蒸汽集中供热系统计量误差的影响因素探讨

蒸汽集中供热系统计量误差的影响因素探讨

Summary：随着我国经济、科技的快速发展，蒸汽集中供热系统在整个社会的生产与建设中至关重要，有效保证居民正常生产生活秩序，妥善进行供暖系统计量误差检测与分析工作，减少影响与制约问题，有效达到预期供热需求，满足计量标准，符合使用要求，不断带来更好的生产发展效益和经济发展前景。Keys：蒸汽集中供热、计量误差、影响与分析一、蒸汽计量的特点现阶段，全国各地区均已开始使用蒸汽集中供热系统，采用饱和蒸汽的形式，整体使用量较高，而质量却不尽相同。一般会采用干度作为衡量饱和蒸汽质量优劣的唯一标准，而干度作为评判蒸气中含水量具体数值多少的重要指标，可以利用过热饱和蒸汽含水量的高低来判断干度和湿度的饱和效果，含水量一般最高可达30%左右，会存在饱和蒸汽“两相流”的问题而导致干度不符合使用标准。通常在进行蒸汽集中供热系统计量仪表饱和蒸汽流量计算时需要根据设计压力值和蒸汽下密度值进行干度x=1时的数值分析，即为干蒸汽的数值。由于湿蒸汽下的整体密度相比于干蒸汽来说高至数百倍左右，存在较多的液体，饱和蒸汽在管道中流动性更强，但流动速度相比于干蒸汽来说要慢，差压值会存在测量较低的情况，反而在仪表读数上会直接导致干度受到密度和流速的制约而产生叠加性的双重负误差，容易造成湿饱和蒸汽计量计算的难度较高。因此，为有效进行蒸汽计量数值的计算与误差分析工作，可以将饱和蒸汽干度作为未知数，并尽可能提高饱和蒸汽的质量，在不断修改计量误差中，使干饱和蒸汽的使用标准能够符合预期目标。从目前计量误差分析情况来看，蒸汽流量计量与蒸汽的使用密度有关，而密度会随着温度和压力的改变而改变，因此在进行计量分析后，确保压力和温度补偿数值符合参考标准，在进行密度修正后准确提高蒸汽流量计量的正确性，并减少外在因素所造成的误差。蒸汽分为饱和蒸汽和过热蒸汽，即使在相同的压力情况下，也会导致蒸汽性质的变化，产生的密度存在差异，在计量时所选用的计量方式存在不同，应准确根据蒸汽的性质来把握外在条件，合理选择计量仪器来做好补偿措施。二、集中供热常见问题及解决方案(一)蒸汽流量计的配备与选型大部分蒸汽集中供热系统在进行蒸汽流量计的配型与选型时需要利用已使用的蒸汽流量计作为节流式差压流量计和涡街流量计这两种类型，而这两种使用类型在优劣上各有差异，具备良好的互补性。因此，在市场上时常应用与推广。一方面，差压式流量计以线性孔板作为安装方式，覆盖范围更广，稳定性更高，占据较为广阔的市场份额。另一方面，涡街流量计的量程相比于孔板来说要宽很多，可达到最高量程的90%，导致安装较为复杂，维护量较低，只能适用于直管段的安装条件，在管道振动现象较为敏感的施工环境下抗震性能有待改进。针对于差压式流量计和涡街流量计这两种使用配型而言，最常见的问题是由于流量计的配套仪器设施并未具备温度和压力测量仪器和补偿参数，测量装置在进行部分补偿功能应用与实施时导致测量数值不精准现象时常发生。其次，很多地区在安装初期往往会考虑蒸汽流量计的长期使用效益，将流量计的量程选择过高，而不符合使用要求，在配套仪器设施安装时，测量范围无法完全覆盖实际流量参考标准，容易导致较高的测量误差。最后，蒸汽流量计在安装位置的选择不恰当，不合理，上下游直管段长度设置上并不符合安装需求，管段不匹配导致流体无法发挥真正的作用和功能，存在漩涡和流速分布剖面畸形的影响，产生较高流量计测量误差。(二)管网的安装与维护蒸汽集中供热系统在进行管道输送时，为尽量避免热量损失，需要提高管网安装与维护效果，保证蒸汽尽可能全部输送到客户端，而输送途中的热量损失情况与管道安装和维护技术的施工效益直接相关，输送管道越长，能量损失越高，热损耗情况越严重，容易影响蒸汽产热品质，造成严重的生产全隐患。大部分蒸汽集中供热施工系统在进行管网安装与维护施工时，会遇到以下四种问题，首先，管径直径选择过大，无法匹配管经安装要求，在安装初期出于发展性因素的考虑，管径口的选择往往比实际要求的要大很多，一方面容易导致热量损失量较高，另一方面在热能传输中运输速度下降，管壁产生较多冷凝水，造成输水系统存在障碍。其次，为安装管壁保温层或长时间热能传输并未落实维护措施，导致保温层破损，热量损失现象加剧，用户端蒸汽品质存在下降趋势。再次，管道走向安装不合理，安装弯曲性过高，管道输送距离延长，造成较大热量损失，尤其是在部分斜坡区域，蒸汽会顺着管道由高处向低处输送，而此时造成冷凝水在低处过多积聚，水量增加，输水损失上升。最后，管道安装不规范、安装措施不合理和管理制度不严谨等因素导致热能输送系统无法准确运行与应用。(三)疏水器的安装与维护蒸汽集中供热系统在安装输水管后，能够有效阻止蒸汽快速通过，排出冷凝水的同时，保证气液高速分离，维持管道中蒸汽输送，不带有额外冷凝水产生。冷凝水实际产生量与蒸汽热损失量呈现正比例关系，但通过现场供热系统计量分析可以发现，蒸汽输送过程中冷凝水的产生无法避免，可以在输水器安装与使用后尽量降低蒸汽产生，避免蒸汽管道内存有过多的冷凝水而影响整体温度和压力，保证流经管道的水蒸气不会被快速冷凝，维持较小流量的输送状态，保证最低管道输送温度。不同管段也有着不同的流量要求，应结合实际输送情况而制定。通过蒸汽集中供热系统安装经验与计量分析研究平衡措施工作的总结与规划可以发现，输水器在安装后可能会遇到以下两种问题。首先，由于安装位置不合理，测算不精密，导致部分疏水器几乎形同虚设，并未起到输水作用或部分疏水器输水量过高，影响输水器的使用。其次，很多输水器的出口有大量蒸汽喷涌而出，而大量喷射的蒸汽会损失极高的热能，属于自动阀门止水装置，可以把蒸汽变成冷凝水的同时温度也随之降低，一旦出现元件收缩现象，将导致针型阀内自动打开排凝系统，调整元件位置，排气量增加，适当压紧阀门，减少损失。最后，如遇疏水器更换，立即更换，及时排障。三、总结总的来说，蒸汽集中供热系统计量误差在进行影响因素分析时主要针对蒸汽流量计、管网和疏水器等安装与维护工作来提出解决与优化策略，杜绝安全隐患，结合蒸汽计量的使用特点，保障使用效益，不断带来更好的生产发展前景。Reference[1]基于数据分析