優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)提高熱網(wǎng)輸送效率方法，在蒸汽管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中，對于枝狀管網(wǎng)、雙管或多管制管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)路徑形式的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)分別采用不同的方案；為了降低輸送壓降、溫降，減少管道輸送熱損失，優(yōu)化保溫結(jié)構(gòu)、采用新型高效保溫材料，采用低耗能隔熱管托；采用大補(bǔ)償量的補(bǔ)償器，減少熱網(wǎng)工程管道長度，實(shí)時(shí)對終端用戶蒸汽壓力、溫度、流量監(jiān)控管理。本發(fā)明的方法，使蒸汽管網(wǎng)每公里輸送壓降控制在0.02－0.04MPa，溫降每公里降低到3－5℃，使蒸汽管網(wǎng)供熱半徑達(dá)到30Km以上，為國家推廣城鎮(zhèn)實(shí)施集中供熱，提供了一套先進(jìn)的長輸熱網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高熱網(wǎng)輸送效率方法。
【專利說明】優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)，提高熱網(wǎng)輸送效率方法，具體講是涉及一種節(jié)能減排、安全環(huán)保、低能耗輸送蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)方法，屬于熱能工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]按目前蒸汽管網(wǎng)常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)，蒸汽管網(wǎng)每公里輸送壓降高達(dá)0.06MPa —
0.1MPa，溫降每公里高達(dá)15 - 20°C，管網(wǎng)蒸汽流量質(zhì)量損失達(dá)5 — 10%，更有甚者高達(dá)30 —40%，常規(guī)設(shè)計(jì)蒸汽管網(wǎng)壓損、溫降、量損十分嚴(yán)重。隨著世界性能源危機(jī)蔓延，能源(煤、油、天然氣)價(jià)格節(jié)節(jié)攀升，各熱源供熱點(diǎn)經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重下滑，對蒸汽用戶單位，由于蒸汽價(jià)格不斷上漲，耗能產(chǎn)品價(jià)格也不斷上漲，直接影響了人們生活和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。由于輸送溫降大、壓降大，供熱半徑也受到了極大限制，現(xiàn)有蒸汽管網(wǎng)【背景技術(shù)】、管理模式使國家推廣的大機(jī)組電廠熱電聯(lián)產(chǎn)實(shí)施對城鎮(zhèn)集中供熱的國策得不到推廣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，降低管網(wǎng)熱損，增加供熱半徑。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，對于枝狀管網(wǎng)、雙管或多管制管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)路徑形式的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)分別采用以下方案:
枝狀管網(wǎng):
(al)在各分支管線引出點(diǎn)設(shè)檢修切斷閥；
(a2)供熱干線管，每隔2 - 3km設(shè)一個(gè)檢修切斷閥；
雙管或多管制管網(wǎng):
(bl)各分支管線引出點(diǎn)設(shè)檢修切斷閥；
(b2)各供熱干線管每隔2 - 3km設(shè)一個(gè)檢修切斷閥；
(b3)由同一熱源向同一方向引出同一參數(shù)的雙管或多管，在各管之間，選定位置設(shè)連通管，連通管的管徑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)雙管或多管中的某一管線事故停用時(shí)，通過連通管仍能夠供應(yīng)70%熱負(fù)荷；
環(huán)狀管網(wǎng):
(Cl)在各分支管線引出點(diǎn)設(shè)一檢修切斷閥；
(c2)在環(huán)狀管網(wǎng)選定位置設(shè)一切斷閥或連通閥。
[0006]架空蒸汽管道采用旋轉(zhuǎn)式補(bǔ)償器補(bǔ)償方式，減少了管道展開長度和彎頭使用量，顯著降低了蒸汽熱網(wǎng)輸送壓降與溫降。
[0007]在管道保溫結(jié)構(gòu)上，加強(qiáng)對散熱損失大的管道上部弧形外殼的保溫，在管道上部弧形外殼的頂部加蓋一層或多層弧形的披肩。披肩厚度δ =30 — 40mm。較佳地,對上半圓頂部210°與150°范圍各加一層δ =30 — 40mm披肩。
[0008]保溫結(jié)構(gòu)的材料采用硅酸鋁與高溫玻璃棉復(fù)合保溫材料；為了減少管道輻射散熱損失，在每層保溫材料外設(shè)置鋁箔反輻射層。
[0009]保溫結(jié)構(gòu)中的主保溫層選用高溫玻璃棉；在保溫結(jié)構(gòu)中設(shè)3 - 4層反輻射層。
[0010]供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中包括多道管托，管托包括合抱于管道上的下隔熱瓦塊和上隔熱瓦塊，下隔熱瓦塊厚度大于上隔熱瓦塊的厚度。
[0011]在熱力公司設(shè)有中心站；在終端(用戶端)，設(shè)有流量計(jì)算儀表箱，實(shí)時(shí)對終端壓力、溫度和流量主要參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)或光纖把這些數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街行恼?，在中心站對終端用戶的蒸汽壓力、溫度、瞬時(shí)流量、累積流量實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可及時(shí)與用戶溝通交流。
[0012]對熱負(fù)荷變化大的季節(jié)，通過優(yōu)化熱網(wǎng)運(yùn)行方式，使蒸汽管網(wǎng)常年在45%以上熱負(fù)荷運(yùn)行，有效的減少了蒸汽管網(wǎng)輸送熱損，顯著提高了熱網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
[0013]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
在蒸汽管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中，為了降低輸送壓降、溫降，減少管道輸送熱損失優(yōu)化保溫結(jié)構(gòu)、采用新型高效保溫材料，采用低耗能隔熱管托；采用大補(bǔ)償量的補(bǔ)償器，減少熱網(wǎng)工程管道長度，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視屏監(jiān)控技術(shù)以及現(xiàn)代化熱網(wǎng)管理模式，實(shí)現(xiàn)對終端用戶蒸汽壓力、溫度、流量監(jiān)控、管理。本發(fā)明的提供了一種有效的、完善的、先進(jìn)的提高蒸汽管網(wǎng)輸送效率優(yōu)化熱網(wǎng)設(shè)計(jì)的方法，使蒸汽管網(wǎng)每公里輸送壓降控制在
0.02 - 0.04MPa，溫降每公里降低到3 — 5°C，使蒸汽管網(wǎng)供熱半徑達(dá)到30Km以上，為國家推廣城鎮(zhèn)實(shí)施集中供熱，提供了一套先進(jìn)的長輸熱網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明熱網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測與計(jì)算管理系統(tǒng)。
[0015]圖2為本發(fā)明主站系統(tǒng)設(shè)備。
[0016]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠至無錫蒸汽供熱管道系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠至無錫1#、2#線11月一 4月雙管運(yùn)行工況，高峰供熱負(fù)荷各監(jiān)測點(diǎn)蒸汽參數(shù)。
[0018]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠1#、2#線11月一 4月雙管運(yùn)行工況，低谷供熱負(fù)荷各主要監(jiān)測點(diǎn)蒸汽參數(shù)。
[0019]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠1#、2#線5月一 10月并管運(yùn)行工況，高峰供熱負(fù)荷各監(jiān)測點(diǎn)蒸汽參數(shù)。
[0020]圖7為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠1#、2#線5月一 10月并管運(yùn)行工況，低谷供熱負(fù)荷各監(jiān)測點(diǎn)蒸汽參數(shù)。
[0021]圖8為本發(fā)明長輸熱網(wǎng)專用節(jié)能型滑動管托。
[0022]圖9為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠1#、2#線11月一 4月雙管運(yùn)行工況，高峰供熱負(fù)荷主要監(jiān)測點(diǎn)壓降、溫降。
[0023]圖10為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠1#、2#線11月一 4月雙管運(yùn)行工況，低谷供熱負(fù)荷主要監(jiān)測點(diǎn)壓降、溫降。
[0024]圖11為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠1#、2#線5月一 10月并管運(yùn)行工況(2#線供熱負(fù)荷并入1#線)，高峰供熱負(fù)荷各主要監(jiān)測點(diǎn)壓降、溫降。
[0025]圖12為本發(fā)明一實(shí)施例望亭電廠1#、2#線5月一 10月并管運(yùn)行工況(2#線供熱負(fù)荷并入1#線)，低谷供熱負(fù)荷各主要監(jiān)測點(diǎn)壓降、溫降。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)和路徑形式主要有三種形式:即枝狀管網(wǎng)、雙管或多管制管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)。具體選用應(yīng)根據(jù)熱用戶數(shù)量、熱用戶分布情況、熱用戶用汽參數(shù)、用汽要求等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
[0028]枝狀管網(wǎng):
枝狀管網(wǎng)是從熱源主干線，沿程向各用戶以分支線供熱，形成似樹枝狀路徑管網(wǎng)。枝狀管網(wǎng)主干線的管徑，隨著沿途用戶的減少而減小，各分支用戶的管徑取決于各熱用戶的蒸汽負(fù)荷。
[0029]該管網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)在于路徑簡單、管線短、管理維護(hù)方便、投資費(fèi)用相應(yīng)較低；其缺點(diǎn)，在于當(dāng)干線發(fā)生故障時(shí)影響較多用戶用熱。因此本發(fā)明對枝狀管網(wǎng)設(shè)計(jì)采取以下措施:
(I)在各分支管線弓I出點(diǎn)設(shè)檢修切斷閥。
[0030](2)供熱干線，每隔2 - 3km設(shè)一個(gè)檢修切斷閥。
[0031]在采取以上措施后，各分支故障檢修，不影響其他各分支用戶用熱，供熱干管故障檢修，不影響故障前各分支用戶用熱。
[0032]雙管或多管制管網(wǎng):
管網(wǎng)在下列情況下，宜采用雙管或多管制管網(wǎng) (I)用戶所需蒸汽介質(zhì)參數(shù)相差較大。
[0033](2)熱負(fù)荷分期較長，且較長的分期里，各用戶熱負(fù)荷先后間隔時(shí)間又較長。
[0034](3)有全年熱負(fù)荷，同時(shí)亦有季節(jié)性熱負(fù)荷且占總熱負(fù)荷比例較大的用戶。
[0035]此時(shí)，由熱源點(diǎn)引出兩種或以上的同程、同向、相同或不同參數(shù)的蒸汽管道，雙管或多管制管網(wǎng)中的每一根，一般也是采用枝狀管網(wǎng)路徑。
[0036]為了提高雙管或多管制管網(wǎng)供熱的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性以及故障檢修的方便，本發(fā)明在管網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)采取以下措施:
(I)各分支線引出點(diǎn)設(shè)檢修切斷閥。
[0037](2)各供熱干管每隔2 — 3km設(shè)一個(gè)檢修切斷閥。
[0038](3)由同一熱源向同一方向引出同一參數(shù)的雙管或多管，應(yīng)在各管之間，適當(dāng)位置設(shè)連通管，其管徑能保證當(dāng)某一管線事故停用時(shí)，供應(yīng)70%熱負(fù)荷。采取此措施后，即便在最不利工況下，可保證各條供熱干管能在70%設(shè)計(jì)熱負(fù)荷下運(yùn)行。
[0039]環(huán)狀管網(wǎng):
當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上熱源進(jìn)行集中供熱時(shí)，各熱源引出的主干線或支干線在適當(dāng)?shù)奈恢眠B通構(gòu)成環(huán)狀。對不能停汽的重要熱用戶考慮設(shè)計(jì)環(huán)狀管網(wǎng)，這樣可以提高管網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性，在管網(wǎng)局部發(fā)生故障時(shí)，可通過環(huán)狀管網(wǎng)的另一端向熱用戶供汽，確保不間斷供汽。為方便檢修、管網(wǎng)切換和供熱負(fù)荷的調(diào)節(jié)，在各分支線引出點(diǎn)設(shè)檢修切斷閥；在環(huán)狀管網(wǎng)適當(dāng)位置設(shè)切斷閥或連通閥。
[0040]雙向供汽:
在條件允許的情況下，可實(shí)施雙向供汽。用戶側(cè)管網(wǎng)經(jīng)過調(diào)整后，可向管網(wǎng)系統(tǒng)其他用戶供熱，但應(yīng)考慮和處理一下問題:
(I)對雙向供熱管道上的閥門，能滿足介質(zhì)雙向流動要求。
[0041](2)各疏水點(diǎn)的設(shè)置，能滿足蒸汽雙向流動疏水的要求。
[0042](3)雙向供汽當(dāng)介質(zhì)參數(shù)有較大差異時(shí)，核算管道材質(zhì)、應(yīng)力和管道的熱補(bǔ)償，保證管道不超壓、不超溫、確保管道安全。
[0043]采用大補(bǔ)償量的旋轉(zhuǎn)式補(bǔ)償器作為主要熱補(bǔ)償方式。
[0044]架空蒸汽管道常采用六個(gè)彎頭的立補(bǔ)形式，此種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償量小(補(bǔ)償量一般在200 - 300mm),補(bǔ)償管道長度一般為60 — 80m。采用此種補(bǔ)償形式，管道長度長，彎頭多，輸送溫降、壓降大，熱網(wǎng)工程投資高；若采用波紋管補(bǔ)償器補(bǔ)償方式，雖然管道短、彎頭少，但補(bǔ)償量小，補(bǔ)償器數(shù)量多，固定點(diǎn)推力大，工程投資高，本發(fā)明采用的旋轉(zhuǎn)式補(bǔ)償器補(bǔ)償方式，克服了以上兩種補(bǔ)償方式的不足，每組旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償量達(dá)600 - 800mm，補(bǔ)償管道長度達(dá)180 - 200m，是傳統(tǒng)補(bǔ)償方式的2 — 3倍。減少了管道展開長度和彎頭數(shù)量，節(jié)省了工程投資，降低了管道輸送壓降與溫降，每公里輸送壓降由常規(guī)的0.05MPa - 0.1MPa降低到
0.02 - 0.04MPa ;每公里輸送溫降由常規(guī)的10 — 15°C降低到4°C— 6°C。
[0045]采用長輸熱網(wǎng)專用節(jié)能型滑動管托，詳見圖8。
[0046]該管托與常規(guī)隔熱管托相比，管托隔熱結(jié)構(gòu)新穎，下隔熱瓦塊la、上隔熱瓦塊Ib合抱于管道100上，外部分別套設(shè)有下套卡箍2a和上套卡箍2b，下套卡箍2a和上套卡箍2b由螺栓3固定在一起，將下隔熱瓦塊la、上隔熱瓦塊Ib包裹。下隔熱瓦塊la、上隔熱瓦塊Ib與內(nèi)部包圍的管道100之間由軟質(zhì)隔熱層4隔離。管托下部與支架之間接觸面為滑動摩擦副5。下隔熱瓦塊厚、上隔熱瓦塊薄，此種隔熱結(jié)構(gòu)模式，有效的隔斷了管托下面熱橋，提高了隔熱效果。對管托上半部，在隔熱瓦塊厚度減少后，在管托上部騰出了保溫空間，增加了保溫層厚度，也降低了管托產(chǎn)品材料成本，提高了管托上部隔熱效果，經(jīng)測試本管托比常規(guī)隔熱管托減少散熱損失約10%。
[0047]優(yōu)化管道保溫結(jié)構(gòu)。
[0048]通過熱網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺，對管道各種保溫結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)獲取大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，掌握了蒸汽管道保溫結(jié)構(gòu)散熱損失的規(guī)律，(即管道保溫結(jié)構(gòu)上部散熱損失比下部大30 -40%)，為優(yōu)化管道保溫結(jié)構(gòu)提供了依據(jù)。具體做法如下:
(I)選用新型隔熱材料，主保溫層選用新型的高溫玻璃棉節(jié)能產(chǎn)品；反輻射層選用我公司的實(shí)用新型專利產(chǎn)品(長輸熱管網(wǎng)隔熱保溫套管，申請?zhí)?201220280323.7，公告日:20130213)，顯著提高了管道保溫效果。
[0049](2)根據(jù)管道保溫結(jié)構(gòu)輻射散熱量占管道總散熱量60%以上的特點(diǎn)，在管道保溫結(jié)構(gòu)里設(shè)3 - 4層反輻射層，顯著降低管道輻射散熱量。
[0050](3)在管道上半圓設(shè)兩層保溫披肩，加強(qiáng)對管道上半圓保溫。優(yōu)化后的保溫結(jié)構(gòu)，顯著的提高了管道隔熱效果，通過對已投運(yùn)我公司總包的遼寧營口熱網(wǎng)工程的測試，即便是在嚴(yán)冬，堆積在管道外護(hù)層的積雪，經(jīng)久不化。每公里溫降由常規(guī)的10°c — 15°C，降低到4 0C- 6。。。
[0051]在熱電公司控制室設(shè)中心站，對用戶終端壓力、溫度、流量等重要參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度。
[0052]中心站采用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)，有效的把中心站與用戶遠(yuǎn)端熱網(wǎng)智能終端以及一次儀表組成一個(gè)非常完善系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對用戶端的壓力、溫度、流量等重要參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、調(diào)度，替代了過去遠(yuǎn)程人工抄表的計(jì)量、計(jì)費(fèi)方式。
[0053]熱網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測與計(jì)量管理系統(tǒng)，詳見圖1:
1、系統(tǒng)組成:由以下部分組成:
(1)用戶端的智能終端
(2)壓力、溫度、流量一次儀表及傳輸兀件
(3)全線視頻監(jiān)控系統(tǒng)與視頻信息輸送光纖
(4)調(diào)度端主設(shè)備
(5)無線GSMIGPRS網(wǎng)絡(luò)或INTERNET無線專線。
[0054]2、系統(tǒng)功能說明:
(I)熱網(wǎng)智能終端:又稱流量演算器，設(shè)在用戶端，具有以下功能:可對各蒸汽用戶進(jìn)口的壓力、溫度、流量實(shí)時(shí)監(jiān)測，可對蒸汽流量進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償、對蒸汽流量進(jìn)行演算，可對蒸汽流量按質(zhì)量流量和熱量輸出、計(jì)量，可對停電、運(yùn)行數(shù)據(jù)超限、非正常計(jì)量等多種異常情況實(shí)時(shí)報(bào)警，可實(shí)施電磁閥無線遠(yuǎn)程控制。
[0055]熱網(wǎng)智能終端，通過無線網(wǎng)絡(luò)，將流量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)信息傳輸給中心站通信服務(wù)器，并可相互交流。
[0056](2)主站系統(tǒng)，詳見圖2。
[0057]通信服務(wù)器，是主站的核心設(shè)備，用戶熱網(wǎng)智能終端，具有對流量進(jìn)行壓力、溫度補(bǔ)償功能，通過流量演算器，流量同時(shí)按質(zhì)量流量與熱量兩種數(shù)據(jù)向中心站輸出，計(jì)量準(zhǔn)確度高、計(jì)算合理，避免了供用戶矛盾，和諧了供用關(guān)系；該熱網(wǎng)智能終端還具有停電、運(yùn)行數(shù)據(jù)越限，非正常計(jì)量等多種異常報(bào)警功能以及電磁閥遠(yuǎn)程控制功能。
[0058]中心站對用戶熱網(wǎng)智能終端輸入的流量等重要信息，可保存。可根據(jù)需要編輯或各種形式輸出，大屏幕視屏顯示、根據(jù)需要，打印熱負(fù)荷各種形式報(bào)表。實(shí)現(xiàn)了整個(gè)熱網(wǎng)管理現(xiàn)代化，降低了熱網(wǎng)輸送熱損，提高了熱網(wǎng)輸送效率，為社會、企業(yè)制造了顯著經(jīng)濟(jì)效益。
[0059]對熱網(wǎng)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控:
為了確保熱網(wǎng)安全運(yùn)行，對熱網(wǎng)全線特別是供熱干管各分支接出點(diǎn)的閥門處，各疏放水點(diǎn)閥門處，在熱電公司控制室實(shí)施實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。
[0060]實(shí)施例1
下面以一具體實(shí)施例說明熱網(wǎng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)，具體方案如下:
1、采用雙管(即1#線、2#線)供汽設(shè)計(jì)方案，詳見圖4、圖5。
[0061]2、設(shè)匯通管跨線，分別在配汽站和旺莊港河，將1#線、2#線相互連通。根據(jù)供熱負(fù)荷季節(jié)性差異大的特點(diǎn)，實(shí)施雙管、單管相互切換運(yùn)行。其目的:確保管道在50%以上供熱負(fù)荷運(yùn)行，減少管道輸送熱損失，確保蒸汽管道安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。詳見圖3。
[0062]3、在各用戶進(jìn)口設(shè)熱網(wǎng)智能終端，詳見圖1，對用戶端的蒸汽壓力、溫度、流量等重要參數(shù)收取、補(bǔ)償、演算、計(jì)量、傳輸。
[0063]4、在熱電公司控制室設(shè)中心站，詳見圖1，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)，對熱網(wǎng)各用戶智能終端實(shí)施監(jiān)測、計(jì)量、計(jì)費(fèi)、維護(hù)和管理，對熱網(wǎng)全線實(shí)施視頻監(jiān)控。詳見圖1。
[0064]5、在1#、2#線中段設(shè)配汽站、根據(jù)供熱負(fù)荷、終端各用戶要求，實(shí)時(shí)對供汽壓力、溫度進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)。詳見圖3。
[0065]6、確保熱網(wǎng)管理系統(tǒng)供電的可靠性
熱網(wǎng)智能終端、主站電源按II類負(fù)荷設(shè)計(jì)，并設(shè)有UPS電源，即便系統(tǒng)停電，UPS可保證72小時(shí)正常供電，確保了熱網(wǎng)智能終端與主站系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，有效的防止了信息和文件的丟失。
[0066]為了能具體說明蒸汽管道優(yōu)化運(yùn)行方法，現(xiàn)以我公司設(shè)計(jì)的并已投運(yùn)的望亭電廠至無錫的1#、2#線蒸汽供熱管道工程為例，予以說明。
[0067]望亭電廠1#、2#線供熱管網(wǎng)系統(tǒng)簡介，詳見圖3。
[0068]1#線DN800設(shè)計(jì)供熱蒸汽量180t/h，電廠出口供熱參數(shù):1.15MPa，350°C，輸送距離最長達(dá)31km，主要對無錫新區(qū)供熱，用戶終端要求蒸汽參數(shù):0.73MPa，200°C以上。
[0069]2#線DN900設(shè)計(jì)供熱蒸汽量180t/h，電廠出口供熱參數(shù):0.82MPa，300°C，輸送距離最長達(dá)25km，主要對無錫新區(qū)和部分城區(qū)供熱，用戶終端要求蒸汽參數(shù):0.68MPa，200°C以上，1#、2#線同向并排敷設(shè)，在熱網(wǎng)中段設(shè)有配汽站和控制站。
[0070]并管運(yùn)行的背景:
望亭電廠1#、2#線冬季熱負(fù)荷(11月一 4月)與春夏秋季熱負(fù)荷(5月一 10月)，變化較大，相差近I倍，冬季熱負(fù)荷高采用雙管運(yùn)行，用戶端為過熱蒸汽，蒸汽壓力、溫度均能滿足用戶要求，詳見圖4、圖9，沒有凝結(jié)水產(chǎn)生，輸送熱損失小，但在春夏秋季，由于蒸汽熱負(fù)荷低，(40%以下)，若仍采用雙管輸送，輸送熱損失大，特別是某些用汽負(fù)荷低的蒸汽用戶，如新光路線(用汽量4T/h)，將產(chǎn)生冷凝水，詳見圖5、圖10。
[0071]由于望亭電廠1#、2#線為同程并排敷設(shè)設(shè)計(jì)，且管道設(shè)計(jì)熱負(fù)荷、設(shè)計(jì)參數(shù)相近，為春夏秋季低負(fù)荷并管運(yùn)行提供了條件。
[0072]并管運(yùn)行方式:
在每年5月一 10月，蒸汽負(fù)荷較低的春、夏、秋季節(jié)，通過在配汽站與旺莊港河兩處設(shè)置的匯通管跨線，將2#線蒸汽負(fù)荷并入1#線運(yùn)行，2#線處于停運(yùn)熱備用工況。使1#線輸送蒸汽負(fù)荷控制在85t/h - 170t/h運(yùn)行(并管前為50t/h - 90t/h)詳見圖6、圖7、圖11和圖12。
[0073]并管運(yùn)行后，由于熱網(wǎng)輸送熱負(fù)荷控制在47% - 94%運(yùn)行，輸送熱損小，即便是新光路支線用汽負(fù)荷較低的用戶，(用汽量4t/h)，進(jìn)口也不會產(chǎn)生凝結(jié)水，滿足了全線熱用戶用汽要求。保證了熱網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0074]優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行產(chǎn)生的效益:
1、對熱網(wǎng)終端用戶流量、壓力、溫度及全線熱網(wǎng)視頻，在熱力公司中心站實(shí)施了實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化管理。供熱計(jì)量、計(jì)費(fèi)、科學(xué)、準(zhǔn)確，避免了供用戶矛盾，改善了供用戶關(guān)系，確保熱網(wǎng)全線安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0075]2、熱網(wǎng)設(shè)有匯通跨接線，根據(jù)供熱負(fù)荷，可對熱網(wǎng)實(shí)施單管、雙管供熱運(yùn)行方式，確保蒸汽管道常年在45%以上熱負(fù)荷運(yùn)行，有效減少蒸汽管道輸送熱損，滿足了熱網(wǎng)全線用戶用汽要求，確保了熱網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0076]3、在熱網(wǎng)中段設(shè)有配汽站，根據(jù)供熱負(fù)荷和用戶用汽要求可實(shí)時(shí)對供熱蒸汽溫度、壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足熱用戶用汽壓力、溫度要求。
[0077]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，對于枝狀管網(wǎng)、雙管或多管制管網(wǎng)、環(huán)狀管網(wǎng)路徑形式的供熱管網(wǎng)系統(tǒng)分別采用以下方案: 枝狀管網(wǎng): (al)在各分支管線引出點(diǎn)設(shè)檢修切斷閥； (a2)供熱干線管，每隔2 - 3km設(shè)一個(gè)檢修切斷閥； 雙管或多管制管網(wǎng): (bl)各分支管線引出點(diǎn)設(shè)檢修切斷閥； (b2)各供熱干線管每隔2 - 3km設(shè)一個(gè)檢修切斷閥； (b3)由同一熱源向同一方向引出同一參數(shù)的雙管或多管，在各管之間，選定位置設(shè)連通管，連通管的管徑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)雙管或多管中的某一管線事故停用時(shí)，通過連通管仍能夠供應(yīng)70%熱負(fù)荷； 環(huán)狀管網(wǎng): (Cl)在各分支管線引出點(diǎn)設(shè)一檢修切斷閥； (c2)在環(huán)狀管網(wǎng)選定位置設(shè)一切斷閥或連通閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，架空蒸汽管道采用旋轉(zhuǎn)式補(bǔ)償器補(bǔ)償方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，在管道保溫結(jié)構(gòu)上，加強(qiáng)對散熱損失大的管道上部弧形外殼的保溫，在管道上部弧形外殼的頂部加蓋一層或多層弧形的披肩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，披肩厚度 δ =30 — 40mm η
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，保溫結(jié)構(gòu)的材料采用硅酸鋁與高溫玻璃棉復(fù)合保溫材料；在每層保溫材料外設(shè)置鋁箔反輻射層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，保溫結(jié)構(gòu)中的主保溫層選用高溫玻璃棉；在保溫結(jié)構(gòu)中設(shè)3 - 4層反輻射層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中包括多道管托，管托包括合抱于管道上的下隔熱瓦塊和上隔熱瓦塊，下隔熱瓦塊厚度大于上隔熱瓦塊的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，在終端端設(shè)有流量計(jì)算儀表箱，實(shí)時(shí)對終端壓力、溫度和流量主要參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)或光纖把這些數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街行恼?，在中心站對終端用戶的蒸汽壓力、溫度、瞬時(shí)流量、累積流量實(shí)時(shí)監(jiān)控。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)、提高熱網(wǎng)輸送效率方法，其特征是，對熱負(fù)荷變化大的季節(jié)，通過優(yōu)化熱網(wǎng)運(yùn)行方式，使蒸汽管網(wǎng)常年在45%以上熱負(fù)荷運(yùn)行。
【文檔編號】F17D1/06GK104315342SQ201410214441
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】王國興, 葛建中, 丁巧芬, 甘子君 申請人:南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司