電廠蒸汽管道保溫效果測(cè)試與評(píng)價(jià)

根據(jù)TSG R1001-2008《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則》中的第三條的規(guī)定，壓力管道分為GA、GB、GC和GD管道，共4類。其中GA、GB、GD管道各自又分為兩級(jí)，GC管道分為三級(jí)。漢川電廠目前有800米的高溫蒸汽管道，其中以鍋爐側(cè)高溫管道為主的高溫蒸汽管道總長(zhǎng)為500米，管道的直徑為272毫米，其介質(zhì)的溫度為431攝氏度，屬于GD1管道；汽輪機(jī)廠房?jī)?nèi)的高溫蒸汽管道總共有兩條，兩條的長(zhǎng)度都為150米，這兩條管道的直徑是498毫米，介質(zhì)的溫度為312攝氏度，且壓力小于6.3MPa，屬于GD2管道。

1 蒸汽管道的概述

熱力管道的主要應(yīng)用范圍包括采暖、通風(fēng)、空調(diào)用汽和工業(yè)用汽的設(shè)備中。熱力管道的分類是按照其管道的介質(zhì)來(lái)分的，蒸汽管道的介質(zhì)是蒸汽、另一種管道是熱水管道。其中蒸汽管道又可以分為飽和蒸汽管道和過(guò)熱蒸汽管道。

2 蒸汽管道的測(cè)試方案和手段

2.1 蒸汽管道的測(cè)試方案

制定蒸汽管道 的測(cè)試方案，要參照一定的條例進(jìn)行，本文參照的是GD4174的《設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則》和GD8272的《設(shè)備及管道保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)》?？偟臏y(cè)試方案包括三個(gè)部分，首先是將要測(cè)試的高溫蒸汽管道劃分為三個(gè)測(cè)試區(qū)，三個(gè)測(cè)試區(qū)的測(cè)試截面的數(shù)量由各測(cè)試區(qū)的長(zhǎng)度和管道的走向決定，其中必須要有的截面位置是管道的彎頭部分；其次是在每個(gè)測(cè)量面上選擇3個(gè)不同的測(cè)點(diǎn)，其測(cè)點(diǎn)分別位于管道的頂部、上側(cè)和下側(cè)，分別對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行三次溫度檢測(cè)，選用三次檢測(cè)溫度的平均值；后再對(duì)被測(cè)管道附近的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，其中架空的管道測(cè)試與被測(cè)管道的距離要保證1米的間距。

2.2 蒸汽管道測(cè)試的手段

本文對(duì)蒸汽管道保溫效果的測(cè)試方法選擇的是熱流密度法，具體過(guò)程是將蒸汽管道的傳感器用雙面膠貼在管道保溫結(jié)構(gòu)的外層，這樣就可以通過(guò)熱阻式的熱流計(jì)對(duì)熱流的密度直接進(jìn)行測(cè)試。利用熱阻式熱流計(jì)對(duì)熱流進(jìn)行直接測(cè)試的原理如下：當(dāng)一維穩(wěn)定狀態(tài)下的熱流q呈垂直狀通過(guò)傳感器時(shí)，在經(jīng)過(guò)一定的不穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)程之后，熱阻板的兩面就會(huì)產(chǎn)生一定的溫差，熱流的密度值q是借助傅立葉定律和已經(jīng)固定的熱電勢(shì)與熱流的關(guān)系計(jì)算出來(lái)。

3 蒸汽管道的測(cè)試結(jié)果與評(píng)價(jià)

3.1 蒸汽管道的測(cè)試結(jié)果

按照上文所描述的測(cè)試方案和手段，對(duì)漢川熱電廠中主蒸汽管線和多條母線的高溫蒸汽管道保溫效果進(jìn)行了測(cè)試，其具體的測(cè)試結(jié)果如表1所示：

3.2 蒸汽管道的保溫效果評(píng)價(jià)

根據(jù)國(guó)家GB8470-93的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，蒸汽管道的介質(zhì)溫度較高達(dá)431攝氏度時(shí)，常年運(yùn)行的蒸汽管道所允許的較大散熱損失不超過(guò)237W/m2，其保溫管道的外表面較高溫度不超過(guò)50攝氏度。對(duì)表1中的結(jié)果進(jìn)行分析，可知漢川熱電廠的高溫蒸汽管道上部的散熱損失已嚴(yán)重超標(biāo)，造成所有蒸汽管道散熱損失嚴(yán)重超標(biāo)的主要原因是保溫材料的性能下降，同時(shí)上部的保溫材料的保溫厚度也逐漸變薄。從表2中可以得知，蒸汽管道的熱流密度超標(biāo)率已達(dá)45%，為了保證熱電廠的安全和減少散熱損失，漢川熱電廠的高溫蒸汽管道保溫結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行優(yōu)化和改造，

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要針對(duì)湖北漢川熱電廠中的蒸汽管道的保溫效果進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)價(jià)，得出，要保證龍鳳熱電廠的安全，減少該電廠的散熱損失，就要對(duì)該電廠中的保溫材料進(jìn)行優(yōu)化，重新更換新的蒸汽管道保溫結(jié)構(gòu)。

通過(guò)本文對(duì)漢川熱電廠中的蒸汽管道保溫效果的研究和分析，可以得知該項(xiàng)分析結(jié)果能夠?yàn)槠渌姀S的保溫措施和保溫材料提供實(shí)踐性的指導(dǎo)，能夠?qū)^熱材料市場(chǎng)起到一定的規(guī)范和約束作用，為各發(fā)電企業(yè)的節(jié)約了不少能源，減少電廠熱量的損失，良好的保溫措施的應(yīng)用，能夠?yàn)殡姀S的安全提供一定的保障。

要保證蒸汽管道良好的保溫性能，對(duì)蒸汽管道的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括高溫蒸汽管道的材料的選擇、管道的制作、管道的安裝與施工等。在制定電廠的保溫方案的過(guò)程中，要充分考慮到電廠的環(huán)境。同時(shí)，根據(jù)材料的不同和蒸汽管道的維修與重建之間的性價(jià)比，可以得知，一般蒸汽管道的使用時(shí)間為1年之內(nèi)時(shí)，可以節(jié)約9萬(wàn)元的成本；使用時(shí)間為1到2年之內(nèi)，較好重新更換管道，此時(shí)舊的管道材料還可以全部回收，彌補(bǔ)一定的成本；當(dāng)然，當(dāng)管道材料的價(jià)格較高、質(zhì)量較好時(shí)，其維修優(yōu)化的成本比重新更換的少。