次高壓長距離輸送蒸汽管道的施工保溫

1、次高壓長輸蒸汽管道的保溫節(jié)能技術(shù) 摘 要 針對大連西咀熱力有限公司長輸次高壓蒸汽管道保溫材料 合理選用分析，優(yōu)化復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)及施工方案，進行理論計算、模擬 實驗并實施。重點介紹氣凝膠和硅酸鎂針刺毯絕熱材料和高效隔熱管 托在電廠節(jié)能達標中的成功應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 保溫 節(jié)能 絕熱 氣凝膠 硅酸鋁針刺毯 隔熱管托存在問題中糧集團大連西咀熱力有限公司 4.6MPa 4Km 次高壓長輸蒸汽 管道（w 450C）在用絕熱層為水泥膨脹珍珠巖保溫材料，使用年限 達 30 年以上，由于管道膨脹位移對保溫材料的交變拉伸和擠壓作用、 管道振動、 長期在高溫下工作導致材料老化、 以及維護保養(yǎng)不當?shù)仍?因造成保溫層環(huán)向開

2、裂多、顆粒粉化脫落，保溫密封性能下降，普遍 外層溫度達60-70 C左右；9.8mpa主蒸汽管道（w 550 C ）在用絕熱 層為復(fù)合硅酸鹽氈保溫材料，由于設(shè)計選材不當、保溫層厚度偏薄、 材料質(zhì)量差、加之施工工藝欠缺等原因，外層溫度普遍在110C左右， 且與主蒸汽管道接觸的內(nèi)層保溫材料粉末化嚴重， 基本上失去保溫效 果。按照 gb/t15586-1995 設(shè)備及管道保溫設(shè)計導則要求，以上 兩種等級的主蒸汽管道外表面溫度均大大超過允許的最大保溫散熱 量所對應(yīng)的溫度，能量損失巨大。出于企業(yè)自身挖潛增效的需要，以 及國家和中石化集團公司關(guān)于企業(yè)實施節(jié)能減排相關(guān)舉措的要求， 熱 電廠于 2008 年開

3、始有計劃、有步驟、分階段地對上述主蒸汽管網(wǎng)實施了節(jié)能改造。1. 3幾種常用蒸汽管道保溫材料的性能參數(shù)我國目前適用于蒸汽管道保溫的材料主要有：So2氣凝膠制品、硅酸鋁制品、硅酸鎂制品、超細玻璃棉等，其性能見表 1。表I幾種蒸汽管道保溫材料的性能項目導熱系數(shù)W/( m.k )平均熱面溫度c密度Kg/m 3納米氣凝膠0.030400220硅酸鋁針刺毯0.085 0.110400128硅酸鎂針刺毯W 0.075400128超細玻璃棉200實驗條件:介質(zhì)溫度440C ;環(huán)境溫度11.3 C,無風。管徑219mm實驗方案：保溫材料及厚度：10mm厚氣凝膠-鋁箔-10mm厚氣凝膠-鋁箔 t硅酸鎂3X 50m

4、硅酸鋁50m玻璃纖維針刺氈10mm實驗過程盡量模擬實際施工情況， 將氣凝膠進行裁切，實現(xiàn)同層 間環(huán)向與軸向均搭接 20mm內(nèi)外層壓縫。硅酸鎂、硅酸鋁、玻璃纖 維針刺氈在捆扎前，對較為明顯的縫隙進行了填充處理。保溫總厚度 mm230硅酸鎂針刺毯表面溫度c上下左右18.9316.1318.1316.73平均值：17.5平均1米1小時耗電量 KWh0.162表2硅酸鎂針刺毯保溫材料實驗數(shù)據(jù)實驗分析：1、由各溫度值反推各材料的導熱系數(shù)：230mm保溫材料整體平均導熱系數(shù)：0.0655W/(m K)。2、由硅酸鎂表面溫度計算面散熱損失：11.63 X (17.5-11.3)=72.1 W/ m 21 米

5、線散熱損失：72.1 X 3.1416 X 0.679=153.6W/m3、根據(jù)耗電量估算1米線散熱損失：160W/m由于電能轉(zhuǎn)化為熱能的轉(zhuǎn)化率不會達到 100%管道兩端的散熱在計算中未考慮，因此實際1米管道的線散熱損失低于160W/m4、325管道保溫試驗數(shù)據(jù)由以上實驗結(jié)論推算325管道保溫情況，由于實際施工時存在 管托、補償器、彎頭等異型件，因此在計算過程中仍考慮5%勺富余量(總長3500米的管線除管托、補償器、彎頭實際長度外，再考慮175延米長富余)，結(jié)果如下：表3氣凝膠硅酸鎂硅酸鋁針刺毯復(fù)合保溫材料實驗數(shù)據(jù)保溫總厚度，mm230230環(huán)境溫度，C28 r28 r風速，m/s04.3外表面平均溫度，C34.631.0面散