提高蒸汽管网效率,降低管损的技术要点和实施方案(一).docx

提高蒸汽管网效率,降低管损,节约能源瓦特节能工程有限公司技术服务中心蒸汽技术工程师少鹏锅炉产生的蒸汽必须通过管网输送到使用热量的用汽点。通常从锅炉有一根或多根蒸汽主管向用汽车间方向输送蒸汽,然后通过***的分支管道将蒸汽送给各个用汽设备。蒸汽源到使用点的蒸汽输送过程。蒸汽源可以是锅炉房或者热电联产的供给。锅炉可以是燃煤、油和天然气的锅炉,也可以是余热锅炉一使用高温过程产生的废气。无论汽源如何,为了在用汽点得到高品质的蒸汽一正确的蒸汽量和压力,高效的蒸汽分配系统是关键所在。当锅炉的冠状阀打开(缓慢打开),蒸汽立即从锅炉进入蒸汽主管。在初始状态,蒸汽管道是冷态的,因此热量从蒸汽传递给管道。管道周围的空气更冷,管道会传热给空气。除了蒸汽加热管道引起的蒸汽冷凝(称为“起动负载”)以外,管道传递给空气的热量使蒸汽冷凝更快(称为“运行负载”)。这样形成的冷凝水积累在管道底部,被蒸汽携带和重力的作用(通常蒸汽主管沿蒸汽流动方向有一向下的梯度)沿蒸汽流动方向流动。当用汽设备的阀门打开,蒸汽从分配系统进入用汽设备并接触冷态的加热面,蒸汽释放出蒸汽焰加热设备(起动负载),并连续不断传递热量给工艺制程,然后冷凝成水。现在有一连续的蒸汽流来自锅炉以满足所连接设备的负载要求,为了维持该蒸汽供给,锅炉必须产生更多的蒸汽。为此,更多的燃料加入锅炉,更多的水泵入锅炉以补充水蒸发成蒸汽。蒸汽蒸汽产生、输送、使用、冷凝水回收的一个典型循环选择工作压力蒸汽分配系统是汽源和用汽设备之间的重要连接。蒸汽分配系统必须在最小散热损失和最小费用的情况下,提供正确的流率和正确的压力。我们必须时刻记住,在工艺制程和加热应用中使用的是干饱和蒸汽(并非过热蒸汽)。输送蒸汽的压力取决丁用汽点设备所需要的最高压力。但我们必须记住,由丁蒸汽管道的流动阻力和散热损失引起的蒸汽冷凝,使蒸汽在通过输送系统后压力有所下降。因此在决定输送压力时必须考虑一定的余量。总之,在选择工作压力时,我们必须考虑以下几点:?用汽设备需要的压力?沿管道的流动阻力引起的压力降(摩擦)?管道的热损失我们知道,高压下蒸汽比容较小,因此在高丁使用压力的压力下输送蒸汽时,输送同样的蒸汽量需要的管道口径比较小。高压输送蒸汽高压输送蒸汽,则需要在各用汽点进行减压,以满足实际应用过程的压力需要。瓦特节能认为高压输送蒸汽具有以下优点:更小的蒸汽管道。管道表面积小,散热损失少。蒸汽管道的费用减少,包括管道材料、法兰、支撑件和劳力。管道的绝热费用减少。通过减压在使用点可以获得更加干燥的蒸汽。锅炉在高压下运行时更接近其最佳运行状况,因此效率更高。锅炉在高压下运行时的蓄热能力大,有助丁处理系统负载的波动,减少汽水共沸和携带的可能性。管道口径选型目前普遍存在的问题是根据所连接的设备接口管径来选择输送蒸汽的管道。而输送的压力以及输送的蒸汽质量等关键因素往往被忽略瓦特节能认为如果管道选型过大,则:?管道费用增加?形成的冷凝水增多?冷凝水增加,引起蒸汽品质下降、传热效率降低?更多的热损失例如,使用50mm的蒸汽管道能输送足够的蒸汽,如使用80mm的管道,则费用会增加44%。80mm绝热管的热损失比50mm绝热管的损失多21%。80mm非绝热管的热损失比50mm非绝热管的热损失多50%。瓦特节能经验表明如管道选型偏小,贝U:?高的蒸汽流速产生高的蒸汽压力降,到达用汽点时压力不足?用汽点没有足够的蒸汽量?蒸汽流速加快,容易产生冲蚀和水锤管道的口径选择可以使用以下两种方法中的任一种。:?流速法?压降法无论使用何种方法进行选型,应该用另一种方法进行校核以确定不超出限制。流速选型是基丁管道的流通体积等丁管道的截面积和流速的乘积(记住比容随压力变化而变化)。如果知道了蒸汽的质量流率和压力,我们可以很容易计算出管道的体积流量(m3/s)。如果我们确定一个可以接受的流速(m/s),知道了所输送的蒸汽体积,则可以计算所需的流通截面积(管径)。特定流速下的管道流量随以下因素的增加而增加:?流速(原因如前贞所述)?压力。压力增加,比容减小蒸汽管道流量图表是根据蒸汽流速选择管道的可靠方法。25—40m/s之间的流速适用丁短的分支管道,而较低的流速,如15m/s左右可用丁主蒸汽管。管道厚度和标准管径通常使用的管道厚度是基丁美国石油研究所(API)的管道表号,实际的厚度参考表号确定。这些表号根据管道的压力等级分为11个系列。,20,30,40,60,80,100,120,。对公称口径小丁150mm(6英寸)的管道,管道系歹0号40是管道重量最轻的表号。只有40和80号覆盖了从15mm(1/2英寸)—600mm的所有公称口径。最常用的蒸汽管道表号是40,次之是管表号80。管道表号表在BS1560和BS1600中可以查询。管壁厚可以根据