长距离蒸汽供热管损的形成及防治措施

2018-06-02杨洋

设备管理与维修 2018年4期

杨洋

（徐州华润热力总公司，江苏徐州 221002）

0 引言

徐州华润热力总公司供热所依托热源点分别为徐州华润电力公司、徐州华鑫电力公司以及潘塘启动锅炉，供热管网距离热负荷中心较远，最远距离达20 km，属于长距离供热。目前热力公司供热介质主要为循环水与蒸汽，供热用户主要为居民采暖，兼部分工商业用热。供热运行过程中，供热管损较高主要出现在蒸汽供热管网，并且由于非采暖季循环水供热管网停运、蒸汽供热距离较长、非采暖供热流量小等原因，导致供热管损最高≥70%。

1 蒸汽供热管损产生的主要原因

管网损失指供热管网输送过程中热源点计量流量同用户端计量流量之间的偏差，供热管网运行中管损常用百分值作为经济运行中的一项重要指标，即偏差值同热源点计量值百分比。根据热网运行实际情况，长距离供热管网损失一般有4种方式。

1.1 供热运行中产生散热损失

长距离供热管网一般因沿途压降较大，热源点引出大多采用大管径输送方式以满足供热需要，因大管径供热管网散热面积较大，导致相应的散热损失随之增大。

保温管道的热损失（加30%安全系数）按公式（1）计算：

式中Qt— 单位长度管道的热损失，W/m

TV——系统要求的维持温度，℃

TA— 当地的最低环境温度，℃

λ——保温材料的导热系数，W/（m℃）

D1—— 保温层内径（管道外径），m

D0—— 保温层外径（D0=D1+2δ），m

δ— 保温层厚度，m

α—保温层外表面向大气的散热系数，W/（㎡℃）

保温层外表面向大气的散热系数α与风速ω有关，α=1.163（6+ω1/2）W/（m2℃）

根据公式（1）可知散热损失与保温材料的导热系数、保温层厚度相关，实际运行中，保温材料缺失、管径较大、供热距离较远等因素均较大程度的影响供热管损。

1.2 计量表安装不规范，部分用户干扰计量

徐州华润热力总公司供热用户主要为居民采暖，兼部分工商业用汽，由于徐州市供热市场尚未得到有效规范，供热计量装置多由用户进行安装和校验，部分热用户通过干扰计量装置进行偷盗汽，很大程度影响供热管损；同时因受到现场位置的制约，热用户计量装置的安装无法满足规范，也是造成供热管损的重要原因，具体情况如下：

（1）仪表校验过程中，部分热用户通过修改仪表参数，引起仪表计量偏小及仪表不计量，影响公司供热管损；

（2）因现场管网布置原因，导致热用户仪表安装不规范，影响供热计量不准确，产生偏差；

（3）通过仪表计量装置前加装暗管进行偷盗汽，减少结算汽量；

（4）表计量程与实际用量不匹配，即小流量采用大量程表计，造成表计指示偏慢；

（5）通过仪表信号线插针、遥控等方式造成仪表信号传输中断，干扰正常表计计量。

1.3 蒸汽供热产生的微小流量损失

微小流量损失是指由于供热流量低于计量下限时，表计无法进行计量而产生的供热损失。据悉，一个小型洗浴中心，如果第一天晚上没有将蒸汽阀门完全关闭，到第二天上午，可以将20 t水加热至80℃左右，将造成供热企业近2 t的蒸汽损失。

实际供热运行中，由于绝大多数热用户非24 h连续用热，用户在停用蒸汽时存在阀门未完全关闭或阀门内漏等情况，产生的微小流量处于计量装置量程的8%（孔板式流量计）或5%（涡街流量计）以下，导致仪表信号切除，形成微小流量无法计量，导致供热企业质量流量的损失，也是造成供热管网损失的重要原因。该损失在热网实际运行过程主要有3种表现形式：

（1）部分用户有意识采用关小阀门开度的方法用热，以达到无偿用热不付费的目的；

（2）用户阀门内漏产生的微小流量损失而未能影响其自身利益，任其浪费；

（3）管径越大，流量越小难以形成差压或脉冲，其微小流量越大，损失也越大。

1.4 供热管网沿途跑冒滴漏

长距离供热管网从热源点引出一般采用钢套大管径直埋铺设，呈现出补偿器多、疏水点多、焊口多等现象。实际运行中，由于热用户的用汽不规律，无法产生连续流量，则管网较容易出现补偿器泄漏、疏水阀门未关严、焊口撕裂等泄漏事故，也是造成供热管网损失较大的一个重要原因。

2 供热管网热损失防治措施及建议

2.1 合理拓展热用户，及时优化热网运行

通过分析供热管网的散热损失，可知供热管网流量越大，底部积水占比越小，管损也相对较少。然而对于采暖为主的供热企业，供热管网极易呈现出采暖季流量负荷较大、非采暖季负荷较小等严重畸形现象。

另外，由于采暖热用户的不断开发，势必造成供热管网的管径不断扩容，以满足不断增长的热用户需求，导致非采暖季供热管网大管径小流量运行，管网散热面积较大，底部积水严重，管网损失较大。建议拓展热用户及优化管网运行中采取4个措施：

（1）兼顾采暖热用户及非采暖热用户开发工作，尽量平衡供热管网采暖季及非采暖季流量负荷，改善供热管网负荷结构。

（2）通过铺设不同管径及多根供热管线满足热用户需求，采暖季采用大管径运行，非采暖季采用小管径运行，减少散热面积及散热损失，避免出现管径的盲目扩容。

（3）通过热源点销售和生产生活热水等方式替代长距离洗浴等生活热水用户，进一步减少非采暖季管网运行长度，减少散热面积及散热损失。

（4）合理调度管网压力及流量，及时调整平衡供热管网昼夜流量及压力，减少供热管网底部积水现象。

2.2 加强供热管网管理，强化维护工作

采暖季供热管网管线流量负荷分布昼夜相差较大，白天流量较大、夜间流量较小，部分供热管线甚至因商业用户不用汽而出现流量为零的情况。供热管网昼夜负荷相差较大，极易造成夜间管网底部积水、白天流量较大形成水冲击，破坏热网补偿器及焊口，产生跑冒滴漏现象。因此需强化供热管网管理工作，一方面加强维护排出积水，另一方面约束热用户缓慢操作供热设备，避免因操作失误导致管网的跑冒滴漏。

非采暖季供热管网整体流量偏小，底部积水严重，热网运行操作方面应维持管网压力平衡稳定，严禁出现热网压力大幅波动现象，形成水锤，造成水冲击现象，损坏供热管网，形成热网损失。

实施城市汽改水，采用循环水进行采暖供热，降低供热介质温度，减少散热损失，同时还有效避免蒸汽供热产生的汽水混合物影响计量的效果，同时通过调研北方强制供暖城市，基本上采用循环水供热，减少散热损失。