蒸汽知識與(yǔ)資源

大(dà)家(jiā)都知道(dào)，蒸汽要(yào)”高(gāo)壓輸送、低(dī)壓使用(yòng)”，可(kě)是(shì)为(wèi)什(shén)麼(me)呢？

1、 高(gāo)壓輸送的好(hǎo)處(chù)：

   A、如(rú)果(guǒ)蒸汽壓力越高(gāo)，密度(dù)越大(dà)，單位(wèi)質(zhì)量(liàng)蒸汽所(suǒ)占用(yòng)的空(kōng)間(jiān)会越少(shǎo)。所(suǒ)以(yǐ)蒸汽鍋(guō)爐經(jīng)常在(zài)高(gāo)壓力運行，較小的鍋(guō)爐也能(néng)产生(shēng)很多(duō)蒸汽，然後(hòu)通(tòng)过比較小的管(guǎn)道(dào)輸送到(dào)用(yòng)汽点。

   B、壓力越高(gāo)，温(wēn)度(dù)也越高(gāo)，蒸汽冷(lěng)凝的速度(dù)就(jiù)越慢(màn)，因(yīn)此(cǐ)，輸送热(rè)效率要(yào)高(gāo)。

2、蒸汽減壓（使用(yòng)低(dī)壓蒸汽）的原因(yīn)：

A、壓力越低(dī)，蒸汽的热(rè)焓值越高(gāo)，1.6MPa时(shí)热(rè)焓值为(wèi)1922.64kJ/kg，0.8MPa时(shí)热(rè)焓值为(wèi)2030.31kJ/kg，0.3MPa时(shí)热(rè)焓值为(wèi)2133.33kJ/kg。

因(yīn)此(cǐ)使用(yòng)低(dī)壓蒸汽可(kě)以(yǐ)減少(shǎo)鍋(guō)爐的蒸汽負荷，可(kě)以(yǐ)节(jié)约能(néng)源（如(rú)附件(jiàn)一(yī)说明(míng)）。为(wèi)減小鍋(guō)爐的尺(chǐ)寸(cùn)，大(dà)多(duō)數蒸汽鍋(guō)爐的設計(jì)壓力都相对(duì)較高(gāo)，且(qiě)不(bù)應(yìng)運行在(zài)較低(dī)的壓力下，那(nà)樣(yàng)会導致(zhì)蒸汽“带(dài)水(shuǐ)”，干度(dù)下降。由(yóu)于(yú)这个(gè)原因(yīn)，通(tòng)常比較經(jīng)濟的做法(fǎ)是(shì)让鍋(guō)爐生(shēng)产較高(gāo)壓力的蒸汽，然後(hòu)在(zài)使用(yòng)点進(jìn)行減壓。只(zhī)有(yǒu)增加減壓站，才可(kě)以(yǐ)得到(dào)高(gāo)品質(zhì)的稳定(dìng)的低(dī)壓飽和(hé)蒸汽，这是(shì)設備工藝所(suǒ)需要(yào)的。

B、蒸汽壓力越低(dī)，越适合于(yú)設備使用(yòng)，可(kě)以(yǐ)降低(dī)下遊管(guǎn)道(dào)中(zhōng)的閥門(mén)、設備、管(guǎn)道(dào)及(jí)附件(jiàn)的壓力等級，低(dī)壓設備的采購成(chéng)本(běn)比使用(yòng)高(gāo)壓蒸汽的設備要(yào)低(dī)得多(duō)，壽命也更(gèng)长(cháng)。

C、壓力越低(dī)，冷(lěng)凝水(shuǐ)温(wēn)度(dù)也越低(dī)，疏水(shuǐ)閥後(hòu)冷(lěng)凝水(shuǐ)閃蒸比例降低(dī)，损失的热(rè)量(liàng)也就(jiù)相應(yìng)降低(dī)了。

D、因(yīn)为(wèi)飽和(hé)蒸汽的物(wù)理(lǐ)性(xìng)質(zhì)是(shì)，壓力和(hé)温(wēn)度(dù)是(shì)一(yī)一(yī)对(duì)應(yìng)的，在(zài)某些(xiē)制程中(zhōng)，可(kě)以(yǐ)通(tòng)过控制壓力来(lái)間(jiān)接控制温(wēn)度(dù)，因(yīn)为(wèi)壓力控制比較簡單且(qiě)可(kě)以(yǐ)提供精确的温(wēn)度(dù)控制。这一(yī)点在(zài)殺菌鍋(guō)、接觸式干燥器、硫化(huà)機(jī)、壓延機(jī)上(shàng)比較普遍(biàn)，因(yīn)为(wèi)这些(xiē)設備的表(biǎo)面(miàn)温(wēn)度(dù)很難通(tòng)过温(wēn)度(dù)感(gǎn)應(yìng)器測量(liàng)。所(suǒ)以(yǐ)说壓力控制，也是(shì)換热(rè)器温(wēn)度(dù)控制的基礎。

E、有(yǒu)时(shí)候，減壓也是(shì)为(wèi)了稳壓。現(xiàn)在(zài)越来(lái)越多(duō)的工廠(chǎng)，被(bèi)要(yào)求使用(yòng)热(rè)電(diàn)廠(chǎng)集中(zhōng)供應(yìng)的蒸汽，因(yīn)为(wèi)用(yòng)汽單位(wèi)數量(liàng)很多(duō)，大(dà)家(jiā)的生(shēng)产时(shí)間(jiān)可(kě)能(néng)都集中(zhōng)在(zài)白(bái)天(tiān)，一(yī)到(dào)晚(wǎn)上(shàng)很少(shǎo)廠(chǎng)使用(yòng)，因(yīn)此(cǐ)晚(wǎn)上(shàng)一(yī)般壓力都很高(gāo)，达(dá)到(dào)峰(fēng)值，这时(shí)必須減壓才能(néng)滿足工廠(chǎng)要(yào)求。即使白(bái)天(tiān)，蒸汽壓力降下来(lái)了，但是(shì)壓力也是(shì)很不(bù)稳定(dìng)，所(suǒ)以(yǐ)也需要(yào)通(tòng)过減壓閥来(lái)使壓力稳定(dìng)下来(lái)。 

3、減壓裝(zhuāng)置：使用(yòng)自(zì)作(zuò)用(yòng)減壓閥，或(huò)者(zhě)使用(yòng)气(qì)動(dòng)控制閥，可(kě)以(yǐ)準确控制蒸汽壓力。

  自(zì)作(zuò)用(yòng)減壓閥包(bāo)括：先(xiān)導式減壓閥和(hé)直(zhí)接作(zuò)用(yòng)式減壓閥；

  气(qì)動(dòng)控制閥，則需要(yào)配套(tào)高(gāo)温(wēn)型壓力傳感(gǎn)器和(hé)壓力控制器使用(yòng)。 

附件(jiàn)一(yī)：使用(yòng)低(dī)壓蒸汽的节(jié)能(néng)效益分(fēn)析

1、比如(rú)：35t/H的鍋(guō)爐1台(tái)，壓力9barg，車間(jiān)使用(yòng)壓力要(yào)求为(wèi)5barg，由(yóu)此(cǐ)来(lái)計(jì)算可(kě)节(jié)约的能(néng)源。

附表(biǎo)6.1.1（飽和(hé)蒸汽表(biǎo)）（热(rè)焓值= h_fg）

2、效益計(jì)算：由(yóu)飽和(hé)蒸汽表(biǎo)查出(chū)（查表(biǎo)时(shí)注意(yì)，上(shàng)表(biǎo)中(zhōng)絕对(duì)壓力=表(biǎo)壓+1），9barg壓力时(shí)（查表(biǎo)时(shí)應(yìng)查絕对(duì)壓力为(wèi)1.0MPa一(yī)欄的參數）的蒸汽的热(rè)焓值为(wèi)2014.44 kJ·kg^-1，5barg壓力时(shí)的蒸汽的热(rè)焓值为(wèi)2085.64 kJ·kg^-1，因(yīn)此(cǐ)将壓力從9減至(zhì)5barG时(shí)，可(kě)以(yǐ)增加2085.64-2014.44=71.2kJ·kg^-1的热(rè)量(liàng)，35t/h的鍋(guō)爐，則一(yī)共(gòng)可(kě)增加35000kg/h*71.2 kJ·kg^-1=2492000 kJ/h的热(rè)量(liàng)，實(shí)際用(yòng)汽量(liàng)一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下，我(wǒ)们(men)完全(quán)可(kě)以(yǐ)少(shǎo)生(shēng)产这麼(me)多(duō)的热(rè)量(liàng)，也就(jiù)是(shì)说我(wǒ)们(men)可(kě)以(yǐ)节(jié)约这麼(me)多(duō)的热(rè)量(liàng)。現(xiàn)在(zài)，我(wǒ)们(men)将此(cǐ)热(rè)量(liàng)轉(zhuǎn)換成(chéng)蒸汽量(liàng)，我(wǒ)们(men)的鍋(guō)爐是(shì)生(shēng)产9barg的蒸汽，因(yīn)此(cǐ)，剛才的热(rè)量(liàng)也就(jiù)相當于(yú)2492000（ kJ/h）/2014.44（kJ·kg^-1）=1237kg/h的9barg壓力的蒸汽，一(yī)天(tiān)則可(kě)节(jié)约1237*24=29688kg蒸汽。由(yóu)此(cǐ)得出(chū)可(kě)节(jié)约煤(méi)炭的比例或(huò)所(suǒ)能(néng)提高(gāo)的热(rè)效率为(wèi)1237/35000=3.5%

鍋(guō)爐的热(rè)效率为(wèi)80%， 9bar飽和(hé)蒸汽的總(zǒng)热(rè)量(liàng)为(wèi)2777.12 kJ/kg^-1=2777.12/4.2=662.9Kcal/kg，662.9Kcal/kg *35000kg/h=23201500Kcal/h

一(yī)般使用(yòng)的是(shì)三(sān)級燃煤(méi)，其(qí)燃燒值只(zhī)有(yǒu)6308Kcal/kg,鍋(guō)爐耗煤(méi)量(liàng)为(wèi)23201500/6308=3678kg/h=3.678 （T/h）。所(suǒ)以(yǐ)，若使用(yòng)5bar的低(dī)壓蒸汽，每天(tiān)可(kě)节(jié)约煤(méi)为(wèi)：3.678*24*3.5%=3.1T，目前(qián)三(sān)級燃煤(méi)的單價为(wèi)780元/T，由(yóu)此(cǐ)算出(chū)每天(tiān)可(kě)以(yǐ)节(jié)约3.1*780=2418元。一(yī)年(nián)按360天(tiān)工作(zuò)日(rì)計(jì)算，可(kě)以(yǐ)节(jié)约共(gòng)2418*360=87万(wàn)元。 

由(yóu)此(cǐ)可(kě)見(jiàn)，低(dī)于(yú)一(yī)些(xiē)低(dī)壓設備，一(yī)定(dìng)要(yào)使用(yòng)減壓閥，将蒸汽壓力減至(zhì)設備需求的壓力来(lái)運行，可(kě)以(yǐ)大(dà)大(dà)減少(shǎo)能(néng)耗。

表(biǎo)6.1.1