『壹』 蒸汽的干度和焓值影響
蒸汽的干度和焓值在工業生產中起著關鍵作用。干飽和蒸汽,理論上是在特定壓力下沸騰生成的,但在實際應用中,鍋爐產生的蒸汽往往並非100%純凈,往往帶有少量水分,這就是所謂的濕蒸汽。
干度,是衡量蒸汽中水分含量的一個指標,若蒸汽含10%的水分,則其干度為90%,即0.9。這意味著實際的濕蒸汽蒸發過程中的焓值(即熱能)並非僅僅等於蒸汽表上的飽和水蒸氣的蒸發焓(hfg),而是需要考慮干度的修正。
具體來說,實際蒸發焓等於干度乘以飽和蒸發焓(hfg),即:實際蒸發焓 = 干度x hfg。這不僅影響了蒸汽的可用能效,還直接關繫到能源消耗,因為干度較低意味著需要更多的蒸汽產生,同時也會增加冷凝水的排放量。因此,理解和控制蒸汽的干度和焓值對能源管理和設備效率優化至關重要。
蒸汽鍋爐在產生飽和蒸汽的過程中,由於鍋爐本身的因素,蒸汽中會攜帶水分,導致蒸汽的干度不足。蒸汽帶水的原因多種多樣,如蒸汽鍋爐的負荷增加,未及時加熱的爐水隨蒸汽流出,造成蒸汽帶水;蒸汽壓力增高時,蒸汽帶水能力增強,因為壓力升高促進了水滴的破碎,增加了水滴被帶走的機會;汽包蒸汽空間高度降低,水滴容易被帶走;蒸汽鍋爐內的鍋水含鹽量增高,導致蒸汽帶水的可能性增大。
為解決蒸汽帶水問題,首先需要檢查鍋爐汽包蒸汽出口的汽水分離器是否正常工作,若分離效果不佳或損壞,應進行修復或更換。其次,要控制鍋爐水位,避免水位過高,這有助於減少蒸汽帶水現象。此外,保持鍋爐負荷穩定,避免超負荷運行或負荷波動過大,也是有效措施之一。
另外,若鍋爐水中的含鹽量過高,應通過軟化水處理等方式降低水中的鹽分含量,減少蒸汽帶水的可能性。同時,確保鍋爐水質合格,避免使用含鹽量高的水作為鍋爐補給水。最後,檢查汽包內給水即水分配管是否漏泄,如有問題應及時修復。
綜上所述,蒸汽帶水問題的解決需要從多個方面入手,包括改善汽水分離器的性能,控制鍋爐負荷和水位,調整鍋爐水質,檢查和修復汽包內的給水管道等。通過這些措施,可以有效減少蒸汽帶水現象,提高蒸汽品質。
『叄』 節能減少蒸汽浪費的方法和途徑
蒸汽的產生、輸送、換熱使用、余熱回收等環節皆是節能的主戰場,蒸汽的浪費不僅造成能源的浪費和環境的污染,更會給蒸汽用戶帶來額外的經濟負擔和社會責任。瓦特節能過去40年的經驗表明,多數客戶都有著巨大的節能潛力和機會。良好的蒸汽系統可以幫助蒸汽用戶減少5-50%的能源浪費,具有良好的經濟意義和社會意義。
在蒸汽的產生過程中,選用設計和生產的蒸汽鍋爐至關重要。設計效率最好達到95%以上,鍋爐能源浪費的途徑包括鍋爐排煙溫度、給水溫度、空氣預熱、排污量、鍋爐本體的散熱、除氧器的排放、不完全燃燒、燃燒的空氣過剩系數、燃氣鍋爐的排煙汽化潛熱回收、蒸汽帶水和排鹽爐水的熱能回收等。蒸汽帶水是經常被客戶忽略或不知的部分,5%的攜帶意味著鍋爐效率降低1%,且蒸汽帶水會導致整個蒸汽系統的維修維護量增加,降低換熱設備的輸出和更高壓力的要求。
負荷不匹配是蒸汽能源浪費的一個重要原因,大馬拉小車或小馬拉大車都會導致蒸汽系統的效率低下。瓦特節能的經驗是對於峰谷負載頻繁的應用採用瓦特蒸汽蓄熱平衡器。
蒸汽在輸送過程中,加熱整個蒸汽管網至蒸汽的溫度會引發蒸汽的冷凝,瓦特節能把起機時加熱蒸汽管網的這部分冷凝水稱之為系統的啟動負載。蒸汽持續地向環境散熱,導致部分蒸汽冷凝,產生冷凝水。蒸汽中冷凝水含水量的高低定義為蒸汽的干度,漢吉龍測控把這部分冷凝水稱之為管網運行負載。
通過內漏或阻塞的診斷,HOJOLO技術提供的法國LEAKSHOOTER聲吶蒸汽疏水閥檢測儀可以快速檢測出疏水閥的狀態,判斷正常、堵塞、泄漏情況,並能量化泄漏的蒸汽量,徹底改變了依靠目測、聽診對蒸汽泄漏判斷有誤的現象。檢測後,可以了解蒸汽疏水閥的工作狀態,把泄漏的蒸汽疏水閥予以更換或維修,從而達到節能的目的。
良好的保溫是減少蒸汽浪費的關鍵因素。礦物棉、纖維玻璃或硅酸鈣等保溫材料的效果取決於微小空氣囊的存在。保溫材料不能變形或被水浸濕,需要進行適當的機械保護和防水處理,尤其是在室外安裝。蒸汽管道散發到水或潮濕保溫材料的熱損失將是散熱至空氣熱量的50倍之多,因此要特別注意保護安裝於積水地面或管道內的蒸汽管道,防止被水浸沒,保護絕緣層不被梯子等物件損壞,避免雨水的侵入。
蒸汽系統中的熱部分需要保溫,包括全部的主管連接法蘭、閥門和其他連接件。在連接法蘭的每一邊切掉絕緣層,露出螺栓,留出維護的空間,這等效於0.5m的光管長度。即使良好的保溫也無法完全避免蒸汽輸送過程中的散熱冷凝,因此正確管道必須沿程設置疏水閥,實現即時自動排除蒸汽冷凝水,而不適合的蒸汽疏水閥是造成蒸汽浪費的重要途徑。
對於間歇式蒸汽用戶,長時間停止用汽時,要在蒸汽源頭進行切斷。對於季節性使用蒸汽的管道必須使用獨立的蒸汽管道,在停汽時段採用高溫球閥切斷供應。進入用汽點的蒸汽必須盡可能不含冷凝水和不凝性氣體及污垢,確保進入換熱的蒸汽是干凈的干飽和蒸汽。蒸汽品質的降低會造成更多的流量需求,形成隱形的蒸汽浪費。汽水換熱器必須採用溫控,溫度控制閥可以安裝於蒸汽系統,也可以控製冷凝水系統,任何超出需求的溫度意味著過度的加熱和能源的浪費。
蒸汽系統任何減壓閥的使用意味著蒸汽品位的降低,合適的蒸汽壓力是減少蒸汽浪費的重要因素。蒸汽最好的使用是階梯利用,逐層利用蒸汽能源。換熱器的疏水閥必須保證自由通暢的疏水,換熱器的選擇可以盡可能利用蒸汽的顯熱,降低冷凝水的溫度,減少閃蒸蒸汽的可能。如果一定要飽和態及時排水,則要考慮閃蒸蒸汽的回收利用。換熱後的冷凝水必須及時回收,以節省燃料,提高鍋爐出率,減少鍋爐排污的次數,節省水費和水處理費,增加鍋爐工作穩定性,提高蒸汽的質量,降低能耗,通過提高給水之溫度,最大程度地減少氧含量,減小系統腐蝕,降低燃料氣體的排放,減少高溫水向環境的排放,保護環境。
蒸汽系統的設計必須盡可能減少環境,減少各種多餘的閥門和管道配件。蒸汽系統需要良好的日常管理和維護,設立正確的技術指標和管理程序,領導重視,節能指標考核、良好的計量和數據管理是減少蒸汽浪費的基礎。操作和管理員工的培訓和考核是蒸汽節能和減少蒸汽浪費的關鍵。