(10)申请公布号 (43)申请公布日 2015.01.28
C N 104315342
A (21)申请号 201410214441.1
(22)申请日 2014.05.20
F17D 1/06(2006.01)
F17D 3/01(2006.01)
(71)申请人南京苏夏工程设计有限公司
地址210036 江苏省南京市清江南路19号
南大苏富特科技创新园6楼
(72)发明人王国兴 葛建中 丁巧芬 甘子君
(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限
公司 32224
代理人
董建林
(54)发明名称
(57)摘要
推拉式电磁铁本发明涉及一种优化蒸汽管网设计提高热网
输送效率方法，在蒸汽管网工程设计中，对于枝状
管网、双管或多管制管网、环状管网路径形式的供
热管网系统分别采用不同的方案；为了降低输送
压降、温降，减少管道输送热损失，优化保温结构、
采用新型高效保温材料，采用低耗能隔热管托；
采用大补偿量的补偿器，减少热网工程管道长度，应急调度
实时对终端用户蒸汽压力、温度、流量监控管理。
本发明的方法，使蒸汽管网每公里输送压降控制
在0.02－0.04MPa ，温降每公里降低到3－5℃，
使蒸汽管网供热半径达到30Km 以上，为国家推广
城镇实施集中供热，提供了一套先进的长输热网
优化设计，提高热网输送效率方法。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书7页 附图12页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书7页 附图12页(10)申请公布号CN 104315342 A
1.一种优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，对于枝状管网、双管或多管制管网、环状管网路径形式的供热管网系统分别采用以下方案：
枝状管网：
（a1）在各分支管线引出点设检修切断阀；
（a2）供热干线管，每隔2－3km设一个检修切断阀；
双管或多管制管网：
（b1）各分支管线引出点设检修切断阀；
（b2）各供热干线管每隔2－3km设一个检修切断阀；
（b3）由同一热源向同一方向引出同一参数的双管或多管，在各管之间，选定位置设连通管，连通管的管径设计标准为：当双管或多管中的某一管线事故停用时，通过连通管仍能够供应70%热负荷；
环状管网：
测井电缆（c1）在各分支管线引出点设一检修切断阀；
（c2）在环状管网选定位置设一切断阀或连通阀。
2.根据权利要求1所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，架空蒸汽管道采用旋转式补偿器补偿方式。
3.根据权利要求1所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，在管道保温结构上，加强对散热损失大的管道上部弧形外壳的保温，在管道上部弧形外壳的顶部加盖一层或多层弧形的披肩。
4.根据权利要求3所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，披肩厚度δ=30－40mm。
5.根据权利要求3所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，保温结构的材料采用硅酸铝与高温玻璃棉复合保温材料；在每层保温材料外设置铝箔反辐射层。
6.根据权利要求3所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，保温结构中的主保温层选用高温玻璃棉；在保温结构中设3－4层反辐射层。
7.根据权利要求1所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，供热管网系统中包括多道管托，管托包括合抱于管道上的下隔热瓦块和上隔热瓦块，下隔热瓦块厚度大于上隔热瓦块的厚度。
8.根据权利要求1所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，在终端端设有流量计算仪表箱，实时对终端压力、温度和流量主要参数实时监控，通过网络或光纤把这些数据信息传输到中心站，在中心站对终端用户的蒸汽压力、温度、瞬时流量、累积流量实时监控。
9.根据权利要求1所述的优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，对热负荷变化大的季节，通过优化热网运行方式，使蒸汽管网常年在45%以上热负荷运行。
优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及一种优化蒸汽管网设计，提高热网输送效率方法，具体讲是涉及一种节能减排、安全环保、低能耗输送蒸汽管网设计方法，属于热能工程技术领域。
背景技术
[0003] 按目前蒸汽管网常规设计技术，蒸汽管网每公里输送压降高达0.06MPa－0.1MPa，温降每公里高达15－20℃，管网蒸汽流量质量损失达5－10%，更有甚者高达30－40%，常规设计蒸汽管网压损、温降、量损十分严重。随着世界性能源危机蔓延，能源（煤、油、天然气）价格节节攀升，各热源供热点经济效益严重下滑，对蒸汽用户单位，由于蒸汽价格不断上涨，耗能产品价格也不断上涨，直接影响了人们生活和国民经济发展。由于输送温降大、压降大，供热半径也受到了极大限制，现有蒸汽管网背景技术、管理模式使国家推广的大机组电厂热电联产实施对城镇集中供热的国策得不到推广。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，降低管网热损，增加供热半径。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种优化蒸汽管网设计、提高热网输送效率方法，其特征是，对于枝状管网、双管或多管制管网、环状管网路径形式的供热管网系统分别采用以下方案：
枝状管网：
（a1）在各分支管线引出点设检修切断阀；
（a2）供热干线管，每隔2－3km设一个检修切断阀；
双管或多管制管网：
（b1）各分支管线引出点设检修切断阀；
（b2）各供热干线管每隔2－3km设一个检修切断阀；
（b3）由同一热源向同一方向引出同一参数的双管或多管，在各管之间，选定位置设连通管，连通管的管径设计标准为：当双管或多管中的某一管线事故停用时，通过连通管仍能够供应70%热负荷；
环状管网：
（c1）在各分支管线引出点设一检修切断阀；
（c2）在环状管网选定位置设一切断阀或连通阀。
[0006] 架空蒸汽管道采用旋转式补偿器补偿方式，减少了管道展开长度和弯头使用量，显著降低了蒸汽热网输送压降与温降。
[0007] 在管道保温结构上，加强对散热损失大的管道上部弧形外壳的保温，在管道上部
弧形外壳的顶部加盖一层或多层弧形的披肩。披肩厚度δ=30－40mm。较佳地，对上半圆顶部210°与150°范围各加一层δ =30－40mm披肩。
[0008] 保温结构的材料采用硅酸铝与高温玻璃棉复合保温材料；为了减少管道辐射散热损失，在每层保温材料外设置铝箔反辐射层。
[0009] 保温结构中的主保温层选用高温玻璃棉；在保温结构中设3－4层反辐射层。[0010] 供热管网系统中包括多道管托，管托包括合抱于管道上的下隔热瓦块和上隔热瓦块，下隔热瓦块厚度大于上隔热瓦块的厚度。
[0011] 在热力公司设有中心站；在终端（用户端），设有流量计算仪表箱，实时对终端压力、温度和流量主要参数实时监控，通过网络或光纤把这些数据信息传输到中心站，在中心站对终端用户的蒸汽压力、温度、瞬时流量、累积流量实时监控，并可及时与用户沟通交流。[0012] 对热负荷变化大的季节，通过优化热网运行方式，使蒸汽管网常年在45%以上热负荷运行，有效的减少了蒸汽管网输送热损，显著提高了热网运行经济性。
[0013] 本发明所达到的有益效果：
在蒸汽管网工程设计中，为了降低输送压降、温降，减少管道输送热损失优化保温结构、采用新型高效保温材料，采用低耗能隔热管托；采用大补偿量的补偿器，减少热网工程管道长度，采用先进的计算机技术、网络技术、视屏监控技术以及现代化热网管理模式，实现对终端用户蒸汽压力、温度、流量监控、管理。本发明的提供了一种有效的、完善的、先进的提高蒸汽管网输送效率优化热网设计的方法，使蒸汽管网每公里输送压降控制在0.02－0.04MPa，温降每公里降低到3－5℃，使蒸汽管网供热半径达到30Km以上，为国家推广城镇实施集中供热，提供了一套先进的长输热网优化设计、提高热网输送效率方法。
附图说明
[0014] 图1 为本发明热网实时监测与计算管理系统。
[0015] 图2 为本发明主站系统设备。
[0016] 图3 为本发明一实施例望亭电厂至无锡蒸汽供热管道系统示意图。
[0017] 图4 为本发明一实施例望亭电厂至无锡1#、2#线11月－4月双管运行工况，高峰供热负荷各监测点蒸汽参数。
[0018] 图5 为本发明一实施例望亭电厂1#、2#线11月－4月双管运行工况，低谷供热负荷各主要监测点蒸汽参数。
[0019] 图6 为本发明一实施例望亭电厂1#、2#线5月－10月并管运行工况，高峰供热负荷各监测点蒸汽参数。
[0020] 图7 为本发明一实施例望亭电厂1#、2#线5月－10月并管运行工况，低谷供热负荷各监测点蒸汽参数。
[0021] 图8 为本发明长输热网专用节能型滑动管托。
七彩山鸡养殖[0022] 图9 为本发明一实施例望亭电厂1#、2#线11月－4月双管运行工况，高峰供热负荷主要监测点压降、温降。
[0023] 图10 为本发明一实施例望亭电厂1#、2#线11月－4月双管运行工况，低谷供热负荷主要监测点压降、温降。
[0024] 图11 为本发明一实施例望亭电厂1#、2#线5月－10月并管运行工况（2#线供
热负荷并入1#线），高峰供热负荷各主要监测点压降、温降。
[0025] 图12 为本发明一实施例望亭电厂1#、2#线5月－10月并管运行工况（2#线供热负荷并入1#线），低谷供热负荷各主要监测点压降、温降。
具体实施方式
碟形螺母[0026] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0027] 供热管网的系统和路径形式主要有三种形式：即枝状管网、双管或多管制管网、环状管网。具体选用应根据热用户数量、热用户分布情况、热用户用汽参数、用汽要求等因素，经过技术经济比较确定。
[0028] 枝状管网：
枝状管网是从热源主干线，沿程向各用户以分支线供热，形成似树枝状路径管网。枝状管网主干线的管径，随着沿途用户的减少而减小，各分支用户的管径取决于各热用户的蒸汽负荷。
[0029] 该管网优点在于路径简单、管线短、管理维护方便、投资费用相应较低；其缺点，在于当干线发生故障时影响较多用户用热。因此本发明对枝状管网设计采取以下措施：（1）在各分支管线引出点设检修切断阀。
[0030] （2）供热干线，每隔2－3km设一个检修切断阀。
[0031] 在采取以上措施后，各分支故障检修，不影响其他各分支用户用热，供热干管故障检修，不影响故障前各分支用户用热。
激光熔覆工艺[0032] 双管或多管制管网：
管网在下列情况下，宜采用双管或多管制管网
（1）用户所需蒸汽介质参数相差较大。
[0033] （2）热负荷分期较长，且较长的分期里，各用户热负荷先后间隔时间又较长。[0034] （3）有全年热负荷，同时亦有季节性热负荷且占总热负荷比例较大的用户。[0035] 此时，由热源点引出两种
或以上的同程、同向、相同或不同参数的蒸汽管道，双管或多管制管网中的每一根，一般也是采用枝状管网路径。
[0036] 为了提高双管或多管制管网供热的可靠性、灵活性、经济性以及故障检修的方便，本发明在管网设计中应采取以下措施：
（1）各分支线引出点设检修切断阀。
[0037] （2）各供热干管每隔2－3km设一个检修切断阀。
[0038] （3）由同一热源向同一方向引出同一参数的双管或多管，应在各管之间，适当位置设连通管，其管径能保证当某一管线事故停用时，供应70%热负荷。采取此措施后，即便在最不利工况下，可保证各条供热干管能在70%设计热负荷下运行。
[0039] 环状管网：
当有两个或两个以上热源进行集中供热时，各热源引出的主干线或支干线在适当的位置连通构成环状。对不能停汽的重要热用户考虑设计环状管网，这样可以提高管网运行的安全可靠性，在管网局部发生故障时，可通过环状管网的另一端向热用户供汽，确保不间断供汽。为方便检修、管网切换和供热负荷的调节，在各分支线引出点设检修切断阀；在环状
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