[发明专利]供热蒸汽管道投产验收评价热力指标的计算方法

摘要

本发明涉及一种供热蒸汽管道投产验收评价热力指标的计算方法，用于热力发电厂。供热蒸汽管道投产后，需要对蒸汽管道进行施工验收及评价。目前相关规范及资料对供热管网的评价及验收主要是管道的保温厚度或管道的支架等是否符合要求，对压降、温降、热损失等一些热力指标涉及较少。本发明中供热蒸汽管道投产验收评价热力指标包括供热蒸汽管道温降、供热蒸汽管道压降、供热蒸汽管道泄漏率和供热蒸汽管道热损失率；并且提供了供热蒸汽管道温降、供热蒸汽管道压降、供热蒸汽管道泄漏率和供热蒸汽管道热损失率的计算方法，计算结果能够与设计值进行对比，进而对供热蒸汽管道的热力性能进行评价。

主权项

1.一种供热蒸汽管道投产验收评价热力指标的计算方法，其特征在于，供热蒸汽管道投产验收评价热力指标包括供热蒸汽管道温降、供热蒸汽管道压降、供热蒸汽管道泄漏率和供热蒸汽管道热损失率；所述供热蒸汽管道温降、供热蒸汽管道压降、供热蒸汽管道泄漏率和供热蒸汽管道热损失率的计算方法如下：1)供热蒸汽管道温降的计算方法如下：式中：△t为蒸汽管网的单位温降，单位是℃/km；t1为蒸汽管网的起点温度，单位是℃；t2为蒸汽管网的终点温度，单位是℃；L为蒸汽管道长度，单位是km；对于蒸汽管段j建立热平衡方程组：Qjs＝Qjys(1+β)Qjs＝Cjp(tjm‑tjn)GjQjys＝qjcsLj/1000根据以上热平衡方程组得到蒸汽管网的温降：式中：△tj为管段j的温降，单位是℃；Qjs为管段j的蒸汽热量损失，单位是kJ；Qjys为管段j的蒸汽散热量损失，单位是kJ；β为局部散热损失修正系数，取值范围在0.2～0.8；Gj为管段j的内蒸汽流量，单位是kg/s；tjm为管段j的起始端温度，单位是℃；tjn为管段j的终端温度，单位是℃；qjcs为管段j的单位长度散热量，单位是W/m；Lj为管段j的长度，单位是m；Cjp为管段j内蒸汽的平均定压比热，Cjp＝(Cjm+Cjn)/2，单位是kJ/kg·℃；式中：t0为管道内蒸汽温度，单位是℃；ta为外界环境温度，单位是℃；λ为保温材料的导热系数，单位是W/(m·℃)；D0为保温层外径，单位是m；Di为保温层内径，单位是m；aw为外保温层对空气的换热系数，单位是W/(m2·℃)；式中：v为风速，单位是m/s；则修正至另一工况的温降为：式中，a风速为风速的修正系数；a导热为保温材料的修正系数；2)供热蒸汽管道压降的计算方法如下：管道的压力降的计算公式如下：式中：△P为蒸汽管网的单位压降，单位是MPa/km；P1为蒸汽管网的起点压力，单位是MPa；P2为蒸汽管网的终点压力，单位是MPa；另一方面，蒸汽管网压降计算公式如下：式中：ω为介质的平均计算流速，单位是m/s；ρ为介质的平均密度，单位是kg/m3；λ为摩擦阻力系数；d为管道内径，单位是mm；Σζ为局部阻力系数的总和；H1、H2分别为起点、终点的标高，单位是m，对于蒸汽管道则不必考虑；1.15为安全系数；则修正到另一工况下的压降为：式中：aλ为摩擦阻力系数修正系数；3)供热蒸汽管道泄漏率的计算方法如下：式中：g为管网泄漏率；Gi为管网起始流量，单位是kg/h；Gj为管网终点流量，单位是kg/h；4)供热蒸汽管道热损失率的计算方法如下：式中：q为供热管网热损失率；hi为管网起始焓值，单位是kJ/kg，由相应的压力和温度计算；hj为管网终点焓值，单位是kJ/kg，由相应的压力和温度计算；修正到另一工况下的热损失率为：式中：q修正为供热管网热损失率；Gi修正为修正工况下管网起始流量，单位是kg/h；hi修正为修正工况下管网起始焓值，单位是kJ/kg，由相应的压力和温度计算；Gj修正为修正工况下管网终点流量，单位是kg/h；hj修正为修正工况下管网终点焓值，单位是kJ/kg，由相应的压力和温度计算。