大家都知道,蒸汽要”高壓輸送、低壓使用”,可是為什么呢?
1、 高壓輸送的好處: A、如果蒸汽壓力越高,密度越大,單位質(zhì)量蒸汽所占用的空間會(huì)越少。所以蒸汽鍋爐經(jīng)常在高壓力運(yùn)行,較小的鍋爐也能產(chǎn)生很多蒸汽,然后通過(guò)比較小的管道輸送到用汽點(diǎn)。 B、壓力越高,溫度也越高,蒸汽冷凝的速度就越慢,因此,輸送熱效率要高。
2、蒸汽減壓(使用低壓蒸汽)的原因:
A、壓力越低,蒸汽的熱焓值越高,1.6MPa時(shí)熱焓值為1922.64kJ/kg,0.8MPa時(shí)熱焓值為2030.31kJ/kg,0.3MPa時(shí)熱焓值為2133.33kJ/kg。因此使用低壓蒸汽可以減少鍋爐的蒸汽負(fù)荷,可以節(jié)約能源。為減小鍋爐的尺寸,大多數(shù)蒸汽鍋爐的設(shè)計(jì)壓力都相對(duì)較高,且不應(yīng)運(yùn)行在較低的壓力下,那樣會(huì)導(dǎo)致蒸汽“帶水”,干度下降。由于這個(gè)原因,通常比較經(jīng)濟(jì)的做法是讓鍋爐生產(chǎn)較高壓力的蒸汽,然后在使用點(diǎn)進(jìn)行減壓。只有增加減壓站,才可以得到高品質(zhì)的穩(wěn)定的低壓飽和蒸汽,這是設(shè)備工藝所需要的。
B、蒸汽壓力越低,越適合于設(shè)備使用,可以降低下游管道中的閥門、設(shè)備、管道及附件的壓力等級(jí),低壓設(shè)備的采購(gòu)成本比使用高壓蒸汽的設(shè)備要低得多,壽命也更長(zhǎng)。C、壓力越低,冷凝水溫度也越低,疏水閥后冷凝水閃蒸比例降低,損失的熱量也就相應(yīng)降低了。D、因?yàn)轱柡驼羝奈锢硇再|(zhì)是,壓力和溫度是一一對(duì)應(yīng)的,在某些制程中,可以通過(guò)控制壓力來(lái)間接控制溫度,因?yàn)閴毫刂票容^簡(jiǎn)單且可以提供精確的溫度控制。這一點(diǎn)在殺菌鍋、接觸式干燥器、硫化機(jī)、壓延機(jī)上比較普遍,因?yàn)檫@些設(shè)備的表面溫度很難通過(guò)溫度感應(yīng)器測(cè)量。所以說(shuō)壓力控制,也是換熱器溫度控制的基礎(chǔ)。E、有時(shí)候,減壓也是為了穩(wěn)壓。現(xiàn)在越來(lái)越多的工廠,被要求使用熱電廠集中供應(yīng)的蒸汽,因?yàn)橛闷麊挝粩?shù)量很多,大家的生產(chǎn)時(shí)間可能都集中在白天,一到晚上很少?gòu)S使用,因此晚上一般壓力都很高,達(dá)到峰值,這時(shí)必須減壓才能滿足工廠要求。即使白天,蒸汽壓力降下來(lái)了,但是壓力也是很不穩(wěn)定,所以也需要通過(guò)減壓閥來(lái)使壓力穩(wěn)定下來(lái)。 3、減壓裝置:使用自作用減壓閥,或者使用氣動(dòng)控制閥,可以準(zhǔn)確控制蒸汽壓力。 自作用減壓閥包括:先導(dǎo)式減壓閥和直接作用式減壓閥; 氣動(dòng)控制閥,則需要配套高溫型壓力傳感器和壓力控制器使用。
3、使用低壓蒸汽的節(jié)能效益分析1、比如:35t/H的鍋爐1臺(tái),壓力9barg,車間使用壓力要求為5barg,由此來(lái)計(jì)算可節(jié)約的能源。2、效益計(jì)算:由飽和蒸汽表查出(查表時(shí)注意,上表中絕對(duì)壓力=表壓+1),9barg壓力時(shí)(查表時(shí)應(yīng)查絕對(duì)壓力為1.0MPa一欄的參數(shù))的蒸汽的熱焓值為2014.44 kJ·kg-1,5barg壓力時(shí)的蒸汽的熱焓值為2085.64 kJ·kg-1,因此將壓力從9減至5barG時(shí),可以增加2085.64-2014.44=71.2kJ·kg-1的熱量,35t/h的鍋爐,則一共可增加35000kg/h*71.2 kJ·kg-1=2492000 kJ/h的熱量,實(shí)際用汽量一定的情況下,我們完全可以少生產(chǎn)這么多的熱量,也就是說(shuō)我們可以節(jié)約這么多的熱量?,F(xiàn)在,我們將此熱量轉(zhuǎn)換成蒸汽量,我們的鍋爐是生產(chǎn)9barg的蒸汽,因此,剛才的熱量也就相當(dāng)于2492000( kJ/h)/2014.44(kJ·kg-1)=1237kg/h的9barg壓力的蒸汽,一天則可節(jié)約1237*24=29688kg蒸汽。由此得出可節(jié)約煤炭的比例或所能提高的熱效率為1237/35000=3.5%
鍋爐的熱效率為80%,9bar飽和蒸汽的總熱量為2777.12 kJ/kg-1=2777.12/4.2=662.9Kcal/kg,662.9Kcal/kg *35000kg/h=23201500Kcal/h一般使用的是三級(jí)燃煤,其燃燒值只有6308Kcal/kg,鍋爐耗煤量為23201500/6308=3678kg/h=3.678 (T/h)。所以,若使用5bar的低壓蒸汽,每天可節(jié)約煤為:3.678*24*3.5%=3.1T,目前三級(jí)燃煤的單價(jià)為780元/T,由此算出每天可以節(jié)約3.1*780=2418元。一年按360天工作日計(jì)算,可以節(jié)約共2418*360=87萬(wàn)元。 由此可見,低于一些低壓設(shè)備,一定要使用減壓閥,將蒸汽壓力減至設(shè)備需求的壓力來(lái)運(yùn)行,可以大大減少能耗。
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