Какие величины нужно измерить для определения отпущенной тепловой мощности

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая Методика выполнения измерений (МВИ) предназначена для использования на источниках тепла (тепловых электростанциях, котельных) при организации и выполнении измерений с приписанной погрешностью количества тепловой энергии, отпускаемой в паровые системы теплоснабжения.

Измерительная информация по количеству тепловой энергии используется при ведении технологического режима работы систем теплоснабжения оператором-технологом, контроле за качеством теплоснабжения и учете количества тепловой энергии, отпускаемой в паровые системы теплоснабжения от источника тепла.

Термины и определения приведены в приложении А.

2 СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ

2.1 Измеряемым параметром является количество тепловой энергии, отпускаемой с паром по каждой магистрали теплоснабжения, отходящей от источника тепла.

2.2 Настоящая Методика распространяется на паровые системы теплоснабжения, имеющие следующие характеристики:

— диаметры паропроводов от 100 до 1000 мм;

— давление пара от 0,4 до 14 МПа;

— температуру пара от 180 до 540 °С.

3 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1 Измерение количества тепловой энергии осуществляется рассредоточенными измерительными системами, составные элементы которых находятся в различных внешних условиях.

3.2 Основной величиной, влияющей на измерительные системы количества тепловой энергии, является температура окружающей среды, остальные влияющие величины несущественны.

Диапазон изменения температуры окружающей среды приведен в таблице 1.

Диапазон изменения температуры окружающей среды, °С

Первичный измерительный преобразователь расхода, давления

Вторичный измерительный прибор расхода, температуры, давления

Агрегатные средства (АС) измерительно-информационной системы (ИИС), тепловычислитель

4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

4. 1 Характеристиками погрешности измерений являются пределы относительной погрешности измерений количества тепловой энергии, отпускаемой в паровые системы теплоснабжения за сутки и месяц.

4.2 Настоящая Методика обеспечивает измерение количества тепловой энергии, отпускаемой в двухтрубные и однотрубные паровые системы теплоснабжения с характеристиками, приведенными в разделе 2 настоящего РД, со значениями пределов относительной погрешности измерений (таблица 2 ) во всем диапазоне изменений влияющей величины (см. раздел 3 настоящей Методики).

Паровая система теплоснабжения

Предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии, %

1. Измерительные системы с регистрирующими приборами:

а) с дифференциально-трансформаторной схемой

б) с нормированным токовым сигналом связи

2. Измерительно-информационные системы (ИИС), измерительные системы с тепловычислителями

5 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

5.1 Измерения количества тепловой энергии являются косвенными измерениями, при которых количество тепловой энергии определяется на основании измерений расхода или количества, температуры и давления теплоносителя.

5.2 На источниках тепла широкое распространение получили измерительные системы, структурные схемы которых приведены на рисунках 1 — 3 :

— измерительные системы с регистрирующими приборами (см. рисунки 1 и 2);

— измерительно-информационные системы и измерительные системы с тепловычислителями (см. рисунок 3).

5.3 Средства измерений (СИ), применяемые в измерительных системах количества тепловой энергии, приведены в приложении Б .

а) Структурная схема измерительной системы расхода пара, конденсата

б) Структурная схема измерительной системы температуры теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе холодной воды

в) Структурная схема измерительной системы давления теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе холодной воды

1 — измерительная диафрагма; 1а — первичный измерительный преобразователь расхода; 1 б — вторичный измерительный регистрирующий прибор расхода; 2 — первичный измерительный преобразователь температуры; 2а — вторичный измерительный регистрирующий прибор температуры; 3 — первичный измерительный преобразователь давления; 3а — вторичный измерительный регистрирующий прибор давления; 5 — трубные проводки; 6 — линии связи

Рисунок 1 — Структурные схемы измерительных систем количества тепловой энергии с регистрирующими приборами с дифференциально-трансформаторной схемой связи

в) Структурная схема измерительной системы давления теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе холодной воды

1 — измерительная диафрагма; 1а — первичный измерительный преобразователь расхода; 1б — блок извлечения корня; 1в — вторичный измерительный, регистрирующий прибор расхода; 2 — первичный измерительный преобразователь температуры; 2а — вторичный измерительный регистрирующий прибор температуры; 3 — первичный измерительный преобразователь давления; 3а — вторичный измерительный регистрирующий прибор давления; 5 — трубные проводки; 6 — линии связи

Рисунок 2 — Структурные схемы измерительных систем количества тепловой энергии с регистрирующими приборами с нормированным токовым сигналом связи

1 — измерительная диафрагма; 1a, 1б — первичный преобразователь расхода; 2 — первичный измерительный преобразователь температуры; 3 — первичный измерительный преобразователь давления; 4 — агрегатные средства ИИС; 4а — устройство связи с объектом; 4б — центральный процессор; 4в — средство представления информации; 4г — регистрирующее устройство; 5 — тепловычислитель; 6 — линии связи; 7 — трубные проводки

Рисунок 3 — Структурные схемы (ИИС), измерительные системы количества тепловой энергии с тепловычислителями

6 ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1 Подготовка к выполнению измерений заключается в осуществлении комплекса мероприятий по вводу измеритель ных систем в эксплуатацию, основными из которых являются:

— проведение поверки СИ;

— проверка правильности монтажа в соответствии с про ектной документацией;

— проведение наладочных работ;

— введение измерительных систем в эксплуатацию.

7 ОБРАБОТКА И ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

7.1 Определение количества тепловой энергии, отпущенной потребителям с паром от источника тепла, осуществля ется в соответствии с [ 5 ] и МИ 2451-98 [ 9 ].

7.2 Количество тепловой энергии, отпущенной потреби телям по магистралям за сутки, Q _с (МДж) при применении регистрирующих приборов рассчитывается по формулам:

— для двухтрубной магистрали:

— для однотрубной магистрали:

где D _п — количество (масса) пара, поданное по паропроводу за сутки, т;

G _к — количество (масса) конденсата, возвращенного по конденсатопроводу за сутки, т;

h _п , h _к и h _хв — среднесуточное значение энтальпии теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе и трубопроводе холодной воды, кДж/кг.

Количество теплоносителя определяется путем обработки диаграмм регистрирующих приборов расхода и расчета действительного значения количества (массы) теплоносите ля по среднесуточным значениям температуры и давления теплоносителя.

Среднесуточные значения температуры и давления определяются путем обработки суточных диаграмм регистрирующих приборов планиметрами (мерными линейками).

Энтальпии теплоносителя и холодной воды определяются в соответствии с данными НД ГСССД по среднесуточным значениям температуры и давления теплоносителя и холодной воды.

Обработку результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии в виде выходных форм следует производить на ПЭВМ по специальной программе, реализующей указанный выше алгоритм — см. формулы (1) и (2).

7.3 Количество тепловой энергии, отпущенное потребителям по магистралям за сутки, при применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями Q _с иис (МДж) рассчитывается по формулам:

— для двухтрубной магистрали:

— для однотрубной магистрали:

где i — интервал расчета количества тепловой энергии, ч;

n — число интервалов расчета количества тепловой энергии в сутки;

D _{п i} — количество (масса) пара, поданное по паропроводу за i -й интервал времени, т;

G _{к i} — количество (масса) конденсата, возвращенного по конденсатопро воду за i -й интервал времени, т;

h _{п i} , h _{к i} , h _{хв i} — энтальпии теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе холодной воды за i -й интервал времени, кДж/кг.

Энтальпии теплоносителя и холодной воды определяются по средним значениям температуры, давления теплоносителя и холодной воды за интервал усреднения по формулам определения энтальпии теплоносителей МИ 2412-97 [8] и МИ 2451-98 [9].

Средние значения расхода, температуры, давления теплоносителя и температуры холодной воды за интервал усреднения X _ср рассчитываются по формуле

где X_i — текущее (мгновенное) значение измеряемого параметра;

к — число периодов опроса датчика за интервал усреднения.

При применении ИИС в соответствии с РД 34.09.454 [12] период опроса датчиков составляет не более 15 с, а интервал усреднения параметров (расчета количества тепловой энергии) равен 0,25 ч.

При применении измерительных систем с тепловычислителями период опроса датчиков и интервал расчета количества тепловой энергии устанавливаются при проектировании или программировании тепловычислителей, при этом период опроса датчиков должен составлять не более 15 с, а интервал расчета количества тепловой энергии равен 0,25 ч. При применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями обработка результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии производятся автоматически.

7.4 Количество тепловой энергии, отпущенное потребителям по двухтрубной и однотрубной магистралям за месяц (за n суток), Q _м (МДж) определяется по формуле

где Q _{с i} — количество тепловой энергии, отпущенное по магистрали за i -е сутки, МДж;

п — число суток в месяце.

7.5 Измерения массового расхода, температуры и давления теплоносителей и холодной воды осуществляются в соответствии с РД 153-34.0-11.343-00 [ 15 ] , РД 153-34.0-11.345-00 [ 16 ], РД 153-34.0-11.344-00 [ 17 ], РД 153-34.0-11.350-00 [ 18 ], РД 153-34.0-11.351-00 [ 19 ] и РД 153-34.0-11.349-00 [ 20 ].

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результаты измерений количества тепловой энергии на источнике тепла должны быть оформлены следующим образом.

8.1 При применении измерительных систем с регистрирующими приборами:

— носитель измерительной информации по параметрам теплоносителей — лента (диаграмма) регистрирующих приборов;

— результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителей и расчета количества тепловой энергии на ПЭВМ представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;

— выходные формы согласовываются с потребителем тепловой энергии.

8.2 При применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями:

— носителем измерительной информации по параметрам теплоносителя, результатам расчета количества тепловой энергии является электронная память АС ИИС и тепловычислителей;

— результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителя и расчета количества тепловой энергии индицируются на средствах представления информации и представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;

— объем представления информации определяется при проектировании ИИС и разработке тепловычислителей, а выходные формы согласовываются с потребителем тепловой энергии.

9 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА

Подготовка измерительных систем количества тепловой энергии к эксплуатации осуществляется электрослесарем-прибористом с квалификацией не ниже 4-го разряда, а их обслуживание — дежурным электрослесарем-прибористом. Обработка диаграмм регистрирующих приборов осуществляется техником, а вычисление результатов измерений количества тепловой энергии — инженером ПТО.

10 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

При монтаже, наладке и эксплуатации измерительных систем количества тепловой энергии должны соблюдаться требования РД 34.03.201-97 [23] и РД 153-34.0-03.150-00 [24].

Приложение А

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

Примечание — По способу индикации значений измеряемой величины измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие

Первичный измерительный преобразователь

Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы)

Техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи и имеющее нормированные метрологические характеристики

Совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.

Примечание — В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др.

Агрегатное средство измерений

Техническое средство или конструктивно законченная совокупность технических средств с нормируемыми метрологическими характеристиками и всеми необходимыми видами совместимости в составе измерительной информационной системы

Измерительная система (средство измерений), предназначенная для измерения количества теплоты

ГОСТ Р 51-649-2000 [ 22 ]

Средство измерений, предназначенное для определения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя

ГОСТ Р 51-649-2000 [ 22 ]

Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной

Методика выполнения измерений

Установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом

Процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям

Приписанная характеристика погрешности измерений

Характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной методики

Приложение Б

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Основная допускаемая приведенная погрешность, ± %

Измерительные системы с регистрирующими приборами с дифференциально-трансформаторной схемой связи

Диафрагма камерная типа ДКС

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Манометр дифференциальный мембранный ДМ 3583М

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Прибор автоматический с дифференциально-трансформаторной схемой КСД-2

1,0 (по показаниям);

1,0 (по регистрации)

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Термопреобразователь сопротивления ТСП

ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)

Термопреобразователь сопротивления ТСМ

ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)

Мост автоматический показывающий регистрирующий КСМ-2

0,5 (по показаниям);

1,0 (по регистрации)

ПО «Львовприбор» (г. Львов)

Преобразователь измерительный избыточного давления МЭД 22331

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Прибор автоматический с дифференциально-трансформаторной схемой КСД-2

1,0 (по показаниям);

1,0 (по регистрации)

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Планиметр полярный ПП-М

0,5 измеренной площади

ПО «Львовприбор», кооператив «Темп» (г. Львов)

Измерительные системы с регистрирующими приборами с нормированным токовым сигналом связи

Диафрагма камерная типа ДКС

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Преобразователь разности давления «Сапфир 22М-ДД»

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Блок извлечения корня БИК 36М

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Прибор регистрирующий одноканальный РП-160М

0,5 (по показаниям);

1,0 (по регистрации)

ПО «Львовприбор» (г. Львов)

Термопреобразователь сопротивления ТСП

ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)

Термопреобразователь сопротивления ТСМ

ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)

Мост автоматический показывающий регистрирующий КСМ-2

0,5 (по показаниям);

1,0 (по регистрации)

ПО «Львовприбор» (г. Львов)

Преобразователь избыточного давления «Сапфир 22М-ДИ»

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Прибор регистрирующий одноканальный РП-160М

0,5 (по показаниям);

1,0 (по регистрации)

ПО «Львовприбор» (г. Львов)

Планиметр полярный ПП-М

0,5 измеренной площади

ПО «Львовприбор», кооператив «Темп» (г. Львов)

Измерительно-информационные системы, измерительные системы с тепловычислителями

Диафрагма камерная типа ДКС

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Агрегатные средства ИИС

Теплоэнергоконтро лер ТЭКОН-10

ИВП «Крейт» (г. Екатеринбург)

Измерительный преобразователь разности давления «Сапфир 22 М-ДД»

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Преобразователь избыточного давления Сапфир 22М-ДИ»

ЗАО «Манометр» (г. Москва)

Термопреобразователь сопротивления ТСП

ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)

Термопреобразователь сопротивления ТСМ

ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)

Примечание — Допускается применение других СИ с основными допускаемыми приведенными погрешностями, не превышающими указанных в таблице.

Список использованной литературы

2 . ГОСТ 8.207-76 . ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Метод обработки результатов наблюдений. Основные положения.

3 . ГОСТ 8.563.1-97 . ГСИ. Межгосударственный стандарт. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия.

4 . ГОСТ 8.563.2-97 . ГСИ. Межгосударственный стандарт. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств.

5 . Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. — М.: МЭИ, 1995.

6 . РМГ 29-99 . ГСОЕИ. Метрология. Основные термины и определения.

7 . МИ 1317 -86. ГСИ. Методические указания. Результаты и характеристики погрешности измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

8 . МИ 2412-97 . ГСИ. Рекомендация. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.

9 . МИ 2451-98 . ГСИ. Рекомендация. Паровые системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.

10 . МИ 2377 -96. ГСИ. Рекомендация. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.

11 . МИ 2553-99 . ГСИ. Рекомендация. Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Основные положения.

12 . РД 34.09.454 . Типовой алгоритм расчета технико-экономических показателей конденсационных энергоблоков мощностью 300, 500, 800 и 1200 МВт. В 2-х ч. — М.: СПО ОРГРЭС, 1991.

13 . Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. — М: Энергия, 1978.

14 . Технический отчет. Анализ значений параметров окружающей среды в местах расположения приборов, необходимых для измерения основных технологических параметров на ТЭС. — Екатеринбург: Уралтехэнерго, 1995.

15 . РД 153-34.0-11.343-00 . Методика выполнения измерений расхода и количества пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.

16 . РД 153-34.0-11.345-00 . Методика выполнения измерений температуры пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.

17 . РД 153-34.0-11.344-00 . Методика выполнения измерений давления пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2001.

18 . РД 153-34.0-11.350-00 . Методика выполнения измерений расхода и количества конденсата, возвращенного из паровой системы теплоснабжения на источник тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.

19 . РД 153-34.0-11.351-00 . Методика выполнения измерений температуры конденсата, возвращенного из паровой системы теплоснабжения на источник тепла, и холодной воды, используемой для подпитки. — М.: СПО ОРГРЭС, 2001.

20 . РД 153-34.0-11.349-00 . Методика выполнения измерений давления конденсата, возвращенного из паровой системы теплоснабжения на источник тепла, и холодной воды, используемой для подпитки. — М.: СПО ОРГРЭС, 2001.

21 . ГОСТ 22315-77 . Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие положения.

22 . ГОСТ Р 51-649-2000. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.

23 . РД 34.03.201-97 . Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. — М.: ЭНАС, 1997.

24 . РД 153-34.0-03.150-00 . Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. — М.: ЭНАС, 2001.

Источник