Разработано Ивановским ордена "Знак Почета" энергетическим институтом им. В.И. Ленина (доктор техн. наук А.Т. Лебедев, кандидаты техн. наук В.А. Новиков, Л.А. Баранов) и производственным объединением "Союзтехэнерго" (инженеры Б.Г. Тиминский, И.В. Марков).

Настоящий Нормативный материал устанавливает:

- норму точности измерения количества тепловой энергии (КТЭ), отпускаемой электростанциями и предприятиями тепловых сетей с горячей водой;

- методику оценки точности измерения КТЭ;

- методику выполнения измерения КТЭ.

Нормативный материал предназначен для использования проектными организациями, электростанциями и предприятиями тепловых сетей при проектировании и эксплуатации схем измерения количества тепловой энергии.

Ори проектировании и эксплуатации схем измерения количества тепловой энергии должна быть обеспечена заданная точность измерения.

1.1. Нормой точности измерения КТЭ является интервал , в котором с вероятностью P = 0,95 <*> находится суммарная погрешность измерения, ГДж:

где Q - количество тепла, отпущенного за отчетный период, ГДж;

- оценка среднего квадратического отклонения результата измерения КТЭ, определяющая норму точности измерения, %.

--------------------------------

<*> ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений.

1.2. Оценка среднего квадратического отклонения результата измерений должна находиться в пределах

где Ц - себестоимость тепловой энергии, руб./ГДж;

- количество тепловой энергии, отпускаемой в год с горячей водой, ГДж;

- оценка среднего квадратического отклонения результата измерений КТЭ, %.

Эти пределы определены из условий минимальных убытков (И), складывающихся из убытков за счет применения средств с повышенной погрешностью и дополнительных затрат за счет применения более дорогостоящих средств с меньшей погрешностью измерений .

1.3. Убытки могут быть оценены по империческим зависимостям

где - коэффициент потерь в производстве от неточности измерений (по статистическим и экспертным оценкам изменяется в пределах );

- коэффициент затрат на измерение КТЭ, руб. %. На основании анализа множества существующих средств измерений .

1.4. Электростанции и предприятия тепловых сетей должны применять средства и схемы измерения КТЭ с оценкой среднего квадратического отклонения результата измерения в пределах, указанных формулой (2).

1.5. Если на современных серийно выпускаемых средствах измерения невозможно достичь точности в пределах, указанных формулой (2), то временно допускается применять методы, средства и схемы измерения КТЭ, обеспечивающие:

- для открытых однотрубных тепломагистралей ;

- для закрытых тепломагистралей .

2.1. Оценка среднего квадратического отклонения результата измерения количества отпущенной тепловой энергии с водой производится по формуле, %

- количество тепла, отпущенного за отчетный период в подающий трубопровод, ГДж;

- количество тепла, вернувшегося за отчетный период по обратному трубопроводу, ГДж;

- количество тепла, поступившего за отчетный период с подпиточной водой при температуре воды в холодном источнике водоснабжения, ГДж;

Q - количество тепла, отпущенного с водой за отчетный период, ГДж;

, , - оценки среднего квадратического отклонения результата измерения теплового потока по каждому трубопроводу тепломагистрали, %.

2.2. При учете тепловой энергии приборами, раздельно фиксирующими расход и температуру воды с последующей ручной обработкой результатов измерений, справедлива формула

где и - оценки средних квадратических отклонений результатов измерений расхода и температуры воды, %;

- оценка средней квадратической инструментальной погрешности измерения расхода воды, %.

Определяется либо по "Правилам 28-64. Измерение расхода воды, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами" (М.: Издательство стандартов, 1964), либо может быть принята равной 1,3%;

- оценка средней квадратической инструментальной погрешности измерения температуры воды. Может быть принята равной 0,5%;

и - оценки средних квадратических погрешностей планиметрирования суточных диаграмм расхода и температуры воды, могут быть приняты равными: ; ;

- оценка средней квадратической методической погрешности измерения теплового потока, %:

где - средняя за отчетный период температура воды, °C;

- максимальный диапазон изменения температуры воды за сутки, °C.

2.3. При учете тепловой энергии приборами с автоматическим непрерывным умножением расхода воды на ее температуру и последующим автоматическим интегрированием

где - оценка средней квадратической погрешности вычислительных операций (нормирования, умножения, суммирования, интегрирования и др.);

, - оценки средних квадратических инструментальных погрешностей измерения расхода и температуры воды без учета погрешностей измерительных приборов, могут быть приняты соответственно равными 0,8 и 0,3%.

3.1. Учет КТЭ можно осуществлять любыми средствами измерения и по любым схемам измерения, которые предусмотрены "Инструкцией по учету отпуска тепла электростанциями и предприятиями тепловых сетей" (М.: Энергия, 1976), а также автоматическими тепломерами (например, ТС-20), схемами на микропроцессорах и другими, но при этом величина должна удовлетворять требованиям пп. 1.4, 1.5.

3.2. В Приложении в качестве примера приведена схема измерения КТЭ на серийно выпускаемых отечественной промышленностью приборах, обеспечивающая .

1. Схема измерения КТЭ на серийно выпускаемых средствах измерения, обеспечивающая , приведена на рисунке.

2. Схема измерения реализует формулу

где , , - расходы прямой, обратной и подпиточной воды, т/ч;

, , - температуры прямой, обратной и исходной воды в холодном источнике теплоснабжения, °C;

- удельная теплоемкость воды, кДж/(кг·К);

T - отчетный период, ч;

- текущее время.

3. Схема основана на установке однотипных комплектов измерительных приборов на каждом из трубопроводов. Количество устанавливаемых комплектов измерительных приборов определяется технологической схемой теплоснабжения.

Приборы расхода 7 и температуры воды 8 предназначены для оперативного контроля при управлении режимом работы тепловой магистрали и периодического эксплуатационного контроля всей схемы автоматического учета КТЭ.

Дополнительно к указанным на рисунке средствам измерения функциональная схема теплотехнического контроля тепловой магистрали должна быть оснащена приборами в соответствии с "Руководящими указаниями по объему оснащения тепловых электрических станций контрольно-измерительными приборами, средствами автоматического регулирования, технологической защиты, блокировки и сигнализации" (М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1969) для оперативного контроля при управлении режимом работы тепловой магистрали.

4. Номенклатура рекомендуемых средств измерения и их метрологические характеристики приведены в таблице.

5. Количество тепловой энергии, отпущенной за расчетный период, определяется по показаниям счетчика интегратора 11

где , - показания счетчика интегратора в начале и в конце расчетного периода;

- постоянная счетчика, определяемая по номинальным статическим характеристикам преобразования средств измерений КТЭ.

Номинальные статические характеристики преобразования должны быть линейными в рабочем диапазоне или линеаризованы с помощью функциональных блоков нелинейных преобразователей.

Для линейных номинальных статических характеристик преобразований

где - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг·К);

- номинальный коэффициент преобразования термопреобразователя сопротивления 1 ГСП, Ом/°C;

- номинальный коэффициент преобразования сужающего устройства 2 и дифманометра 3, мА/(т/ч);

- номинальный коэффициент преобразования нормирующего преобразователя 6, мА/Ом;

- номинальный коэффициент преобразования блока умножения 9, мА/(мА)2;

- номинальный коэффициент преобразования сумматора 10, мА/мА;

- номинальный коэффициент преобразования интегратора 11, численно равный отношению изменения показаний счетчика n в час при подаче на вход интегратора токового сигнала 1 мА, ед/(мА·ч).

6. Оценка погрешности измерения

6.1. Исходные данные для оценки погрешности учета КТЭ определяются метрологическими характеристиками средств измерения и результатами их поверки.

6.2. Систематическая составляющая погрешности измерения должна быть исключена из результата измерения путем регулировки средств измерения и введения поправок. Неисключенные систематические погрешности средств измерения и погрешности поправок должны рассматриваться как случайные величины.

6.3. Оценка среднего квадратического отклонения результата измерения отпущенной тепловой энергии, %:

где

- количество тепла, отпущенного за отчетный период в подающий трубопровод, ГДж;

- количество тепла, вернувшегося за отчетный период по обратному трубопроводу, ГДж;

- количество тепла, поступившего за отчетный период с подпиточной водой при температуре воды в холодном источнике водоснабжения, ГДж. Значения берутся средними за год из расчета тепломагистрали;

- оценка среднего квадратического отклонения результата измерения расхода воды сужающим устройством в i-м трубопроводе, определяется расчетным путем по Правилам 28-64, %;

, , , , , - оценки средних квадратических отклонений результатов измерений сумматором, интегратором, термопреобразователем сопротивления ГСП, нормирующим преобразователем, дифманометром и блоком умножения, берутся равными 1/2 от доверительных границ погрешностей результатов измерения соответствующими средствами измерений, определенных на основании метрологических характеристик средств измерений и результатов поверки.