浅析蒸汽管网损失原因剖析及控制策略

(酒泉钢铁(集团)有限责任公司能源中心动力分厂 甘肃 嘉峪关 735100)

浅析蒸汽管网损失原因剖析及控制策略

王红霞

(酒泉钢铁(集团)有限责任公司能源中心动力分厂甘肃嘉峪关735100)

本文通过对酒钢蒸汽系统受产量、用量、仪表、压力等原因影响，管道损失率一直波动较大，尤其在冬夏交替阶段及产量、用量大幅波动的情况下，损失率最高可达9%等问题。通过对管道泄水、温度、计量等因素的分析，得出影响的主要因素，针对影响因素制定相应蒸汽管网运行模式，达到降低蒸汽损失的目的。

蒸汽管网损失;影响因素;分析研究

一、现状

酒钢冶金厂区内目前低压蒸汽为发电一分厂、发电二分厂、一、二炼钢、中板厂、焦化干熄焦余热、烧结余热、大棒回收蒸汽产生，目前酒钢低压蒸汽平均发生量为8.5×104GJ/d，目前酒钢厂区内蒸汽主干线有8条，蒸汽一干线、蒸汽二干线、蒸汽三干线、5#路蒸汽管道、铁三路蒸汽管道、200万区域蒸汽管道、二、四热蒸汽管道，管径分别为DN350至DN600，主要用户蒸汽线共15条，管道大约共17400m，各用户蒸汽应用基本是采暖、保温或工序需要。目前蒸汽用户用量已经达到饱和且为了节约成本用户用量逐渐都在减少，但是为了保证热电厂发电量蒸汽发生量仍然保持高产量，近年来蒸汽损失率年累计大约在5%左右，已达到了酒钢历年来最好水平,上升空间较小。

二、存在的问题

近年来，酒钢蒸汽管网蒸汽损失率逐年下降，但是蒸汽系统受产量、用量、仪表、压力等原因影响，管道损失率一直波动较大，尤其在冬夏交替阶段及产量、用量大幅波动的情况下，损失率最高可达9%。另外因缺乏集中调控，未能根据用户用量情况调整，造成供用不均，每年因蒸汽损失对公司造成巨大的资源浪费。

三、影响因素分析

1.蒸汽管网泄水损失的蒸汽对蒸汽管网损失的影响

目前酒钢厂区内蒸汽主干线有8条，主要用户蒸汽线共15条，全线泄水阀DN50共278个，泄水阀DN25共118个，由于一二炼钢、干熄焦等余热回收蒸汽为饱和蒸汽，含水量较高。因此蒸汽管网为了防止管网撞击现象，必须对蒸汽泄水保持一定的开度。根据计算泄水理论蒸汽损失大概为39.336GJ/h(按照蒸汽理论流速120kg/s·m2)，实际损失量按2015年蒸汽全年结量数值为依据，2015年全年蒸汽损失率4.55%计算，管道实际损失量52.22GJ/h。根据理论值与实际值对比可以发现管网泄水损失占整个蒸汽损失量的75%。

2.蒸汽发生量对蒸汽管网损失的影响

统计2015年1月-2016年10月蒸汽发生量及蒸汽损失率可以看出在采暖期开始的十月及结束的三月期间，由于蒸汽用户用量的突增及突减损失率会出现不同的规律，一般采暖期开始时虽然蒸汽发生量升高但是蒸汽损失率不会出现明显升高，采暖期结束时蒸汽发生量虽然减少但是由于用户突减蒸汽损失率也不会出现明显降低。在非采暖期蒸汽发生量对蒸汽损失量、蒸汽损失率的影响没有一定的规律。

3.蒸汽管网计量对蒸汽损失的影响

2016年3月份四热电外供至吉瑞管线的蒸汽恢复送气后，导致整体蒸汽损失大幅增加。

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日四热电低压蒸汽379.407392.799105.476518.591601.409645.653731.592吉瑞再生资源有限公司汇总值123.587111.66562.442118.469170.45193.073140.712损失量255.82281.13443.034400.122430.959452.58590.88

为了判断损失量过大的原因，对现场管网、用户用量及发生量进行了逐个检查，最终确定为四热外供蒸汽计量仪表准确性效验有问题，影响了损失，将四热电外供蒸汽并至主管网一周，通过前后数据对比，对该表进行准确性效验，降低了该条管线损失。

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日四热电低压蒸汽158.351138.42140.69141.28135.267163.178166.764吉瑞再生资源有限公司汇总值100.379101.335111.148117.028123.572107.954108.507损失量57.97237.08529.54224.25211.69555.22458.257

4.蒸汽管网温度对蒸汽损失率的影响

2016年2月1日-14日主管网温度与蒸汽管网损失折线图

通过2016年2月1日-14日管网温度与蒸汽管网损失折线图可以看出蒸汽管网温度基本保持在260℃以上的一定范围内未发生大幅度变化，而蒸汽管网损失率相应变化比较频繁，未得出相应规律。理论上来说，由于蒸汽管网保温厚度影响，蒸汽主管网温度降低会造成到达用户处蒸汽温度更低，蒸汽冷凝水会越多，损失率相应应该增加，但从折线图上判断蒸汽主管网温度对蒸汽损失率的影响没有规律。

四、结论

1.蒸汽管网泄水及计量对蒸汽损失率的影响是可以确定的。

2.蒸汽发生量对蒸汽损失率的影响没有一定的规律可循，目前可以排除发生量对蒸汽损失的影响。

3.由于每一条蒸汽管线温度测点只有一个，且每条管线长度不同、保温层厚度不同，不能通过单一的测点判断蒸汽温度对蒸汽损失率的影响，所有目前可以排除主管网温度或蒸汽汽源点外供蒸汽温度对蒸汽损失的影响。

五、蒸汽管网运行模式

通过一系列的数据统计分析，得出了影响蒸汽损失的主要影响因素，根据影响因素确定蒸汽管网的运行模式。

1.电厂蒸汽发生量能够根据采暖期变化及用户用量进行调整，保持蒸汽发生量和蒸汽用量的平衡，蒸汽损失率会达到更好的水平。实现蒸汽管网较低损失率的运行模式是蒸汽产量和蒸汽用量、蒸汽损失量达到相对平衡。

2.蒸汽管网的保温层在运行期间要保持完好，在管道施工期间保温层厚度按照设计施工。

3.由于酒钢冶金厂区蒸汽气源点分散，蒸汽流向保持设计流向，能够避免计量误差。

4.对班组点检制定了相关要求，依据外界环境温度变化调整泄水大小，并加强点检发现蒸汽泄水疏水器出现问题或有跑冒滴漏问题及时上计划进行处理，减少蒸汽泄水出现问题造成损失增加。

[1]刘运雷.蒸汽管网散热损失计算分析与负荷预测研究[D].天津大学,2009.

[2]曹博祥，浅谈蒸汽疏水器对企业运行成本的影响，天津化工，2016

王红霞，女，助理工程师，2011年7月毕业于武汉科技大学，现从事燃气技术工作。