Современные методы нормирования расходов тепловой энергии и топлива на предприятиях федерального железнодорожного транспорта с использованием АРМ «Стационарная энергетика»

Д. Б. Рожицкий, заведующий лабораторией ВНИИЖТ

Одним из важных способов экономии энергоресурсов наряду с модернизацией морально устаревшего теплоэнергетического оборудования является научнообоснованное нормирование расходов топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на производственные и коммунально-бытовые нужды.

Оно приводит к повышению производительности труда, улучшению организации производства и эксплуатации теплоэнергетического хозяйства, способствует повышению технического уровня, экономии теплоты и топлива, а также снижению себестоимости эксплуатации и ремонта подвижного состава.

Установление научнообоснованных норм расхода ТЭР на единицу работы или единицу продукции создает основу для оценки потребности в энергетических ресурсах отдельных предприятий, дорог и отрасли в целом, а также является первичной технической базой планирования энергоснабжения.

Действовавшая на сети дорог отраслевая методика нормирования расходов тепла и топлива для стационарных установок [1] была утверждена в 1975 году и до недавнего времени не пересматривалась. В ней устарел перечень эксплуатирующихся на сети котельных установок, за прошедшее время изменились ГОСТы по качеству поставляемого топлива, введены в действие новые СНиПы на отопление и горячее водоснабжение, отсутствуют отопительные характеристики зданий, построенных из современных материалов, а также веса подвергаемых очистке деталей при ремонте для обновленного парка подвижного состава.

В течение 2001–2002 годов ВНИИЖТ переработал данную методику. Так, в конце 2001 года были утверждены нормы расхода тепловой энергии и топлива для отопительно-производственных котельных, отопления служебных и жилых зданий, горячего водоснабжения [2]; в конце 2002 года нормы расхода для технологических потребителей тепловой энергии и топлива, а также нормы расхода тепловой энергии по видам ремонта подвижного состава [3].

Одновременно с переработкой норм разрабатывается электронная версия по всем выше перечисленным методикам с учетом требований, предъявляемых пользователями предприятий. При этом неэффективно создавать отдельную программу для каждого информационного раздела, т. к. многие из них используют зачастую одну и ту же нормативно-справочную информацию. Было принято решение разработать автоматизированное рабочее место – АРМ «Стационарная энергетика», в состав которого входили бы не только нормативная база по тепловой энергии и топливу, но также и аналогичные разработки, связанные со стационарной нетяговой электроэнергетикой – освещение, станочный парк и т. д., по различным службам МПС (служба Т – служба локомотивного хозяйства, служба В – служба вагонного хозяйства и т. д.).

Основные требования, которые учитывались при разработке АРМ, следующие:

- строгое соответствие нормативно-справочной информации ранее утвержденным документам;

- проведение расчетов инженерами без специальной теплотехнической подготовки;

- минимум исходных данных;

- возможность проводить вариантные расчеты или моделирование базовых показателей расчета, например, при изменении технического состояния эксплуатируемого оборудования (модернизация, естественное старение и т. п.), для анализа динамики расходов ТЭР;

- увеличение уровня информационного обслуживания пользователей за счет ведения нормативно-справочной базы.

АРМ «Стационарная энергетика» предназначено для работы как в виде программного комплекса, так и в виде набора отдельных программных модулей, реализующих отдельные функции. Структура разрабатываемого АРМ приведена на рис. 1.

Каждый программный модуль реализует расчет норм расхода ТЭР для соответствующего раздела:

1. Нормирование расходов тепловой энергии и топлива:

- для котельных,

- в тепловых сетях,

- на отопление и вентиляцию зданий,

- на горячее водоснабжение.

2. Нормирование расходов тепловой энергии и топлива для технологических стационарных установок:

- для сушки лесоматериалов,

- для сушки песка,

- для моечных машин различных типов,

- для разогрева мазута,

- для промывочно-пропарочных станций,

- на наружную обмывку подвижного состава,

- для новых теплогенерирующих установок.

3. Нормирование расходов тепловой энергии и топлива по видам ремонта подвижного состава.

4. Нормирование расходов электрической энергии для предприятий по службам.

В дальнейшем предполагается разработать электронную версию энергетического паспорта, в котором максимально должен быть отражен состав и режим эксплуатации энергетического оборудования, действующего на предприятии. При этом информация об оборудовании используется другими программными модулями, и, как правило, этих данных достаточно для расчета норм и вывода на печать полученного результата.

В качестве прикладной программы на настоящем этапе предлагается программа определения стоимости отпущенной тепловой энергии. В дальнейшем предполагается разработать другие прикладные программы, например, расчет норм на освещение служебных зданий и сооружений и ряд других.

В качестве примера рассмотрим нормирование работы котельной пансионата «Березовая роща», находящегося на балансе Московской железной дороги.

Предварительно было произведено энергетическое обследование, в результате которого установлено следующее:

- В котельной пансионата работают два котла ДКВР 10/13, эксплуатирующиеся круглый год, т. к. они обеспечивают отоплением и горячим водоснабжением как сам пансионат, так и жилой массив, расположенный рядом.

- Длина магистральных тепловых сетей, находящихся на балансе пансионата, равна 1 633 м (диаметр – от 150 до 300 мм).

- В качестве топлива используется природный газ.

- Расчетная тепловая нагрузка составляет 15 000 Гкал/год. При этом по данным бухгалтерии расход природного газа – 3 183 159 м³ (3 628 тыс. т. у. т.).

- Средние зимняя и летняя температуры наружного воздуха близки к значениям СНиП.

После загрузки из основного окна АРМ программного модуля «Котельная» активизируется окно ввода исходных данных для расчета норм расхода топлива для котельной (рис. 2).

Предварительно для каждого объекта заполняются «Сведения о предприятии», которые включают в себя как наименование предприятия, так и должности руководителя и ответственных лиц с расшифровкой фамилий. После этого можно переходить к «Нормированию топлива производственно-отопительными котельными». Заполнив соответствующие поля ввода, а именно: продолжительность нормируемого периода, значение КПД котлов, величину поверхности нагрева; выбрав вид топлива, режим загрузки котлоагрегатов, общее количество тепловой энергии, потребное получателю и ряд других значений, – можно, нажав на кнопку «Результаты расчета», получить выходную форму (рис. 3).

	Рисунок 1. (подробнее) Структура АРМ
	Рисунок 2. (подробнее) Расчет норм расхода топлива производственно-отопительными котельными
	Рисунок 3. (подробнее) Выходная форма по нормированию расхода топлива котельными
	Рисунок 4. (подробнее) Выходная форма по нормированию потерь в тепловых сетях

Однако надо принять во внимание, что в нашем случае котельная не только генерирует тепловую энергию, но и является предприятием-поставщиком, т. е. само транспортирует энергию до потребителя.

Перейдя на главное окно АРМ и активизировав кнопку «Тепловые сети», мы получим окно ввода данных по расчету норм потерь в тепловых сетях.

Аналогично следует заполнить сведения о предприятии. При этом необходимо учитывать, что программа рассчитывает потери теплоты для каждого сезона отдельно. В нашем случае сеть 1 соответствует зимнему периоду, а сеть 2 – летнему; результат будет суммирован.

После ввода в соответствующие поля температурного графика, протяженности и диаметра трубопроводов, нагрузки и т. д. можно аналогично подсчитать нормативные потери тепловой энергии в теплотрассе. Результаты расчета приведены на рис. 4.

Пересчитав 2 388,41 Гкал в т. у. т. (341,1) и прибавив их к норме расхода топлива котельными (2 507,45), получим значение нормативного расхода топлива, необходимого для обеспечения пансионата и жилого массива в требуемом количестве тепловой энергии – 2 848,55 т. у. т. Простой подсчет позволяет установить, что на данном предприятии перерасход топлива составляет около 27%, (3 628 / 2 848,55 = 1,273), что обусловлено в первую очередь изношенностью основных фондов в котельной и тепловых сетях.

Литература

1. Кистьянц Л. К., Юдаева Е. М. Нормирование расходов тепла и топлива для стационарных установок железнодорожного транспорта. М.: Транспорт, 1976.

2. Нормативная база тепло- и топливопотребления стационарных объектов железных дорог / ВНИИЖТ. М., 2001. С текстом документа можно ознакомиться на сайте

3. Методика нормирования расхода теплоты и топлива стационарными установками железнодорожного транспорта / ВНИИЖТ. М., 2002. С текстом документа можно ознакомиться на сайте.