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      蒸汽熱網(wǎng)管損的產(chǎn)生和控制

      2011-12-31 00:00:00張桂玲
      科技資訊 2011年29期


        摘 要:本文針對(duì)公司供熱中管網(wǎng)損失進(jìn)行分析總結(jié)影響管網(wǎng)損失的因素,并在管理上提出一些建議降低管網(wǎng)損失。
        關(guān)鍵詞:管網(wǎng)損失影響因素管理
        中圖分類號(hào):TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)10(b)-0000-00
        
        
        在熱電廠的供熱管網(wǎng)中,分戶計(jì)量表總和與電廠出口計(jì)量總表數(shù)據(jù)總有差異,這種差值便是管損,在北方城市冬夏管損相差很大,冬季5%--10%左右,夏季可達(dá)到20%---40%,而南方城市管損的隨季節(jié)差異不大,以我公司冬季供暖為例:當(dāng)供氣流量為20噸/小時(shí),管損10%,汽價(jià)145元/噸,一個(gè)采暖季120天計(jì)算,損失:20*24*145*10%*120=83.5萬元,由此可見有必要對(duì)管損進(jìn)行控制。在熱網(wǎng)管道的計(jì)量表有很多種,如孔板、渦街、彎管、尾錐等均屬速度流量計(jì)而不是質(zhì)量流量計(jì)。正因速度流量計(jì),給熱網(wǎng)蒸汽計(jì)量連帶來很多弊端。
        1速度流量計(jì)量方式
        蒸汽流過管道的體積:QV=3600Uπ(D/2)2--------------(1)
        蒸汽流過管道的質(zhì)量:QG=QV*ρ=3600Uπ(D/2)2ρ------(2)
        式中U:管道內(nèi)流體平均流速(m/s)
        D:傳感器殼體內(nèi)徑(m)
        ρ:被測(cè)介質(zhì)密度(kg/m3)
        Qv:工況下的體積流量(m3/h)
        QG:工況下的質(zhì)量流量(kg/h)
        我們?cè)谡羝Q(mào)易結(jié)算中,大部分是以蒸汽質(zhì)量為計(jì)量單位的,從公式(2)中看出,當(dāng)管徑確定,只有流速和密度是變量。流速與用戶蒸汽用量成正比,反映用戶用氣量大小。流量計(jì)的種類和品質(zhì)限制流速計(jì)量范圍,我公司大部分為渦街流量計(jì),就以渦街為例,好的渦街流量計(jì),當(dāng)壓力大于0.5Mpa,在保證精度前提下,所測(cè)流速為3--75米/秒。超出此范圍,儀表計(jì)量準(zhǔn)確度降低,會(huì)產(chǎn)生很大誤差,管損會(huì)增加。我公司僅有一臺(tái)35t/h、兩臺(tái)75t/h、一臺(tái)150t/h鍋爐,熱源有限,供熱面積不斷擴(kuò)大,蒸汽壓力在極寒天氣情況下很難保證在0.5Mpa以上,所以管網(wǎng)損失一定很大。
        ρ為蒸汽密度,與壓力和(或)溫度有關(guān),只有飽和汽和過熱汽有國(guó)標(biāo)密度表,此為工程實(shí)測(cè)密度,沒有準(zhǔn)確計(jì)算公式。這說明只有過熱和飽和汽才能進(jìn)行質(zhì)量計(jì)量,而濕飽和汽和汽水混合介質(zhì)是無法計(jì)量的。
        2 速度流量計(jì)使用范圍
        速度流量計(jì)只適用單相介質(zhì),在供熱管網(wǎng)中,同一時(shí)間內(nèi)只能選過熱蒸汽、飽和蒸汽和水中的一種介質(zhì)進(jìn)行計(jì)量。
        在供熱系統(tǒng)中,大部分熱電廠送出是過熱蒸汽,隨著蒸汽在管道內(nèi)流動(dòng),溫度不斷下降,過熱蒸汽逐漸變?yōu)轱柡驼羝?,在管道末端或用汽量很小情況下,蒸汽還會(huì)變?yōu)闈耧柡推?、汽水混合介質(zhì),甚至是水。變成水的這一部分是不計(jì)量的,所以增加了供熱損失。
        由渦街流量計(jì)原理中公式(2)得知,蒸汽質(zhì)量流量取決于管道流速U和蒸汽密度ρ,其他為定值,管道流速U隨用汽量大小而變化。蒸汽密度ρ在過熱和飽和蒸汽中,隨壓力和(或)溫度變化,可查表得到。濕飽和汽、汽水混合介質(zhì),無表可查,無法得到密度,流體也不是單相介質(zhì),而實(shí)際使用中只能按飽和汽計(jì)量,在此產(chǎn)生誤差極大。
        熱網(wǎng)管道除去跑冒滴漏情況外,很大損耗就來自這種情況,處理不好管損能達(dá)到20%~40%。北方城市冬季取暖用戶很多,到夏天不用汽,管網(wǎng)用氣量減少,管道蒸汽流速減慢,溫度下降較大,容易進(jìn)入濕飽和汽和汽水混合汽。若供熱管道末端有不間斷用汽的大用戶,此情況可避免。
        3 壓力和溫度對(duì)計(jì)量的影響
        由公式(2)可知,蒸汽密度影響計(jì)量,而壓力和溫度又影響密度,在熱網(wǎng)管道中,有很多閥門和減壓閥,他們都能改變管道壓力,渦街流量計(jì)不是質(zhì)量流量計(jì),他計(jì)量蒸汽質(zhì)量取決于管道流速和蒸汽密度,而密度由壓力決定,改變壓力就改變密度,在剛開啟閥門時(shí)還改變管道流速,這幾種情況,都使計(jì)量產(chǎn)生誤差。因此為保證計(jì)量準(zhǔn)確,流量計(jì)前閥門要全開,減壓閥放在流量計(jì)之后,要確保管網(wǎng)壓力損失最小。
        4 影響管損的因素
        1.熱用戶用氣狀態(tài)和結(jié)構(gòu)(決定管損)
        a管網(wǎng)末端有不間斷大用量的熱用戶:介質(zhì)流速快,降溫小,儀表能準(zhǔn)確計(jì)量(介質(zhì)在飽和和過熱汽狀態(tài))。管損小。
        b管網(wǎng)不間斷用戶多:沒有在局部管道形成汽水混合汽,使儀表計(jì)量不準(zhǔn)。管損少。
        c供氣不足和供氣過剩能造成管損增大,前者壓損大,后者降溫大。
        d管網(wǎng)長(zhǎng)、供熱半徑大:管損大,壓力、溫度均降低。
        e保溫良好,減少跑冒滴漏。
        2.減少壓損:主管、表前閥門、壓變法門要全開,減壓閥要安裝在表后,確保壓損最小。
        3.溫度要在飽和汽以上,保證儀表使用范圍,使之計(jì)量準(zhǔn)確。
        4.儀表選型要適合,以渦街為例:渦街流量傳感器不同于其它流量傳感器,每一口徑渦街流量傳感器流量范圍是固定的,不能調(diào)整。因此它要根據(jù)流量選口徑,選型時(shí)應(yīng)在工況壓力、溫度下,先確定要測(cè)的流量范圍,再選擇能覆蓋此流量范圍口徑的流量傳感器。
        在蒸汽密度小時(shí)傳感器流量范圍窄,密度大時(shí)傳感器流量范圍寬。
        若選擇不當(dāng),當(dāng)實(shí)際流量大于傳感器上限時(shí),容易造成探頭損壞,丟漏脈沖,少計(jì)量。實(shí)際流量超上限越多,丟漏脈沖越多,計(jì)量越少。
        當(dāng)實(shí)際流量小于傳感器下限,傳感器計(jì)量很少,或不計(jì)量。
        此兩種情況長(zhǎng)期使用會(huì)造成很大損耗。
        對(duì)大口徑傳感器的標(biāo)定,由于受檢定裝置限制,只能在小流量(低流速)標(biāo)定,大流量(高流速)無法標(biāo)定,這樣大流量只有在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)問題,由于在技術(shù)、生產(chǎn)工藝和檢測(cè)手段方面的限制,有些廠家的傳感器在35m/s就丟漏脈沖,流量(流速)越大,丟漏脈沖越多。出現(xiàn)此種情況,每天誤差高達(dá)二三百噸,每月累計(jì)損失蒸汽幾百噸到上千噸。
        5 管理
        儀表技術(shù)達(dá)不到,要管理禰補(bǔ)。
        1.供熱管理部門要有權(quán)威:供熱儀表使用應(yīng)有管理規(guī)定、合同確保熱用戶按合同規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于技術(shù)達(dá)不到的,可在合同或規(guī)定中約定。
        2.管網(wǎng)設(shè)計(jì)合理:包括管網(wǎng)口徑、保護(hù)措施、閥門、儀表位置等。
        儀表采購(gòu)權(quán):統(tǒng)一管理(廠家、儀表資料、儀表維修和送檢等)在購(gòu)買、安裝、送檢要受控。
        儀表選型安裝權(quán)。要根據(jù)熱用戶用量選儀表,多考慮現(xiàn)在使用蒸汽用量。安裝要選位,(靠近母管,遠(yuǎn)離振動(dòng)、儀表保護(hù)和防盜措施等),要監(jiān)督安裝,確保安裝質(zhì)量和儀表使用精度。
        儀表管理和調(diào)配:儀表的使用管理要確保儀表參數(shù)設(shè)置、防盜措施等。對(duì)于不合適儀表要進(jìn)行調(diào)換。
        報(bào)表:注意每天管損變化,大用戶用氣量變化,同一用戶每天用汽量變化(用汽規(guī)律)。
        巡檢:儀表、管網(wǎng)檢查,異常檢查,防盜檢查,跑冒滴漏檢查。確保儀表、管網(wǎng)正常
        蒸汽計(jì)量有很多因素影響,現(xiàn)有技術(shù)也有無法解決的問題,為減少熱損失、節(jié)約能源,也為適應(yīng)我省供熱節(jié)能改革的需要,對(duì)現(xiàn)有的蒸汽供熱系統(tǒng)(工業(yè)用戶除外)改造成高溫水供熱系統(tǒng),即:“汽改水”。提高供熱效果及安全性,實(shí)現(xiàn)熱量的自動(dòng)分配和調(diào)節(jié)。

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