-отборами и пиковыми источниками, делится между ними пропорционально выработке Т-отборов и пиковых источников в базовом году.

10. Баланс выработки электрической энергии на ТЭЦ

10.1. Для источников комбинированной выработки тепловой и электрической энергии составляется баланс выработки электрической энергии.

10.2. Баланс выработки электрической энергии составляется для определения расхода топлива на выработку электрической энергии. Затраты на топливо для производства электрической энергии включаются в совокупные затраты.

10.3. На основании исходных данных предприятия за базовый год устанавливаются значения выработки электрической энергии с разделением на комбинированную выработку и выработку в конденсационном режиме.

10.4. На основании исходных данных предприятия за базовый год устанавливаются значения потребления электроэнергии на собственные нужды с разделением потребления на собственные нужды для производства электрической энергии , кВт-ч, и производства тепловой энергии , кВт•ч.

10.5. Для каждого значения тепловой нагрузки предполагается, что отпуск электрической энергии с шин станции , кВт-ч, сохраняется неизменным.

10.6. Для каждого значения тепловой нагрузки потребление электрической энергии на собственные нужды для производства электрической энергии сохраняется неизменным.

10.7. Для каждого значения тепловой нагрузки потребление электрической энергии на собственные нужды для производства тепловой энергии определяется по формуле:

где - выработка тепловой энергии на ТЭЦ при текущем значении тепловой нагрузки, Гкал (раздел 9); - выработка тепловой энергии на ТЭЦ в базовом году, Гкал (таблица А.13 Приложения А).

10.8. Для каждого значения тепловой нагрузки выработка электрической энергии определяется по формуле:

10.9. На основании данных предприятия за базовый год устанавливаются значения удельной комбинированной выработки электроэнергии для П-отборов, кВт•ч/Гкал, и для Т-отборов , кВт•ч/Гкал.

10.10. Для каждого значения тепловой нагрузки определяется выработка электрической энергии на тепловом потреблении, кВт•ч, по формуле:

где - выработка тепловой энергии П-отборами, Гкал, определяется в соответствии с п.п. 9.12ч9.13; - выработка тепловой энергии Т-отборами, Гкал, определяется в соответствии с п.п. 9.13.

10.11. Для каждого значения тепловой нагрузки определяется выработка электрической энергии в конденсационном режиме , кВт•ч, по формуле:

11. Баланс производства тепловой энергии на новой котельной

11.1. Баланс производства тепловой энергии составляется для каждого значения присоединенной нагрузки.

11.2. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потери тепловой энергии в распределительных сетях новой котельной равны потерям в распределительных сетях района новой застройки и определяются в соответствии с п. 5.10.

11.3. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки затраты тепловой энергии на собственные нужды , Гкал, определяются по формуле:

где - доля затрат тепловой мощности на собственные нужды, принимается равной 0,02 для газовых котельных, 0,06 - для мазутных котельных, 0,04 - для угольных котельных.

11.4. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки потребление тепловой энергии для хозяйственных нужд принимается равным нулю.

11.5. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки выработка тепловой энергии , Гкал, определяется по формуле:

12. Потребление топлива на существующем источнике

12.1. Расход топлива определяется для каждого значения присоединенной тепловой нагрузки.

12.2. Если существующий источник вырабатывает только тепловую энергию (котельная), то для каждого значения новой присоединенной тепловой нагрузки расход условного топлива , кг у.т., определяется по формуле:

где - удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии, кг у.т./Гкал; - выработка тепловой энергии, Гкал, определяется в соответствии с разделом 9.

12.3. Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии принимается равным удельному расходу в базовом году. Если при составлении баланса мощности в соответствии с разделом 7 была определена необходимость увеличения установленной мощности, то удельный расход условного топлива корректируется с учетом характеристик нового оборудования. При этом принимается, что новое эффективное оборудование используется для производства тепловой энергии в приоритетном порядке.

12.4. Если существующий источник вырабатывает тепловую и электрическую энергию (ТЭЦ), то определяется расход топлива на выработку тепловой энергии и выработку электрической энергии.

12.5. Потребление топлива определяется на основании данных о выработке тепловой энергии и электрической энергии, значения которых определяются в соответствии с разделами 9 и 10.

12.6. Расход топлива определяется с использованием действующей в базовом году нормативно-технической документации.

12.7. При отсутствии нормативно-технической документации расчет проводится в соответствии с [4] в следующей последовательности:

12.8. Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии в базовом году, кг у.т./Гкал, определяется по формуле:

где- КПД котельных агрегатов с учетом потерь в паропроводах от котельной до машзала.

12.9. Расход условного топлива на выработку тепловой энергии в базовом году , кг у.т., определяется по формуле:



12.10. Расход условного топлива на выработку электрической энергии в базовом году , кг у.т., определяется по формуле:

где - суммарный расход условного топлива на производство тепловой и электрической энергии в базовом году.

12.11. Удельный расход условного топлива на комбинированную выработку электроэнергии в базовом году кг/(кВт-ч), определяется по формуле:

где- электромеханический КПД.

12.12. Удельный расход условного топлива на конденсационную выработку электроэнергии в базовом году, кг/(кВт-ч), определяется по формуле:

где - выработка электрической энергии на тепловом потреблении в базовом году, кВт-ч; - выработка электрической энергии конденсационным методом в базовом году, кВт-ч.

12.13. Для каждого значения тепловой нагрузки расход условного топлива на производство тепловой энергии , кг у.т., определяется по формуле:

12.14. Для каждого значения тепловой нагрузки расход условного топлива на выработку электрической энергии , кг у.т., определяется по формуле:

гдеи - выработка тепловой энергии комбинированным методом и конденсационным методом, определяемая в соответствии с разделом 10, кВт•ч.

12.15. Для каждого значения тепловой нагрузки суммарный расход условного топлива на выработку тепловой и электрической энергии, кг у.т., определяется по формуле:

13. Потребление топлива на новой котельной

13.1. Расход топлива определяется для каждого значения присоединенной нагрузки.

13.2. Топливо, используемое на новой котельной, по своим характеристикам идентично топливу, используемому на существующем источнике в базовом году.

13.3. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки расход условного топлива на новой котельной , кг у.т., определяется по формуле:

где - удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии на новой котельной, кг у.т./Гкал, принимается в соответствии с таблицей А.14 Приложения А; - выработка тепловой энергии на новой котельной, Гкал, определяется в соответствии с разделом 11.

14. Баланс потребления воды

14.1. Затраты воды на существующем источнике тепловой энергии определяется как сумма расходов воды на производство тепловой энергии и транспорт тепловой энергии.

14.2. Затраты воды на производство тепловой энергии включает в себя затраты воды на осуществление технологического процесса на источнике тепловой энергии за исключением подпитки тепловой сети.

14.3. Затраты воды на транспорт тепловой энергии включает в себя затраты на компенсацию утечек в тепловых сетях и теплопотребляющих установках, а также затраты на испытания и заполнение тепловых сетей. Для открытых систем теплоснабжения дополнительно учитываются затраты воды на компенсацию водоразбора для нужд горячего водоснабжения.

14.4. Затраты воды на производство тепловой энергии в базовом году, , т, принимается в соответствии с таблицей А.8 Приложения А.

14.5. Для базового года определяется удельные затраты воды на производство тепловой энергии на существующем источнике , т/Гкал, по формуле:

14.7. Для каждого значения тепловой нагрузки затраты воды на производство тепловой энергии на существующем источнике, т, определяется по формуле:

14.8. Затраты воды на транспорт тепловой энергии в базовом году, , т, принимается в соответствии с таблицей А.8 Приложения А.

14.9. Для каждого значения тепловой нагрузки затраты воды на транспорт тепловой энергии на существующем источнике , т, определяется по формуле:

где - затраты воды на транспорт тепловой энергии по новой магистральной тепловой сети, т.; - затраты воды на транспорт тепловой энергии по новой распределительной тепловой сети, т.

14.10. Затраты воды на транспорт тепловой энергии по новым тепловым сетям определяется по методическим рекомендациям [5], с использованием геометрических характеристик магистральной и распределительной тепловых сетей, полученных в разделах 4 и 5.

14.11. Для каждого значения тепловой нагрузки суммарные затраты воды на существующем источнике, т, определяется по формуле:

14.12. Для новой котельной затраты воды определяется совместно на производство и транспорт тепловой энергии.

14.13. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки затраты воды на новой котельной, т, определяется по формуле:

где - удельные затраты воды на производство тепловой энергии на новой котельной, т/Гкал, принимается в соответствии с таблицей А.15 Приложения А.

15. Баланс потребления электроэнергии

15.1. Потребление электроэнергии на существующем источнике в базовом году определяется в соответствии с таблицей А.9 Приложения А.

15.2. Потребление электроэнергии , кВт-ч, определяется как сумма ее потребления на производство тепловой энергии, , кВт•ч, и передачу тепловой энергии, , кВт•ч:

15.3. Если на существующем источнике в базовом году затраты электроэнергии на транспорт теплоносителя не определяются, то величина принимается равной нулю.

15.4. Для существующего источника при подключении новой тепловой нагрузки и появлении новых тепловых сетей затраты электроэнергии , кВт-ч, определяются как сумма затрат на производство тепловой энергии , кВт-ч, передачу тепловой энергии по существующем тепловым сетям , кВт-ч, и транспорт тепловой энергии по новым тепловым сетям , кВт-ч,:

15.5. По данным предприятия за базовый год определяется удельный расход электроэнергии на производство тепловой энергии , кВт-ч/Гкал:

15.6. Для каждого значения тепловой нагрузки расход электроэнергии на производство тепловой энергии на существующем источнике, кВт-ч, определяется по формуле:

15.7. По данным предприятия за базовый год определяется удельный расход электроэнергии на транспорт тепловой энергии , кВт-ч/Гкал:

где - отпуск тепловой энергии в сети в горячей воде, Гкал, (таблицы А.6, А.13 Приложения А).

15.8. Для каждого значения тепловой нагрузки расход электроэнергии на транспорт тепловой энергии на существующем источнике, кВт-ч, определяется по формуле:

где - отпуск тепловой энергии в сети в горячей воде для каждого значения присоединенной нагрузки, Гкал, (раздел 9).

15.9. Для каждого значения тепловой нагрузки расход электроэнергии на транспорт тепловой энергии на существующем источнике по новым тепловым сетям , кВт•ч, рассчитывается исходя из предположения, что все затраты на транспорт по новым тепловым сетям обеспечиваются отдельной насосной станцией. Данная статья затрат включает в себя затраты на передачу по новым магистральным тепловым сетям. Дополнительный расход электроэнергии на передачу по распределительным тепловым сетям учитывается при определении затрат на производство и транспорт по существующим тепловым сетям.

15.10. Определяется расход теплоносителя по новой магистральной сети в отопительный период , т, и в межотопительный период , т, с учетом средней нагрузки ГВС.

15.11. Определяется перепад давлений, развиваемый насосом в отопительном периоде , Па, по формуле:

где - перепад давлений в месте подключения новой тепловой сети к существующей тепловой сети, принимается равным 2•10⁵ Па; - перепад давлений на абонентских вводах, принимается равным 1,5•10⁵ Па; - потери давления в новой магистральной тепловой сети в отопительный период, Па, определяется по формуле:

где - удельное линейное падение давления в главной магистрали, Па/м, принимается в соответствии с п. 12.3; - длина магистрального участка в двухтрубном исчислении, м; - коэффициент местных потерь, определяется по формуле [4]:

15.12. Определяется перепад давлений, развиваемый насосом в межотопительном периоде , Па, по формуле:

где - потери давления в новой магистральной тепловой сети в межотопительный период, Па, определяется по формуле:

15.13. Затраты электроэнергии на транспорт теплоносителя по новой магистральной тепловой сети определяются по формуле:

где - продолжительность отопительного периода, час; - продолжительность межотопительного периода, час; - плотность воды, кг/м³; - КПД насосной установки, принимается равной 0,7.

15.14. Для новой котельной затраты электроэнергии определяется совместно на производство и транспорт (передачу) тепловой энергии.

15.15. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки затраты электроэнергии на новой котельной , т, определяется по формуле:



Где - удельные затраты электроэнергии на производство и транспорт тепловой энергии на новой котельной, кВт-ч /Гкал, принимается в соответствии с таблицей А.15 Приложения А.

16. Совокупные расходы при развитии системы теплоснабжения на базе существующего источника тепловой энергии

16.1. Совокупные расходы при развитии системы теплоснабжения на базе существующего источника тепловой энергии (вариант 1) определяются для каждого значения новой тепловой нагрузки.

16.2. Совокупные расходы для варианта 1 включают в себя:

16.2.1. Производственные расходы товарного отпуска, необходимые для обеспечения тепловой энергией существующих и новых потребителей;

16.2.2. Затраты на реконструкцию источника тепловой энергии, затраты на реконструкцию и новое строительство тепловых сетей, необходимость которых возникает при увеличении тепловой нагрузки потребителей;

16.2.3. При наличии на источнике комбинированной выработки в совокупные затраты включаются затраты на топливо для производства электрической энергии.

16.3. Структура производственных расходов устанавливается по данным, включенным в материалы тарифного дела или в соответствии с таблицей А.20 Приложения А.

16.4. Затраты на топливо, руб., определяются по формуле:

где - расход условного топлива, определяемый в соответствии с разделом 12; - цена условного топлива (таблица А.4 Приложения А), руб/кг у.т.

16.5. Затраты на воду, руб., определяются по формуле:

где - затраты воды, определяемые в соответствии с разделом 14; - цена воды (таблица А.4 Приложения А), руб/м³.

16.6. Затраты на электроэнергию, руб., определяются по формуле:

где - затраты электроэнергии, определяемые в соответствии с разделом 15; - цена электроэнергии (таблица А.4 Приложения А), руб./кВт-ч.

16.7. Затраты на материалы, руб., определяются с использованием затрат, представленных в материалах тарифного дела за базовый год, руб., по формуле:

где - выработка тепловой энергии при текущем значении присоединенной нагрузки, определяемые в соответствии с разделом 9; - выработка тепловой энергии в базовом году (таблицы А.6, А.13 Приложения А).

16.8. Затраты на оплату труда определяются как сумма затрат в базовом году, руб., и прироста затрат, связанных с обслуживанием и эксплуатацией нового оборудования.

16.9. Прирост затрат складывается из прироста затрат на источнике тепловой энергии, руб., и прироста затрат на обслуживание и эксплуатацию новых тепловых сетей, руб.

16.10. На источнике тепловой энергии прирост затрат возникает при увеличении установленной мощности котельного оборудования и рассчитывается по формуле:

где - средняя заработная плата одного человека в месяц в базовом году, руб.; - установленная тепловая мощность на источнике в базовом году (таблица А.5, А.12 Приложения А), Гкал/ч; - новая установленная тепловая мощность на источнике (раздел 7), Гкал/ч; - штатный коэффициент, чел/(Гкал/ч), определяемый по таблице А.15 Приложения А при установленной мощности ; - штатный коэффициент, чел/(Гкал/ч), определяемый по таблице А.15 Приложения А при установленной мощности.

16.11. Прирост затрат на обслуживание и эксплуатацию новых тепловых сетей определяется по формуле:

где - дополнительное количество персонала, необходимое для обслуживания новых тепловых сетей. Определяется в соответствии с рекомендациями по нормированию труда работников энергетического хозяйства [9] и с использованием характеристик новых магистральных и распределительных сетей, полученных в разделах 4 и 5. Для оценочных расчетов величину можно определить по упрощенной формуле [4]:

16.12. Для каждого значения новой присоединенной нагрузки затраты на оплату труда , руб., определяются по формуле:

16.13. Отчисления на социальные нужды , руб., определяются по установленным законом нормативам обязательных отчислений по формуле:

где - норматив обязательных отчислений, принимается равным нормативу, установленному в базовом году.

16.14. Амортизационные отчисления , руб., складываются из амортизационных отчислений в базовом году и амортизационных отчислений на восстановление нового оборудования:

где - амортизационные отчисления в базовом году, руб., определяются по материалам тарифного дела; - амортизационные отчисления для нового оборудования, руб., определяются по формуле:



где - норма амортизационных отчислений для нового оборудования, принимается равной 0,05; - затраты на строительство нового оборудования, определяемые в соответствии с п.16.24.

...