Энергетическое обследование коммунальных отопительных котельных. Энергоаудит, энергетическое обследование предприятия, здания, котельной, организации. Определение энергосберегающего потенциала

Обследование может носить характер комплексного, при котором выявляются и анализируются как показатели в целом по теплоснабжающему предприятию, так и по его отдельным котельным.

2.1.1. Для оценки эффективности использования топлива и энергии при проведении обследования применяется показатель удельных потерь энергоэффективности при отпуске тепла котельной Δ В пот , кг/Гкал), определяемый по формуле:

где Δ В эр, Δ В рек и Δ В уч — значения возможного снижения расхода условного топлива за год, ту. т., за счет соответственно :

— повышения уровня эксплуатации и ремонта оборудования;

— реконструкции и модернизации элементов оборудования;

— совершенствования технического учета и отчетности, энергетического анализа, усиления претензионной работы с поставщиками топлива;

Q отп , — отпуск тепловой энергии, Гкал.

ЗначениеΔ В пот характеризует выявленный при обследовании топливный эквивалент потенциала энергосбережения Δ В ЭН Сб в пересчете на условное топливо,:

ΔВ ЭН.Сб . = Δ В пот . Q отп 10 -3 ., т у.т

2.1.2. Показатель Δ В эр рассчитывается на основе отчетных данных за последний календарный год.

2.1.3. Значение Δ В эр в пересчете на условное топливо, соответствует превышению фактических удельных расходов топлива на отпускаемую тепловую энергию над номинальным значением В отп(. ном) :

Δ В эр = (В отп — В отп(. ном)) Q отп 10 -3 , кг/Гкал.

Номинальные значения удельного расхода топлива отражают минимальный уровень затрат энергоресурсов для конкретной котельной на отпуск тепловой энергии потребителям при отсутствии упущений в эксплуатационном обслуживании и ремонте оборудования и при фактических за отчетный период:

— составе работающих котлов;

— значениях внешних факторов, не зависящих от деятельности эксплуатационного и ремонтного персонала (структура и качество сожженного топлива, температура воды в источнике водоснабжения и наружного воздуха и т.д.).

При разработке нормативно-технической документации по теплоиспользованию (НТД ТИ) определяется среднегодовое значение резерва тепловой экономичности по отпуску тепловой энергии, и разрабатываются конкретные адресные мероприятия по их реализации, как правило, в полном объеме в течение срока действия документации.

Составляющие потерь энергоэффективности D Bi рассчитываются на основе оценки влияния на эффективность топливоиспользования отклонений следующих фактических показателей функционирования агрегатов от нормативных значений:

— кпд брутто котла (котельной установки);

— коэффициент избытка воздуха;

— присосы воздуха в топочную камеру, конвективную шахту, газоходы котлов;

— температура уходящих газов за последней поверхностью нагрева конвективной шахты (перед дымососом);

— затраты электроэнергии на механизмы собственных нужд (питательные насосы котлов, дутьевые вентиляторы, дымососы);

— расходы тепловой энергии на собственные нужды (мазутное хозяйство, размораживающее устройство, калориферная установка, отопление и вентиляция производственных зданий исооружений).

Значения Δ B i ; характеризуют направления реализации резервов повышения энергоэффективности котельной. Примерная форма, заполняемая при анализе показателя Δ В эр и его составляющих Δ B i .

Приотсутствии в котельной, утвержденной НТД ТИ, допускается использование информации из режимных карт, по проектным данным, результатам экспресс испытаний.

2.1.4. Значение Δ В рек принимается по проекту реконструкции агрегата (узла).

2.1.5. Эффект внедрения рекомендаций по совершенствованию технического учета Δ В уч принимается по экспертной оценке. Если рекомендации касаются улучшения претензионной работы с поставщиками топлива, Δ В уч , численно равняется значению его недогруза.

Проектная и исполнительная документация по котельным, тепловым сетям, насосным подстанциям на тепловых сетях и тепловым пунктам;

Эксплуатационная документация (режимные карты, разработанные для каждого котла по результатам режимно-наладочных испытаний этих котлов, утвержденные температурные графики регулирования тепловой нагрузки, пьезометрические графики, информация о тепловой нагрузке по видам теплового потребления, а также по отдельным потребителям тепловой энергии (тепловые пункты и др.);

Статистическая информация за год, предшествующий году проведения энергетического обследования (производство и отпуск тепловой энергии в течение года, затраты топлива при этом, расход теплоносителя и подпиточной воды, располагаемый напор в узловых точках тепловых сетей, температура наружного воздуха и теплоносителя в подающих и обратных трубопроводах тепловых сетей на выводах котельных, температура грунта на глубине, соответствующей расположению оси трубопроводов тепловых сетей и т.д.);

Результаты проведения и обработки результатов испытаний тепловых сетей для определения тепловых потерь теплопередачей через тепловую изоляцию трубопроводов, а также их основных гидравлических характеристик;

Информация о конструкциях трубопроводов тепловых сетей по видам их прокладки и типам примененных изоляционных материалов, техническое состояние изоляции трубопроводов с целью оценки ее замены на отдельных участках, а также о сроках эксплуатации отдельных участков тепловых сетей;

Информация об оснащении системы теплоснабжения приборами учета отпускаемой и потребляемой тепловой энергии и теплоносителя;

Материалы разработки энергетических характеристик тепловых сетей (системы теплоснабжения);

Информация о частоте и характере повреждений тепловых сетей и оборудования.

1.15. Технической основой проведения энергетического обследования в системах электроснабжения являются:

Проектная и исполнительная документация по воздушным и кабельным электрическим сетям, подстанциям и другим сооружениям;

Эксплуатационная документация;

Статистическая информация за год, предшествующий году проведения энергетического обследования (баланс электрической энергии; величина потерь по элементам; компенсация реактивной энергии; показатели качества электрической энергии);

Информация по видам прокладки и сроках эксплуатации отдельных участков электрических сетей;

Информация об оснащении системы электроснабжения приборами учета отпускаемой и потребляемой электрической энергии;

Информация о частоте и характере повреждений электрических сетей и оборудования.

1.16. Техническая программа и методика должны быть согласованы с органом государственного энергетического надзора до начала энергетического обследования.

1.17. По результатам обследования составляется технический отчет с выводами и мероприятиями по повышению энергоэффективности системы энергоснабжения.

1.18. Технический отчет о проведенном энергетическом обследовании, выводы и мероприятия по повышению энергоэффективности обследованной системы централизованного теплоснабжения или части ее (отопительные котельные; тепловые сети) представляются обследуемой организации.

В десятидневный срок после подписания отчета о проведенном обследовании в орган государственного энергетического надзора по месту нахождения обследованной энергетической организации передаются энергетические паспорта (приложения 3, 4, 5 к настоящей Методике).

2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ КОММУНАЛЬНЫХ

ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЕЛЬНЫХ

Обследование может носить характер комплексного, при котором выявляются и анализируются как показатели в целом по теплоснабжающему предприятию, так и по его отдельным котельным.

Отопительные котельные с годовым потреблением топливно-энергетических ресурсов, приведенных к условному топливу, 6 тысяч и более тонн условного топлива (т у.т.) обследуют, как правило, в полном объеме энергетического обследования; котельные малой мощности (до 6 тыс. т у.т. в год) могут быть обследованы по сокращенной программе в составе обследования предприятия в целом.

Ниже приводятся показатели, характеризующие энергетическую эффективность коммунальных отопительных котельных, и методы их определения при энергетических обследованиях.

2.1. Первичные, очередные, внеочередные обследования и экспресс-обследования

2.1.1. Для оценки эффективности использования топлива и энергии при проведении обследования применяется показатель удельных потерь энергоэффективности при отпуске тепла котельной (DB пот), определяемый по формуле:

где DB эр, DB рек и DB уч - значения возможного снижения расхода условного топлива за год, т у.т., за счет соответственно:

Повышения уровня эксплуатации и ремонта оборудования;

Реконструкции и модернизации элементов оборудования;

Совершенствования технического учета и отчетности, энергетического анализа, усиления претензионной работы с поставщиками топлива;

Q отп - отпуск тепловой энергии, Гкал.

Значение DB пот характеризует выявленный при обследовании топливный эквивалент потенциала энергосбережения DB эн.сб в пересчете на условное топливо:

DB эн.сб = DB пот Q отп 10 - 3 , т у.т. (2)

2.1.2. Показатель DB эр рассчитывается на основе отчетных данных за последний календарный год.

2.1.3. Значение DB эр в пересчете на условное топливо, соответствует превышению фактических удельных расходов топлива на отпускаемую тепловую энергию B отп над номинальным значением B отп(ном) :

DB эр = (B отп - B отп(ном)) Q отп 10 - 3 , кг у.т./Гкал (3)

Номинальные значения удельного расхода топлива отражают минимальный уровень затрат энергоресурсов для конкретной котельной на отпуск тепловой энергии потребителям при отсутствии упущений в эксплуатационном обслуживании и ремонте оборудования и при фактических за отчетный период:

Составе работающих котлов;

Значениях внешних факторов, не зависящих от деятельности эксплуатационного и ремонтного персонала (структура и качество сожженного топлива, температура воды в источнике водоснабжения и наружного воздуха и т.д.).

При разработке нормативно-технической документации по теплоиспользованию (НТД ТИ) определяется среднегодовое значение резерва тепловой экономичности по отпуску тепловой энергии и разрабатываются конкретные адресные мероприятия по их реализации, как правило, в полном объеме в течение срока действия документации.

Составляющие потерь энергоэффективности DB i ; рассчитываются на основе оценки влияния на эффективность топливоиспользования отклонений следующих фактических показателей функционирования агрегатов от нормативных значений:

Кпд брутто котла (котельной установки);

Коэффициент избытка воздуха;

Присосы воздуха в топочную камеру, конвективную шахту, газоходы котлов;

Температура уходящих газов за последней поверхностью нагрева конвективной шахты (перед дымососом);

Затраты электроэнергии на механизмы собственных нужд (питательные насосы котлов, дутьевые вентиляторы, дымососы);

Расходы тепловой энергии на собственные нужды (мазутное хозяйство, размораживающее устройство, калориферная установка, отопление и вентиляция производственных зданий и сооружений).

Значения DB i характеризуют направления реализации резервов повышения энергоэффективности котельной. Примерная форма, заполняемая при анализе показателя DB эр и его составляющих DB i , приведена в приложении 2.

При отсутствии в котельной, утвержденной НТД, ТИ допускается использование информации из режимных карт, по проектным данным, результатам экспресс-испытаний.

2.1.4. Значение DB рек принимается по проекту реконструкции агрегата (узла).

2.1.5.Эффект внедрения рекомендаций по совершенствованию технического учета DB уч принимается по экспертной оценке. Если рекомендации касаются улучшения претензионной работы с поставщиками топлива, DB уч численно равняется значению его недогруза.

2.2. Определение энергосберегающего потенциала

Энергосберегающий потенциал котельной определяется по следующим направлениям:

Анализ состава оборудования, условий топливо- и водоснабжения;

Оценка состояния технического учета и отчетности, нормирования и анализа показателей топливоиспользования;

Анализ состояния оборудования, эффективности работы элементов технологической схемы, ее особенности и анализ оптимальности тепловой схемы;

Анализ выполнения мероприятий по реализации резервов тепловой экономичности;

Составление топливно-энергетического баланса котельной, анализ работы и режимы отпуска тепла котельной в соответствии с режимными картами в базовом году (предыдущему году обследования) и текущем отопительном периоде.

2.2.1. Анализ состава оборудования, условий топливо- и водоснабжения, особенностей тепловой схемы.

По этому разделу программы рассматриваются нижеследующие вопросы.

2.2.1.1. Состав основного и вспомогательного оборудования, табл.1;

Основное и вспомогательное оборудование _________________________ котельной

и его краткая техническая характеристика

Таблица 1

В.Г. Хромченков, В.А. Рыженков, Ю.В. Яворовский
Московский энергетический институт (технический университет)

АННОТАЦИЯ

В статье обобщены результаты проведенных обследований участков тепловых сетей системы теплоснабжения жилищно-коммунальной сферы с анализом существующего уровня потерь тепловой энергии в тепловых сетях.

1. ВВЕДЕНИЕ

Задачей энергоаудита является:

1) определение источников и причин потерь энергии и нерационального использования энергоресурсов, а также их количественное определение;

2) разработка энергосберегающих мероприятий, выполненная на основании проведенного анализа энергопотребления и технико-экономических расчетов.

На работу системы теплоснабжения ЖКХ страны расходуется более 20 % добываемого топлива. По разным оценкам экономия топлива в данной системе может составить от 30 до 60 %.

Аудит системы теплоснабжения включает в себя аудит источника тепла; аудит транспорта тепла и аудит потребителя тепла. При проведении энергоаудита, необходимо учитывать особенности функционирования каждой из систем.

2. ПОТЕНЦИАЛ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

2.1. Источник тепла

Возможности энергосбережения на источнике весьма ограничены. Даже капитальная модернизация котельной, связанная с заменой старого котельного оборудования на новое, позволит снизить потери топлива (на газовых котельных) на 3-5 % в зависимости от состояния котлов. С учетом возможных схемных и других решений, направленных на энергосбережение, можно на 2-5 % снизить расход тепла на собственные нужды котельной. В итоге максимальная суммарная экономия топлива может составить (как правило) не более 5-10 %. Обычное же значение экономии не превышает 3-5 %, причем чем крупнее котельная, тем меньшую величину относительной экономии можно получить.

2.2. Потребитель тепла

Основные энергосберегающие мероприятия, которые приводят к существенному снижению расхода тепла у промышленных и жилищно-коммунальных потребителей, известны. К ним в первую очередь относятся установка современных автоматизированных ИТП и повышение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий с установкой современных типов окон с

двойным и тройным остеклением стеклопакетами, что также резко снижает потери тепла с инфильтрацией. Суммарная экономия тепла, связанная только с реализацией этих мероприятий может составить 20-40 % в зависимости от состояния инженерных систем теплоснабжения зданий до модернизации, климатических условий данного региона и т.д.

2.3. Транспорт тепла

Основным мероприятием, связанным со снижением тепловых потерь при транспорте теплоносителя по протяженным трубопроводам является замена старой, пришедшей в негодность, тепловой изоляции на современную новую. Нередким случаем является и отсутствие тепловой изоляции вовсе. В случае неудовлетворительного состояния самих трубопроводов, что характеризуется количеством порывов, приходящихся на 1 км тепловой сети в течение года, целесообразно выполнить их замену. При этом широкое распространение в последние годы получил бесканальный метод прокладки труб с пенополиуретановой изоляцией в полиэтиленовой оболочке.

2.4. Особенности аудита системы теплоснабжения

Система транспорта теплоносителя связывает систему производства и потребления тепла в одно целое. Поэтому несмотря на то, что при проведении энергоаудита задача по определению потерь тепла в каждой из указанных систем решается локально и независимо друг от друга, при расчете физической и финансовой экономии необходимо рассматривать всю систему в целом с учетом взаимного влияния систем друг на друга, что далеко не всегда выполняется.

Два примера. При определении экономии тепла, в физических единицах, например? у потребителя, в результате предложенных в процессе энергоаудита энергосберегающих мероприятий, экономию финансовых средств и, как результат, сокращение срока окупаемости, очень часто определяют по стоимости тепла. Это правильно только в случае покупного тепла от внешнего источника. Как правило, котельные входят в состав МУП ЖКХ. В этом случае экономическая эффективность данного мероприятия должна определяться практически только по величине сэкономленного на источнике топлива, доля которого в структуре себестоимости составляет 30-40 %. Таким образом, срок окупаемости одного и того же мероприятия может отличаться очень сильно в зависимости от принадлежности источника тепла.

Второй пример. Для конкретного здания в соответствии с предложенным проектом, например, установки автоматизированного теплового пункта, рассчитана величина экономии тепла, полученная за счет исключения перетопов во время осеннего и весеннего периодов (Гкал). Действительно, для данного здания эта экономия в рассчитанном объеме имеет место. Однако при определении реальной экономии, как было отмечено выше, необходимо рассматривать всю систему теплоснабжения в целом. В связи с качественным регулированием отопительной нагрузки и постоянным расходом теплоносителя в системе его сокращение для конкретного здания приведет к увеличению расхода сетевой воды у других потребителей, не оборудованных автоматизированными ИТП. В конечном итоге это приведет к диссипации в том или ином объеме сэкономленного тепла. Таким образом, реальная экономия топлива в котельной может быть существенно ниже расчетного значения вплоть до отсутствия экономии.

3. ОСОБЕННОСТИ АУДИТА ТРАНСПОРТА ТЕПЛА

3.1. Определение тепловых потерь при транспорте теплоносителя

Одной из основных задач аудита транспорта тепла является определение потерь тепла в этом процессе, что является важной задачей, результаты решения которой оказывают серьезное влияние в процессе формирования тарифа на тепло. Знание этой величины позволяет также правильно выбирать мощности основного и вспомогательного оборудования ЦТП и, в конечном счете, источника тепла. Величина тепловых потерь при транспорте теплоносителя может стать решающим фактором при выборе структуры системы теплоснабжения с возможной ее децентрализацией, выборе температурного графика тепловой сети и др. Определение реальных тепловых потерь и сравнение их с нормативными значениями позволяет обосновать эффективность проведения работ по модернизации тепловой сети с заменой трубопроводов и/или их изоляции.

3.2. Нормативные потери тепла

До приказа Минпромэнерго № 265 от 4 октября 2005 года величина относительных тепловых потерь теплоснабжающими организациями принималась без достаточных на то обоснований. Обычно задавались значениями относительных тепловых потерь часто кратными пяти (10 и 15 %). В соответствии с указанным приказом все теплоснабжающие организации рассчитывают нормативные потери с поверхности изоляции трубопроводов, если нет данных по экспериментальному определению величины тепловых потерь. Нормируются также и потери тепла с утечками теплоносителя.

Нормативные потери тепла с поверхности изоляции трубопроводов напрямую учитывают основные влияющие факторы: длину трубопровода, его диаметр и температуры теплоносителя и окружающей среды. Не учитывают только фактическое состояние изоляции трубопроводов. Знание реальных тепловых потерь очень важно, так как они, как показал наш опыт, могут в несколько раз превышать нормативные значения. Такая информация позволит иметь представление о фактическом состоянии тепловой изоляции трубопроводов тепловой сети, определить участки с наибольшими тепловыми потерями и рассчитать экономическую эффективность замены трубопроводов. Кроме того, наличие такой информации позволит обосновать реальную стоимость 1 Гкал отпущенного тепла в региональной энергетической комиссии. Однако если тепловые потери, связанные с утечкой теплоносителя, можно определить по фактической подпитке тепловой сети при наличии соответствующих данных на источнике тепла, то определение реальных потерь тепла с поверхности изоляции трубопроводов является весьма непростой задачей.

3.3. Фактические потери тепла

В соответствии с для определения фактических тепловых потерь на испытываемых участках двухтрубной водяной тепловой сети и сравнения их с нормативными значениями должно быть организовано циркуляционное кольцо, состоящее из прямого и обратного трубопроводов с перемычкой между ними. Все ответвления и отдельные абоненты должны быть от него отсоединены, а расход на всех участках сети должен быть одинаков. При этом минимальный объем испытываемых участков по материальной характеристике должен быть не менее 20 % материальной характеристики всей сети, а перепад температур теплоносителя должен составлять не менее 8 °С. Таким образом должно образоваться кольцо большой протяженности (несколько километров).

Учитывая практическую невозможность проведения испытаний по данной методике и выполнения ряда ее требований в условиях отопительного периода, а также сложность и громоздкость, нами предложена и с успехом много лет используется методика тепловых испытаний, основанная на простых физических законах теплопередачи. Суть ее заключается в том, что, зная снижение («сбег») температуры теплоносителя в трубопроводе от одной точки измерения до другой при известном и неизменном его расходе, несложно вычислить потерю тепла на данном участке тепловой сети. Затем, при конкретных температурах теплоносителя и окружающей среды в соответствии с полученные значения тепловых потерь пересчитываются на среднегодовые условия и сравниваются с нормативными, также приведенными к среднегодовым условиям для данного региона с учетом температурного графика теплоснабжения. После этого определяется коэффициент превышения фактических потерь тепла над нормативными значениями.

В таблице представлены результаты обследования 5 участков тепловой сети г. Тюмень (кроме расчетов нормативных потерь тепла, нами также были выполнены измерения фактических тепловых потерь с поверхности изоляции трубопроводов). Первый участок представляет собой магистральный участок тепловой сети с большими диаметрами трубопровода и соответственно большим расходом теплоносителя. Все остальные участки сети - тупиковые. Потребителями тепла на втором и третьем участке являются 2- и 3-этажные здания, расположенные по двум параллельным улицам. Четвертый и пятый участки также имеют общую тепловую камеру, но если в качестве потребителей на четвертом участке имеются компактно расположенные относительно крупные 4- и 5-этажные дома, то на пятом участке - это частные одноэтажные дома, расположенные вдоль одной протяженной улицы.

| скачать бесплатно Особенности проведения энергоаудита систем теплоснабжения ЖКХ , В.Г. Хромченков, В.А. Рыженков, Ю.В. Яворовский,

Энергоаудит котельной позволяет выявить источники неоправданных затрат и потерь при выработке тепловой энергии, а также определить величину потенциала энергосбережения и сформировать методы его рациональной реализации. В процессе энергетического аудита котельной с помощью современных приборов определяются достоверные показатели работы ее устройств и оборудования.

Сравнение полученных данных с существующими нормами позволяет выявить и устранить причины несоответствия, посредством разработки и реализации комплекса энергосберегающих мероприятий.

Основные этапы энергоаудита котельной

1. Энергетическое обследование котельной начинается со сбора документальных сведений, включающих в себя технические параметры, используемого оборудования, себестоимость и тарифы на реализованную энергию, помесячные показатели денежных и топливных энергозатрат, количественных и качественных параметров поставляемого и резервного топлива, а также энергии выработанной и израсходованной на собственные нужды. Кроме того, документальная информация, предоставляемая за последние три года, может содержать техническую отчетность, упрощенные схемы снабжения потребителей и учета энергоносителей. На этом же этапе определяются точки замеров энергии.
2. На этапе визуально-инструментального обследования теплообменников, деаэраторов, технологических трубопроводов и прочего оборудования котельной восполняется недостаток сведений в отношении количественных и качественных параметров используемых энергоресурсов, а также производится оценка эффективности энергопотребления. В процессе обследования котельной применяются цифровые и ультразвуковые стационарные и мобильные приборы, позволяющие максимально точно произвести требуемые виды замеров.
3. Следующим этапом предусматривается расчет показателей, отражающих режим функционирования котельной, основанный на данных полученных в ходе замеров. Кроме того, обрабатывается вся документальная информация, и анализируются результаты визуально-инструментального обследования для оценки экономической эффективности энергопотребления.
4. Завершающий этап энергоаудита предусматривает разработку рекомендаций и плана энергосберегающих мероприятий, направленных на рациональное энергопотребление, способствующих повышению энергоэффективности и минимизации энергозатрат. По результатам проведенного обследования составляется отчет и «энергетический паспорт» котельной.

Наши преимущества

Высокое качество осуществляемых нами мероприятий в рамках энергоаудита, обеспечивается наличием:

• современных приборов необходимых для проведения энергетического обследования;
• штатных сертифицированных специалистов;
• демократичной ценовой политики;
• документально гарантируемых сроков исполнения;
• индивидуального подхода, учитывающего специфику каждого конкретного предприятия.