。
[0047] -种蒸汽管网的优化装置，包括：
[0048] 第一获取单元，用于获取蒸汽管网中各个节点的节点温度和节点压力，所述节点 为汽源端或不同管道之间的管道汇集点或用户端；
[0049] 第二计算单元，用于利用各个节点的节点温度和节点压力，计算各个节点的蒸汽 焓值和蒸汽熵值；
[0050] 第三计算单元，用于利用各个节点的蒸汽焓值和蒸汽熵值，计算所述蒸汽管网中 各个管段的有效能损失，所述管段为两个节点之间连接的管道或所述节点与所述用户端之 间连接的管道或所述节点与所述汽源端之间连接的管道；
[0051] 第一确定单元，用于对各个管段的有效能损失进行比较，确定有效能损失最大的 管段为瓶颈管段；
[0052]第一比较单元，用于计算所述瓶颈管段的功损失和热损失，并比较所述功损失和 所述热损失的大小，若所述功损失不小于预设倍数的所述热损失，触发第四计算单元确定 所述瓶颈管段的管道结构不合理，并计算所述瓶颈管段的最优管径，以按照所述最优管径 对所述瓶颈管段进行改造；若所述热损失不小于所述预设倍数的功损失，则触发第五计算 单元确定所述瓶颈管段的保温效果差，并计算所述瓶颈管段保温层的最优厚度，以按照所 述最优厚度对所述瓶颈管段进行改造；若所述功损失小于所述预设倍数的热损失且所述热 损失小于所述预设倍数的功损失，则触发优化单元同时对所述瓶颈管段的管径和保温层进 行优化。
[0053] 优选的，所述第一计算单元包括：
[0054] 第一读取子单元，用于读取所述蒸汽管网中支路j中入口流股的温度、压力和出 口流股的温度、压力，所述j= {1，2,……，M}，所述Μ为所述蒸汽管网中的支路个数；
[0055] 第一初始化子单元，用于对所述支路j的保温层导热系数、管壁粗糙度及污垢热 阻进行初始化；
[0056] 第二读取子单元，用于读取所述支路j中管段i的入口流股的温度、压力和蒸汽的 质量流量，所述i= {1，2,……，N}，所述N为所述蒸汽管网中的管段个数；
[0057] 第二初始化子单元，用于对所述管段i的出口流股的温度、压力初始化，得到所述 管段i的出口流股的初始温度和初始压力；
[0058] 第一计算子单元，用于利用所述管段i的入口流股的温度、压力和所述出口流股 的初始温度和初始压力，计算所述管段i中蒸汽的定性温度和定性压力；
[0059] 第二计算子单元，用于利用所述管段i中蒸汽的定性温度和定性压力，计算所述 管段i中蒸汽的蒸汽物性；
[0060] 第三计算子单元，用于利用所述管段i中蒸汽的定性温度、定性压力和蒸汽物性， 计算所述管段i的管道压降和散热损失；
[0061] 第四计算子单元，用于将所述管段i的入口流股的压力减去所述管道压降，得到 所述管段i的出口流股的出口流股压力；
[0062] 第五计算子单元，用于对所述管段i的入口流股的温度和所述管段i的散热损失 进行计算，得到所述管段i的出口流股的出口流股温度；
[0063] 第一比较子单元，用于比较所述管段i的出口流股的初始温度和出口流股温度的 差值是否在温度合理范围内，以及所述出口流股的初始压力和所述出口流股压力的差值是 否在压力合理范围内，若所述管段i的出口流股的初始温度和所述出口流股温度的差值在 温度合理范围内、并且所述出口流股的初始压力和所述出口流股压力的差值在压力合理范 围内，则触发第一判断子单元判断所述i是否小于N，若所述i小于N，则触发第一确定子单 元将i+Ι作为i，并返回执行所述第二读取子单元，若所述i不小于N，则触发第二比较子单 元比较所述管段i的出口流股温度与所述支路j的出口流股的温度及比较所述管段i的 出口流股压力与所述支路j的出口流股的压力，若所述管段i的出口流股温度与所述支路 j的出口流股的温度的差值在合理范围内且所述管段i的出口流股压力与所述支路j的出 口流股的压力的差值在合理范围内，则触发第二判断子单元判断所述j是否小于M，若所述 j小于M，则触发第一输出子单元输出所述支路j中各个节点的节点温度和节点压力，并将 j+Ι作为j，并返回执行第一读取子单元，若所述j不小于M，则触发第二输出子单元输出所 有节点的节点温度和节点压力；
[0064] 若所述管段i的出口流股温度与所述支路j的出口流股的温度的差值不在合理范 围内或所述管段i的出口流股压力与所述支路j的出口流股的压力的差值不在合理范围 内，则返回执行第一初始化子单元，直至所述管段i的出口流股温度和所述支路j的出口流 股的温度的差值在合理范围内、并且所述管段i的出口流股压力和所述支路j的出口流股 的压力的差值在合理范围内时，执行所述第二判断子单元；
[0065] 若所述管段i的出口流股的初始温度和出口流股温度的差值不在温度合理范围 内或所述管段i的出口流股的初始压力和出口流股压力的差值不在压力合理范围内，则触 发第二确定子单元将所述出口流股温度作为所述管段i的出口流股的初始温度，将所述出 口流股压力作为所述管段i的出口流股的初始压力，并返回执行所述第一计算子单元，直 至所述管段i的出口流股的初始温度和所述出口流股温度的差值在温度合理范围内、并且 所述管段i的出口流股的初始压力和所述出口流股压力的差值在压力合理范围时，执行所 述第一判断子单元；
[0066] 其中，所述管段i的入口流股的温度为所述管段i的始端节点的节点温度，所述管 段i的入口流股的压力为所述管段i的始端节点的节点压力，所述管段i的出口流股温度 为所述管段i的末端节点的节点温度，所述管段i的出口流股压力为所述管段i的末端节 点的节点压力。
[0067] 优选的，所述第三计算子单元包括：第六计算子单元和第七计算子单元；
[0068] 第六计算子单元，用于利用公￥
^计算所述 管段i的管道压降，所述ΛP为管道压降，所述托为持液率，所述γ为流动阻力系数，所述F为蒸汽的质量流量，所述Vsg为汽相表观流速，所述Θ为管道与水平方向的夹角，所述pg 为汽相密度，所述P1为液相密度，所述1为管道长度，di为管道内径，A为管道内截面积，V 为汽液混合流速，所述P为定性压力；
[0069] 第七计算子单元，用于利用公：
计算 所述管段i的散热损失，所述Q为散热损失，所述T为定性温度，所述?；为环境温度，所述 山为管道内径，所述d为管道外径，所述d。为保温层外径，所述λi为管壁材料的导热系数， 所述12为保温材料的导热系数，所述ai为管内对流传热系数，所述α^为管外对流传热 系数，所述民为管内污垢热阻，所述R。为管外污垢热阻。
[0070] 优选的，所述第二计算单元包括：
[0071]第八计算子单元，用于利用公式 ><， 分别计算各个节点的蒸汽焓值，所述Η为蒸rXM但，所还r73节总的Μ皮，所还F73节总的 压力；
[00721 笛九i+笪子里元，用干刹用公忒
，分别 计算各个节点的蒸汽熵值，所述S为蒸汽熵值。
[0073]优选的，所述第三计算单元包括：第十计算子单元，用于利用公式Elc]SS =F(m(S2_Si))，分别计算所述蒸汽管网中各个管段的有效能损失，所述Elc]SS为有效能 损失，所述F为蒸汽的质量流量，所述H2为管段入口流股的蒸汽焓值，所述Hi为管段出口流 股的蒸汽焓值，所述S2为管段入口流股的蒸汽熵值，所述Si为管段出口流股的蒸汽熵值，所 述?；为环境温度。
[0074] 优选的，所述第四计算单元包括：
[0075] 第十一计算子单元，用于利用公式
，计算所述瓶颈管段的功损
失，所述EPilciss为功损失；
[0076] 第十二计算子单元，用于利用公另 ，计算所述瓶颈管段的热损 失，所述ETilciss为热损失。
[0077] 优选的，所述第五计算单元包括：第十三计算子单元，用于利用公式
，计算所述瓶颈管段的最优管径，所述 山'为最优管径，所述f为能量价格，所述τ为管道年运行时间，所述Pci为保温层的造价， 所述S为投资贷款年分摊率，所述A为与蒸汽物性相关的系数，所述T为蒸汽温度，所述λ2 为保温材料的导热系数，所述α^为管外对流传热系数。
[0078] 优选的，所述第六计算单元包括：第十四计算子单元，用于利用公式
]公式δ= (c^-d)/2,计算所述瓶颈管段保温层 的最优厚度，所述d为管道外径，所述4为保温层外径，所述f为能量价格，所述τ为管道 年运行时间，所述匕为保温层的造价，所述S为投资贷款年分摊率，所述Τ。为环境温度，所 述Τ为蒸汽温度，所述λ2为保温材料的导热系数，所述α^为管外对流传热系数，所述δ 为保温层的最优厚度。
[0079] 与现有技术相比，本申请的有益效果为：
[0080] 在本申请中，通过计算蒸汽管网中各个管段的有效能损失，并比较各个管段的有 效能损失，确定瓶颈管段（即有效能损失最大的管段），并通过比较瓶颈管段的功损失和热 损失，确定蒸汽管网能耗过大的主要原因（即确定管网能耗过大的原因为管道结构不合理 或保温效果差或管道结构不合理且保温效果差），确定蒸汽管网中能耗过大的主要原因后， 计算最优管径或最优厚度来对瓶颈管段进行优化改造，从而降低蒸汽输送过程中的能量损 耗，提高了蒸汽管网的输送效率，提高蒸汽能源综合利用效率，并降低了改造成本。
【附图说明】
[0081] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其 他的附图。
[0082]图1是本申请提供的蒸汽管网的优化方法的一种流程图；
[0083]图2是本申请提供的蒸汽管网的优化方法的另一种流程图；
[0084]图3是本申请提供的蒸汽管网的一种结构示意图；
[0085]图4是本申请提供的蒸汽管网的优化装置的一种逻辑结构示意图。
【具体实施方式】
[0086] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。
[0087] 一般蒸汽管网主要由连接在汽源及用户间的管道组成，管道中包含有一定数量的