Общие вопросы учета энергоресурсов
При учете энергоресурсов важно осуществить рациональный выбор оборудования и приборов, обеспечивающих учет энергоресурсов. Из всего комплекса параметров, измеряемых при учете энергоресурсов, наиболее значимым является расход среды. Расходомеры характеризуются набором технических, метрологических и эксплуатационных характеристик. К числу технических характеристик можно отнести следующие [23]:
• метод измерения расхода;
• соответствие допустимых параметров расходомера характеристикам измеряемой (давление, температура, влажность, запыленность потока и др.) и внешней (температура, давление, влажность, взрывоопасная среда, наличие электромагнитных полей и др.) сред;
• диапазон диаметров расходомера;
• рабочий диапазон расхода;
• динамический диапазон расхода (отношение минимального расхода к максимальному при условии соблюдения требуемой точности измерений);
• требования к протяженности прямолинейных участков до и после первичного преобразователя расхода, установленного на трубопроводе;
• тип выходного сигнала (аналоговый, дискретный и пр.);
• необходимость энергопитания.
ресурсов
К числу метрологических характеристик относятся:
• значение основной и дополнительной погрешности;
• метод поверки и межповерочный интервал;
• возможность раздельной поверки расходомера, являющегося компонентом измерительной системы (поверка расходомера теплосчетчика возможна только как поверка единого средства измерения).
К числу эксплуатационных характеристик относятся:
• необходимость проведения регламентных работ по обслуживанию средства измерения;
• метод поверки расходомера: проливной, требующий поверки расходомера на специальном стенде, и беспроливной, позволяющий поверить расходомер без демонтажа первичного преобразователя.
Использование для учета энергоресурсов конкретных приборов или систем требует определенных эксплуатационных затрат. В то же время при организации учета энергоресурсов, особенно в условиях коммерческого учета, существенное значение имеет оценка возможных потерь, обусловленных определенной неточностью измерения расхода энергоресурсов, и возможных потерь, обусловленных потерей работоспособности оборудования узла учета тепловой энергии.
Приведем оценку затрат и возможных потерь при измерении расхода природного газа и при измерении тепловой энергии в виде пара и горячей воды, используя основные положения методики, изложенной в [25]. При оценке рассмотрим следующие составляющие затрат:
• затраты, связанные с приобретением и установкой оборудования
учета;
• эксплуатационные текущие затраты;
• затраты, обусловленные потерей энергии при перепаде давления на измерительном трубопроводе и в первичном преобразователе;
• затраты, связанные с поверкой средств измерений.
Затраты, связанные с приобретением оборудования и его установкой,
ресурсов
определяются сложившимся уровнем цен на оборудование и установку оборудования и отнесены на десятилетний срок эксплуатации. Потеря давления среды на измерительном участке и в первичном преобразователе вызывает дополнительные затраты мощности нагнетателя (насоса, компрессора и других устройств). Затраты, связанные с поверкой средств измерений, рассчитаем средними за десятилетний период эксплуатации, поскольку межповерочный интервал колеблется от одного года до 5 - 10 лет.
В таблице 8.2 приведены годовые затраты и возможные потери, связанные с работой узлов учета природного газа, обеспечивающих коммерческий учет природного газа в отопительной котельной при значении
3 3
среднего расхода газа 1000 нм /ч и стоимости газа 900 руб./1000 нм.
В качестве вариантов узлов учета природного газа, оборудованных в соответствии с нормативными документами [26, 27], приняты следующие:
• узел учета природного газа на основе стандартного сужающего устройства - диафрагмы с использованием вычислителей (комплект № 1);
• узел учета природного газа на основе турбинного счетчика типа СГ - 16М (комплект № 2);
• узел учета природного газа на основе вихревого расходомера типа ВРСГ (комплект № 3).
Следует иметь в виду, что затраты, связанные с потерями энергии на преодоление сопротивления среды, несет газоснабжающая организация. Как видно из последней строки табл. 8.2, возможная потеря (прибыль), обусловленная неточностью измерения расхода, имеет существенное значение, поэтому в узлах коммерческого учета природного газа следует применять средства измерения, позволяющие выполнять измерения расхода газа с минимальной погрешностью.
Приведем аналогичные сравнительные расчеты при работе узла учета тепловой энергии, установленного у потребителя. Затраты, связанные с потерей работоспособности узла учета тепловой энергии, обусловлены восстановлением его работы и переходом на взаиморасчеты за тепловую
ресурсов
Затраты и возможная потеря при учете природного газа |
энергию по расчетной договорной нагрузке. В соответствии с [28] максимально допустимый срок, в течение которого допускается отказ в работе оборудования узла учета тепловой энергии, составляет 15 сут./год. При расчете этих затрат примем, что экономия потребителя по оплате тепловой энергии, связанная с расчетами за тепловую энергию по показаниям узла учета, составляет 10 % от расходов на тепловую энергию.
Затраты и возможная потеря, руб. /год |
Комплект №1 |
Комплект №2 |
Комплект №3 |
1. Затраты, связанные с приобретением |
|||
и установкой узла учета, отнесенные на 10 лет эксплуатации |
12000 |
14500 |
11000 |
2. Эксплуатационные затраты |
2000 |
1000 |
1000 |
3. Затраты, связанные с потерей энергии на преодоление сопротивления среды |
12500 |
1500 |
950 |
4. Затраты, связанные с расходами на поверку средств измерений узла учета |
2500 |
1300 |
1400 |
5. Общие годовые затраты |
29000 |
18300 |
13350 |
6. Возможные потери, обусловленные неточностью измерения расхода |
± 175450 |
± 118260 |
± 78840 |
Таблица 8.2 |
В качестве вариантов узлов учета тепловой энергии в виде пара примем следующие:
• узел учета тепловой энергии на основе стандартного сужающего устройства диафрагмы (комплект №1);
• узел учета тепловой энергии на основе счетчика пара типа СВП (комплект № 2);
• узел учета тепловой энергии на основе гидродинамического расходомера фирмы Honeywell.
Результаты расчетов для случая потребления пара в количестве 10 т/ч с давлением 1 МПа (10 ата) и температурой 210 °С приведены в
ресурсов
табл. 8.3.
В качестве вариантов для сравнения узлов учета тепловой энергии в виде горячей воды приняты следующие варианты:
• узел учета тепловой энергии при использовании электромагнитных расходомеров (комплект № 1);
• узел учета тепловой энергии при использовании вихревых расходомеров (комплект № 2);
• узел учета тепловой энергии при использовании ультразвуковых расходомеров (комплект № 3).
Таблица 8.3 Затраты и возможные потери, связанные с работой узла учета тепловой энергии
|
Результаты расчетов для случая потребления тепловой энергии 1 Гкал/ч, подаваемой по температурному графику 120/70 °С, приведены в табл. 8.4.
Как видно из табл. 8.2 - 8.4, суммарные затраты существенно изме-
ресурсов
няются в зависимости от соответствующего комплекта узла учета энергоресурсов. Следует также отметить, что возможные потери, обусловленные неточностью измерения расхода или тепловой энергии, могут быть сравнимы с экономией средств, вызванной оборудованием узла учета энергоресурсов.
В целом при практическом выборе и использовании систем и узлов учета энергоресурсов кроме стоимостных следует учитывать и ряд других критериев, которые целесообразно принимать к рассмотрению и выделять в зависимости от конкретных условий эксплуатации: организационные, нормативные, эксплуатационные (для определенной системы теплоснабжения), технические, метрологические, интерфейсные, эксплуатационные (с точки зрения обслуживания оборудования), адаптационные.
Таблица 8.4 Затраты и возможные потери, связанные с работой узла учета тепловой энергии
|