一、提問(wèn)
某電廠通過(guò)5km長(zhǎng)的DN400管道向一啤酒廠供過(guò)熱蒸汽，20多天的管損統(tǒng)計(jì)顯示，管損在8.1%～73.5%之間大幅度變化，具體數(shù)據(jù)如表3.01所列，這是什么原因？
二、分析
(1)暖管消耗較多蒸汽
經(jīng)分析，春節(jié)前因停汽，管道冷掉；春節(jié)后上班第一天要對(duì)管道進(jìn)行加熱。按照操作規(guī)程，管道升溫不宜太快，5km的管線要花費(fèi)數(shù)小時(shí)用戶端蒸汽溫度壓力才能達(dá)到正常工況。所以開(kāi)工第一天絕對(duì)管損高達(dá)100t，再加上啤酒廠上班第一天蒸汽管道也都處于預(yù)熱狀態(tài)，所以只使用了36t蒸汽，兩個(gè)因素的共同作用使管損高達(dá)73.5%。
(2)用汽量越小絕對(duì)管損越大
從統(tǒng)計(jì)表中數(shù)據(jù)清楚可見(jiàn)，用汽量越小，絕對(duì)管損越大。
在供熱管網(wǎng)中為什么會(huì)存在管損?在忽略了管路的泄漏損耗之后，引發(fā)管路蒸汽損耗(管損)的原因就是管道的自然散熱。管道的自然散熱量與散熱面積、管道的絕熱保溫品以及管內(nèi)溫度與環(huán)境溫度之差有關(guān)。在管道投入使用后，散熱面積和絕熱保溫品質(zhì)就可看作常數(shù)，上述的溫差變化也不大，所以管道散熱量可近似看作常數(shù)。
管道自然散熱的熱量來(lái)源與蒸汽的狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)管道內(nèi)的蒸汽處于過(guò)熱狀態(tài)時(shí)，熱量來(lái)自蒸汽過(guò)熱度的降低。當(dāng)管道內(nèi)的蒸汽處于飽和狀態(tài)時(shí)，熱量來(lái)自部分蒸汽變成凝結(jié)水時(shí)釋放出來(lái)的凝結(jié)熱。從蒸汽性質(zhì)表可知，絕壓為1MPa的飽和蒸汽變成凝結(jié)水放出的凝結(jié)熱量為2013.6kJ/kg，因此，管道自然散熱損失的熱量對(duì)于前者只表現(xiàn)為蒸汽品位的降低對(duì)于后者則表現(xiàn)為蒸汽數(shù)量的損耗，即絕對(duì)管損。
用汽量小，絕對(duì)管損相應(yīng)增大，原因有兩個(gè)。第一個(gè)原因是管內(nèi)蒸汽流速不同，單位質(zhì)量的蒸汽損失的熱量也不同。當(dāng)管內(nèi)蒸汽流速高時(shí)，就意味著單位時(shí)間流過(guò)某一段管道的蒸汽總量大，而單位時(shí)間內(nèi)的自然散熱量是常數(shù)，因此，單位質(zhì)量蒸汽所分?jǐn)偟臒崃繐p耗就小。在電廠減溫減壓器出口(或汽機(jī)背壓出口)蒸汽均為過(guò)熱狀態(tài)，如果流量很小，則蒸汽在管道內(nèi)輸送很短的距離就會(huì)進(jìn)入飽和狀態(tài)，從而疏出凝結(jié)水，熱損表現(xiàn)為管損。第二個(gè)原因是電廠所提供的蒸汽品位與蒸汽流量有關(guān)，當(dāng)流量較大時(shí)，管道始端壓力較高，溫度可達(dá)330℃，蒸汽在整個(gè)5km長(zhǎng)的管道內(nèi)都有可能是過(guò)熱狀態(tài)。當(dāng)流量很小時(shí)，管道始端壓力較低，蒸汽溫度只有230℃，由于流速太低，以過(guò)熱狀態(tài)在管道內(nèi)流動(dòng)只能持續(xù)很短的一段距離，因此，從疏水器中排出的凝結(jié)水量大幅增加。
(3)由絕對(duì)管損計(jì)算相對(duì)管損也與用汽量有關(guān)
供熱系統(tǒng)管損計(jì)算公式：
三、結(jié)論
①蒸汽管預(yù)熱，蒸汽損耗量是巨大的。
②用戶端蒸汽用量太小時(shí)，供方蒸汽品位難以提高，導(dǎo)致絕對(duì)管損增大，相對(duì)管損升得更快。
