【技术实现步骤摘要】
一种识别蒸汽热网爆管位置的方法和系统
本专利技术属于供热安全领域,涉及一种识别蒸汽热网爆管位置的方法和系统。
技术介绍
供热管道往往位于郊区或者埋于市区地下,一旦发生爆管事故,运行检修人员很难及时发现爆管事故发生,无法快速定位爆管发生位置。如果不能及时报警和定位位置,管道中的蒸汽会持续的大量涌出,对周围环境和下游生活和生产设施造成难以估量的损害,同时造成大量能源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种识别蒸汽热网爆管位置的方法和系统,判断管网的蒸汽状态,从而实现及时告警与定位。为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现:一种识别蒸汽热网爆管位置的方法,包括以下步骤;步骤一,水力平衡方程、热力平衡方程、基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律建立蒸汽热网的机理模型;步骤二,设定蒸汽热网爆管的判定条件,判定条件为时间阈值内的压力阈值;步骤三,使用蒸汽热网的机理模型计算蒸汽热网的管道中各节点的蒸汽压力;步骤四,监测各节点的蒸汽实际压力,对比蒸汽计算压力和蒸汽实际压力是否符合爆管的判定条件;步骤五,若判断发生爆管,爆管事故的位置为蒸汽热网中机理模型计算压力值和实测压力值的差值大于设定值的区域。优选的,步骤一中,蒸汽热网的机理模型的建立过程为:由基尔霍夫第一定律建立蒸汽热网各节点处的流量守恒方程:LR=QL为节点管道关联矩阵;R为各个管道内的流量向量,R=[R1,R2,...,Rm]T ...
【技术保护点】
1.一种识别蒸汽热网爆管位置的方法,其特征在于,包括以下步骤;/n步骤一,水力平衡方程、热力平衡方程、基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律建立蒸汽热网的机理模型;/n步骤二,设定蒸汽热网爆管的判定条件,判定条件为时间阈值内的压力阈值;/n步骤三,使用蒸汽热网的机理模型计算蒸汽热网的管道中各节点的蒸汽压力;/n步骤四,监测各节点的蒸汽实际压力,对比蒸汽计算压力和蒸汽实际压力是否符合爆管的判定条件;/n步骤五,若判断发生爆管,爆管事故的位置为蒸汽热网中机理模型计算压力值和实测压力值的差值大于设定值的区域。/n
【技术特征摘要】
1.一种识别蒸汽热网爆管位置的方法,其特征在于,包括以下步骤;
步骤一,水力平衡方程、热力平衡方程、基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律建立蒸汽热网的机理模型;
步骤二,设定蒸汽热网爆管的判定条件,判定条件为时间阈值内的压力阈值;
步骤三,使用蒸汽热网的机理模型计算蒸汽热网的管道中各节点的蒸汽压力;
步骤四,监测各节点的蒸汽实际压力,对比蒸汽计算压力和蒸汽实际压力是否符合爆管的判定条件;
步骤五,若判断发生爆管,爆管事故的位置为蒸汽热网中机理模型计算压力值和实测压力值的差值大于设定值的区域。
2.根据权利要求1所述的识别蒸汽热网爆管位置的方法,其特征在于,步骤一中,蒸汽热网的机理模型的建立过程为:
由基尔霍夫第一定律建立蒸汽热网各节点处的流量守恒方程:
LR=Q
L为节点管道关联矩阵;R为各个管道内的流量向量,R=[R1,R2,...,Rm]T;Q为各节点净质量流量的向量,Q=[Q1,Q2,…,Ql],取流入该节点为正值,流出该节点为负值;
由基尔霍夫第二定律:
BΔH=0
BΔT=0
B为闭合回路关联矩阵;ΔH为闭合回路的管段压降矩阵,ΔH=[ΔH1,ΔH2,...,ΔHm]T;ΔT为闭合回路的温度降矩阵ΔT=[ΔT1,ΔT2,...,ΔTm]T;
由流体力学方程求得管线段的压力降:
ΔH=ε|R|R+ΔZ-P
P为闭合回路中管网水泵的压力降矩阵,水泵数量为零时,取P=0;ε为管线段的阻力修正系数;ΔZ为管线段地理标高最大值与最小值的差值;
管线段的温降与该管线段的焓降和散热量有关,焓降的计算式为:
hin,hout为管段进、出口焓值;Vin,Vout为管段进、出口流速;Q1为管线段的热损失;q为管线段的质量流量;
单位长度管线段的热损失Q1的计算式为:
Ql=KπDo(Tm-Ta)
上式中,管线段的外径Do与换热系数K计算式分别为:
Do=Dm2δp+2δisu1+2δisu2
Tm为蒸汽温度;Ta为环境温度;Dm为管道内径;δp为管壁厚度;δisu1,δisu2分别为内、外层保温层厚度;λp,λisu1,λisu2分别为管道管壁导热系数、内层保温层导热系数与外层保温层导热系数;hm为蒸汽和管壁的对流换热表面传热系数;ha为管道外保温层和外...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡国忠,彭烁,陈飞文,蔡纯,陈俊荣,卢叙钿,周贤,
申请(专利权)人:华能广东能源开发有限公司海门电厂,中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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