一次管網溫降及失水分析

1、一次管網溫降及失水分析1一次管網溫降分析1.1 一次管網溫降統(tǒng)計表宣化集中供熱一次管網溫降統(tǒng)計表序號類別每公里溫降備注1實際運行2設計計算設計院提供3十二五規(guī)劃目標直埋管道能夠達到的要求4規(guī)范計算值依據 gb4272-92 設備及管道保溫技術通則第 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，并結合年度實際運行流量進行估算見附 1：一次管網系統(tǒng)實際運行溫降分析報告通過實驗分析，宣化一次管網每公里溫降為,熱損失達 22%，影響熱耗，遠高于十二五規(guī)劃目標值，同時也高于設計計算值及規(guī)范估算值。良好的保溫效果，熱損失可控制在5%。1.2 設計值根據華北設

2、計院提供，宣化供熱一次管網設計計算溫降為：/km。1.3 供熱管網改造規(guī)劃目標城市集中供熱管網改造“十一五”規(guī)劃編制提綱改造規(guī)劃目標及相關地區(qū)城市集中供熱管網改造“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（參考值）。1.4 規(guī)范cjj34-2002 城市熱力網設計規(guī)范中第11.1.2條：供熱介質設計溫度高于 50的熱力管道、設備、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值不得大于；第 11.2.2 條：按規(guī)定的散熱損失，應選取滿足技術條件的最經濟的保溫層厚度組合。根據 gb4272-92 設備及管道保溫

3、技術通則第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） 。根據城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準cjt-140-2001供熱管道保溫結構散熱損失測試與保溫效果評定方法第5.4.1.2 條，對于熱水介質供熱管道計算全程散熱損失公式：q=(c1t1- c2t2)-公式 1式中： q-管段的全程散熱損失；g-熱水質量流量；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 計算由于供熱管網熱水一次溫度一般低于150， 熱水介質的溫度對熱水的比熱容的影響可忽略不計。根據公式：q=(c1t1- c2t2)可推導出每公里溫差計算公式： tq/水)-公式

4、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 ()。根據管網設計比摩阻值的要求，假設一次管網內介質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系-也即與流量（或流速） 成反比關系。熱水供暖管網中的流速一般為12m/s，本年度實際運行流量平均為66007500t/h,管內平均流速為 s，管內流速取均值s。首 站出口 段 一

5、次管 徑 直徑為1200mm,金 盾熱 力站 處主 管 網直 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。則根據公式 2 計算出： t2一次管網失水分析2.1 一次管網失水統(tǒng)計表宣化供熱一次管網失水統(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 220122013 年1122057 161941221566 115902 211571 398

6、77 320132014 年1116788 115471211460 110918 28999 39572 供熱一次管網失水統(tǒng)計序號公司供暖季月均失水量t一次管網容量m3備注1宣化供熱2013 2014 年度11547360002任丘供熱2013 2014 年度5500300003張熱2013 2014 年度1000400004秦皇島2012 2013 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)三年一次管網失水量來看，從供暖季11 月份開始，呈逐月下降趨勢，第3 月份失水基本維持在 9500

7、t,而其中含有熱力站用約1400t， 其他約 8000t 為不明失水。一次管網沿線及外漏點失水較易查找，從例年查找來看未發(fā)現有明顯漏點，而首站閥門內漏或不嚴，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/日一次水平均補水頻率3 次/日每次補水高度每次補水高度1m

8、補水箱長度補水箱長度補水箱寬度補水箱寬度一次水日約用水量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自來水門門芯存在缺陷，節(jié)流現象嚴重，自來水不能滿足該熱力站二次網日常失水時的補水量，需要由一次水向站內補水箱補充水源。 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)流現象仍然嚴重。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

9、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%。一次管網失水原因分析有以下幾點：1）熱力站內用；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）一次管網外網直敷地埋管有漏點；若一次管網外網直敷地埋管有漏點，則直敷地埋管地面會出現明顯跑水跡象。經過與稽查對一次沿線查找未發(fā)現任何異常。此種可能性基本可排除。3）熱力站內一次管有漏點；一次管網外漏點比較容易排查，此種可能性也基本可排除。4）首站一次供熱管網有漏點或其它原因。首站可能原因有：首站一次管網放水放空氣門不嚴內漏-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漏不嚴-

10、應重點排查；首站加熱器內漏 -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；熱網補水泵出口門或熱網補水再循環(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漏-應重點排查；輸煤熱力站一次側用水 -應重點排查。其中，首站一次管網各放水放空氣漏點比較容易排查，加熱器內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，曾采取關閉各熱力站內一次側補水，對一次管網直敷地埋沿線及站內一次水管網有無漏點進行排查，確定外網無任何用水及漏點后，一次管網補水量仍

11、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)現跑冒滴漏現象。2013 年度非供暖季，對秦皇島熱力公司對標調研中也發(fā)現此類問題。秦皇島熱力站總公司一次管網總容量35000m2，2012 年供暖季一次水補水量 70688t，月一次水補水量約14000t,經與工程運行處魏處長了解，對各供熱分公司站內一次用水有嚴格要求，須經總調度同意，基本不用。本年度一次管網占比86%的失水為不明原因失水，通過以上分析，首站內相關供熱管網閥門內漏的可能性存在。熱電、熱網各相關專業(yè)人員需相互深入聯(lián)合進行綜合分析查找，以查找出一次管網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

12、決，從根本上杜絕熱力站一次水用水。附 1：一次管網系統(tǒng)實際運行溫降分析報告通過對一次管網系統(tǒng)沿線溫降進行分析，判斷一次管網系統(tǒng)設備保溫設施完善程度，計算出一次管網系統(tǒng)的熱損量，從而對運行調整作出指導性建議。一 試驗過程2014 年 1 月 78 日，對一次管網系統(tǒng)沿線羊坊、幸福等27 個熱力站內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 首站一次參數保持88運行， 1 月 9 日 8：0016：00 對上述熱力站內一次側上傳、就地溫度及點測溫度進行了抄錄。見下表：一次管網溫降記錄表一次管網溫降記錄表沿程上位機就地溫度表點測平均溫降首站首站至大東門羊坊路

13、口8485約幸福8887怡卿地暖86二建89古郡豪庭86大東門東線公安局87約永達新城85工程片暖87誠品幸福城9086華耐87開發(fā)區(qū)80騫海86福田84大東門西線雅菊 4mw838090約 4北廈8586宣園8183四中8685四方臺8587金盾 6mw8683星寶8883萬柳8384祥泰園7979東環(huán)線宣工二分廠85約 3雅蘭8483老虎墳84東城首座8584九龍花園8885注：就地記錄站內相應機組一次進水管上溫度表數；點測為該就地溫度表附近， 點測儀與管壁保持 15cm 左右。二 參數分析表計精度分析：各表計精度等級為，表計量程為150，表計誤差為。在表計精度等級允許的范圍內，對于一次管

14、網同一測量值，不同的表計之間誤差最大為。為提高數據的準確度，除記錄各熱力站內一次上傳溫度外，另進行了就地溫度表計與點測相結合，并將上述三個數據進行了相加求均，將平均數據作為一次管網溫降分析的依據。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介質流量比較大，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一次側平均溫度為溫降參照值。首站至大東門一次管溫降約， /km。2.大東門東線：騫海、福田位置區(qū)域接近，所測溫度相近，以福田熱力站內一次側平均溫度為準。大東門東線溫降約，/km。3.大東門西線：由于祥泰園未端較遠，管內流量

15、小，以萬柳、星寶、金盾三個熱力站內一次溫度的平均值為溫降參照值。大東門西線溫降約，/km。4.東環(huán)線：以東城首座、老虎墳站內一次溫度的平均值為溫降參照值。東環(huán)線溫降約， /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左右/km。三 管網熱耗分析一次管網熱損指由于管網散熱損失，致使介質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溫降取4/km，一次管網流量在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)103) 4=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） ，根據相關資料，一次管網溫每降低5，則熱損減少 3%，可知：3353%=% 。q回=（） %= gj/h3） 則一次管網熱損：q= q供+ q回=+=233 gj/h4） 管網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%=%也可通過溫度計算求出熱損比率。試驗期間一次管網供回水溫降為33， 供回水管溫降為4+4 （） =，則熱損比率為 33100%=22% ，與上述計算相當。通過上述公式列出供水管溫降與熱損