蒸汽管網(wǎng)設(shè)計五大問題
蒸汽管網(wǎng)包括供汽總管、車間分管、生產(chǎn)單元支管、用汽設(shè)備供汽管和各層級分汽缸等。蒸汽管網(wǎng)設(shè)計主要包括蒸汽分配和輸送兩方面內(nèi)容。蒸汽分配涉及總汽源到各用汽車間、車間分管到各生產(chǎn)單元直至用汽設(shè)備，將蒸汽從鍋爐等蒸汽生產(chǎn)單元合理分配到各用汽點，保證蒸汽到達用汽端時能滿足生產(chǎn)需要；蒸汽輸送涉及汽源壓力/溫度控制、管路走向布局、管道選型、管路坡度和膨脹余量設(shè)計、取汽點設(shè)置、疏水排氣點布置、管道連接以及蒸汽品質(zhì)提升等。
布置于室內(nèi)外的蒸汽管道總長度少則數(shù)千米，多則上萬米。龐大的管網(wǎng)系統(tǒng)形成了一個散熱面積巨大的散熱器，其熱能散失于周圍，不僅造成能源浪費，而且增加排放量，損害環(huán)境。在滿足用汽要求的前提下，縮短管道總長度，降低管道壓損，減少管網(wǎng)熱損，實現(xiàn)蒸汽高效分配和輸送，為用汽設(shè)備提供高品質(zhì)蒸汽，是蒸汽管網(wǎng)設(shè)計的目標(biāo)和責(zé)任。
然而，孚雷德經(jīng)過多年調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國蒸汽管網(wǎng)設(shè)計存在問題很多，下面是五個最為常見的問題。
分汽缸設(shè)置錯誤 出于用能效率考慮，最佳的蒸汽分配方式是將一根高壓主蒸汽管通向用汽點集中的地方，并通過該主蒸汽管道環(huán)繞生產(chǎn)現(xiàn)場向各用汽點輻射。只有必須在同一位置向多個方向供汽而無法采用一根主管供汽時才需要分汽缸。而且，分汽缸的設(shè)計要在滿足分汽要求的前提下盡量減小散熱面積。其口徑需要根據(jù)最大負(fù)荷和合理蒸汽速度進行正確選型，其長度只要滿足進出口管道、閥門、儀表等布局即可。然而現(xiàn)實情況是，大約85%以上的分汽缸可以省卻（分汽缸增加還伴隨著管道的額外增加），95%以上的分汽缸口徑和長度過大，造成投資和熱能的浪費。
管路預(yù)留問題 管路預(yù)留通常體現(xiàn)在兩個方面：其一是管路預(yù)設(shè)，即多鋪設(shè)一些管道，以備日后增加用汽點；其二是管道擴徑，即蒸汽管徑增大，以備將來蒸汽負(fù)荷增加所需。許多企業(yè)考慮到未來擴容增產(chǎn)的可能性，在鋪設(shè)蒸汽管道時做足了預(yù)留，結(jié)果往往是五年內(nèi)甚至很多年用熱負(fù)荷都遠(yuǎn)低于設(shè)計值。從企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展角度來看，這是一種戰(zhàn)略性的周全之策，但這樣做會導(dǎo)致很大浪費。第一種情形，預(yù)留管道即使處于關(guān)斷狀態(tài)而不造成能源浪費，也會導(dǎo)致投資浪費；第二種，也是最常見的情形，既增大投資又會導(dǎo)致長期熱能浪費和排放增加。實際上，這種以數(shù)年浪費能源的確定性作代價為未來的不確定性做不必要的準(zhǔn)備，既不經(jīng)濟也不務(wù)實。一種有效而經(jīng)濟的舉措應(yīng)該是：根據(jù)兩年內(nèi)的蒸汽負(fù)荷布局管道（管網(wǎng)改造節(jié)能投資回收期通常在兩年左右）。未來確要擴容時，首先要做的是通過用汽端節(jié)能降耗來降低總負(fù)荷，以期原有管網(wǎng)即可滿足。若確實需要，再根據(jù)負(fù)荷增量增加管道，畢竟增設(shè)管道并非難事。
管道冗余太多 這里講的管道冗余指的是進行蒸汽管網(wǎng)設(shè)計時在蒸汽分配、輸送以及用汽梯度布局等方面因未找到最佳路徑和最優(yōu)方案而導(dǎo)致的管道總長度增加的現(xiàn)象。與管道預(yù)留不同，管道冗余是設(shè)計人員受技術(shù)能力（不排除也有責(zé)任心問題）所限的無意之舉，屬于技術(shù)性問題；而管道預(yù)留屬于發(fā)展規(guī)劃層面問題，乃有意而為之。在我國各行各業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)中，管道冗余問題比比皆是，絕大部分的蒸汽用戶蒸汽管道冗余量在10%以上，冗余量近100%的用戶亦不在少數(shù)，更有甚者冗余高達好幾倍之多。管道冗余也是浪費蒸汽的一個重要問題。
管徑選擇過大 蒸汽管道口徑選型偏大必然導(dǎo)致散熱表面積增大，造成能源浪費。比如，錯把DN100管徑選成DN150，裸管散熱面積增加了約50%。此外，管道口徑大時配套的彎頭、閥門等管件口徑也變大，這些都增大了管道散熱損失。實驗測得，在同樣的保溫情況和蒸汽參數(shù)、環(huán)境氣候條件下，DN150管道散熱比DN100增加了28.6%。實際上，管徑偏大問題非常普遍，而且多數(shù)大過兩個等級。大過三個等級現(xiàn)象也經(jīng)常見到，這時散熱損失將增大很多。
汽源減壓不當(dāng) 多數(shù)情況下，蒸汽用戶的外供蒸汽壓力往往較高于客戶用汽端所需壓力，蒸汽用戶通常對汽源進行降壓處理，但是否需要對總汽源減壓以及在哪里進行減壓是一個關(guān)系著蒸汽系統(tǒng)能效的問題。孚雷德經(jīng)過多年現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)蒸汽用戶將蒸汽減壓閥安裝在外供蒸汽剛?cè)霃S區(qū)的總管道上，即貿(mào)易結(jié)算流量計正后方。這樣的后果是，低壓長距離供汽導(dǎo)致壓損增加以及蒸汽帶水問題加重，有時還會嚴(yán)重影響生產(chǎn)。對這種經(jīng)歷，許多處于熱力公司管網(wǎng)末端的蒸汽用戶深有體會，而在冬季這個問題則更加嚴(yán)重。