ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ТОПЛИВА НА ВЫРАБОТКУ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

 

3.1. Потребность в условном топливе для котельной (т у.т.) находят умножением общего количества вырабатываемой тепловой энергии за планируемый период на удельную норму расхода условного топлива на выработку 1 Гкал тепловой энергии или 1 т нормального пара по формуле:

(3.1)

 

	- в соответствии с разделом 2, формула 2.1;
	- удельный расход условного топлива, кг у.т./Гкал.

где

 

 

 

3.2. Удельный расход условного топлива (кг у.т.) на выработку 1 Гкал тепловой энергии определяют по формуле:

(3.2)

­­- КПД котлоагрегата, соответствующий номинальной загрузке котлоагрегата, %.

 

где

 

КПД котлоагрегата определяют на основании теплотехнических испытаний котлоагрегата, находящегося в технически исправном и отлаженном состоянии.

Если за котлоагрегатом установлен экономайзер для нагрева питательной воды (утилизатор), общий КПД котлоагрегата определяют по формуле (%):

(3.3)

 

­­- КПД соответственно собственно котла и экономайзера (утилизатора).

где

 

КПД экономайзера вычисляют по формуле (%):

(3.4)

 

	­­- прирост энтальпии воды в экономайзере равный произведению теплоемкости воды на разность температур воды на выходе и входе в экономайзер, ккал/кг;
	- энтальпия насыщенного пара или воды при фактических значениях давления и температуры пара на выходе из котла, ккал/кг;
	- энтальпия питательной воды после экономайзера, принимается равной произведению теплоемкости воды на температуру, ккал/кг.

где

 

3.3.

(3.5)

Удельные нормы расхода топлива на выработку 1 т нормального пара, энтальпия которого равна 2675,5 кДж/кг (639 ккал/кг) при атмосферном давлении определяют по соотношению (кг у.т./т):

 

	­­- расчетная удельная норма расхода топлива на выработку 1 т нормального пара, кг у.т./т, указывается в паспортных данных котлоагрегата;
	- коэффициент, учитывающий потери тепловой энергии с продувочной водой (см. раздел 2).

где

 

 

3.4. Пересчет пара из котла в нормальный выполняют по формуле:

(3.6)

	­- паропроизводительность котельной в нормальном паре, кг/ч;
	- паропроизводительность котельной в рабочем паре, кг/ч;
	- соответственно энтальпия пара и питательной воды, ккал/кг;
	- энтальпия нормального пара, равная 639 ккал/кг.

где

 

3.5. При наличии в котельной нескольких котлов, среднюю норму расхода условного топлива на выработку тепловой энергии за планируемый период определяют как средневзвешенную по формуле (кг у.т./Гкал):

(3.7)

 

	­­- норма удельного расхода топлива для каждого котла, кг у.т./Гкал;
	- выработка тепловой энергии (пара) каждым котлом за планируемый период, Гкал;
n	- количество котлов.

где

 

 

3.6. Удельный расход условного топлива на растопку котла с учетом технологического процесса зависит от площади поверхности нагрева котла, длительности и числа остановок котла в сезоне [Приложение 4, таб.4.1].

3.7. Нормы естественной убыли являются предельными, и применяются только в случае фактической недостачи топлива. Списание топлива в приделах норм естественной убыли до установления факта недостачи запрещается [13].

3.8. Пересчет условного топлива в натуральное выполняют в соответствии с характеристикой топлива и значением калорийного эквивалента по формуле:

(3.8)

 

	­­- потребность котельной или предприятия в натуральном топливе, кг твердого или жидкого топлива, м3 газа;
	- то же, в условном топливе, кг у.т.;
	- калорийный эквивалент, определяемый по формуле:

где

 

 

(3.9)

	­­- низшая теплота сгорания натурального топлива (при отсутствии сертификатов определяют лабораторным путем), ккал/кг (м3);
	- низшая теплота сгорания условного топлива, равная 7000 ккал/кг.

где

 

Характеристики некоторых видов твердого, жидкого и газообразного видов топлива приведены в Приложении 4.

3.9. Установленные на теплоэнергетическом предприятии нормы расхода топлива подлежат корректировке на основании проведения энергосберегающих мероприятий и эксплуатационных испытаний топливоиспользующих устройств и агрегатов. Испытания должны проводиться только после приведения объектов в исправное состояние и оформление соответствующего акта.

3.10. Для контроля экономичности работы котельных и возможности сопоставления плановых показателей с отчетными, потребность в топливе и удельные расходы топлива могут быть представлены в расчете на выработку тепловой энергии, отпускаемой с коллекторов котельной.

Потребность в условном топливе на производство тепловой энергии, опускаемой с коллекторов котельной, определяют по формуле (т у.т.):

(3.10)

 

	­­- количество тепловой энергии, отпускаемой из котельной в тепловую сеть определяют в соответствии с разделом 2, Гкал;
	- удельная норма расхода условного топлива на выработку тепловой энергии, отпускаемой в тепловую сеть, кг у.т.

где

 

 

3.11. Удельный расход условного топлива на отпуск тепловой энергии можно определить по формуле (кг у.т./Гкал):

(3.11)

(3.12)

или

­­- средний КПД нетто котельной с учетом расхода тепловой энергии на собственные нужды котельной, определяется по формуле (%):

 

где

 

(3.13)

­­- коэффициент, учитывающий расход топлива на собственные нужды котельной определяется по формуле (%):

где

 

 

(3.14)

	­­- удельный расход условного топлива на i -ые нужды котельной, кг у.т./Гкал;
	- удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии, кг у.т./Гкал;
	- количество различных собственных нужд, требующих затрат топлива.

где

 

 

Пример 1. Определить потребность котельной в топливе на растопку котла площадью поверхности нагрева 138 м². Графиком ремонтных работ предусмотрены следующие остановки котла:

по 48 ч – 2; по 24 ч – 2; по 12 ч – 5 остановок.

По табл. 4.1 Приложения 4 находим удельный расход топлива, кг у.т. на одну растопку котла в зависимости от продолжительности остановки:

48 ч – 800; 24 ч – 400; 12 ч – 200.

Вычисляем потребность в топливе на предусмотренные графиком ремонтных работ растопки котла:

В_раст = 800× 2 + 400× 2 + 200× 5 = 3400 кг у.т.

Пример 2. Определить удельную норму расхода топлива на выработку 1 т нормального пара для котельной с пятью котлами ДКВР – 4/13, работающей на природном газе. КПД котлов 90%.

Определяем удельный расход условного топлива на выработку 1 Гкал по формуле (3.2):

кг у.т./Гкал.

Находим расчетную удельную норму расхода топлива на выработку 1 т нормального пара, энтальпия которого равна 639 ккал/кг:

b_н=158,76× 0,639=101,45 кг у.т./ т.

Находим по табл. 2.7 Приложения 2 коэффициент, учитывающий потери тепловой энергии с продувочной водой равным 0,13.

По формуле (3.5) определяем удельную норму расхода топлива на выработку 1 т нормального пара с учетом потерь тепловой энергии с продувочной водой:

b=101,45×(1+0,13)=114,64 кг у.т./т.

Пример 3. Определить потребность в топливе по двум отопительным котельным.

Котельная №1 имеет пять котлов ДКВР-4/13, работающих на природном газе, теплотворная способность которого равна 8500 ккал/нм³, площадь поверхности каждого котла 138 м². КПД котлоагрегата 0,88. Запланированы по две остановки котлов в год продолжительностью 48 ч и более. Годовой расход тепловой энергии составляет на отопление – 16800 Гкал, вентиляцию – 4200 Гкал, горячее водоснабжение – 18400 Гкал, собственные нужды – 860 Гкал, потери тепловой энергии в тепловой сети – 200 Гкал.

Котельная №2 имеет два котла Е-4-14ГМ, работающих на мазуте марки 100В, теплотворной способность 9600 ккал/кг, и обеспечивает отопление жилых зданий. КПД котлов равен 88, площадь поверхности нагрева одного котла 48 м². Запланирована одна остановка котлов в год продолжительностью более 48 ч. Годовая выработка тепловой энергии котельной 3000 Гкал.

По котельной №1.

Определяем годовую выработку тепловой энергии:

Q_ГОД = 16800+4200+18400+860+200 = 40460 Гкал

Производим пересчет тепловой энергии в тоннах нормального пара по формуле (3.6):

G_НП = 40460:639×10³ = 63317,5 т.

Определяем удельную норму расхода условного топлива на выработку 1 т нормального пара по паспортным данным котлоагрегата или по данным наладочных испытаний по формуле (3.2):

В = 142,86×100: 88 = 162,34 кг у.т./Гкал.

b_н=162,34× 0,639=103,74 кг у.т./т пара; К_прод = 0,13 (табл. 2.7);

b = 103,74×(1+0,13) = 117,2 кг у.т./т пара.

Вычисляем расход топлива на выработку пара котельной по формуле (3.1):

В_П = 63317,5×117,2×10^-3 = 7420,8 т.у.т.

Определяем потребность в топливе для растопки котлов. По табл. 4.1 находим удельный расход топлива для растопки котла при его остановке на 48 ч – 800, свыше 48 ч – 1200 кг у.т.

В_р=(800×2 + 1200×2)×10^-3 = 4 т.у.т.

Общая потребность в условном топливе для котельной №1 составит:

В=В_П + В_р = 7420,8 + 4 = 7424,8 т у.т.

Определяем калорийный эквивалент по формуле (3.9):

Э = 8500: 7000 = 1,214.

Определяем потребность в природном газе котельной по формуле (3.8):

В_кот = 7424,8: 1,214 = 5868,9 тыс. м³ = 5,868 млн. м³.

По котельной №2.

Находим удельную норму расхода условного топлива на выработку Гкал тепловой энергии по формуле (3.1):

В=142,86×100:88 = 162,3 кг у.т./Гкал.

Вычисляем потребность в топливе котельной №2 на выработку расчетного количества тепловой энергии по формуле (3.10):

В_т = 3000×162,3 = 486900 кг у.т.

Определяем потребность в топливе на растопку котлов по табл. 4.1, равную В_р = 600 кг у.т.

В = В_т + В_р = 486900 + 600 = 487500 кг у.т. ×10^-3 = 487,5 т у.т.

Определяем калорийный эквивалент натурального топлива по формуле (3.9):

Э =9600: 7000 = 1,37.

Вычисляем потребность котельной в мазуте марки 100В по формуле (3.8):

В_нат = 487,5:1,37 = 355,8 т.

Пример 4. Определить потребность в топливе на отпуск тепловой энергии в тепловую сеть котельной с двумя котлами ВК – 21 площадь поверхности нагрева 57 м², КПД брутто 91%. Котлы работают на природном газе, теплотворной способность 7980 ккал/нм³. Годовая выработка тепловой энергии 3000 Гкал. Расход тепловой энергии на собственные нужды 62 Гкал.

Определяем коэффициент, учитывающий расход топлива на собственные нужды котельной:

К_сн = 62:3000 = 0,0206.

Рассчитываем средний КПД нетто котельной с учетом расхода тепловой энергии на собственные нужды котельной по формуле 3.13:

Вычисляем удельный расход условного на топлива на отпуск тепловой энергии в тепловую сеть:

b_отп = (142,86 × 100): 89 = 160,5 кг у.т./Гкал.

Находим потребность в условном топливе на отпуск тепловой энергии, с коллекторов котельной:

В_отп = Q_отп × b_отп = (3000-62)×160,5 = 471549 кг у.т. = 471,5 т у.т.

Определяем калорийный эквивалент:

Э = 7980:7000 = 1,14.

Проводим пересчет условного топлива в натуральное:

В_нат = 471,5:1,14 = 413,6 тыс. м³.