[发明专利]一种蒸汽管网的优化方法及装置

摘要

本申请提供了一种蒸汽管网的优化方法及装置，蒸汽管网的优化方法包括：计算蒸汽管网中各个节点的节点温度和节点压力；计算各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值；利用各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值，计算蒸汽管网中各个管段的有效能损失；对各个管段的有效能损失进行比较，确定有效能损失最大的管段为瓶颈管段；计算瓶颈管段的功损失和热损失，并比较功损失和热损失的大小来确定蒸汽管网能耗过大的主要原因(即确定蒸汽管网能耗过大的原因为管道结构不合理或保温效果差或管道结构不合理且保温效果差)，确定能耗过大的主要原因后，计算最优管径或最优厚度来对瓶颈管段进行优化改造，从而降低蒸汽输送过程中的能量损耗，提高蒸汽能源综合利用效率。

主权项

1.一种蒸汽管网的优化方法，其特征在于，包括：获取蒸汽管网中各个节点的节点温度和节点压力，所述节点包括汽源端、不同管道之间的管道汇集点和用户端；利用各个节点的节点温度和节点压力，计算各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值,所述利用各个节点的节点温度和节点压力，计算各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值的过程，包括：利用公式分别计算各个节点的蒸汽焓值，所述H为蒸汽焓值，所述T_node为节点的温度，所述P_node为节点的压力；利用公式S＝1.6620197lnT_node+6.1061778×10^‑4T_node‑0.46215823lnP_node‑4.7901371×10^‑4(P_node)^1.0041815‑3.7513967‑1.70779750×10⁸(P_node)/(T_node)^3.5550681‑1.2295331×10²⁵(P_node)²/(T_node)^10.035739，分别计算各个节点的蒸汽熵值，所述S为蒸汽熵值；利用各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值，计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损失，所述管段为两个节点之间连接的管道，所述利用各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值，计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损失的过程，包括：利用公式E_loss＝F(H₂‑H₁‑T_o(S₂‑S₁))，分别计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损失，所述E_loss为有效能损失，所述F为蒸汽的质量流量，所述H₂为管段入口流股的蒸汽焓值，所述H₁为管段出口流股的蒸汽焓值，所述S₂为管段入口流股的蒸汽熵值，所述S₁为管段出口流股的蒸汽熵值，所述T_o为环境温度；对各个管段的有效能损失进行比较，确定有效能损失最大的管段为瓶颈管段；计算所述瓶颈管段的功损失和热损失，并比较所述功损失和所述热损失的大小，所述计算所述瓶颈管段的功损失和热损失的过程，包括：利用公式计算所述瓶颈管段的功损失，所述E_p,loss为功损失，式中T为定性温度，P为定性压力，ρ为蒸汽密度；利用公式计算所述瓶颈管段的热损失，所述E_T,loss为热损失，式中T为定性温度；若所述功损失不小于预设倍数的所述热损失，确定所述瓶颈管段的管道结构不合理，并计算所述瓶颈管段的最优管径，以按照所述最优管径对所述瓶颈管段进行改造；若所述热损失不小于所述预设倍数的功损失，确定所述瓶颈管段的保温效果差，并计算所述瓶颈管段保温层的最优厚度，以按照所述最优厚度对所述瓶颈管段进行改造；若所述功损失小于所述预设倍数的热损失且者所述热损失小于所述预设倍数的功损失，则同时对所述瓶颈管段的管径和保温层进行优化。