热网节能技术论文范文第1篇
1 速度流量计量方式
蒸汽流过管道的体积:
蒸汽流过管道的质量:
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。这说明只有过热和饱和汽才能进行质量计量, 而湿饱和汽和汽水混合介质是无法计量的。
2 速度流量计使用范围
速度流量计只适用单相介质, 在供热管网中, 同一时间内只能选过热蒸汽、饱和蒸汽和水中的一种介质进行计量。
在供热系统中, 大部分热电厂送出是过热蒸汽, 随着蒸汽在管道内流动, 温度不断下降, 过热蒸汽逐渐变为饱和蒸汽, 在管道末端或用汽量很小情况下, 蒸汽还会变为湿饱和汽、汽水混合介质, 甚至是水。变成水的这一部分是不计量的, 所以增加了供热损失。
由涡街流量计原理中公式 (2) 得知, 蒸汽质量流量取决于管道流速U和蒸汽密度ρ, 其他为定值, 管道流速U随用汽量大小而变化。蒸汽密度ρ在过热和饱和蒸汽中, 随压力和 (或) 温度变化, 可查表得到。湿饱和汽、汽水混合介质, 无表可查, 无法得到密度, 流体也不是单相介质, 而实际使用中只能按饱和汽计量, 在此产生误差极大。
热网管道除去跑冒滴漏情况外, 很大损耗就来自这种情况, 处理不好管损能达到20%~40%。北方城市冬季取暖用户很多, 到夏天不用汽, 管网用气量减少, 管道蒸汽流速减慢, 温度下降较大, 容易进入湿饱和汽和汽水混合汽。若供热管道末端有不间断用汽的大用户, 此情况可避免。
3 压力和温度对计量的影响
由公式 (2) 可知, 蒸汽密度影响计量, 而压力和温度又影响密度, 在热网管道中, 有很多阀门和减压阀, 他们都能改变管道压力, 涡街流量计不是质量流量计, 他计量蒸汽质量取决于管道流速和蒸汽密度, 而密度由压力决定, 改变压力就改变密度, 在刚开启阀门时还改变管道流速, 这几种情况, 都使计量产生误差。因此为保证计量准确, 流量计前阀门要全开, 减压阀放在流量计之后, 要确保管网压力损失最小。
4 影响管损的因素
(1) 热用户用气状态和结构 (决定管损) 。
(1) 管网末端有不间断大用量的热用户:介质流速快, 降温小, 仪表能准确计量 (介质在饱和和过热汽状态) 。管损小。
(2) 管网不间断用户多:没有在局部管道形成汽水混合汽, 使仪表计量不准。管损少。
(3) 供气不足和供气过剩能造成管损增大, 前者压损大, 后者降温大。
(4) 管网长、供热半径大:管损大, 压力、温度均降低。
(5) 保温良好, 减少跑冒滴漏。
(2) 减少压损:主管、表前阀门、压变法门要全开, 减压阀要安装在表后, 确保压损最小。
(3) 温度要在饱和汽以上, 保证仪表使用范围, 使之计量准确。
(4) 仪表选型要适合, 以涡街为例:涡街流量传感器不同于其它流量传感器, 每一口径涡街流量传感器流量范围是固定的, 不能调整。因此它要根据流量选口径, 选型时应在工况压力、温度下, 先确定要测的流量范围, 再选择能覆盖此流量范围口径的流量传感器。
在蒸汽密度小时传感器流量范围窄, 密度大时传感器流量范围宽。
若选择不当, 当实际流量大于传感器上限时, 容易造成探头损坏, 丢漏脉冲, 少计量。实际流量超上限越多, 丢漏脉冲越多, 计量越少。
当实际流量小于传感器下限, 传感器计量很少, 或不计量。
此两种情况长期使用会造成很大损耗。
对大口径传感器的标定, 由于受检定装置限制, 只能在小流量 (低流速) 标定, 大流量 (高流速) 无法标定, 这样大流量只有在实际使用中发现问题, 由于在技术、生产工艺和检测手段方面的限制, 有些厂家的传感器在35m/s就丢漏脉冲, 流量 (流速) 越大, 丢漏脉冲越多。出现此种情况, 每天误差高达二三百吨, 每月累计损失蒸汽几百吨到上千吨。
5 管理
仪表技术达不到, 要管理祢补。
5.1 供热管理部门要有权威
供热仪表使用应有管理规定、合同确保热用户按合同规定执行。对于技术达不到的, 可在合同或规定中约定。
5.2 管网设计合理
包括管网口径、保护措施、阀门、仪表位置等。
5.3 仪表采购权
统一管理 (厂家、仪表资料、仪表维修和送检等) 在购买、安装、送检要受控。
5.4 仪表选型安装权
要根据热用户用量选仪表, 多考虑现在使用蒸汽用量。安装要选位 (靠近母管, 远离振动、仪表保护和防盗措施等) , 要监督安装, 确保安装质量和仪表使用精度。
5.5 仪表管理和调配
仪表的使用管理要确保仪表参数设置、防盗措施等。对于不合适仪表要进行调换。
5.6 报表
注意每天管损变化, 大用户用气量变化, 同一用户每天用汽量变化 (用汽规律) 。
5.7 巡检
仪表、管网检查, 异常检查, 防盗检查, 跑冒滴漏检查。确保仪表、管网正常
蒸汽计量有很多因素影响, 现有技术也有无法解决的问题, 为减少热损失、节约能源, 也为适应我省供热节能改革的需要, 对现有的蒸汽供热系统 (工业用户除外) 改造成高温水供热系统, 即:“汽改水”。提高供热效果及安全性, 实现热量的自动分配和调节。
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。
热网节能技术论文范文第2篇
传统多采用自然补偿方式来解决供热管道的热伸长问题, 但这种方式的补偿能力有限, 而且因为补偿点需要布置很多等原因的影响, 造成这种补偿方式的建设成本也较高, 难以满足现阶段热网工程大力发展的需求。在这种背景形势下, 旋转式补偿器的出现和应用使得这一问题的解决迎来了曙光, 与自然补偿方式相比, 通过应用旋转式补偿器不仅可以节省管网建设成本, 而且运行经济性、安全性以及长距离供热的能力也都得到了显著提升, 值得在热网管道的建设过程中进行大力推广。
1 旋转式补偿器的结构
旋转式补偿器主要由旋转管、减摩定心轴承、密封压盖、密封座、压紧螺栓、密封材料、大小头等构件组成。其中, 密封材料的性能对密封效果有着直接的影响, 它一般包括环向密封和端面密封两部分。对于环向密封来说, 一般是借助于密封压盖的压紧力作用来实现密封。在使用过程中, 密封材料与旋转管、密封座实现了紧密结合, 即使偶尔发生一些比较小的泄露, 也可以通过拧紧压紧螺栓来加以解决。因为环向密封材料的热膨胀系数高于钢材, 所以在蒸汽热网管道中使用具有更好的密封性。与环向密封材料相比, 端面密封最大的一个特点就是具有自密封的功能, 而且这种自密封的性能会随着介质压力的升高而越来越好。因为端面密封材料的这种特点, 使得其在高压蒸汽中表现出较好的密封效果, 在低压蒸汽中则可以考虑取消。端面密封在使用过程中受到的盲板力、摩擦系数是旋转补偿器自身扭矩的重要因素, 所以在使用过程中必须确保其具有足够的强度, 而且还要对其摩擦系数进行重点控制。
2 旋转式补偿器在蒸汽热网管道中应用的要点分析
旋转式密封器的一个最大的优点就是可以实现长距离供热, 但在长距离安装时也需要注意一些问题。通常来说, 越远离固定支架管道热位移就越大, 所以为了避免出现管道脱架的问题, 应该注意选择足够长的管托, 而且管托还应该沿管道热膨胀相反的方向提前进行预偏装;在一定管段内要安装导向支架以确保整个供热管网的安全性;考虑到旋转式补偿器在摆动过程中会发生一定的侧向位移, 所以在补偿器附近要避免安装限制侧向位移的导向支架;最后, 尽管旋转式补偿器具有优异的补偿能力, 但也不能布置的特别长, 而是应该在充分参考设计温度的基础上选择合适的布置间距。通常来说, 如果设计温度≤300℃, 布置间距则可控制在450m的范围内, 而设计温度一旦>300℃, 布置间距则更应该进行相应减小。
3 应用效益分析
(1) 节约投资经过实践应用已经证明, 采用旋转式补偿器的补偿距离通常能达到数百米, 补偿能力是传统自然补偿法、套筒补偿以及波纹管补偿的几倍之多。自旋转式补偿器在我国的热网工程建设中推广应用以来, 给热网工程的建设节省了大量的投资, 这主要是因为采用这种补偿方式需要设置的补偿点较少、采用的固定支架也较小, 从而可以在补偿材料以及相关管道附件上节省大量的投资。经过实际使用验证发现, 采用旋转式补偿器比采用自然补偿方式可以节省投资20% 以上, 比采用套筒或波纹管补偿方式可以节约总投资22% 以上。
(2) 增加经济效益因为采用旋转式补偿器的压力明显降低, 从而使得管损得到有效控制。同时, 因为在蒸汽抽汽端可以降低蒸汽的输出压力, 这样就可以将多余的蒸汽输送到汽轮机进行发电, 从而显著提高企业的经济效益。
(3) 安全性能高与其他补偿方式相比, 旋转式补偿器从设计、材料选择到加工制造工艺上都采用了更加先进的技术, 这使得其具有更好的结构刚性以及抗腐蚀破坏性, 从而给热网管道的安全运行提供了充分保障。此外, 因为这种补偿方式同时采用了环向密封和端面密封, 从而使得补偿器在使用过程中不会发生轴向位移, 在表现出良好密封性的同时也降低了管网维护的频率, 从而使得热网管道工程的运行质量得以显著提高。
(4) 实现长距离输送蒸汽因为采用旋转式补偿器可以大幅度提高热网管道的长距离输送蒸汽的能力, 从而使得供热半径得到了极大地提高, 这对于实现集中供热和节能环保也具有积极意义。
4 结语
总之, 旋转式补偿器的密封性能良好, 可保证其在长时间使用时也不会发生泄露, 因而大大增加了热网管道工程的安全性和可靠性, 且同时还具有长距离的补偿能力。基于这些优点, 笔者认为, 未来在蒸汽热网管道工程的建设和改造过程中, 旋转式补偿器必将得到更加广泛的应用。
摘要：旋转式补偿器的密封性能良好, 可保证其在长时间使用时也不会发生泄露, 因而大大增加了热网管道工程的安全性和可靠性, 且同时还具有长距离的补偿能力。基于这些优点, 笔者坚信, 未来在蒸汽热网管道工程的建设和改造过程中, 旋转式补偿器必将得到更加广泛的应用。
关键词：蒸汽热网管道,旋转式补偿器,应用
参考文献
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