ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ КОТЕЛЬНЫХ

3.1.1. Общий расход теплоты на собственные нужды котельной определяется расчетным или опытным путем исходя из потребностей конкретного теплоисточника, как сумма расходов теплоты (пара) на отдельные элементы затрат:

потери теплоты на нагрев воды, удаляемой из котла с продувкой;

расход теплоты на подогрев мазута в железнодорожных цистернах, мазутохранилищах, расходных емкостях;

расход теплоты в паровых форсунках на распыление жидкого топлива;

расход теплоты на технологические процессы подготовки воды;

расход теплоты на отопление помещений котельной и вспомогательных зданий;

расход теплоты на бытовые нужды персонала;

прочие.

(3.3)

где Q_снi - потери теплоты на i -й элемент собственных нужд, ГДж (Гкал);

n - количество элементов затрат на собственные нужды.

При расчетах собственные нужды котлов отнесены к статье нужд котельной, при этом принимается к.п.д. котла брутто.

Доля теплоты на собственные нужды котельной определяется по формуле:

K_сн = Q_сн / Q_выр, (3.4)

или

K_сн = 1 - Q_отп / Q_выр. (3.5)

3.1.2. Расход и количество теплоты, отпускаемой на отопление зданий котельной, мазутонасосной и других производственных зданий определяется в соответствии с разделом 2.

3.1.3. Расход теплоты на растопку паровых котлов, МВт (Гкал/ч) определяется по формуле:

Q_ораст = K_растQ_оk, (3.6)

где Q_оk - теплопроизводительность котла, МВт (Гкал/ч);

K_раст - показатель потери теплоты, принимается равным 0,3 ч при простое котла до 12 ч (из горячего состояния) и 0,65 ч - при простое свыше 12 ч (из холодного состояния).

Потери теплоты при растопке водогрейных котлов принимаются равными 0,9 аккумулирующей способности обмуровки. В табл. 1 Прил. 2 приведены потери теплоты при растопке некоторыми типами водогрейных котлов.

Потери теплоты при растопке котла за расчетный период. ГДж (Гкал), определяются:

(3.7)

(3.7а)

где K_растi - показатель потерь теплоты для i -ой растопки;

n - количество растопок для котла в расчетном периоде.

Потери теплоты при растопке водогрейных котлов принимаются равными 0,9 аккумулирующей поверхности обмуровки. В табл. 1 Прил. 2 приведены потери теплоты некоторыми типами котлов при растопке.

3.1.4. Потери теплоты на технологические нужды химводоочистки при отсутствии охладителя выпара (при наличии охладителя выпара в расчете используется первая часть формулы), ГДж (Гкал), определяются по формуле:

Q_хво = K_хвоK_взG_хвоC_в (t" - t') Z_хво ·10^-3 + 0,004 G_d (I_вып - I') Z_d ·10^-3, (3.8)

где K_хво - удельный расход воды на собственные нужды ХВО, т исходной воды на 1 т химически очищенной воды, принимается по табл. 2 Прил. 3;

K_вз - поправочный коэффициент, принимаемый 1 при наличии бака взрыхления и 1,2 при его отсутствии;

G_хво - производительность ХВО, т/ч;

C_в - теплоемкость воды, 4,187 кДж/(кг·°С) [1 ккал/(кг·°С)];

t", t' - соответственно температура сырой воды после водоподогревателя и исходной воды, °С;

Z_хво, Z_d - продолжительность работы соответственно ХВО и деаэратора в расчетном периоде, ч;

G_d - производительность деаэратора, т/ч;

I_вып, I' - энтальпия соответственно выпара из деаэратора и исходной воды, кДж/кг (ккал/кг).

3.1.5. Потери теплоты с продувочной водой, ГДж (Ткал), зависят от периодичности и продолжительности продувки котла и определяются по формуле:

(3.9)

или

Q_прод = K_продQ_кот, (3.10)

в формулах (3.9) и (3.10):

Q_ki, Q_кот - количество теплоты, ГДж (Гкал), выработанное за планируемый период соответственно котлом и котельной в целом;

n - количество котлов;

K_прод - коэффициент продувки, определяется в зависимости от величины продувки:

Величина продувки Р, %	Коэффициент продувки Kпрод
непрерывная	0,01
	0,0035
	0,007
	0,0105

Средневзвешенная величина продувки котлов по котельной, %, определяется за планируемый период по формуле:

(3.11)

где P_i - величина продувки i -го котла в планируемом периоде, %.

3.1.6. Потери теплоты баками различного назначения (декарбонизаторы, баки-аккумуляторы и пр.), ГДж (Гкал), определяются по формуле:

(3.12)

(3.12а)

где q_бi - норма плотности теплового потока через поверхность бака, Вт/м² (ккал/м²), принимается по СНиП 2.04.14-88 [15];

F_бi - поверхность бака, м²;

Z_бi - продолжительность работы бака в планируемом периоде, ч;

n - количество баков;

K ₁ - пересчетный температурный коэффициент, определяется по соотношению:

(3.13)

где t_г, t_i - соответственно температура горячей воды в баке и усредненная температура воздуха в помещении за планируемый период, °С.

Плотности теплового потока через изоляцию баков-аккумуляторов при температуре воды в баке 65 °С и температуре окружающего воздуха 5 °С приведены в табл. 3 Прил. 2.

3.1.7. Количество теплоты, расходуемое на хозяйственно-бытовые нужды ГДж (Гкал), определяется по формуле:

Q_x = (a_qnK_q + am) C_в ρ _в (t_г - t_c) ZN ·10^-3, (3.14)

где: a_q - норма расхода горячей воды на одну душевую сетку, принимается 0,27 м³/смену в соответствии с [9];

n - количество душевых сеток;

K_q - коэффициент использования душевых, определяется практическим путем, при отсутствии данных принимается 1;

a - норма расхода горячей воды на 1 человека в смену, при отсутствии данных принимается 0,0141 м³/(чел./смену) в соответствии с [9];

m - число работающих человек в смену;

C_в - теплоемкость воды, 4,187 кДж/(кг·°С) [1 ккал/(кг·°С)];

ρ _в - плотность воды, 1000 кг/м³;

t_г, t_c - соответственно температура горячей и исходной (водопроводной) воды, °С;

Z - продолжительность планируемого периода, сут.;

N - количество смен.

3.1.8. Количество теплоты, требуемое для нужд мазутного хозяйства, ГДж (Гкал), определяется как сумма потерь теплоты для обогрева мазута в резервуарах, мазутопроводах, при сливе и паровом распыливании:

Q_т = Q_сл + Q_хр + Q_п + Q_пг + Q_р, (3.15)

где Q_сл - потери теплоты со сливом мазута, ГДж (Гкал);

Q_хр - потери теплоты при хранении мазута, ГДж (Гкал);

Q_п - расход теплоты на подогрев мазута, ГДж (Гкал);

Q_пг - потери теплоты на обогрев мазутопроводов, ГДж (Гкал);

Q_р - потери теплоты при распыливании мазута, ГДж (Гкал).

3.1.9. Удельное количество теплоты на разогрев мазута при сливе, кДж/т (ккал/т), определяется по соотношению:

q_сл = 1884,5(t_k - t_Н)(1 + 10 K_rZ_сл /ρ _М); (3.16)

[ q_сл = 450(t_k - t_Н)(1 + 10 K_rZ_сл /ρ _М)], (3.16а)

где t_Н - начальная температура мазута в цистерне, °С, при отсутствии данных принимается равной от 0 до -2 °С для южного пояса, от -7 до -10 °С - для северного пояса, от -10 до -15 °С - для Сибири (через 7 сут. после наполнения температура мазута в цистерне равна температуре наружного воздуха);

t_k - конечная температура подогрева мазута в цистерне, °С, принимается по табл. 4 Прил. 2 в зависимости от марки мазута;

K_r - коэффициент охлаждения, принимается 1,55 для 60-тонной, 1,71 - для 50-тонной, 2,26 - для 25-тонной цистерны;

Z_сл - фактическое время разогрева и слива из цистерны, ч, принимается по табл. 5 Прил. 2;

ρ _М - плотность мазута, т/м³.

3.1.10. Удельные потери теплоты при хранении мазута, кДж/т (ккал/т), определяются по формуле:

q_хр = 2520 FK (t_k - t_н) Z_хр /(ρ _мV); (3.17)

[ q_хр = 602 FK (t_k - t_н) Z_хр /(ρ _мV)], (3.17а)

где F - поверхность охлаждения резервуара, м², принимают по паспортным или фактическим данным;

K - коэффициент теплопередачи стенок резервуара, Вт/(м²·°С) [ккал/м²·ч·°С], принимается 6,98 Вт/(м²·°С) [6 ккал/(м²·ч·°С)] для металлических неизолированных резервуаров, соответственно для изолированных 3,49 (3) и 0,314 (0,27) для подземных резервуаров;

t_н - температура наружного воздуха, °С, принимается как средняя для заданного периода (для подземных 5 °С);

Z_хр - время хранения, ч;

V - емкость резервуара, м³.

Расход пара на подогрев мазута в мазутоподогревателях или расходных емкостях приведен в табл. 6 Прил. 2.

При отсутствии данных для расчета расход пара давлением 1 - 1,2 МПа и температурой 220 - 250°С на разогрев, слив и зачистку 10 железнодорожных систем емкостью 50 т принимается равным 7,65 т/ч (85 - 120 кг/т); расход пара на сливные лотки для 10 м двухпутной эстакады 0,1 т/ч, на промежуточные емкости объемом 200 м³ - 0,6 т/ч, 400 м³ - 1,2 т/ч, 600 м³ - 1,8 т/ч, 1000 м³ - 2 т/ч.

3.1.11. Расход теплоты на обогрев мазутопроводов, Вт (ккал/ч), определяется по формуле:

Q_от = ql β, (3.18)

где q - плотность теплового потока от мазутопровода в окружающую среду, Вт/м, принимают по нормам плотности теплового потока (СНиП 2.04.14-88*);

l - длина паропровода, обогревающего мазутопровод, м;

β - коэффициент, учитывающий потери теплоты опорами, арматурой, компенсаторами, принимается 1,15 для бесканальной прокладки, 1,2 - для прокладки на открытом воздухе, в непроходных каналах для стальных трубопроводов диаметром до 150 мм на подвижных опорах - 1,2, на подвесных опорах - 1,05.

Количество теплоты на обогрев мазутопровода, ГДж (Гкал), определяется по формуле:

Q_m = 3,6 Q_отZ_m ·10^-6; (3.19)

[ Q_m = Q_отZ_m ·10^-6], (3.19а)

где: Z_m - продолжительность обогрева, ч.

3.1.12. Потери теплоты на паровое распыливание мазута, ГДж (Гкал) определяются по формуле:

Q_р = q_пB_т (I_п - I_пв)·10^-3, (3.20)

где q_п - удельный расход пара на распыливание, кг/кг мазута, принимается равным 0,3 для напорных форсунок, 0,02 - 0,03 - для паромеханических форсунок;

B_т - количество распыляемого мазута, т;

I_п, I_пв - энтальпия соответственно пара и питательной воды, кДж/кг (ккал/кг).

3.1.13. Количество теплоты, требуемое на обдувку поверхностей нагрева паровых котлов, ГДж (Гкал), определяется по формуле:

(3.21)

где: - средняя паропроизводительность i -го котла, т/ч;

K_обд - коэффициент обдувки, принимаемый равным 0,003 при паропроизводительности котла 10 т/ч и выше и 0,002 - 0,003 - при паропроизводительности менее 10 т/ч;

Z_i - продолжительность работы котла, ч;

I_п, I_пв - энтальпия соответственно пара и питательной воды, кДж/кг (ккал/кг);

n - количество котлов.

3.1.14. Количество теплоты, требуемое на обмывку котлов, ГДж (Гкал), определяется:

Q_об = 3,6 K_обмQ_оkZ_обм; (3.22)

[ Q_об = K_обмQ_оkZ_обм ], (3.22а)

где Q_оk - теплопроизводительность котла, МВт (Гкал/ч);

K_обм - коэффициент обмывки, принимается 0,15 - 025;

Z_обм - продолжительность обмывки в планируемом периоде, ч.

3.1.15. Прочие и неучтенные потери (опробование предохранительных клапанов, потери с утечками и парением, потери через изоляцию трубопроводов и пр.), ГДж (Гкал), принимаются равными:

для открытой системы теплоснабжения

Q_пр = 0,02 Q_выр; (3.23)

для закрытой системытеплоснабжения

Q_пр = 0,01 Q_выр. (3.24)

3.1.16. При отсутствии данных для определения расходов теплоты на собственные нужды используются нормативы расхода теплоты по элементам затрат, приведенные в табл. 7 Прил. 2.