溫度實時監(jiān)測裝置在熱網(wǎng)管道上的應(yīng)用目錄TOC\o"1-3"\h\u31487溫度實時監(jiān)測裝置在熱網(wǎng)管道上的應(yīng)用 126232一、項目概述 327627（三）項目建設(shè)情況 44971二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案 41809（一）場景描述 430877（二）技術(shù)架構(gòu) 523983（三）建設(shè)方案 725543三、項目效果 719013（一）項目效益 78813（二）鑒定評價（如有） 821824（三）推廣前景 812374四、下一步計劃 8一、項目概述項目背景近年來隨著城市規(guī)模的擴大，許多工業(yè)園區(qū)面積也逐漸擴大，目前大部分園區(qū)內(nèi)企業(yè)分布不集中，且蒸汽大多以長距離管道輸送；但因地理、交通、建筑等因素，園區(qū)內(nèi)蒸汽管網(wǎng)設(shè)計安裝有地埋、架空、過河等地段，管道敷設(shè)路徑復(fù)雜，靠山邊坡及水渠段等不利運行、檢修人員進行日常巡檢及維護工作。多方因素造成了管道的散熱，散熱造成了管壁溫度降低，如果該溫度低于該壓力下的飽和溫度，蒸汽就會在管道底部凝結(jié)成水，凝結(jié)水與管道內(nèi)的蒸汽換熱造成熱損失。供熱管道及疏水悶等附屬設(shè)備有跑冒滴漏等缺陷會使散熱損失增加。當管道內(nèi)蒸汽為飽和蒸汽工況下，形成凝結(jié)水也會造成的熱損失。同時因天氣溫度變化、負荷變化及管道保溫效果差等原因，部分蒸汽凝結(jié)成水，水滯留在管道中導(dǎo)致供熱管網(wǎng)的熱量損失加大，甚至發(fā)生水擊危及管網(wǎng)運行安全。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中因管道散熱、天氣溫度變化、負荷變化及供熱管道保溫效果差等原因?qū)е虏糠终羝Y(jié)成水滯留在供熱管道內(nèi)部，以致供熱管道熱量損失加大的問題。蒸汽管道內(nèi)蒸汽溫度的變化對降低管損、提高供熱經(jīng)濟性和運行安全性至關(guān)重要。對于長期運行的供熱系統(tǒng)，運維人員急切的需要掌握供熱管道蒸汽的實時溫度，判斷蒸汽溫降情況，為用戶提供優(yōu)質(zhì)蒸汽，減少管道熱損失。（三）項目建設(shè)情況江山熱電公司在2021年-2022年先后在長約22公里的供熱管道上選擇重點部位分段安裝若干溫度實時監(jiān)測裝置，利用無線信號將數(shù)據(jù)傳至集控中心，并將數(shù)據(jù)同步在網(wǎng)站。熱網(wǎng)管道溫度遠程無線監(jiān)測系統(tǒng)為自主設(shè)計、自主施工，利用太陽能供熱方式為系統(tǒng)供電，并利用5G互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將采集的溫度數(shù)據(jù)送至服務(wù)器后臺，共計投資約5萬元。所形成的曲線數(shù)據(jù)供生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，該裝置思路新穎、系統(tǒng)機構(gòu)簡單、按照方便、投資小，可在線安裝。二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案（一）場景描述該裝置在具體實施過程中，重點對溫度實時監(jiān)測裝置的安裝地點、安裝部位以及戶外設(shè)備的安全防護等內(nèi)容進行了細致評估并采取了針對性措施。在裝置安裝地點的選擇方面，主要針對熱網(wǎng)管道容易積水及受損的區(qū)域進行了實地考察和分析，特別對跨水渠、河流、橋梁地段以及地勢低洼區(qū)域的熱網(wǎng)管道進行了重點排查和梳理，有針對性的選擇安裝部位。另外，針對太陽能光伏板的現(xiàn)場安裝問題，結(jié)合戶外環(huán)境存在強風、雷雨以及土質(zhì)松散等不利因素，現(xiàn)場存在光伏板倒桿、傾斜以及損壞等不利因素，現(xiàn)場全部采用混凝土澆筑地基并采用4根φ12mm不銹鋼膨脹螺絲進行安裝和固定，確保太陽能光伏板運行的可靠性。關(guān)于光伏板安裝朝向的選擇，在了解當?shù)貧v年來日照時長統(tǒng)計的相關(guān)資料后，結(jié)合場地因素調(diào)整光伏板安裝朝向，最大程度提高光伏板的利用效率。另外，關(guān)于溫度測量裝置的安裝部位問題，重點結(jié)合熱網(wǎng)管路的路徑走向，將溫度元件安裝在熱網(wǎng)管道受到水淹、破壞以及積聚疏水可能性最大的部位，精準選擇熱網(wǎng)管道上、下壁金屬溫度安裝點。在溫度元件的安裝過程中，采用與熱網(wǎng)管壁點焊連接的安裝方式，并將上、下壁溫度元件通過保溫棉開孔處水平延伸至外部。同時，利用高強度支架對溫度元件進行支撐和加固，避免了焊點開裂或折斷情況的發(fā)生。關(guān)于RTU無線信號發(fā)送裝置的現(xiàn)場安裝，在充分考慮了設(shè)備防雨、防潮、防盜、防破壞的基本要求后，現(xiàn)場采用了密封性能良好且具備上鎖防盜功能的儀表箱進行安裝。儀表箱固定在光伏板支撐立柱上，RTU無線信號發(fā)送裝置全部安裝于儀表箱內(nèi)，并在穿孔處進行了嚴密的封堵處理，防止潮氣滲入儀表箱內(nèi)部。另外，現(xiàn)場還設(shè)置了醒目的標識牌，用于提醒無關(guān)人員禁止操作設(shè)備。該系統(tǒng)在投入運行后，定期組織人員對現(xiàn)場設(shè)備進行檢查和維護，確保系統(tǒng)長期可靠運行。（二）技術(shù)架構(gòu)溫度實時監(jiān)測裝置包括：供能設(shè)備、溫度監(jiān)測模塊、監(jiān)控系統(tǒng)后臺和顯示器。供能設(shè)備連接溫度監(jiān)測模塊，用于為溫度監(jiān)測模塊供電，供能設(shè)備為太陽能光伏板，包括：支撐底架、至少一個薄身固體光伏電池及檀條，檀條用于固定并聚攏至少一個薄身固體光伏電池，支撐底架連接并支撐至少一個薄身固體光伏電池。溫度監(jiān)測模塊設(shè)置于供熱管道內(nèi)，包括電源部分、溫度測量裝置、RTU無線信號發(fā)送裝置，電源部分連接供能設(shè)備，電源部分通過信號線向溫度測量裝置與RTU無線信號發(fā)送裝置供電，溫度測量裝置用于實時監(jiān)測供熱管道內(nèi)部溫度，連接并將數(shù)據(jù)上傳給RTU無線信號發(fā)送裝置；監(jiān)控系統(tǒng)后臺設(shè)置于集控中心，包括RTU無線信號接收裝置、數(shù)據(jù)處理模塊與溫度顯示屏，RTU無線信號接收裝置連接并接收所述溫度監(jiān)測模塊發(fā)送的溫度數(shù)據(jù)，RTU無線信號接收裝置將數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對接收的溫度數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，溫度顯示屏用于顯示處理模塊處理后的數(shù)據(jù)。通過RTU無線信號發(fā)送裝置可以將溫度實時信號傳輸?shù)郊刂行?，并將?shù)據(jù)同步存儲到熱網(wǎng)監(jiān)控平臺上，方便進行數(shù)據(jù)分析和判斷。人員可以根據(jù)同一段熱網(wǎng)管道上、下壁金屬溫度的顯示值和差值綜合判斷熱網(wǎng)的投運狀態(tài)。例如，當某一段熱網(wǎng)管道上、下壁金屬溫度同時比歷史記錄的常規(guī)溫度明顯偏低時，可以判斷該管段可能出現(xiàn)水淹、保溫被嚴重破壞或溫度監(jiān)控裝置運行異常問題，及時派人到該熱網(wǎng)段進行檢查和處理，避免了隱患進一步擴大的可能。當某一段熱網(wǎng)管道上、下壁金屬溫度之差明顯偏大。通常是上壁金屬溫度正常而下壁金屬溫度明顯偏低，判斷是管道內(nèi)已經(jīng)留存較多疏水，需要及時安排人員處理，提高熱網(wǎng)的供熱效率。（三）建設(shè)方案在國家環(huán)保要求、能源價格和人工成本上漲、日益趨嚴的情況下，集中供熱企業(yè)如何減少供熱管損，是企業(yè)經(jīng)濟運行需要解決的重要問題，遠距離供熱網(wǎng)管道溫度監(jiān)測在系統(tǒng)供電、遠距離傳輸?shù)确矫嬗行У慕鉀Q了供熱管道的溫度監(jiān)視問題，對減少熱損失起到了積極作用。三、項目效果（一）項目效益技術(shù)人員遠程對供熱管網(wǎng)溫度進行實施監(jiān)測，并根據(jù)數(shù)據(jù)反饋，及時調(diào)整供熱運行方式和負荷調(diào)整，有效降低管道熱損耗，提高供熱經(jīng)濟效益。2021年供熱管損相比2020年安裝溫度測點后供熱管損下降至1%左右，以我廠年供熱量20萬噸計算可節(jié)約蒸汽2000噸，經(jīng)濟收益巨大。管道投運時，通過實時監(jiān)視各管段壁溫大于供熱壓力下的飽和溫度15攝氏度時即可關(guān)閉該段疏水，確保暖管充分，卻不會造成造成蒸汽浪費，減少了暖管的時間。相比未安裝溫度測點前我廠熱網(wǎng)投運減少用氣量10噸，投運時間減少2個小時以上。雨季發(fā)生強降雨、山體滑坡、交通事故等原因?qū)е聼峋W(wǎng)管道保溫進水，可通過該溫度監(jiān)測系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)溫度驟變，并采取相關(guān)措施，最大程度的減少損失。如2022年6月20日上午7:30分開始江山市驟降暴雨，09:20江山市應(yīng)急管理辦啟動暴雨紅色預(yù)警，11:10左右農(nóng)田水渠管道下壁溫度快速下降，運行人員及時判斷農(nóng)田水渠處水位過高，已淹沒供熱管道下壁，申請停運該段熱網(wǎng)管道，確保了熱網(wǎng)安全，而其余管段溫度均有下降，卻在飽和溫度以上，明確可以安全運行，減少了停熱范圍。（二）鑒定評價（如有）無（三）推廣前景隨著能源行業(yè)的迅速發(fā)展，能源保供的形勢越來越嚴峻，數(shù)字化和自動化的程度不斷提高，對我們的日常工作要求也越來越高。如何能夠提質(zhì)增效是我們面臨的共同問題。溫度實時監(jiān)測裝置在對外供熱管網(wǎng)的應(yīng)用有效的解決了熱網(wǎng)管道蒸汽浪費、節(jié)約成本、精準判斷、精細化管理的問題，具有普遍應(yīng)用的條件，將數(shù)字傳輸與工業(yè)生產(chǎn)完美結(jié)合，該裝置可應(yīng)用于同類管道