集中供热蒸汽管道损耗分析

集中供热蒸汽管道损耗分析

马俊

（国家电投集团贵州金元鸭溪发电有限公司贵州省遵义市563000）

随着电力体制改革的进一步深化，电力行业的进一步优化，为实现提高机组利用率、最大化实现能源有效利用，并达到节能、环保、经济的社会综合效益目的。在这样一个时代背景下贵州金元大地配售电有限公司（以下简称大地公司）于2017年5月成立，背靠贵州金元鸭溪发电有限公司，依托电力、蒸汽、粉煤灰等优势资源与社会各能源消耗企业优势互补实现水、电、汽等能源综合利用，为实现当地绿色环保经济圈拉开了绚烂的序幕。大地公司供热一期蒸汽管线于2017年12月竣工投产，2018年实现蒸汽供热20万吨的开门红。然而，热电联产的关键性经济指标“蒸汽管道供热损耗”也毫不留情的站在我们面前，我们是初生牛犊，虽不怕虎，但要重视虎。

就大地公司而言供热蒸汽管道施工工艺、使用情况存在四方面问题：

一．保温

保温隔热材料选用硅酸铝和玻璃棉，这两种材料虽导热率适中，但

不防水、耐腐蚀性差。保温隔热外防护为50微米厚铝合金，不具备良好的野外防护作用。在受到损坏、进水或腐蚀后会大幅度削弱其隔热保温能力。

二．管道支架

供热一期全为野外架空管，管道支架采用钢制管托支撑板与工艺管道焊接，底板放置在支架梁上，管托的热损是通过支撑板与肋板导热、底板散热（对于钢支架底板还存在导热），把工艺介质热量散发到大气中，造成蒸汽管道大量的散热损失。

三．疏水罐

现目前两条供热管线41处疏水均未安装具有水封能力的疏水罐，造成疏水器疏水不充分且疏水器动作时排汽率增加。

四．蒸汽计量仪表

由于初次接触电热联产，初期对蒸汽流量计选型考虑了充分的冗余而忽略了精度，选择了量程较大的蒸汽流量计，造成一些用户企业瞬时流量值处于流量计0～8%或0～5%的切除点以下工作区域(仪表显示瞬时流量为零而管道内仍有蒸汽流通的微小流量)，从而造成流量计的漏计，经累加后最终导致热网流量的高损耗。

以上因素使得大地公司供热蒸汽管线投运之初就具有了较高的热损耗率，针对这些因素我们利用现有的条件做了一些降耗措施但收效不理想。在条件允许情况下可选择性尝试以下处理建议：

一.升级优化隔热保温材料

在大地公司供热蒸汽管线隔热保温现有基础上，于工作管外表面增加一层二氧化硅气凝胶保温毡，硅酸铝和玻璃棉间及隔热保温材料总体外表面各增加一层耐高温铝箔反射层。二氧化硅气凝胶保温毡的卓越保温性能可以通过较薄的厚度大幅度降低其外表面温度，使硅酸铝和玻璃棉工作于较低的温度，加之耐高温铝箔双层反射，增强热辐射的反射效果，进一步增强保温效果从而保证其优良的保温性能。

而且运行中可以发现由于热量向上升腾，蒸汽管道隔热保温外表面上部温度明显高于下部温度，说明上部散热损失大于下部。可以考虑在外层保温层顶部局部增加一层保温，尽可能减少升腾所导致的热量损失。

隔热保温外保护壳可以考虑将现有50微米铝合金更换为防护性能更好的彩钢板

二.更换管道支架

将现有全钢制支架更换为隔热型支架。隔热支架是目前热网管道中常用的节能减排的重要组成部分，属于高温隔热装置，由隔热层、外壳、紧固件、底座、管架组成。隔热支架的结构原理即为利用具有低导热性能和高强度的保温材料作为支架的隔热材料，这样使得管道与支架不直接产生接触，从而避免了“热桥”效应，进而达到降低支架处的散热损失。

三.优化疏水

按照蒸汽管道的低点和垂直升高的管段前应设疏水装置，同一坡向的管段顺坡情况下每隔400~500m，逆坡时每隔200~300m应设疏水装置的原则。结合蒸汽在各段管道中的过热度选择性将一部分疏水装置作“常关”状态运行，遇蒸汽管道启动投运时才开启这部分疏水。而“常开”状态运行疏水装置，考虑加装具有水封能力的疏水罐与疏水器配合工作已实现最大限度的阻汽排水。

四.精确计量

通过对各用户生产旺季和淡季的数据统计选择量程合理的蒸汽流量计，并尽可能消除流量计0～8%或0～5%的切除点，确保计量仪表不出现超量程使用或长时间处于小流量计量状态。加之供热参数实时监测实时调整维持供热管线运行参数平稳，已达到精确计量。

另外，加大对供热管网跑冒滴漏和隔热保温破损、老化的巡查治理力度，及时发现及时处理；合理引入蒸汽用户，利用蒸汽用户生产特性提高供热蒸汽管线蒸汽经济流速小时数，尽可能消除蒸汽供热管线小流量或零流量运行工况；加强供热管网管理，抓好计量工作，杜绝蒸汽用户人为造成的小流量运行窃汽情况发生。

总之，供热工程前期经缜密论证、合理设计、有成熟可靠的技术支持、控制住施工质量，后期加强供热管网管理、缺陷巡查治理及有效的技术升级改造，大地公司已投产与即将开工建设的长距离蒸汽供热损耗都可以控制在合理水平。电热联产集中供热完全可以实现节能、环保、经济、安全的社会综合效益。