CN100510549C

CN100510549C - 长输热网方法

Info

Publication number: CN100510549C
Application number: CNB2007101336185A
Authority: CN
Inventors: 王国兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Nanjing Suxia Design Group Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2027-10-17
Also published as: CN101135468A

Abstract

本发明涉及一种长输热网方法，其特征在于：采用高温玻璃棉保温材料，纤维直径≤6μm，纤维长度20-25cm；采用多层保温结构，在最外层保温层外顶部三分之一圆弧部分加一层高温玻璃棉的外层顶部保温层，在每层保温材料外均包阻燃铝箔玻纤布反射层；采用高效隔热节能型滑动管托；在最外层包覆彩涂板；在蒸汽管网前、中部设置蒸汽管道启动疏水，在蒸汽管网后部设置启动疏水及连续疏水。本发明可有效降低蒸汽输送过程中的热损失，确保蒸汽管网终端供热参数，减少能耗，降低生产成本。采用本发明后，蒸汽管道由常规设计的每公里15～20度温降降为每公里8度温降以内，蒸汽管网输送距离可达15～18公里，最长可达20公里。

Description

长输热网方法

技术领域

本发明涉及一种长输热网方法，具体讲是涉及一种节能减排攻关的远距离输送蒸汽管网传输技术，属于热能工程技术领域。

背景技术

按目前蒸汽管网常规设计技术，蒸汽管网输送距离一般为5～8公里，最长不超过10公里(目前现行的设计规范也是这样规定的)。

随着国家节能减排政策要求，国家强制关闭高耗能的20万Kwh以下小火电，大力提倡集中供热，改造现有20万Kwh以下小火电发电机组为供热机组，以降低煤耗，节约能源，提高热电比。因此，目前各发电或热电企业必须进行机组改造，进行对外供热或提高对外供热蒸汽量，以提高其热电比，降低能耗，否则按国家规定将要被强制关闭。由于原各发电或热电企业的定位原因(非主要对外供热，以发电为主)，其厂址不一定在蒸汽负荷中心。按目前现行设计规范，蒸汽供热半径一般在5～8公里，其供热半径范围内的蒸汽负荷量达不到各发电或热电企业对外供热负荷要求。因此，必须扩大蒸汽的供热半径，增大蒸汽管网输送距离，以满足各发电或热电企业的对外供热负荷要求。

另一方面，随着国家节能减排政策的实施，各供热用户企业现有锅炉必须强制性关闭，各新建企业原则严禁新建锅炉。小锅炉分散供热，其锅炉煤耗高，其排放的二氧化硫无法采取有效的脱硫措施，严重污染大气环境。国家倡导采用各发电或热电企业集中供热，其锅炉煤耗大幅降低，并可采用有效的脱硫措施，大大降低了二氧化硫的排放量，保护了环境。因此，各用热企业也迫切要求集中供热。

但是，按照目前的常规设计技术，在蒸汽的输送过程中，受现有技术的限制，热损失较大，温降大(每公里温降达15～20℃)，供热半径受到很大限制，无法满足远距离终端供热用户的要求。因此很多企业无法采用集中供热。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有效降低长距离蒸汽输送中的热损失，降低温降，确保蒸汽管网终端供热参数的长输热网方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种长输热网方法，其特征在于：

(一)、采用保温材料

为有效降低蒸汽管网热损失、降低温降，所述的保温材料为轻容重、低导热系数的高温玻璃棉，其技术要求为：

导热系数：平均温度25℃时，K＝0.033w/m.k，导热系数方程：K＝a+bt+ct³，其中：a＝2.85959X10^-2 b＝1.33319X10^-4 c＝8.80259X10^-10；容重为38kg/m3，最高使用温度538℃，热荷重收缩温度满足GB/T13350-2000要求；高温玻璃棉纤维直径≤6μm，平均直径不大于5.5μm，纤维长度达20cm-25cm；高温玻璃棉耐水性试验报告(100℃，96h)，导热系数、容重、厚度变化不超过5％；

(二)、采用保温结构

为有效降低蒸汽管网热损失、降低温降，根据热量在蒸汽管道外的分布情况及热量的辐射、传导原理，采用的保温结构如下：

(1)、采用多层保温结构，同层保温材料纵横缝错开，各层间保温材料纵横缝错开，以确保保温效果；

(2)、在每层保温材料外均包阻燃铝箔玻纤布反射层，反射辐射热，以提高保温效果；

(三)、采用高效隔热节能型滑动管托

为有效降低蒸汽管网热损失、降低温降，降低通过管托散失的热量，采用高效隔热节能型滑动管托，所述的高效隔热节能型滑动管托技术要求如下：

(1)、隔热层总厚度50～60mm，具体视管径、蒸汽温度而定；

(2)、软质隔热层容重大于250Kg/m³，导热系数K＝0.045w/m.k(平均温度25℃)；

(3)、硬质隔热层抗压强度≥10Mpa，导热系数K≤0.15w/m.k(平均温度25℃)；

(4)、滑动管托摩擦系数≤0.1；

(四)、采用环保节能型保护层

为有效降低蒸汽管网热损失、降低温降，根据热量的辐射、传导原理，在最外层包覆环保节能型保护层——彩涂板；

(五)、设置蒸汽管道启动疏水、连续疏水

为有效降低蒸汽管网热损失、降低温降，确保长输蒸汽管网的安全可靠运行，在蒸汽管网前、中部设置蒸汽管道启动疏水，在蒸汽管网后部设置蒸汽管道启动疏水及连续疏水；所述的蒸汽管道启动疏水、连续疏水采用主管三通加法兰盲板结构，便于疏水与清淤。

前述的长输热网方法，其特征在于所述的保温结构为2～4层结构，并在管道最外层保温层外顶部三分之一圆弧部分另加一层材质为高温玻璃棉的外层顶部保温层；厚度为30～40毫米；其原因一方面是由于热量向上原理，提高保温效果；另一方面，蒸汽管网运行多年后，保温材料下垂，顶部保温层将减薄，故将管道保温外层顶部保温层厚度加厚。

前述的长输热网方法，其特征在于所述的阻燃铝箔玻纤布反射层的技术要求如下：

前述的长输热网方法，其特征在于所述的彩涂板为节能环保材料，是用热镀锌钢带为基材，在锌层上涂有不同颜色的有机涂料。彩涂板除镀有锌层保护外，锌层上的有机涂料起了覆盖和保护作用，防止彩涂板生锈，使用寿命比常规设计采用的镀锌板更长，约5倍；同时彩涂板具有吸收太阳能的吸热作用，进一步提高保温效果。

前述的长输热网方法，其特征在于所述的有机涂料的颜色为大叶宽绿色。彩涂板的颜色可根据用户需求，采用不同的颜色，一般采用大叶宽绿色，同绿化颜色，美观环保。

本发明的有益效果是：本发明的长输热网方法可有效降低在蒸汽输送过程中的热损失，确保蒸汽管网终端供热参数，减少能耗，降低生产成本。采用本发明的技术后，蒸汽管道由常规设计的每公里温降15～20度降为每公里温降8度以内(在蒸汽管道输送负荷在设计负荷的40％以上时)。蒸汽管网输送距离(蒸汽管道展开长度)可达15～18公里，最长可达20公里。

附图说明

图1是本发明中的保温结构示意图；

图2是本发明中的滑动管托主视图；

图3是图2所示的滑动管托的左视图；

图4是本发明中的蒸汽管道启动疏水示意图；

图5是本发明中的蒸汽管道连续疏水示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作具体的介绍如下：

图1是本发明中的保温结构示意图，如图所示，为有效降低蒸汽管网热损失、降低温降，根据热量在蒸汽管道外的分布情况及热量的辐射、传导原理，本发明中的保温结构采用多层保温结构，一般为2～4层结构，具体视情况而定，图中所示为三层保温层结构，在钢管1外分别包覆了第一层保温层2、第二层保温层3、第三层保温层4，并且每层保温层的纵横缝错开，以确保保温效果。

在每层保温层外均包阻燃铝箔玻纤布反射层，反射辐射热，以提高保温效果。在第三层保温层4外层顶部三分之一圆弧部分另加一层材质为高温玻璃棉的外层顶部保温层5，厚度为30～40毫米。一方面是由于热量向上原理，提高保温效果；另一方面，蒸汽管网运行多年后，保温材料下垂，顶部保温层将减薄，故将管道保温外层顶部保温层厚度加厚，可以延长其使用寿命。

另外为有效降低蒸汽管网热损失、降低温降，根据热量的辐射、传导原理，在最外层包覆环保节能型保护层——彩涂板7，并用螺钉8固定。彩涂板7为节能环保材料，是用热镀锌钢带为基材，在锌层上涂有不同颜色的有机涂料。彩涂板7除镀有锌层保护外，锌层上的有机涂料起了覆盖和保护作用，防止彩涂板7生锈，使用寿命比常规设计采用的镀锌板更长，约5倍；同时彩涂板7具有吸收太阳能的吸热作用，进一步提高保温效果。彩涂板7的颜色可根据用户需求，采用不同的颜色，一般采用大叶宽绿色，跟绿化颜色相同，美观环保。

图1中从里到外的结构为：钢管1——第一层保温层2——第一层阻燃铝箔玻纤布反射层6——第二层保温层3——第二层阻燃铝箔玻纤布反射层13——第三层保温层4——外层顶部保温层5——第三层阻燃铝箔玻纤布反射层14——彩涂板7。

图2是本发明中的滑动管托主视图；图3是图2所示的滑动管托的左视图。如图所示，B是滑动管托的宽度，滑动管托高度H和长度L的尺寸根据保温厚度变化，摩擦系数≤0.1。

图4是本发明中的蒸汽管道启动疏水示意图；图5是本发明中的蒸汽管道连续疏水示意图。图中三通阀9的支管接直管10，采用主管三通加法兰盲板结构，便于疏水与清淤。阀门11控制疏水的开和关。图5中12为疏水器。阀门11安装在便于操作的位置，疏水管接近地面时，增加弯管，朝向人不常通行的方向排入附近的下水井。

实施例1：

某地管线单线(起点到终点)全长约18.5公里，如果热电厂出口压力0.94Mpa，温度300℃，流量18t/h(为设计负荷量的30％)，采用本发明的长输热网方法，经过计算，到18.5公里外末端用户压力可达0.84MPa，温度达178.3℃，每公里温降约为6.58℃；当流量达到25t/h(为设计负荷量的40％)，到末端用户压力可达0.8MPa，温度达183℃，每公里温降约为6.32℃；当流量达到40t/h，到末端用户压力可达0.75MPa，温度达188℃，每公里温降约为6℃。由于只要末端用户要求压力大于0.5MPa，温度大于165℃就能满足要求，为节省能耗，可以设定：热电厂出口压力调整为0.88Mpa，温度调整为278℃，流量约35～40t/h，到18.5公里外末端用户压力达0.68MPa，温度达169℃，每公里温降约为5.89℃。

实施例2：

某地管线单线(起点到终点)全长约13.5公里，采用本发明的技术方案，如果热电厂出口压力0.96Mpa，温度288℃，流量15t/h(为设计负荷量的25％)，计算得出：到12.5公里外末端用户压力可达0.85MPa，温度达198.5℃，每公里温降约为6.63℃；当流量达到23t/h，到末端用户压力可达0.8MPa，温度达205℃，每公里温降约为6.15℃。

本发明可大大扩大热电企业的供热范围，使得原来距离热电厂较远的企业也可以适用集中供热，拆除小锅炉，有效降低煤耗，提高热电比，并减少二氧化硫的排放，保护环境。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1、长输热网方法，其特征在于：

(一)、采用保温材料

所述的保温材料为轻容重、低导热系数的高温玻璃棉，其技术要求为：

导热系数：平均温度25℃时，K＝0.033w/m.k，导热系数方程：K＝a+bt+ct³，其中：a＝2.85959 X 10^-2，b＝1.33319 X 10^-4，c＝8.80259 X 10^-10；容重为38kg/m³，最高使用温度538℃，热荷重收缩温度满足GB/T13350-2000要求；高温玻璃棉纤维直径≤6μm，平均直径不大于5.5μm，纤维长度达20cm-25cm；100℃、96h情况下高温玻璃棉耐水性试验报告：导热系数、容重、厚度变化不超过5％；

(二)、采用保温结构

所述的保温结构如下：

(1)、采用多层保温结构，同层保温材料纵横缝错开，各层间保温材料纵横缝错开；

(2)、在每层保温材料外均包阻燃铝箔玻纤布反射层；

(三)、采用高效隔热节能型滑动管托

所述的高效隔热节能型滑动管托技术要求如下：

(1)、隔热层总厚度50～60mm；

(2)、软质隔热层容重大于250Kg/m³，平均温度25℃时导热系数K＝0.045w/m.k；

(3)、硬质隔热层抗压强度≥10Mpa，平均温度25℃时导热系数K≤0.15w/m.k；

(4)、滑动管托摩擦系数≤0.1；

(四)、采用环保节能型保护层

在最外层包覆环保节能型保护层——彩涂板；

(五)、设置蒸汽管道启动疏水、连续疏水

在蒸汽管网前、中部设置蒸汽管道启动疏水，在蒸汽管网后部设置蒸汽管道启动疏水及连续疏水；所述的蒸汽管道启动疏水、连续疏水采用主管三通加法兰盲板结构。

2、根据权利要求1所述的长输热网方法，其特征在于所述的保温结构为2～4层结构，并在管道最外层保温层外顶部三分之一圆弧部分另加一层材质为高温玻璃棉的外层顶部保温层，厚度为30～40毫米。

3、根据权利要求1所述的长输热网方法，其特征在于所述的阻燃铝箔玻纤布反射层的技术要求如下：

4、根据权利要求1所述的长输热网方法，其特征在于所述的彩涂板为用热镀锌钢带为基材，在锌层上涂有不同颜色的有机涂料。