提問
上海某電廠通過5km長的DN400管道向一啤酒廠供過熱蒸汽,20多天的管損統計顯示,管損在8.1%~73.5%之間大幅度變化,具體數據如表2.1所列,這是什么原因?
蒸汽耗量和管損統計表
日期 | 電廠抄表數 | 供汽量 | 雪花啤酒抄表數 | 耗量 | 管損 | 相對管損 |
2.17 | 5706 | 0 | 4215 | 0 | 0 | 0 |
2.18 | 5706 | 0 | 4215 | 0 | 0 | 0 |
2.19 | 5706 | 0 | 4215 | 0 | 0 | 0 |
2.20 | 5706 | 0 | 4215 | 0 | 0 | 0 |
2.21 | 5842 | 136 | 4251 | 36 | 100 | 73.5 |
2.22 | 6079 | 237 | 4434 | 183 | 54 | 22.8 |
2.23 | 6343 | 264 | 4638 | 204 | 60 | 22.8 |
2.24 | 6634 | 291 | 4868 | 230 | 61 | 21.0 |
2.25 | 6910 | 276 | 5083 | 215 | 61 | 22.1 |
2.26 | 7236 | 326 | 5356 | 273 | 53 | 16.3 |
2.27 | 7533 | 297 | 5601 | 245 | 52 | 17.5 |
2.28 | 7770 | 237 | 5766 | 165 | 72 | 30.4 |
3.1 | 7975 | 205 | 5909 | 143 | 62 | 30.2 |
3.2 | 8357 | 382 | 6260 | 351 | 31 | 8.1 |
3.3 | 8720 | 363 | 6587 | 327 | 36 | 9.9 |
3.4 | 8950 | 230 | 6742 | 155 | 75 | 32.6 |
3.5 | 9186 | 236 | 6897 | 155 | 81 | 34.3 |
3.6 | 9381 | 195 | 7023 | 126 | 69 | 35.4 |
3.7 | 9505 | 124 | 7068 | 45 | 79 | 63.7 |
3.8 | 9559 | 54 | 7082 | 14 | 40 | 74.0 |
3.9 | 9705 | 146 | 7155 | 73 | 73 | 50.0 |
3.10 | 9953 | 248 | 7324 | 169 | 79 | 31.9 |
分析
(1)暖管消耗較多蒸汽
經分析,統計表的起訖日期為2010年2月17日到2010年3月10日。2月21日前因停汽,管道冷掉,2月21日春節后上班*天要對管道進行加熱。按照操作規程,管道升溫不宜太快,5km的管線要花費數小時用戶端蒸汽溫度壓力才能達到正常工況。所以開工*天管損高達100t,再加上啤酒廠上班*天蒸汽管道也都處于預熱狀態,所以只使用了36t蒸汽,兩個因素的共同作用使管損高達73.5%,
(2)用汽量越小管損越大
從統計表中數據清楚可見,用汽量越小,管損越大。
在供熱管網中為什么會存在管損?在忽略了管路的泄漏損耗之后,引發管路蒸汽損耗(管損)的原因就是管道的自然散熱。管道的自然散熱量與散熱面積、管道的絕熱保溫品質以及管內溫度與環境溫度之差有關。在管道投人使用后,散熱面積和絕熱保溫品質就可看作常數,上述的溫差變化也不大,所以管道散熱量可近似看作常數。
管道自然散熱的熱量來源與蒸汽的狀態有關。當管道內的蒸汽處于過熱狀態時,熱量來自蒸汽過熱度的降低。當管道內的蒸汽處于飽和狀態時,熱量來自部分蒸汽變成凝結水時釋放出來的凝結熱。從燕汽性質表可知[7],絕壓為1 MPa的飽和蒸汽變成凝結水放出的凝結熱量為2013. 6kJ/kg,因此,管道自然散熱損失的熱量對于前者只表現為蒸汽品位的降低對于后者則表現為蒸汽數量的損耗,即管損。
用汽量小,管損相應增大,原因有兩個。*個原因是管內蒸汽流速不同,單位質量的蒸汽損失的熱量也不同.當管內蒸汽流速高時,就意味著單位時間流過某一段管道的蒸汽總量大,而單位時間內的自然散熱量是常數,因此,單位質量蒸汽所分攤的熱量損耗就小。在電廠減溫減壓器出口(或汽機背壓出口)蒸汽均為過熱狀態,如果流量很小,則蒸汽在管道內輸送很短的距離就會進人飽和狀態,從而疏出凝結水,熱損表現為管損。第二個原因是電廠所提供的蒸汽品位與蒸汽流量有關,當流量較大時,管道始端壓力較高,溫度可達330℃ ,蒸汽在整個5km長的管道內都有可能是過熱狀態。當流量很小時,管道始端壓力較低,蒸汽溫度只有230℃。由于流速太低,以過熱狀態在管道內流動只能持續很短的一段距離,因此,從疏水器中排出的凝結水量大幅增加。
(3)由管損計算相對管損也與用汽量有關
式中R—管損率,%;
△Q—管損,t;
Qh—關口表所計總量,t;
Qf—用戶表所計總量,t。
結論
①蒸汽管預熱,蒸汽損耗量是巨大的。
②用戶端蒸汽用量太小時,供方蒸汽品位難以提高,導致管扳增大,相對管損得更快。
鍋爐蒸汽流量計 過熱蒸汽流量計 飽和蒸汽流量計 旋翼式蒸汽流量計 蒸汽流量計