一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统，其包括用于积聚蒸汽管道产生的凝结水的、从蒸汽管道下方接出并延伸穿过保温层的冷却短管、冷却短管的下端设置的用于封堵冷却短管的盲板、冷却短管的下端或靠近下端处接出的一个用于启动疏水的第一支管、在第一支管的上方从冷却短管接出的用于稳定疏水的凝结水管道，凝结水管道进入长输蒸汽管道保温层穿行一段距离之后从蒸汽管道保温层引出。通过对凝结水余热的利用增加蒸汽管道的最外层保温层侧界面处温度，减少蒸汽管道的管道损失，本实用新型专利技术可适用于市政蒸汽管网，尤其是长距离输送的蒸汽管网，可增加蒸汽的输送距离，节省工程投资费用。

A condensate waste heat utilization system for long-distance steam pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统
本技术涉及市政长输蒸汽管道的凝结水疏水的余热利用
，具体涉及一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统。
技术介绍
随着国家对环境问题的重视，全国各地的大气污染防治计划被陆续推出并逐年加码，燃煤蒸汽锅炉逐渐被取缔，而燃气锅炉、电锅炉生产蒸汽成本高，给企业生成成本造成较大压力，而价格较低的大型电厂蒸汽越来越被青睐，而大型电厂一般距离市区较远，长输蒸汽管道的建设逐年增多。蒸汽在输送过程中存在较大的热损失，一般每公里温度降低8～10℃，压力降低0.08MPa左右，管道损失成为蒸汽管道输送经济性的主要限制因素。同时由于热损失部分蒸汽凝结成水，随着距离的增大，凝结水集聚后可能造成水击的事故，所以蒸汽管道设计时每隔一段距离需设置一处疏水装置，一般疏水由于量小就地排至下水道。而凝结水温度一般为一个大气压下的饱和温度，略小于100℃。这部分热量便白白浪费了。蒸汽管道的热损失主要取决于蒸汽的温度，环境温度和保温结构的总热阻。单位长度管道的热损失见下式：式中t—管道内介质温度，℃t0—环境温度，℃∑R—管道供热介质到计算环境的总热阻，m·℃/W由该式可知管道热损失与蒸汽温度和环境温度的温度差成正比，与管道保温结构的总热阻成反比。蒸汽温度由末端用户的使用需求所确定，而环境温度由项目的建设地点确定，因此传统蒸汽管道的设计主要通过增加保温结构的总热阻降低管道的热损失，即增加保温层的厚度，降低保温材料的传热系数和减少热桥等措施。经过技术经济分析，通过增大管道保温结构的总热阻降低管道热损失的方式在供热半径6公里以内时是经济可行的。如何通过降低蒸汽温度和环境温度的温度差降低管道热损失成为增大供热半径的考虑途径之一。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述技术问题，提供一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统，可利用一部分凝结水余热降低蒸汽温度和保温结构外侧局部环境温度的温度差，降低管道热损失。有效的节约了能源，提高系统的经济性。本技术提供一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统，其中，长输蒸汽管道包括位于其外周的保温层，所述凝结水余热利用系统包括用于积聚蒸汽管道产生的凝结水的、从蒸汽管道下方接出并延伸穿过保温层的冷却短管、冷却短管的下端设置的用于封堵冷却短管的盲板、冷却短管的下端或靠近下端处接出的一个用于启动疏水的第一支管、在第一支管的上方从冷却短管接出的用于稳定疏水的凝结水管道，凝结水管道进入长输蒸汽管道保温层穿行一段距离之后从蒸汽管道保温层引出。进一步地，冷却短管在长输蒸汽管道上每间隔一段距离设置一个。进一步地，进入长输蒸汽管道保温层之前的凝结水管道沿着凝结水的输送方向上依次设有第一阀门、Y型过滤器、疏水阀、第二阀门。进一步地，位于长输蒸汽管道保温层内的凝结水管道敷设在蒸汽管道保温层的最外层保温层和次外层保温层之间。长输蒸汽管道保温层通常在蒸汽管道外依次包括多个(例如3-8个)保温层、在相邻保温层之间设置多个反射层(例如2-7个，比保温层相应地少一个)，在最外层保温层外设置保护层。在一个具体实施方案中，长输蒸汽管道保温层包括第一层保温层、第二层保温层……、次外层保温层和最外层保温层，在最外层保温层外设置保护层，另外，在第一层保温层与第二层保温层之间通常设置第一反射层，在第二层保温层与次外层保温层之间还设置第二反射层、在次外层保温层和最外层保温层之间设置最外层反射层，包括第一反射层、第二反射层……、最外层反射层等在内的反射层一般为耐高温铝箔玻纤布。进一步地，凝结水管道从冷却短管高度的1/3-2/3处引出。进一步地，冷却短管垂直于输蒸汽管道。进一步地，第一支管上沿着疏水方向依次设有第三、第四阀门。本技术的一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统的使用方法如下：长输蒸汽管道内的凝结水产生后积聚到冷却短管内，在运行初始阶段暖管时，第一阀门和第二阀门关闭，第三阀门和第四阀门开启，实现长输蒸汽管道的启动疏水；在实现稳定运行后，第一阀门和第二阀门开启，第三阀门和第四阀门关闭，切换到稳定疏水模式，凝结水在冷却短管内的高度达到凝结水管道后，经Y型过滤器过滤后由疏水阀排至凝结水管道，凝结水管道在第二阀门后进入输蒸汽管道的保温层内，凝结水管道敷设于保温层结构的最外层保温层和次外层保温层中间，此界面处设计温度可根据最外层保温层厚度进行调节，假定此处温度为T1，T1低于凝结水温度，凝结水温度在此处放热，随着距离的增大，凝结水放热温度降低，当凝结水温度接近T1时，凝结水管道穿出保温层就近排放，因此凝结水管道在蒸汽管道保温层内的穿行距离取决于凝结水温度接近T1时的穿行距离。本技术与现有技术相比有如下优点：本系统基于传统的蒸汽管道的设计模式上改进，将凝结水管道延长敷设在主管道的保温层结构内，在工程初投资基本不变的情况下，降低了系统的热损失达到节能降耗的目的，在蒸汽参数不变情况下增大了蒸汽管网的输送半径或在供热半径不变的情况下，降低了热源处的蒸汽参数，从而降低蒸汽管网的总投资。附图说明图1为本技术的一种输蒸汽管道的凝结水余热利用系统的结构示意图。图2为输蒸汽管道保温层的断面图。附图标记说明：输蒸汽管道1，保温层2，冷却短管3，Y型过滤器4，疏水阀5，盲板6，第一支管7，凝结水管道8，次外层保温层9，最外层保温层10，第二层保温层11，第一层保温层12，第三层反射层13，第二反射层14，第一反射层15，保护层16，第一阀门V1，第二阀门V2，第三阀门V3，第四阀门V4。具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术。图1示出了本技术的一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统，长输蒸汽管道1包括位于其外周的保温层2，所述凝结水余热利用系统包括用于积聚输蒸汽管道1产生的凝结水的从蒸汽管道1下方接出并延伸穿过保温层2的冷却短管3、冷却短管3的下端设置的用于封堵冷却短管的盲板6、冷却短管3的下端或靠近下端处接出的一个用于启动疏水的第一支管7、在第一支管7上方并从冷却短管接出的用于稳定疏水的凝结水管道8，凝结水管道8进入输蒸汽管道保温层2穿行一段距离之后从输蒸汽管道保温层引出。通常，冷却短管3在输蒸汽管道1上每间隔一段距离设置一个。所间隔的距离可以与现有疏水装置的设置间距一致。进入长输蒸汽管道保温层2之前的凝结水管道沿着凝结水的输送方向上依次设有第一阀门V1、Y型过滤器4、疏水阀5、第二阀门V2。位于长输蒸汽管道保温层内的凝结水管道8敷设在蒸汽管道保温层的最外层保温层10和次外层保温层9之间。输蒸汽管道保温层2通常如图2所示，在长输蒸汽管道1外包括第一层保温层12、第二层保温层11……、次外层保温层9和最外层保温层10，在最外层保温层10外设置保护层16，另外，在第一层保温层12与第二层保温层11之间设置第一反射层15，在第二层保温层11与次外层保温层9之间还设置第二反射层14……、在次外层保温层9和最外层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统，其中，长输蒸汽管道包括位于其外周的保温层，其特征在于，所述凝结水余热利用系统包括用于积聚输蒸汽管道产生的凝结水的、从输蒸汽管道下方接出并延伸穿过保温层的冷却短管、冷却短管的下端设置的用于封堵冷却短管的盲板、冷却短管的下端或靠近下端处接出的一个用于启动疏水的第一支管、在第一支管的上方从冷却短管分出的用于稳定疏水的凝结水管道，凝结水管道进入输蒸汽管道保温层穿行一段距离之后从输蒸汽管道保温层引出。/n

【技术特征摘要】
1.一种长输蒸汽管道的凝结水余热利用系统，其中，长输蒸汽管道包括位于其外周的保温层，其特征在于，所述凝结水余热利用系统包括用于积聚输蒸汽管道产生的凝结水的、从输蒸汽管道下方接出并延伸穿过保温层的冷却短管、冷却短管的下端设置的用于封堵冷却短管的盲板、冷却短管的下端或靠近下端处接出的一个用于启动疏水的第一支管、在第一支管的上方从冷却短管分出的用于稳定疏水的凝结水管道，凝结水管道进入输蒸汽管道保温层穿行一段距离之后从输蒸汽管道保温层引出。


2.根据权利要求1所述的凝结水余热利用系统，其特征在于，冷却短管在蒸汽管道上每间隔一段距离设置一个。


3.根据权利要求1或2所述的凝结水余热利用系统，其特征在于，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奎伟，韩西风，康健，屈傲蕾，
申请(专利权)人：新地能源工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13