淺析蒸汽管網損失原因剖析及控制策略

(酒泉鋼鐵(集團)有限責任公司能源中心動力分廠 甘肅 嘉峪關 735100)

淺析蒸汽管網損失原因剖析及控制策略

王紅霞

(酒泉鋼鐵(集團)有限責任公司能源中心動力分廠甘肅嘉峪關735100)

本文通過對酒鋼蒸汽系統受產量、用量、儀表、壓力等原因影響，管道損失率一直波動較大，尤其在冬夏交替階段及產量、用量大幅波動的情況下，損失率最高可達9%等問題。通過對管道泄水、溫度、計量等因素的分析，得出影響的主要因素，針對影響因素制定相應蒸汽管網運行模式，達到降低蒸汽損失的目的。

蒸汽管網損失;影響因素;分析研究

一、現狀

酒鋼冶金廠區內目前低壓蒸汽為發電一分廠、發電二分廠、一、二煉鋼、中板廠、焦化干熄焦余熱、燒結余熱、大棒回收蒸汽產生，目前酒鋼低壓蒸汽平均發生量為8.5×104GJ/d，目前酒鋼廠區內蒸汽主干線有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，各用戶蒸汽應用基本是采暖、保溫或工序需要。目前蒸汽用戶用量已經達到飽和且為了節約成本用戶用量逐漸都在減少，但是為了保證熱電廠發電量蒸汽發生量仍然保持高產量，近年來蒸汽損失率年累計大約在5%左右，已達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，酒鋼蒸汽管網蒸汽損失率逐年下降，但是蒸汽系統受產量、用量、儀表、壓力等原因影響，管道損失率一直波動較大，尤其在冬夏交替階段及產量、用量大幅波動的情況下，損失率最高可達9%。另外因缺乏集中調控，未能根據用戶用量情況調整，造成供用不均，每年因蒸汽損失對公司造成巨大的資源浪費。

三、影響因素分析

1.蒸汽管網泄水損失的蒸汽對蒸汽管網損失的影響

目前酒鋼廠區內蒸汽主干線有8條，主要用戶蒸汽線共15條，全線泄水閥DN50共278個，泄水閥DN25共118個，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。因此蒸汽管網為了防止管網撞擊現象，必須對蒸汽泄水保持一定的開度。根據計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)，實際損失量按2015年蒸汽全年結量數值為依據，2015年全年蒸汽損失率4.55%計算，管道實際損失量52.22GJ/h。根據理論值與實際值對比可以發現管網泄水損失占整個蒸汽損失量的75%。

2.蒸汽發生量對蒸汽管網損失的影響

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

3.蒸汽管網計量對蒸汽損失的影響

2016年3月份四熱電外供至吉瑞管線的蒸汽恢復送氣后，導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，對現場管網、用戶用量及發生量進行了逐個檢查，最終確定為四熱外供蒸汽計量儀表準確性效驗有問題，影響了損失，將四熱電外供蒸汽并至主管網一周，通過前后數據對比，對該表進行準確性效驗，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.蒸汽管網溫度對蒸汽損失率的影響

2016年2月1日-14日主管網溫度與蒸汽管網損失折線圖

通過2016年2月1日-14日管網溫度與蒸汽管網損失折線圖可以看出蒸汽管網溫度基本保持在260℃以上的一定范圍內未發生大幅度變化，而蒸汽管網損失率相應變化比較頻繁，未得出相應規律。理論上來說，由于蒸汽管網保溫厚度影響，蒸汽主管網溫度降低會造成到達用戶處蒸汽溫度更低，蒸汽冷凝水會越多，損失率相應應該增加，但從折線圖上判斷蒸汽主管網溫度對蒸汽損失率的影響沒有規律。

四、結論

1.蒸汽管網泄水及計量對蒸汽損失率的影響是可以確定的。

2.蒸汽發生量對蒸汽損失率的影響沒有一定的規律可循，目前可以排除發生量對蒸汽損失的影響。

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

五、蒸汽管網運行模式

通過一系列的數據統計分析，得出了影響蒸汽損失的主要影響因素，根據影響因素確定蒸汽管網的運行模式。

1.電廠蒸汽發生量能夠根據采暖期變化及用戶用量進行調整，保持蒸汽發生量和蒸汽用量的平衡，蒸汽損失率會達到更好的水平。實現蒸汽管網較低損失率的運行模式是蒸汽產量和蒸汽用量、蒸汽損失量達到相對平衡。

2.蒸汽管網的保溫層在運行期間要保持完好，在管道施工期間保溫層厚度按照設計施工。

3.由于酒鋼冶金廠區蒸汽氣源點分散，蒸汽流向保持設計流向，能夠避免計量誤差。

4.對班組點檢制定了相關要求，依據外界環境溫度變化調整泄水大小，并加強點檢發現蒸汽泄水疏水器出現問題或有跑冒滴漏問題及時上計劃進行處理，減少蒸汽泄水出現問題造成損失增加。

[1]劉運雷.蒸汽管網散熱損失計算分析與負荷預測研究[D].天津大學,2009.

[2]曹博祥，淺談蒸汽疏水器對企業運行成本的影響，天津化工，2016

王紅霞，女，助理工程師，2011年7月畢業于武漢科技大學，現從事燃氣技術工作。