淺析蒸汽管網(wǎng)損失原因剖析及控制策略

(酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司能源中心動(dòng)力分廠 甘肅 嘉峪關(guān) 735100)

淺析蒸汽管網(wǎng)損失原因剖析及控制策略

王紅霞

(酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司能源中心動(dòng)力分廠甘肅嘉峪關(guān)735100)

本文通過對(duì)酒鋼蒸汽系統(tǒng)受產(chǎn)量、用量、儀表、壓力等原因影響，管道損失率一直波動(dòng)較大，尤其在冬夏交替階段及產(chǎn)量、用量大幅波動(dòng)的情況下，損失率最高可達(dá)9%等問題。通過對(duì)管道泄水、溫度、計(jì)量等因素的分析，得出影響的主要因素，針對(duì)影響因素制定相應(yīng)蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行模式，達(dá)到降低蒸汽損失的目的。

蒸汽管網(wǎng)損失;影響因素;分析研究

一、現(xiàn)狀

酒鋼冶金廠區(qū)內(nèi)目前低壓蒸汽為發(fā)電一分廠、發(fā)電二分廠、一、二煉鋼、中板廠、焦化干熄焦余熱、燒結(jié)余熱、大棒回收蒸汽產(chǎn)生，目前酒鋼低壓蒸汽平均發(fā)生量為8.5×104GJ/d，目前酒鋼廠區(qū)內(nèi)蒸汽主干線有8條，蒸汽一干線、蒸汽二干線、蒸汽三干線、5#路蒸汽管道、鐵三路蒸汽管道、200萬區(qū)域蒸汽管道、二、四熱蒸汽管道，管徑分別為DN350至DN600，主要用戶蒸汽線共15條，管道大約共17400m，各用戶蒸汽應(yīng)用基本是采暖、保溫或工序需要。目前蒸汽用戶用量已經(jīng)達(dá)到飽和且為了節(jié)約成本用戶用量逐漸都在減少，但是為了保證熱電廠發(fā)電量蒸汽發(fā)生量仍然保持高產(chǎn)量，近年來蒸汽損失率年累計(jì)大約在5%左右，已達(dá)到了酒鋼歷年來最好水平,上升空間較小。

二、存在的問題

近年來，酒鋼蒸汽管網(wǎng)蒸汽損失率逐年下降，但是蒸汽系統(tǒng)受產(chǎn)量、用量、儀表、壓力等原因影響，管道損失率一直波動(dòng)較大，尤其在冬夏交替階段及產(chǎn)量、用量大幅波動(dòng)的情況下，損失率最高可達(dá)9%。另外因缺乏集中調(diào)控，未能根據(jù)用戶用量情況調(diào)整，造成供用不均，每年因蒸汽損失對(duì)公司造成巨大的資源浪費(fèi)。

三、影響因素分析

1.蒸汽管網(wǎng)泄水損失的蒸汽對(duì)蒸汽管網(wǎng)損失的影響

目前酒鋼廠區(qū)內(nèi)蒸汽主干線有8條，主要用戶蒸汽線共15條，全線泄水閥DN50共278個(gè)，泄水閥DN25共118個(gè)，由于一二煉鋼、干熄焦等余熱回收蒸汽為飽和蒸汽，含水量較高。因此蒸汽管網(wǎng)為了防止管網(wǎng)撞擊現(xiàn)象，必須對(duì)蒸汽泄水保持一定的開度。根據(jù)計(jì)算泄水理論蒸汽損失大概為39.336GJ/h(按照蒸汽理論流速120kg/s·m2)，實(shí)際損失量按2015年蒸汽全年結(jié)量數(shù)值為依據(jù)，2015年全年蒸汽損失率4.55%計(jì)算，管道實(shí)際損失量52.22GJ/h。根據(jù)理論值與實(shí)際值對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)泄水損失占整個(gè)蒸汽損失量的75%。

2.蒸汽發(fā)生量對(duì)蒸汽管網(wǎng)損失的影響

統(tǒng)計(jì)2015年1月-2016年10月蒸汽發(fā)生量及蒸汽損失率可以看出在采暖期開始的十月及結(jié)束的三月期間，由于蒸汽用戶用量的突增及突減損失率會(huì)出現(xiàn)不同的規(guī)律，一般采暖期開始時(shí)雖然蒸汽發(fā)生量升高但是蒸汽損失率不會(huì)出現(xiàn)明顯升高，采暖期結(jié)束時(shí)蒸汽發(fā)生量雖然減少但是由于用戶突減蒸汽損失率也不會(huì)出現(xiàn)明顯降低。在非采暖期蒸汽發(fā)生量對(duì)蒸汽損失量、蒸汽損失率的影響沒有一定的規(guī)律。

3.蒸汽管網(wǎng)計(jì)量對(duì)蒸汽損失的影響

2016年3月份四熱電外供至吉瑞管線的蒸汽恢復(fù)送氣后，導(dǎo)致整體蒸汽損失大幅增加。

日期3月1日3月2日3月3日3月4日3月5日3月6日3月7日四熱電低壓蒸汽379.407392.799105.476518.591601.409645.653731.592吉瑞再生資源有限公司匯總值123.587111.66562.442118.469170.45193.073140.712損失量255.82281.13443.034400.122430.959452.58590.88

為了判斷損失量過大的原因，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管網(wǎng)、用戶用量及發(fā)生量進(jìn)行了逐個(gè)檢查，最終確定為四熱外供蒸汽計(jì)量?jī)x表準(zhǔn)確性效驗(yàn)有問題，影響了損失，將四熱電外供蒸汽并至主管網(wǎng)一周，通過前后數(shù)據(jù)對(duì)比，對(duì)該表進(jìn)行準(zhǔn)確性效驗(yàn)，降低了該條管線損失。

日期6月9日6月10日6月11日6月12日6月13日6月14日6月15日四熱電低壓蒸汽158.351138.42140.69141.28135.267163.178166.764吉瑞再生資源有限公司匯總值100.379101.335111.148117.028123.572107.954108.507損失量57.97237.08529.54224.25211.69555.22458.257

4.蒸汽管網(wǎng)溫度對(duì)蒸汽損失率的影響

2016年2月1日-14日主管網(wǎng)溫度與蒸汽管網(wǎng)損失折線圖

通過2016年2月1日-14日管網(wǎng)溫度與蒸汽管網(wǎng)損失折線圖可以看出蒸汽管網(wǎng)溫度基本保持在260℃以上的一定范圍內(nèi)未發(fā)生大幅度變化，而蒸汽管網(wǎng)損失率相應(yīng)變化比較頻繁，未得出相應(yīng)規(guī)律。理論上來說，由于蒸汽管網(wǎng)保溫厚度影響，蒸汽主管網(wǎng)溫度降低會(huì)造成到達(dá)用戶處蒸汽溫度更低，蒸汽冷凝水會(huì)越多，損失率相應(yīng)應(yīng)該增加，但從折線圖上判斷蒸汽主管網(wǎng)溫度對(duì)蒸汽損失率的影響沒有規(guī)律。

四、結(jié)論

1.蒸汽管網(wǎng)泄水及計(jì)量對(duì)蒸汽損失率的影響是可以確定的。

2.蒸汽發(fā)生量對(duì)蒸汽損失率的影響沒有一定的規(guī)律可循，目前可以排除發(fā)生量對(duì)蒸汽損失的影響。

3.由于每一條蒸汽管線溫度測(cè)點(diǎn)只有一個(gè)，且每條管線長(zhǎng)度不同、保溫層厚度不同，不能通過單一的測(cè)點(diǎn)判斷蒸汽溫度對(duì)蒸汽損失率的影響，所有目前可以排除主管網(wǎng)溫度或蒸汽汽源點(diǎn)外供蒸汽溫度對(duì)蒸汽損失的影響。

五、蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行模式

通過一系列的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，得出了影響蒸汽損失的主要影響因素，根據(jù)影響因素確定蒸汽管網(wǎng)的運(yùn)行模式。

1.電廠蒸汽發(fā)生量能夠根據(jù)采暖期變化及用戶用量進(jìn)行調(diào)整，保持蒸汽發(fā)生量和蒸汽用量的平衡，蒸汽損失率會(huì)達(dá)到更好的水平。實(shí)現(xiàn)蒸汽管網(wǎng)較低損失率的運(yùn)行模式是蒸汽產(chǎn)量和蒸汽用量、蒸汽損失量達(dá)到相對(duì)平衡。

2.蒸汽管網(wǎng)的保溫層在運(yùn)行期間要保持完好，在管道施工期間保溫層厚度按照設(shè)計(jì)施工。

3.由于酒鋼冶金廠區(qū)蒸汽氣源點(diǎn)分散，蒸汽流向保持設(shè)計(jì)流向，能夠避免計(jì)量誤差。

4.對(duì)班組點(diǎn)檢制定了相關(guān)要求，依據(jù)外界環(huán)境溫度變化調(diào)整泄水大小，并加強(qiáng)點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)蒸汽泄水疏水器出現(xiàn)問題或有跑冒滴漏問題及時(shí)上計(jì)劃進(jìn)行處理，減少蒸汽泄水出現(xiàn)問題造成損失增加。

[1]劉運(yùn)雷.蒸汽管網(wǎng)散熱損失計(jì)算分析與負(fù)荷預(yù)測(cè)研究[D].天津大學(xué),2009.

[2]曹博祥，淺談?wù)羝杷鲗?duì)企業(yè)運(yùn)行成本的影響，天津化工，2016

王紅霞，女，助理工程師，2011年7月畢業(yè)于武漢科技大學(xué)，現(xiàn)從事燃?xì)饧夹g(shù)工作。