РОССИЙСКОЕ
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ
МЕТОДИКА
ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ,
ОТПУСКАЕМОЙ
В ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА
РД 153-34.0-11.342-00
РОССИЙСКОЕ
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ
МЕТОДИКА
ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ,
ОТПУСКАЕМОЙ
В ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА
РД 153-34.0-11.342-00
СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС
Москва 2002
Разработано Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС»
Исполнители А.Г. АЖИКИН, Е.А. ЗВЕРЕВ, В.И. ОСИПОВА, Л.В. СОЛОВЬЕВА
Аттестовано Метрологической службой Открытого акционерного общества «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС», свидетельство об аттестации МВИ от 27.07.2000 г.
Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 05.09.2000 г.
Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ
Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных методик выполнения измерений. Регистрационный код - ФР.1.32.2001.00220
Срок первой проверки настоящего РД - 2006 г.,
периодичность проверки - один раз в 5 лет.
Ключевые слова: метод измерений, измерительная система, погрешность измерений, результат измерений, количество тепловой энергии.
РД 153-34.0-11.342-00 Введено впервые |
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.
2.1 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.
3.1 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 |
|
Термопреобразователь сопротивления |
5 - 60 |
Первичный измерительный преобразователь расхода, давления |
5 - 40 |
Линии связи |
5 - 60 |
Вторичный измерительный прибор расхода, температуры, давления |
15 - 30 |
Агрегатные средства (АС) измерительно-информационной системы (ИИС), тепловычислитель |
15 - 25 |
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).
Таблица 2
Паровая система теплоснабжения |
||||
двухтрубная |
однотрубная |
|||
Предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии, % |
||||
за сутки |
за месяц |
за сутки |
за месяц |
|
1. Измерительные системы с регистрирующими приборами: |
|
|
|
|
а) с дифференциально-трансформаторной схемой |
2,8 |
2,6 |
2,7 |
2,5 |
б) с нормированным токовым сигналом связи |
2,5 |
2,3 |
2,4 |
2,2 |
2. Измерительно-информационные системы (ИИС), измерительные системы с тепловычислителями |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
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; 1б - 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
а) Структурная схема измерительной системы расхода пара, конденсата
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
6.1 Подготовка к выполнению измерений заключается в осуществлении комплекса мероприятий по вводу измерительных систем в эксплуатацию, основными из которых являются:
- проведение поверки СИ;
- проверка правильности монтажа в соответствии с проектной документацией;
- проведение наладочных работ;
- введение измерительных систем в эксплуатацию.
7.1 Определение количества тепловой энергии, отпущенной потребителям с паром от источника тепла, осуществляется в соответствии с [5] и МИ 2451-98 [9].
7.2 Количество тепловой энергии, отпущенной потребителям по магистралям за сутки, Qс (МДж) при применении регистрирующих приборов рассчитывается по формулам:
- для двухтрубной магистрали:
Qc = Dпhп - Gкhк - (Dп - Gк)hхв; (1)
- для однотрубной магистрали:
где Dп - количество (масса) пара, поданное по паропроводу за сутки, т;
Gк - количество (масса) конденсата, возвращенного по конденсатопроводу за сутки, т;
hп, hк и hхв - 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) теплоносителя 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 Qсиис (МДж) рассчитывается по формулам:
- для двухтрубной магистрали:
(3)
- для однотрубной магистрали:
(4)
где i - интервал расчета количества тепловой энергии, ч;
n - число интервалов расчета количества тепловой энергии в сутки;
Dпi - количество (масса) пара, поданное по паропроводу за i-й интервал времени, т;
Gкi - количество (масса) конденсата, возвращенного по конденсатопроводу за i-й интервал времени, т;
hпi, hкi, hхвi - 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 Xср рассчитываются по формуле
(5)
где Xi - 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), Qм (МДж) определяется по формуле
где Qсi - 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].
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.
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.
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].
(справочное)
Определение |
Документ |
|
Измерительный прибор |
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) |
|
Измерительный преобразователь |
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 |
|
Измерительная система |
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 |
ГОСТ 22315-77 [21], пп. 1.2 и 3.9 |
Теплосчетчик |
Измерительная система (средство измерений), предназначенная для измерения количества теплоты |
ГОСТ Р 51-649-2000 [22] |
Тепловычислитель |
Средство измерений, предназначенное для определения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя |
ГОСТ Р 51-649-2000 [22] |
Косвенное измерение |
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 |
|
Аттестация МВИ |
Процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям |
ГОСТ Р 8.563-96 [1], п. 3.1 |
Приписанная характеристика погрешности измерений |
Характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной методики |
ГОСТ Р 8.563-96 [1], п. 3.5 |
(справочное)
Основная допускаемая приведенная погрешность, ± % |
Организация-изготовитель |
|
Измерительные системы с регистрирующими приборами с дифференциально-трансформаторной схемой связи |
||
Диафрагма камерная типа ДКС |
- |
ЗАО «Манометр» (г. Москва) |
Манометр дифференциальный мембранный ДМ 3583М |
1,0 |
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 |
Класс В |
ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва) |
Термопреобразователь сопротивления ТСМ |
Класс В |
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 |
1,0 |
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» |
0,5 |
ЗАО «Манометр» (г. Москва) |
Блок извлечения корня БИК 36М |
0,2 |
ЗАО «Манометр» (г. Москва) |
Прибор регистрирующий одноканальный РП-160М |
0,5 (по показаниям); 1,0 (по регистрации) |
ПО «Львовприбор» (г. Львов) |
Термопреобразователь сопротивления ТСП |
Класс В |
ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва) |
Термопреобразователь сопротивления ТСМ |
Класс В |
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» |
0,5 |
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 |
0,3 (канал) |
- |
Теплоэнергоконтролер ТЭКОН-10 |
0,2 |
ИВП «Крейт» (г. Екатеринбург) |
Измерительный преобразователь разности давления «Сапфир 22М-ДД» |
0,25 |
ЗАО «Манометр» (г. Москва) |
Преобразователь избыточного давления Сапфир 22М-ДИ» |
0,5 |
ЗАО «Манометр» (г. Москва) |
Термопреобразователь сопротивления ТСП |
Класс В |
ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва) |
Термопреобразователь сопротивления ТСМ |
Класс В |
ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва) |
Примечание - Допускается применение других СИ с основными допускаемыми приведенными погрешностями, не превышающими указанных в таблице. |
1. ГОСТ Р 8.563-96. ГСИ. Методики выполнения измерений.
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.
СОДЕРЖАНИЕ