摘 要:本文針對公司供熱中管網(wǎng)損失進行分析總結(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:TB47 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)10(b)-0000-00
在熱電廠的供熱管網(wǎng)中,分戶計量表總和與電廠出口計量總表數(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:當供氣流量為20噸/小時,管損10%,汽價145元/噸,一個采暖季120天計算,損失:20*24*145*10%*120=83.5萬元,由此可見有必要對管損進行控制。在熱網(wǎng)管道的計量表有很多種,如孔板、渦街、彎管、尾錐等均屬速度流量計而不是質(zhì)量流量計。正因速度流量計,給熱網(wǎng)蒸汽計量連帶來很多弊端。
1速度流量計量方式
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)
我們在蒸汽貿(mào)易結(jié)算中,大部分是以蒸汽質(zhì)量為計量單位的,從公式(2)中看出,當管徑確定,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。流量計的種類和品質(zhì)限制流速計量范圍,我公司大部分為渦街流量計,就以渦街為例,好的渦街流量計,當壓力大于0.5Mpa,在保證精度前提下,所測流速為3--75米/秒。超出此范圍,儀表計量準確度降低,會產(chǎn)生很大誤差,管損會增加。我公司僅有一臺35t/h、兩臺75t/h、一臺150t/h鍋爐,熱源有限,供熱面積不斷擴大,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標密度表,此為工程實測密度,沒有準確計算公式。這說明只有過熱和飽和汽才能進行質(zhì)量計量,而濕飽和汽和汽水混合介質(zhì)是無法計量的。
2 速度流量計使用范圍
速度流量計只適用單相介質(zhì),在供熱管網(wǎng)中,同一時間內(nèi)只能選過熱蒸汽、飽和蒸汽和水中的一種介質(zhì)進行計量。
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,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量的,所以增加了供熱損失。
由渦街流量計原理中公式(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),而實際使用中只能按飽和汽計量,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 壓力和溫度對計量的影響
由公式(2)可知,蒸汽密度影響計量,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,渦街流量計不是質(zhì)量流量計,他計量蒸汽質(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,在剛開啟閥門時還改變管道流速,這幾種情況,都使計量產(chǎn)生誤差。因此為保證計量準確,流量計前閥門要全開,減壓閥放在流量計之后,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,儀表能準確計量(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,使儀表計量不準。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、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,使之計量準確。
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,選型時應在工況壓力、溫度下,先確定要測的流量范圍,再選擇能覆蓋此流量范圍口徑的流量傳感器。
在蒸汽密度小時傳感器流量范圍窄,密度大時傳感器流量范圍寬。
若選擇不當,當實際流量大于傳感器上限時,容易造成探頭損壞,丟漏脈沖,少計量。實際流量超上限越多,丟漏脈沖越多,計量越少。
當實際流量小于傳感器下限,傳感器計量很少,或不計量。
此兩種情況長期使用會造成很大損耗。
對大口徑傳感器的標定,由于受檢定裝置限制,只能在小流量(低流速)標定,大流量(高流速)無法標定,這樣大流量只有在實際使用中發(fā)現(xiàn)問題,由于在技術(shù)、生產(chǎn)工藝和檢測手段方面的限制,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,每天誤差高達二三百噸,每月累計損失蒸汽幾百噸到上千噸。
5 管理
儀表技術(shù)達不到,要管理禰補。
1.供熱管理部門要有權(quán)威:供熱儀表使用應有管理規(guī)定、合同確保熱用戶按合同規(guī)定執(zhí)行。對于技術(shù)達不到的,可在合同或規(guī)定中約定。
2.管網(wǎng)設(shè)計合理:包括管網(wǎng)口徑、保護措施、閥門、儀表位置等。
儀表采購權(quán):統(tǒng)一管理(廠家、儀表資料、儀表維修和送檢等)在購買、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,遠離振動、儀表保護和防盜措施等),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。對于不合適儀表要進行調(diào)換。
報表: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,也為適應我省供熱節(jié)能改革的需要,對現(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,實現(xiàn)熱量的自動分配和調(diào)節(jié)。