一次管網(wǎng)溫降及失水分析[特選參考]

1、一次管網(wǎng)溫降及失水分析1 一次管網(wǎng)溫降分析1.1 一次管網(wǎng)溫降統(tǒng)計表宣化集中供熱一次管網(wǎng)溫降統(tǒng)計表序號類別每公里溫降備注1實際運行0.52設(shè)計計算0.25設(shè)計院提供3十二五規(guī)劃目標0.1直埋管道能夠達到的要求4規(guī)范計算值0.315依據(jù)GB4272-92設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則第5.1.1條規(guī)定：對于季節(jié)運行工況允許最大散熱損失116w/m2，并結(jié)合年度實際運行流量進行估算見附1：一次管網(wǎng)系統(tǒng)實際運行溫降分析報告通過實驗分析，宣化一次管網(wǎng)每公里溫降為0.5,熱損失達22%，影響熱耗0.1GJ/a.m2，遠高于十二五規(guī)劃目標值0.1，同時也高于設(shè)計計算值0.25及規(guī)范估算值0.315。良好的保溫效果

2、，熱損失可控制在5%。1.2 設(shè)計值根據(jù)華北設(shè)計院提供，宣化供熱一次管網(wǎng)設(shè)計計算溫降為：0.25/km。1.3 供熱管網(wǎng)改造規(guī)劃目標城市集中供熱管網(wǎng)改造“十一五”規(guī)劃編制提綱改造規(guī)劃目標及相關(guān)地區(qū)城市集中供熱管網(wǎng)改造“十二五”規(guī)劃編制提綱改造規(guī)劃目標，按照直埋管道能夠達到的要求，熱水管道散熱損失應控制在每公里溫降小于0.1（參考值）。1.4 規(guī)范 CJJ34-2002城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范中第11.1.2條：供熱介質(zhì)設(shè)計溫度高于50的熱力管道、設(shè)備、閥門應保溫；第11.1.4條：管道保溫材料在平均工作溫度下的導熱系數(shù)值不得大于0.12w/(m.k)；第11.2.2條：按規(guī)定的散熱損失，應選取滿足技

3、術(shù)條件的最經(jīng)濟的保溫層厚度組合。 根據(jù)GB4272-92設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則第5.1.1條規(guī)定：對于季節(jié)運行工況允許最大散熱損失116w/m2（保溫層外表溫度按50計）。 根據(jù)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準CJT-140-2001供熱管道保溫結(jié)構(gòu)散熱損失測試與保溫效果評定方法第5.4.1.2條，對于熱水介質(zhì)供熱管道計算全程散熱損失公式：Q=0.278G(c1t1- c2t2)-公式1式中：Q-管段的全程散熱損失； G-熱水質(zhì)量流量； c1，c2-管段進出口熱水比熱容； t1，t2-管段進出口熱水溫度。1.5 計算由于供熱管網(wǎng)熱水一次溫度一般低于150，熱水介質(zhì)的溫度對熱水的比熱容的影響可忽略不計。根據(jù)公式

4、：Q=0.278G(c1t1- c2t2)可推導出每公里溫差計算公式： TQ/(0.278G.c水)-公式2式中：Q-每公里管段的全程散熱損失(w/s)，Q= Aq（A:每公里管道表面積m2,q: 取最大允許散熱損失116w/m2）； G-熱水質(zhì)量流量(kg/s)； c1，c2-管段進出口熱水比熱容(j/kg. )； t1，t2-管段進出口熱水溫度()。根據(jù)管網(wǎng)設(shè)計比摩阻值的要求，假設(shè)一次管網(wǎng)內(nèi)介質(zhì)流速前提為一不變量，則流量G與管道直徑的平方成正比，而散熱損失Q與管道直徑成正比，則溫差t與管道的直徑成反比關(guān)系-也即與流量（或流速）成反比關(guān)系。熱水供暖管網(wǎng)中的流速一般為12m/s，本年度實際運行

5、流量平均為66007500t/h,管內(nèi)平均流速為1.621.84m/s，管內(nèi)流速取均值1.73m/s。首站出口段一次管徑直徑為1200mm,金盾熱力站處主管網(wǎng)直徑700mm，祥泰園末端直徑300mm，宣赤路末端直徑450mm，福田末端直徑400mm，考慮保溫層厚度約250mm，取管內(nèi)直徑800mm，保溫層外表面平均直徑880mm作為每公里管徑直徑估算計算值。則根據(jù)公式2計算出：T0.3152 一次管網(wǎng)失水分析2.1 一次管網(wǎng)失水統(tǒng)計表宣化供熱一次管網(wǎng)失水統(tǒng)計序號供暖季月份失水量t月均t備注120112012年119373 118001217916 112759 29506 39448 2201

6、22013年1122057 161941221566 115902 211571 39877 320132014年1116788 115471211460 110918 28999 39572 供熱一次管網(wǎng)失水統(tǒng)計序號公司供暖季月均失水量t一次管網(wǎng)容量m3備注1宣化供熱20132014年度11547360002任丘供熱20132014年度5500300003張熱20132014年度1000400004秦皇島20122013年度1413336000從上表看出，除秦皇島較我公司月均失水量高外，明顯較其他公司偏大，遠高于張家口大熱力公司的月均失水量1000t。從我公司連續(xù)三年一次管網(wǎng)失水量來看，從供

7、暖季11月份開始，呈逐月下降趨勢，第3月份失水基本維持在9500t,而其中含有熱力站用約1400t，其他約8000t為不明失水。一次管網(wǎng)沿線及外漏點失水較易查找，從例年查找來看未發(fā)現(xiàn)有明顯漏點，而首站閥門內(nèi)漏或不嚴，造成的虛假失水則不易排查（懷疑為假失水）。為查找一次管網(wǎng)真實失水量，本年度宜聯(lián)合首站相互深入進行查漏。2.2 一次管網(wǎng)失水量分析本年度3月份采用一次水作為二次水補充水源的熱力站有崇善寺和開發(fā)區(qū)兩個熱力站，其它熱力站未有使用一次水補水情況。一次水使用情況見下表首站月一次補水量約10000t熱力站用崇善寺開發(fā)區(qū)自來水日均補水量20t自來水日均補水量35t一次水平均補水頻率5次/日一次水

8、平均補水頻率3次/日每次補水高度0.8m每次補水高度1m補水箱長度3.5m補水箱長度2.5m補水箱寬度2.5m補水箱寬度1.6m一次水日約用水量35t一次水日約用水量12t一次水月約用水量1050t一次水月約用水量360t一次水月總用量約1410t占比14%不明失水不明失水量8590t占比86%原因分析：崇善寺、開發(fā)區(qū)此兩個熱力站頻率使用一次水作為二次補水，是由于站外自來水表井內(nèi)自來水門門芯存在缺陷，節(jié)流現(xiàn)象嚴重，自來水不能滿足該熱力站二次網(wǎng)日常失水時的補水量，需要由一次水向站內(nèi)補水箱補充水源。2013年非供暖期間，曾對開發(fā)區(qū)熱力站站外自來水門進行了維修，維修后效果不明顯，節(jié)流現(xiàn)象仍然嚴重。

9、崇善寺熱力站未作處理。此兩處閥門仍需要非供暖期由公司或自來水公司進行維修處理。首站一次水月補水量約10000t左右，其中熱力站用占比約14%，不明失水量占比約86%。一次管網(wǎng)失水原因分析有以下幾點：1） 熱力站內(nèi)用；本年度熱力站（開發(fā)區(qū)、崇善寺）用一次水約1400t/月，占總失水量14%。2） 一次管網(wǎng)外網(wǎng)直敷地埋管有漏點；若一次管網(wǎng)外網(wǎng)直敷地埋管有漏點，則直敷地埋管地面會出現(xiàn)明顯跑水跡象。經(jīng)過與稽查對一次沿線查找未發(fā)現(xiàn)任何異常。此種可能性基本可排除。3） 熱力站內(nèi)一次管有漏點；一次管網(wǎng)外漏點比較容易排查，此種可能性也基本可排除。4） 首站一次供熱管網(wǎng)有漏點或其它原因。首站可能原因有： 首站一

10、次管網(wǎng)放水放空氣門不嚴內(nèi)漏-外漏可排除。 首站一次總及各循環(huán)泵入口回水濾水器排污門內(nèi)漏不嚴-應重點排查； 首站加熱器內(nèi)漏-可能性不大； 生水補水門不嚴返水至生水系統(tǒng)-應重點排查； 熱網(wǎng)補水泵出口門或熱網(wǎng)補水再循環(huán)門不嚴返水至低壓除氧器-應重點排查； 低壓除氧器事故放水門及溢流門內(nèi)漏-應重點排查； 輸煤熱力站一次側(cè)用水-應重點排查。其中，首站一次管網(wǎng)各放水放空氣漏點比較容易排查，加熱器內(nèi)漏的可能性也比較小，應重點對一次總回水濾水器排污管、補水再循環(huán)門、低壓除氧器放水溢流門及輸煤一次用水進行排查。一次管網(wǎng)近幾年供暖期失水月補水量較大，2012年度，對于此問題，曾采取關(guān)閉各熱力站內(nèi)一次側(cè)補水，對一次

11、管網(wǎng)直敷地埋沿線及站內(nèi)一次水管網(wǎng)有無漏點進行排查，確定外網(wǎng)無任何用水及漏點后，一次管網(wǎng)補水量仍較大無變化。王主任曾要求首站對各放水放空氣門進行排查，未發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏現(xiàn)象。2013年度非供暖季，對秦皇島熱力公司對標調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)此類問題。秦皇島熱力站總公司一次管網(wǎng)總?cè)萘?5000m2，2012年供暖季一次水補水量70688t，月一次水補水量約14000t,經(jīng)與工程運行處魏處長了解，對各供熱分公司站內(nèi)一次用水有嚴格要求，須經(jīng)總調(diào)度同意，基本不用。本年度一次管網(wǎng)占比86%的失水為不明原因失水，通過以上分析，首站內(nèi)相關(guān)供熱管網(wǎng)閥門內(nèi)漏的可能性存在。熱電、熱網(wǎng)各相關(guān)專業(yè)人員需相互深入聯(lián)合進行綜合分析查找，以

12、查找出一次管網(wǎng)失水量大的具體原因，減少能耗損失。同時，熱力站自來水缺陷宜在非供暖期徹底解決，從根本上杜絕熱力站一次水用水。附1： 一次管網(wǎng)系統(tǒng)實際運行溫降分析報告通過對一次管網(wǎng)系統(tǒng)沿線溫降進行分析，判斷一次管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備保溫設(shè)施完善程度，計算出一次管網(wǎng)系統(tǒng)的熱損量，從而對運行調(diào)整作出指導性建議。一 試驗過程2014年1月78日，對一次管網(wǎng)系統(tǒng)沿線羊坊、幸福等27個熱力站內(nèi)一次進水管上傳溫度測點、就地溫度計進行了校驗。1月9日0：0016：00首站一次參數(shù)保持88運行，1月9日8：0016：00對上述熱力站內(nèi)一次側(cè)上傳、就地溫度及點測溫度進行了抄錄。見下表：一次管網(wǎng)溫降記錄表一次管網(wǎng)溫降記錄表沿程

13、上位機就地溫度表點測平均溫降首站88.5首站至大東門羊坊路口85.1848584.7 約1.6幸福888786.787.2 怡卿地暖87.28686.386.5 二建87.78988.888.5 古郡豪庭88.28686.486.9 大東門東線公安局87.78786.587.1 約3.1永達新城86.28584.585.2 工程片暖90.18786.287.8 誠品幸福城87.3908687.8 華耐8.5MW86.18786.286.4 開發(fā)區(qū)83.68083.882.5 騫海84.68683.584.7 福田88.28483.985.4 大東門西線雅菊4MW83809084.3 約4北廈8

14、7.9858686.3 宣園83.1818382.4 四中87.3868586.1 四方臺83.7858785.2 金盾6MW86.9868385.3 星寶85.5888385.5 萬柳6.5mw82.5838483.2 祥泰園82.8797980.3 東環(huán)線宣工二分廠86.78581.884.5 約3雅蘭82.7848383.2 老虎墳88.38482.785.0 東城首座87.2858485.4 九龍花園86.7888586.6 注：就地記錄站內(nèi)相應機組一次進水管上溫度表數(shù)；點測為該就地溫度表附近，點測儀與管壁保持15cm左右。二 參數(shù)分析表計精度分析：各表計精度等級為1.5，表計量程為1

15、50，表計誤差為2.25。在表計精度等級允許的范圍內(nèi)，對于一次管網(wǎng)同一測量值，不同的表計之間誤差最大為4.5。為提高數(shù)據(jù)的準確度，除記錄各熱力站內(nèi)一次上傳溫度外，另進行了就地溫度表計與點測相結(jié)合，并將上述三個數(shù)據(jù)進行了相加求均，將平均數(shù)據(jù)作為一次管網(wǎng)溫降分析的依據(jù)。見上表。1） 各沿程溫降分析1. 首站至大東門：由于羊坊路口及宣鋼怡卿熱力站支線較長，管徑外表面積相對管內(nèi)介質(zhì)流量比較大，而幸福、古郡豪庭熱力站相對一次管距離近，故選取古郡豪庭熱力站內(nèi)一次側(cè)平均溫度為溫降參照值。首站至大東門一次管溫降約1.6，0.5/km。2. 大東門東線：騫海、福田位置區(qū)域接近，所測溫度相近，以福田熱力站內(nèi)一次側(cè)

16、平均溫度為準。大東門東線溫降約3.1，0.3/km。3. 大東門西線：由于祥泰園未端較遠，管內(nèi)流量小，以萬柳、星寶、金盾三個熱力站內(nèi)一次溫度的平均值84.6為溫降參照值。大東門西線溫降約3.9，0.5/km。4. 東環(huán)線：以東城首座、老虎墳站內(nèi)一次溫度的平均值85.2為溫降參照值。東環(huán)線溫降約3.3，0.4/km。上表中，溫降最大值在祥泰園熱力站，由于祥泰園支線距離較遠，管內(nèi)流量小，故溫降較大，不作為一次主干線溫降參照值。綜上考慮，一次主干線溫降約在0.5左右/km。三 管網(wǎng)熱耗分析一次管網(wǎng)熱損指由于管網(wǎng)散熱損失，致使介質(zhì)的能量在進入熱力站前及回到首站前的散熱損失。首站至未端一次管網(wǎng)溫降取4/

17、km，一次管網(wǎng)流量在7700t/h時，則熱量損失為：1） 一次供水管：Q供=流量水的比熱容溫降=(7700103)(4.2103) 4=129.36GJ/H2） 一次回水管：由于一次回水管溫較降（一次供水88，一次回水55，供回水溫差t=33），根據(jù)相關(guān)資料，一次管網(wǎng)溫每降低5，則熱損減少3%，可知：3353%=19.8%。Q回=129.36（100-19.8）%=103.75 GJ/H3） 則一次管網(wǎng)熱損：Q= Q供+ Q回=129.36+103.75=233 GJ/H4） 管網(wǎng)熱損比率試驗期間首站瞬時熱量約為1050GJ/H，則熱損比率為：2331050100%=22.2%也可通過溫度計算求出熱損比率。試驗期間一次管網(wǎng)供回水溫降為33，供回水管溫降為4+4（1-0.198）=7.2，則熱損比率為7.233100%=22%，與上述計算相當。通過上述公式列出供水管溫降與熱損比率表首站供回水溫降33 一次供水溫降一次供