热网管损与压力温度的关系分析
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热水供热管道的温降摘要本文运用传热学和流体力学基本只是,对现行以水作为热媒的供热管道因与周围环境温差造成的温降进行分析。
重点对不同管径,不同压损的温降进行计算分析。
计算基本公式温损计算公式为:bwk p g f CG t t k lt∙-=∆)(式中:gk ----管道单位长度传热系数Cm w ο⋅/pt -------管内热媒的平均温度C︒kt ------环境温度C︒G-------热媒质量流量s Kg /C--------热水质量比热容CKg J ︒⋅/l--------管道长度m由于计算结果为每米温降,所以L 取1m管道传热系数为∑=+++=ni ww ii inn g d a d d d a k 111ln2111ππλπ式中:n a ,wa --------分别为管道内外表面的换了系数Cm w ο⋅2/n d ,wd -------分别为管道(含保温层)内外径mi λ--------------------管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/(金属的导热系数很高,自身热阻很小,可以忽略不计)。
id --------------------管道各层材料到管道中心的距离m内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果,管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算:42.075.0Pr)180(Re037.0-≈=λnn n d a NPr 为普朗特常数查表可得,本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得: 90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38;(传热学第四版,高等教育出版社)外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式,管道对土壤的换热系数有:]1)2(2l n [22-+=wt wtw tw d h d h d a λ式中:tλ--------------------管道埋设处的导热系数。
th ---------------------管道中心到地面的距离。
假设条件:1、 管道材料为碳钢(%5.1≈w )(出自传热学第四版,高等教育出版社,附录555页)2、 查表得:碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于36.7Cm w ο⋅/(出自传热学第四版,高等教育出版社,附录555页)3、土壤的导热系数tλ=1.7Cm w ο⋅/(由于实际情况的不确定,根据中国石油大学博士毕业论文《蒸汽网管水利热力耦合计算》中对土壤导热系数的分析进行的假设)4、 由于本文涉及到的最大管径为0.6m ,所以取th =1.8m (中国石油大学博士毕业论文《蒸汽网管水利热力耦合计算》)5、保温材料为:聚氨酯,取λ=0.03Cm w ο⋅/6、 保温层外包皮材料是:PVC ,取λ=0.042Cm w ο⋅/7、在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小,可以忽略不计。
| 发展与创新 | Development and Innovation·228·2019年第11期供热管道压力调整对管损计量的影响祝成智,梁子元(石家庄华电供热集团有限公司,河北 石家庄 050041)摘 要:在实际工作中,蒸汽管网管损测量存着准确性低、受外部影响大等问题。
文章从压力波动入手,重点分析了压力调整工况下对管损计量的影响,分析了管损计量偏差大的核心因素。
关键词:蒸汽管道;压力;管损中图分类号:TM621.4 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)11-0228-02作者简介:祝成智(1972—),男,工程师,研究方向:供热运行;梁子元(1987—),男,工程师,研究方向:供热运行。
随着国家深入改革的推进,如何实现能源高效利用成为传统能源产业亟需解决的难题。
目前,我国仍以集中采暖为主,但各企业蒸汽管网的输送和利用效率存着很大区别。
受到表计准确性、管理水平、规划设计的合理性、蒸汽用户对凝结水的回收情况等多方面因素影响,蒸汽管网系统管损存着很大差异,在能源价格日益上涨,环保压力逐年增加,供热成本逐年递增的今天,企业如何更准确地测算管损,指导经济运行显得尤为重要。
文章就石家庄某供热企业汽网管损情况分析如下。
1 管损定义及初步分析蒸汽供热管损率是指供热出口的供热量与各用户入口的用热量总和的差值在供热出口的供热量中所占的比例。
企业生产实践中表现为支路的关口表与支路上各用户的流量计之和之间的差值占总流量的比例,在实际生产中的管损与表计准确性有直接关系。
实际生产中管损的来源一般有以下几方面:(1)沿程损失。
即运输过程中由管道内外温差引起的热量损失。
(2)管道内蒸汽的状态变化。
管道内蒸汽的压力和温度随着管线距离的增加逐渐降低,使水蒸气在局部管段发生液化,影响计量的准确性。
(3)计量仪表存在漏洞和局限性。
如流量过小不启表、安装工况与设计工况不符或者其他人为手段干预计量等,导致计量不准确。
热网管损与出口蒸汽压力温度的关系浅析按照统计口径,供热管损率=(热电厂供热总表流量—热用户用热分表之和流量)/热电厂供热总表流量×100%。
这一经济指标,直接反映了供热蒸汽输送过程中有效利用程度,反映了热网经营管理水平,影响着热电厂的经济效益,是热电企业考核中十分重要的经济指标。
研究分析供热管损的成因与预防是每一位热网工作者义不容辞的责任和使命。
热电厂对外供热,蒸汽在输送过程中总是不可避免地存在着散热损失。
散热损失与供热管损是否一致,有何差距,有必要具体分析蒸汽计量与蒸汽输送过程。
现行供用热双方蒸汽贸易结算的计量方式:一是计量结算点均设置在各热用户侧,而热电厂出口供热总表仅作为蒸汽质量标准的依据;二是采用蒸汽流量计量,即通过蒸汽体积的测量,辅之压力、温度的测量加以密度修正得出蒸汽质量的计量方式,而不是采用的热量计量方式。
在输送过热蒸汽工况条件下,散热损失只会降低过热度,降低蒸汽品位但不会形成凝结水,热量有损耗,而蒸汽质量没有损失,热用户分表与供热总表理论上不会产生计量损耗,也就不存在供热管损。
但在实际输送饱和蒸汽工况条件下,管道散热损失促使蒸汽汽化潜热的释放,从而产生凝结水。
由于水的体积大大小于蒸汽体积,蒸汽流量计计量不到,这部分无法计量的凝结水就形成了供热管损。
饱和蒸汽在管道输送过程中会产生多少凝结水呢?根据理论计算和有关资料介绍,当压力为0.6MPa的饱和蒸汽流经直径为100MM的具有良好保温层的管子时,在大气温度为10℃的条件下,每100M管长上每小时要凝结出约30公斤凝结水。
在输送中由于管网较长,很多管段处在饱和蒸汽工况下,不可避免产生凝结水,而蒸汽流量计又无法计量,即形成了供热管损。
如何减少管道形成凝结水呢?和散热损失直接相关的是,管网蒸汽流速即蒸汽从出口到用户用汽时间、管道散热系数、出口蒸汽温度过热度。
在用户流量一定,管网保温不变、出口压力保持不变的情况下,提高出口蒸汽温度即提高出口蒸汽的过热度,管道形成凝结水一定将减少,从而降低管道损失,降低管损。
浅谈热力管网蒸汽输送减少管道损耗的方法马宝超摘㊀要:蒸汽作为医药㊁材料等行业生产的必备能源ꎬ是规划工业园区的过程中务必考虑的市政配套因素ꎮ但蒸汽不同于水㊁电㊁燃气ꎬ其在输送过程中极易产生凝水ꎬ使热源点输送出的蒸汽量与到达热用户的蒸汽量存在差值ꎬ即为管道损耗ꎮ损耗的蒸汽量与热源点送出的蒸汽量的比率即为管损率ꎮ文章论述降低管损的方法与措施ꎮ关键词:热力管网ꎻ蒸汽输送ꎻ减少管道损耗ꎻ方法ꎻ分析一㊁热源点供热参数对管损的影响(一)机械能损耗机械能损耗即压力损耗ꎬ决定了蒸汽可输送的距离及范围ꎮ分析影响压力损耗的参数ꎬ选用«流体输配管网»4.24章节室外蒸汽管网水力计算的公式:Rm=6.88ˑ10-3K0.25G2tρshd5.25(1)式(1)中ꎬRm为每米管长的沿程压力损失(比摩阻)ꎬPaꎻK为蒸汽管道的当量绝对粗糙度ꎬ取0.2mmꎻGt为管段的蒸汽质量流量ꎬt/hꎻρsh为管段中蒸汽的密度ꎬkg/m3ꎻd为管道的内径ꎬmꎮ对整段管道近似求压力损失ꎬ即:R总=6.88ˑ10-3K0.25G2tρshd5.25L(2)式(2)中ꎬR总为总阻力ꎬPaꎻL为管道长度ꎬmꎮ公式分析:具体参数如K值及ρsh值在计算中需根据实际情况进行修正ꎬ修正计算过程较复杂ꎮ以此公式数据关系即可推断出:①比摩阻Rm与管径d成反比ꎬ管径越细ꎬ比摩阻越高ꎮ②比摩阻Rm与管段内质量流量Gt成正比ꎬ质量流量越高ꎬ流速越快ꎬ比摩阻越高ꎮ③比摩阻Rm与蒸汽密度ρsh成反比ꎮ在长距离输送中ꎬ饱和蒸汽介质内含有一定的凝水ꎬ其参数参照«工程热力学»附表2 饱和水与饱和水蒸气表 即可确定ꎮ④总阻力R总还与输送距离L有关ꎬ距离越长ꎬR总越大ꎮ(二)热能损耗热能损耗决定了蒸汽在输送过程中凝水的比例ꎬ也直接决定了热电厂供汽量与热用户用汽量的差值ꎮ热能损失的因素与硬件设施相关ꎬ采用«化工工艺设计手册»中关于供热管道热损失的公式进行分析:ΔQ总=S全管道表面积ΔQ单位表面积热损(3)ΔQ单位表面积热损=T0-TaD12λlnD1D0+1αs(4)式(3)~(4)中ꎬΔQ总为总的热损失量ꎬWꎻS全管道表面积为全管道表面积ꎬm2ꎻΔQ单位表面积热损为单位表面积热损失量ꎬWꎻT0为管道外表面温度ꎬ取蒸汽介质输送温度ꎬħꎻTa为环境温度ꎬħꎻD1为管道保温外径ꎬmꎻλ为保温材料导热率ꎬW/(m ħ)ꎻD0为管道外径ꎬmꎻαs为保温层表面至周围空气间的总给热系数ꎬW/(m2 ħ)ꎮ因此有:ΔQ总=πD1(T0-Ta)D12λlnD1D0+1αs(5)式(5)中ꎬT0为长距离输送管道外表面温度的平均值ꎬħꎮ其中ꎬ保温材料等硬件设施的材质㊁厚度㊁导热率以及环境因素都对计算结果有影响ꎬ变量较多ꎬ尤其是环境因素ꎬ属于不可控因素ꎮ由此可以判断出:①热损失量ΔQ单位表面积热损与管道保温外径D1成反比ꎻ②热损失量ΔQ单位表面积热损与管道外径D0成正比ꎻ③总热损失量ΔQ总与输送距离L成正比ꎻ④热损失量ΔQ单位表面积热损与蒸汽介质输送温度T0成正比ꎮ当管道建成后ꎬ公式中可控参数只有T0ꎬ但T0随着供热距离增加不断地变化(T0=f(L))ꎮ为简化计算ꎬ在式(5)中取平均值代入ꎬ并倒推复核计算结果ꎮ二㊁热用户用热参数对管损的影响(一)用汽量的影响分析①用汽量对机械能的影响ꎮ根据上述计算和推论结果ꎬ流量越高ꎬ比摩阻越高ꎬ管道压降越大ꎬ机械能损失越大ꎬ越不利于长距离输送ꎮ②用汽量对热能的影响ꎮ根据上述公式(5)ꎬ在蒸汽介质温度一定㊁管线各项硬件设施条件一定的情况下ꎬ同样长度的管线其热量损耗为定值ꎬ与用汽量无关ꎬ则热用户用汽量的热值只要大于管线热量损耗值ꎬ理论上即可供应ꎬ但与用户末端蒸汽的含水量有关ꎮ③用汽量对管损率的影响ꎮ当管线内蒸汽介质温度恒定时ꎬ其热量损耗为定值ꎬ即用汽量越高ꎬ热量损耗占供热量的比例越低ꎮ(二)针对热用户用汽量的优化方法1.蒸汽吸收式溴化锂机组蒸汽吸收式溴化锂机组使用溴化锂吸收式制冷循环ꎬ以蒸汽作为高温热源催动溶液循环ꎬ实现在夏季 以热制冷 ꎮ经综合经济测算后ꎬ蒸汽吸收式溴化锂机组并不一定比传统以电为主要能源的空调更经济实惠ꎮ2.阶梯汽价模式热力公司可根据自身汽价㊁运营收益以及热用户的组成结构进行测算ꎮ阶梯汽价需关注的指标主要有两方面:①设身处地为热用户考虑ꎬ在用汽量增加的情况下可以降低蒸汽价格ꎬ并根据其厂房㊁办公楼的适用模式尝试推荐使用蒸汽吸收式溴化锂机组ꎬ达到夏季补足用汽量的目的ꎻ关键在于结合当地电价测算后ꎬ热用户整体投资将优于传统电空调及传统冬夏两季用汽模式ꎬ以吸引其采纳该方案ꎮ②深入测算自身热网运行规律及经济性ꎬ保证在汽价让利而增加其夏季用汽量的情形下ꎬ自身全年管损率下降ꎬ整体经济效益提升ꎬ从而达到双赢ꎮ三㊁热网系统规划供热系统的整体规划优化也对降低管损起着决定性的作用ꎮ规划的核心理念在于将稳定高用汽量企业置于最末端ꎬ且降低主干管的绕行度ꎮ热网系统规划的目的有四:①保障运行安全ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ根据上述分析结果ꎬ全干管内的凝水量与蒸汽量的比率将会控制在较小的区间内ꎬ有效保证全线稳定运行ꎬ不易发生水击ꎮ②保障经济效益ꎮ根据上述分析结果ꎬ全线损耗的蒸汽量相较末端企业稳定使用的蒸汽量很少时ꎬ全线管损率较低ꎬ整体经济效益较高ꎮ③便于管径设计ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ可以依照末端企业最大用汽量计算所需管径ꎬ即干管管径ꎬ中途所需变径较少ꎮ四㊁结语对施工前㊁施工中㊁施工后全时段过程进行控制ꎬ以降低管损㊁提高经济效益㊁保障管道安全运行为目的ꎬ注重细节ꎬ把基础的工作做实做细ꎬ巧妙结合理论知识开展商业洽谈工作ꎬ这样才能争取热用户与热力管网运营公司的双赢ꎬ才能使热力之树常青ꎮ参考文献:[1]王冰.蒸汽热力管网系统节能优化[J].化工设计通讯ꎬ2017ꎬ43(1):143+150.[2]李建军.试论热力管网安全管理工作[J].建材与装饰ꎬ2017(3):202-203.作者简介:马宝超ꎬ男ꎬ辽宁省鞍山市ꎬ研究方向:煤气热力ꎮ451。
供热管网中蒸汽过热对管损的影响作者:刘勇来源:《中国化工贸易·上旬刊》2018年第08期摘要:伴随着供热施工技术手段逐步成熟,供热管网施工效率得以提升,相关施工工人必须通过科学的安装施工方法来解决供热管网之中施工缺陷。
在对供热管网系统进行研究之后,可以发现其中蒸汽管系统存在的使用问题,如果该系统中的蒸汽温度过高,相应的管损问题会大范围出现。
因此在蒸汽管施工活动中,必须将管道核查工作妥善处理,联合当前的管网建设工作,可分析蒸汽管运行数据,找出影响管损问题的因素,并优化蒸汽管网建设工作。
关键词:供热管网;蒸汽问题;过热度;管损;影响供热蒸汽管在供热系统中可发挥独特的作用,但是这种蒸汽管道系统极易受到各种周边因素带去的影响,形成运行质量隐患,如果机组为联合化的特点,这种管损问题将变得更加明显,需要借由现场试验的方来分析所有的管道数据,过热度是给蒸汽管道造成质量问题的主要影响元素,需要开展管损处理工作,这种问题才能被发现与消除,解决蒸汽存在的过热度问题,计量蒸汽流量的工作也可变得更具可靠性,现探讨蒸汽管网体系中的管损处理活动。
1 过热度概述蒸汽温度高于对应压力下饱和温度的数值称为过热度。
蒸汽过热度过低,蒸汽在管内流动过程中发生凝结。
一般发电厂供热工质不回收,蒸汽凝结将造成供热管内工质的质量损失。
蒸汽过热度降低对蒸汽流量计量的准确性也产生很大影响。
联产供热作为低能耗且仍有较大降耗空间的供热系统,应优先重点发展。
供热管网的质量损失是考核供热机组热网经济性的重要指标,分析蒸汽过热对降低管损、管网规划、制定合理营销策略有重要意义。
2 蒸汽在管网中呈现出了流动特点蒸汽在管道内流动,流动阻力造成压力下降,散热损失致使温度降低。
由于蒸汽温度、压力的下降并不是同步的,一般温度下降较快,而压力相对慢些,蒸汽过热度随流程减小。
为了保证蒸汽高效传输,减少质量损失,管线短,蒸汽流速要适当加大;管线长,蒸汽流速要适当减小,蒸汽应在最佳流速范围内流动。
热网管损分析摘要热网管损是热电厂经济指标考核的重要内容。
针对我厂热网管损高的问题进行具体分析,并结合实例做好整改措施,达到降低管损的目的。
关键词电厂热网管损涡街流量计计算机远程监控引言众所周知,热网是热电厂的生命线,也是生存和发展的根本保证,更是获取利润创造经济效益的重要手段。
因此,供热的贸易计量准确与否,关系到供用热双方的直接利益,从这点上看,我们的工作就显得比较重要了。
长期以来,我们的管损一直居高不下,我认为主要还是在计量方面有出入。
究其原因主要有以下几方面:首先,我们的测量装置年久失修,加上材质问题,很多引压管都有堵管现象,有的甚至连冷凝水都放不出来,拆开三阀组,里面有铁屑,焊渣,污泥等杂质,可想而知这些东西会对计量产生多大影响。
因此我们在更换引压管和三阀组的时候都选择了不锈钢材质的,并且每次都要冲管,确保不发生堵管现象。
其次就是二次仪表的问题,以前我们绝大多数二次仪表用的都是220V交流电源,一旦失去电源,二次仪表就不能工作,也就不能计量蒸汽流量了,我们的一些用户利用这个缺陷经常会“有意”或“无意”地使仪表失电。
所以现在我们把二次仪表换成直流24V供电的,而且24V电源可以带电瓶供电,这样即使220V交流电源失去,电瓶也至少可以维持仪表工作两天时间。
第三,仪表设置问题,比如在压力补偿这个方面,有好几家用户的压力补偿都把表压按绝压来设,这样导致流量显示偏小,如果长此以往,那么我们的损失也是很大的。
还有就是小信号切除点,一般为了防止引起经济纠纷和发生激烈矛盾,兼顾电厂和热用户的利益,我们都会留几个小信号切除点,主要是为了在用户停止用汽时避免出现小流量,当然用户正常用汽时不会对计量有任何影响。
但实际热用户中有很多的是非连续性用户,而且用汽量不稳定,一会大一会小,有的一天用几个小时,有的白天用晚上停,这样由于热用户阀门该关没有关、关不严、阀门内漏等情况,这些用户的流量表每天都有很大一部分时间会处于仪表信号切除点以下的工作状态,而我们又无法计量这部分流量,实际上这部分损失就是我们的纯利润。
供热管网中蒸汽过热对管损的影响伴随着供热施工技术手段逐步成熟,供热管网施工效率得以提升,相关施工工人必须通过科学的安装施工方法来解决供热管网之中施工缺陷。
在对供热管网系统进行研究之后,可以发现其中蒸汽管系统存在的使用问题,如果该系统中的蒸汽温度过高,相应的管损问题会大范围出现。
因此在蒸汽管施工活动中,必须将管道核查工作妥善处理,联合当前的管网建设工作,可分析蒸汽管运行数据,找出影响管损问题的因素,并优化蒸汽管网建设工作。
标签:供热管网;蒸汽问题;过热度;管损;影响供热蒸汽管在供热系统中可发挥独特的作用,但是这种蒸汽管道系统极易受到各种周边因素带去的影响,形成运行质量隐患,如果机组为联合化的特点,这种管损问题将变得更加明显,需要借由现场试验的方来分析所有的管道数据,过热度是给蒸汽管道造成质量问题的主要影响元素,需要开展管损处理工作,这种问题才能被发现与消除,解决蒸汽存在的过热度问题,计量蒸汽流量的工作也可变得更具可靠性,现探讨蒸汽管网体系中的管损处理活动。
1 过热度概述蒸汽温度高于对应压力下饱和温度的数值称为过热度。
蒸汽过热度过低,蒸汽在管内流动过程中发生凝结。
一般发电厂供热工质不回收,蒸汽凝结将造成供热管内工质的质量损失。
蒸汽过热度降低对蒸汽流量计量的准确性也产生很大影响。
联产供热作为低能耗且仍有较大降耗空间的供热系统,应优先重点发展。
供热管网的质量损失是考核供热机组热网经济性的重要指标,分析蒸汽过热对降低管损、管网规划、制定合理营销策略有重要意义。
2 蒸汽在管网中呈现出了流动特点蒸汽在管道内流动,流动阻力造成压力下降,散热损失致使温度降低。
由于蒸汽温度、压力的下降并不是同步的,一般温度下降较快,而压力相对慢些,蒸汽过热度随流程减小。
为了保证蒸汽高效传输,减少质量损失,管线短,蒸汽流速要适当加大;管线长,蒸汽流速要适当减小,蒸汽应在最佳流速范围内流动。
蒸汽管内同一截面上各点温度并不相同,测点温度要高于管道内壁温度。
蒸汽热网散热损失计算及其影响因素分析摘要:热力管道作为热量输运的主要载体,保温散热性能直接决定了热网经济性和安全可靠性,是发展大机组、长距离区域供热所必须面临的挑战. 准确评价热网保温管道的散热损失特性,研究热网管损的主要影响因素和机理,对于完善保温管道的设计优化、降低管损、改善热网的经济性和安全可靠性,具有重要的工程意义和广阔的应用前景.关键词:集中供热;蒸汽热网;散热损失;影响因素分析引言热网体系随城市规模的扩大而扩展、换热站的分块管理与管网设施的数据监督使城市热网的发展迎来新的挑战。
迫切需要一款热网监督管理平台,将各个换热站、各管网通道以及用户站点数据进行综合分析处理,可实现热网系统运行的远程管理,有效实现对热网供热温度控制。
因此,应用组态王KingView软件设计电脑端监控界面,硬件采用PLC可编程逻辑控制器,通过流量、温度传感器测量各管网底层信息,上传至PLC完成对供热系统的控制,连接至组态王完成对数据的采集分析。
便于远程操作热网系统与热网信息采集,降低热网系统人力投入,对热网系统检修提供便捷,保障热网系统安全稳定运行。
1城市热网工艺分析城市集中供热系统由热源、热网和用户三部分组成。
划分为温控区和供热区,涉及到供热站、换热站、供水站、监控站和热网用户等站点。
其中供热站为热源,集中热源主要为热电站和区域性锅炉房,或采用热电联合集中供热,为一次管网提供热源以满足二次管网供暖所需。
热源将载热介质输送至一次管网,载热介质可以为高温热蒸汽或高温热水,管网网道设置有传感器组,包括压力变送器、流量传感器和温度检测器等测量检测元件,通过供热阀调节管网内载热介质流量,载热介质经过供热阀后流入换热器。
换热器位于换热站内用于载热介质与二次工艺介质的热量交换,经加热后的工艺介质进入二次管网,经高压泵加压后送入千家万户。
供水站对换热站进行工艺介质的补充与泄流,维持管内压力恒定与供热稳定。
监控站负责整个热网系统信息采集和实时监控,实现较好的热供应温度控制。
供热管网输送热损失分析摘要:随着全球气候变暖,全世界都开始了“碳达峰”“碳中和”行动,节能降耗已经上升到国家战略高度,根据住建部统计数据,截止2020年末,我国北方供热面积达156亿平方米,北方城市集中供热能耗占全国总能耗20%,随着国家节能减排的要求及供热品质要求不断提高,供热管网的保温不容忽视。
本文通过理论计算管网的散热量与实际的散热量做对比,分析减小管道热损失的可行办法,提高热力公司的经济效益。
更好的指导今后的供热管网节能设计工作。
关键字:管道保温;硅酸铝;热损失;节能1 管道保温结构及案例基本情况:城镇集中供热管网一般采用的是直埋预制保温管,保温管结构有内向外分别是:钢管,保温材料,外护管。
管道的保温材料可采用岩棉,石棉,硬质泡沫塑料等。
随着近年来管道制造技术的发展,目前供热管网主要采用预制直埋保温管。
乌鲁木齐市某DN1200供热管网设计供水温度150℃,回水温度80℃,设计压力2.0Mpa。
保温材料为硅酸铝保温,环氧煤沥青玻璃钢外护,无机富锌-聚氨酯漆防腐。
供水管保温厚度100mm,回水管保温厚度80mm。
因外护管损坏,及地下水位高,管沟内积水造成管网热损失较大,热力公司在原有管道保温的基础上,又在供水管上增加了两层橡塑棉保温,总厚度为50mm。
2 管网的敷设方式我国常用的敷设方式主要为直埋敷设、地沟敷设、架空敷设。
直埋敷设是指将热力管道直接埋设于土壤中,是目前新建管网使用最广泛、使用最多的一种敷设方式。
本案例DN1200管网采用预制椭圆拱管沟敷设方式。
管网现有5处分支。
分支示意图及管网现状保温做法如图1所示:图1分支示意图及管网现状保温做法3管网热损失计算公式①热水在输送过程中,很大一部分的热损失来自于管道自身的散热损失,各类敷设方式热损失计算公式如下:直埋敷设时,热网的供水管和回水管敷设在同一沟槽中,供水管和回水管之间存在着热传递,因此:供水管道的热损失为:回水管道的热损失为:式中:、——供水管和回水管道单位长度的散热损失,W/m;、——供水管和回水管的热媒温度,℃;——土壤地表面温度,℃;、——供水管和回水管的总热阻,m·℃/W;;、——供水管和回水管保温层的热阻,m·℃/W;——土层热阻,m·℃/W。
蒸汽热网管损的产生和控制摘要:本文针对公司供热中管网损失进行分析总结影响管网损失的因素,并在管理上提出一些建议降低管网损失。
关键词:管网损失影响因素管理在热电厂的供热管网中,分户计量表总和与电厂出口计量总表数据总有差异,这种差值便是管损,在北方城市冬夏管损相差很大,冬季5%~10%左右,夏季可达到20%~40%,而南方城市管损的随季节差异不大,以我公司冬季供暖为例:当供气流量为20吨/小时,管损10%,汽价145元/吨,一个采暖季120天计算,损失:20×24×145×10%×120=83.5万元,由此可见有必要对管损进行控制。
在热网管道的计量表有很多种,如孔板、涡街、弯管、尾锥等均属速度流量计而不是质量流量计。
正因速度流量计,给热网蒸汽计量连带来很多弊端。
1 速度流量计量方式蒸汽流过管道的体积:QV=3600Uπ(D/2)2 (1)蒸汽流过管道的质量:QG=QV×ρ=3600Uπ(D/2)2ρ (2)式中U为管道内流体平均流速(m/s);D为传感器壳体内径(m);ρ为被测介质密度(kg/m3);Qv为工况下的体积流量(m3/h);QG为工况下的质量流量(kg/h)。
我们在蒸汽贸易结算中,大部分是以蒸汽质量为计量单位的,从公式(2)中看出,当管径确定,只有流速和密度是变量。
流速与用户蒸汽用量成正比,反映用户用气量大小。
流量计的种类和品质限制流速计量范围,我公司大部分为涡街流量计,就以涡街为例,好的涡街流量计,当压力大于0.5MPa,在保证精度前提下,所测流速为3~75m/s。
超出此范围,仪表计量准确度降低,会产生很大误差,管损会增加。
我公司仅有一台35t/h、两台75t/h、一台150t/h锅炉,热源有限,供热面积不断扩大,蒸汽压力在极寒天气情况下很难保证在0.5MPa以上,所以管网损失一定很大。
ρ为蒸汽密度,与压力和(或)温度有关,只有饱和汽和过热汽有国标密度表,此为工程实测密度,没有准确计算公式。
热网管损与出口蒸汽压力温度的关系浅析
按照统计口径,供热管损率=(热电厂供热总表流量—热用户用热分表之和流量)/热电厂供热总表流量×100%。
这一经济指标,直接反映了供热蒸汽输送过程中有效利用程度,反映了热网经营管理水平,影响着热电厂的经济效益,是热电企业考核中十分重要的经济指标。
研究分析供热管损的成因与预防是每一位热网工作者义不容辞的责任和使命。
热电厂对外供热,蒸汽在输送过程中总是不可避免地存在着散热损失。
散热损失与供热管损是否一致,有何差距,有必要具体分析蒸汽计量与蒸汽输送过程。
现行供用热双方蒸汽贸易结算的计量方式:一是计量结算点均设置在各热用户侧,而热电厂出口供热总表仅作为蒸汽质量标准的依据;二是采用蒸汽流量计量,即通过蒸汽体积的测量,辅之压力、温度的测量加以密度修正得出蒸汽质量的计量方式,而不是采用的热量计量方式。
在输送过热蒸汽工况条件下,散热损失只会降低过热度,降低蒸汽品位但不会形成凝结水,热量有损耗,而蒸汽质量没有损失,热用户分表与供热总表理论上不会产生计量损耗,也就不存在供热管损。
但在实际输送饱和蒸汽工况条件下,管道散热损失促使蒸汽汽化潜热的释放,从而产生凝结水。
由于水的体积大大小于蒸汽体积,蒸汽流量计计量不到,这部分无法计量的凝结水就形成了供热管损。
饱和蒸汽在管道输送过程中会产生多少凝结水呢?根据理论计算和有关资料介绍,当压力为0.6MPa的饱和蒸汽流经直径为100MM的具有良好保温层的管子时,在大气温度为10℃的条件下,每100M管长上每小时要凝结出约30公斤凝结水。
在输送中由于管网较长,很多管段处在饱和蒸汽工况下,不可避免产生凝结水,而蒸汽流量计又无法计量,即形成了供热管损。
如何减少管道形成凝结水呢?和散热损失直接相关的是,管网蒸汽流速即蒸汽从出口到用户用汽时间、管道散热系数、出口蒸汽温度过热度。
在用户流量一定,管网保温不变、出口压力保持不变的情况下,提高出口蒸汽温度即提高出口蒸汽的过热度,管道形成凝结水一定将减少,从而降低管道损失,降低管损。
实际出口压力温度和过热度、饱和温度数据
从上表可以明显的看出,提高供热出口压力,对应的蒸汽温度升高,蒸汽过热度也随之升高。
蒸汽过热度升高对降低管损是有好处的。
也就是说,维持出口较高的蒸汽压力运行,是有必要的。
为了提高供热的经济性,降低供热管损,除了调整好供热出口压力和温度保证供热蒸汽的有效利用外。
还要做好以下几点:
一、科学规划设计热网。
首先要查实热负荷,切忌将说不清的规划热负荷作为当前热负荷。
要进行详细蒸汽水力计算和保温设计。
在满足供热蒸汽品质的前提下,根据实际留有一定的发展容量,尽可能选择较小管径和最短的输送距离。
避免出现用汽量一吨,却在输送过程中产生一吨凝结水损失的先天性失误。
一定要切实把好这一关。
二、有选择拓展热用户。
一个供热区域内,年用汽量在3—5万吨的大户毕竟是少数,面广量大的系中、小热用户。
由于热网投资巨大和蒸汽产品的特殊性,热电厂只能承担区域内供热的有限责任。
拓展热用户必须有所选择。
一是积极拓展三班制连续大量用汽的优质客户;二是慎重发展偏离主干热网的小与散热用户;三是动员远离主干热网的小与散热用户采用其他热源,有条件时再接入热网。
三、完善供用热双方共同承担供热管损。
现行的蒸汽价格的制定是按
热电厂生产的蒸汽成本,兼顾热用户的承受程度,保本微利,采取政府定价的方式。
热电厂承担了蒸汽输送过程中过热度下降,热量的损耗。
但对饱和蒸汽输送过程中凝结水的损失,汽价中没有也不可能列入,所以,供热管损全部由热电厂承担显然不公平、不合理。
为此,各热电厂分别采取了多种的弥补措施。
采取蒸汽用量最低消费,以及分摊管损做法。
今年初在新签合同中提高了部分热用户的最低消费和分摊管损。
通过此弥补管损损失。
四、处理热网缺陷,减少散热损失。
可减少凝结水生成量,降低管损。
必须采取多种技术措施,减少散热表面积和表面系数,减少从管道放走的热量,同时有效防止蒸汽泄漏。
五、加强热网管理,防止人为增加供热管损。
配备热网远程监控,实行供热全程监控,抓好计量工作,杜绝偷汽。
降低热网管损是节能降耗提高经济效益的重要课题,需要密切结合实际,不断分析研究和探讨,才能取得实效。
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