蒸汽集中供熱系統(tǒng)計量誤差的影響因素探討

蒸汽集中供熱系統(tǒng)計量誤差的影響因素探討

Summary：隨著我國經(jīng)濟、科技的快速發(fā)展，蒸汽集中供熱系統(tǒng)在整個社會的生產(chǎn)與建設(shè)中至關(guān)重要，有效保證居民正常生產(chǎn)生活秩序，妥善進行供暖系統(tǒng)計量誤差檢測與分析工作，減少影響與制約問題，有效達到預期供熱需求，滿足計量標準，符合使用要求，不斷帶來更好的生產(chǎn)發(fā)展效益和經(jīng)濟發(fā)展前景。Keys：蒸汽集中供熱、計量誤差、影響與分析一、蒸汽計量的特點現(xiàn)階段，全國各地區(qū)均已開始使用蒸汽集中供熱系統(tǒng)，采用飽和蒸汽的形式，整體使用量較高，而質(zhì)量卻不盡相同。一般會采用干度作為衡量飽和蒸汽質(zhì)量優(yōu)劣的唯一標準，而干度作為評判蒸氣中含水量具體數(shù)值多少的重要指標，可以利用過熱飽和蒸汽含水量的高低來判斷干度和濕度的飽和效果，含水量一般最高可達30%左右，會存在飽和蒸汽“兩相流”的問題而導致干度不符合使用標準。通常在進行蒸汽集中供熱系統(tǒng)計量儀表飽和蒸汽流量計算時需要根據(jù)設(shè)計壓力值和蒸汽下密度值進行干度x=1時的數(shù)值分析，即為干蒸汽的數(shù)值。由于濕蒸汽下的整體密度相比于干蒸汽來說高至數(shù)百倍左右，存在較多的液體，飽和蒸汽在管道中流動性更強，但流動速度相比于干蒸汽來說要慢，差壓值會存在測量較低的情況，反而在儀表讀數(shù)上會直接導致干度受到密度和流速的制約而產(chǎn)生疊加性的雙重負誤差，容易造成濕飽和蒸汽計量計算的難度較高。因此，為有效進行蒸汽計量數(shù)值的計算與誤差分析工作，可以將飽和蒸汽干度作為未知數(shù)，并盡可能提高飽和蒸汽的質(zhì)量，在不斷修改計量誤差中，使干飽和蒸汽的使用標準能夠符合預期目標。從目前計量誤差分析情況來看，蒸汽流量計量與蒸汽的使用密度有關(guān)，而密度會隨著溫度和壓力的改變而改變，因此在進行計量分析后，確保壓力和溫度補償數(shù)值符合參考標準，在進行密度修正后準確提高蒸汽流量計量的正確性，并減少外在因素所造成的誤差。蒸汽分為飽和蒸汽和過熱蒸汽，即使在相同的壓力情況下，也會導致蒸汽性質(zhì)的變化，產(chǎn)生的密度存在差異，在計量時所選用的計量方式存在不同，應(yīng)準確根據(jù)蒸汽的性質(zhì)來把握外在條件，合理選擇計量儀器來做好補償措施。二、集中供熱常見問題及解決方案(一)蒸汽流量計的配備與選型大部分蒸汽集中供熱系統(tǒng)在進行蒸汽流量計的配型與選型時需要利用已使用的蒸汽流量計作為節(jié)流式差壓流量計和渦街流量計這兩種類型，而這兩種使用類型在優(yōu)劣上各有差異，具備良好的互補性。因此，在市場上時常應(yīng)用與推廣。一方面，差壓式流量計以線性孔板作為安裝方式，覆蓋范圍更廣，穩(wěn)定性更高，占據(jù)較為廣闊的市場份額。另一方面，渦街流量計的量程相比于孔板來說要寬很多，可達到最高量程的90%，導致安裝較為復雜，維護量較低，只能適用于直管段的安裝條件，在管道振動現(xiàn)象較為敏感的施工環(huán)境下抗震性能有待改進。針對于差壓式流量計和渦街流量計這兩種使用配型而言，最常見的問題是由于流量計的配套儀器設(shè)施并未具備溫度和壓力測量儀器和補償參數(shù)，測量裝置在進行部分補償功能應(yīng)用與實施時導致測量數(shù)值不精準現(xiàn)象時常發(fā)生。其次，很多地區(qū)在安裝初期往往會考慮蒸汽流量計的長期使用效益，將流量計的量程選擇過高，而不符合使用要求，在配套儀器設(shè)施安裝時，測量范圍無法完全覆蓋實際流量參考標準，容易導致較高的測量誤差。最后，蒸汽流量計在安裝位置的選擇不恰當，不合理，上下游直管段長度設(shè)置上并不符合安裝需求，管段不匹配導致流體無法發(fā)揮真正的作用和功能，存在漩渦和流速分布剖面畸形的影響，產(chǎn)生較高流量計測量誤差。(二)管網(wǎng)的安裝與維護蒸汽集中供熱系統(tǒng)在進行管道輸送時，為盡量避免熱量損失，需要提高管網(wǎng)安裝與維護效果，保證蒸汽盡可能全部輸送到客戶端，而輸送途中的熱量損失情況與管道安裝和維護技術(shù)的施工效益直接相關(guān)，輸送管道越長，能量損失越高，熱損耗情況越嚴重，容易影響蒸汽產(chǎn)熱品質(zhì)，造成嚴重的生產(chǎn)全隱患。大部分蒸汽集中供熱施工系統(tǒng)在進行管網(wǎng)安裝與維護施工時，會遇到以下四種問題，首先，管徑直徑選擇過大，無法匹配管經(jīng)安裝要求，在安裝初期出于發(fā)展性因素的考慮，管徑口的選擇往往比實際要求的要大很多，一方面容易導致熱量損失量較高，另一方面在熱能傳輸中運輸速度下降，管壁產(chǎn)生較多冷凝水，造成輸水系統(tǒng)存在障礙。其次，為安裝管壁保溫層或長時間熱能傳輸并未落實維護措施，導致保溫層破損，熱量損失現(xiàn)象加劇，用戶端蒸汽品質(zhì)存在下降趨勢。再次，管道走向安裝不合理，安裝彎曲性過高，管道輸送距離延長，造成較大熱量損失，尤其是在部分斜坡區(qū)域，蒸汽會順著管道由高處向低處輸送，而此時造成冷凝水在低處過多積聚，水量增加，輸水損失上升。最后，管道安裝不規(guī)范、安裝措施不合理和管理制度不嚴謹?shù)纫蛩貙е聼崮茌斔拖到y(tǒng)無法準確運行與應(yīng)用。(三)疏水器的安裝與維護蒸汽集中供熱系統(tǒng)在安裝輸水管后，能夠有效阻止蒸汽快速通過，排出冷凝水的同時，保證氣液高速分離，維持管道中蒸汽輸送，不帶有額外冷凝水產(chǎn)生。冷凝水實際產(chǎn)生量與蒸汽熱損失量呈現(xiàn)正比例關(guān)系，但通過現(xiàn)場供熱系統(tǒng)計量分析可以發(fā)現(xiàn)，蒸汽輸送過程中冷凝水的產(chǎn)生無法避免，可以在輸水器安裝與使用后盡量降低蒸汽產(chǎn)生，避免蒸汽管道內(nèi)存有過多的冷凝水而影響整體溫度和壓力，保證流經(jīng)管道的水蒸氣不會被快速冷凝，維持較小流量的輸送狀態(tài)，保證最低管道輸送溫度。不同管段也有著不同的流量要求，應(yīng)結(jié)合實際輸送情況而制定。通過蒸汽集中供熱系統(tǒng)安裝經(jīng)驗與計量分析研究平衡措施工作的總結(jié)與規(guī)劃可以發(fā)現(xiàn)，輸水器在安裝后可能會遇到以下兩種問題。首先，由于安裝位置不合理，測算不精密，導致部分疏水器幾乎形同虛設(shè)，并未起到輸水作用或部分疏水器輸水量過高，影響輸水器的使用。其次，很多輸水器的出口有大量蒸汽噴涌而出，而大量噴射的蒸汽會損失極高的熱能，屬于自動閥門止水裝置，可以把蒸汽變成冷凝水的同時溫度也隨之降低，一旦出現(xiàn)元件收縮現(xiàn)象，將導致針型閥內(nèi)自動打開排凝系統(tǒng)，調(diào)整元件位置，排氣量增加，適當壓緊閥門，減少損失。最后，如遇疏水器更換，立即更換，及時排障。三、總結(jié)總的來說，蒸汽集中供熱系統(tǒng)計量誤差在進行影響因素分析時主要針對蒸汽流量計、管網(wǎng)和疏水器等安裝與維護工作來提出解決與優(yōu)化策略，杜絕安全隱患，結(jié)合蒸汽計量的使用特點，保障使用效益，不斷帶來更好的生產(chǎn)發(fā)展前景。Reference[1]基于數(shù)據(jù)分析