減少蒸汽管網熱損的三個關鍵
蒸汽管道散熱損失造成的熱能浪費不容小覷。以DN100口徑的蒸汽管道舉例,假如其蒸汽為0.6Mpag的飽和蒸汽,外界溫度為25℃,風速9米/秒(清風),管道以50毫米玻璃纖維保溫。在這種情況下,每100米管道散熱損失約25200千焦/小時,即每小時損失蒸汽約12.2公斤。長度1000米的管道每天因散熱損失浪費蒸汽2928公斤,每年浪費蒸汽1069噸,造成直接經濟損失32.1萬元/年(蒸汽價格按300元/噸計)。而且管道口徑越大,熱損失越大,環(huán)境溫度低時更甚。處于我國東北和西北地區(qū)的各行業(yè)廣大蒸汽用戶,每年因蒸汽管網熱損造成的能源浪費之大可想而知。
影響蒸汽管網熱損失的因素很多,包括用汽點與汽源距離、蒸汽管網布局、管道口徑、保溫效果、自然氣候等。一些蒸汽用戶無法控制的因素,這里不予贅述,孚雷德只是站在蒸汽用戶的角度,略談有效減少蒸汽管網熱損失的三個關鍵。
管道布局 蒸汽系統(tǒng)管網是由供汽總管、車間分管、單元支管、設備供汽管以及疏水管和冷凝水回收管等不同規(guī)格不同位置和走向的管道組成的管路系統(tǒng)。在生產區(qū)域,這些管道縱橫交錯、疊層連通。生產企業(yè)的蒸汽系統(tǒng)總長度少則數千米,多則幾萬米,甚至更長。龐大的管網系統(tǒng)自然形成了一個巨大的散熱器。
優(yōu)化管道布局、在滿足用汽要求的前提下縮短管道總長度,是減少管網熱損失的關鍵之一。采用“叉子”型布局代替“筷子”型,而且根據實際情況靈活運用整體和局部“叉子”,是一種有效的管道布局方法。
管徑選擇 蒸汽管道口徑過大導致表面積增大,比如,DN150管道比DN100的表面積增加了約50%(不含保溫層)。同時,管道口徑大時配套的彎頭、閥門等管件口徑也大。這些都引起管道散熱損失增大。在同樣的保溫情況和蒸汽參數、環(huán)境氣候條件下,經實驗測得,DN150管道散熱比DN100增加28.6%。對于文章開頭提到的情形,如果某企業(yè)全廠蒸汽管網長度30000米,其蒸汽管道統(tǒng)一折算口徑為DN150,而實際DN100即可滿足要求,企業(yè)每年因管徑偏大造成的熱能損失275萬元??梢?,正確的管徑選擇也是減少蒸汽管網熱損的關鍵。
保溫效果 蒸汽管道保溫材料選用、保溫厚度、保溫方式以及保溫工藝都與保溫效果密切相關。對于文章開頭提到的情形,若其它條件保持不變,僅將保溫層厚度減少到30毫米,管道散熱損失會增加41.9%,造成每1000米管道散熱損失每年增加13.4萬元。如果全廠按折算口徑DN100管道總長度30000米計算,僅保溫厚度減少20毫米這一項就加大企業(yè)損失402萬。
可見,優(yōu)化管道保溫也是減少蒸汽管網熱損的一個關鍵環(huán)節(jié)。孚雷德為一家工業(yè)園區(qū)進行蒸汽管網整體改造時,改造后蒸汽管道表面溫度下降顯著,園區(qū)整體節(jié)約蒸汽達到25%左右。