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    淺談工廠蒸汽系統節能
    發布時間:2020-6-16 9:08:30      點擊次數:120

     1 減溫減壓節能 

    蒸汽輸送的原則是高壓過熱輸送,低壓飽和使用,在各用汽點設減壓及減溫站。高壓輸送蒸汽管道口徑小,散熱損失小,節省管道及保溫費用,末端減壓過程提高蒸汽干度的過程,通過減壓可在用汽點得到更干燥的蒸汽。輸送過熱蒸汽可減少輸送過程中的凝結水,減少水擊的發生。熱用戶時采用低壓飽和蒸汽熱效率會更高,因為隨著蒸汽壓力的降低,蒸汽的汽化熱值升高,低壓蒸汽熱值更高,低壓流速低,噪音小,故工廠蒸汽入戶須設減壓減溫裝置。 

    1.1 減壓閥的形式、原理及優缺點 

    蒸汽減壓閥的形式:自作用式(直接自作用式、波紋管自作用式),先導式(先導薄膜式,先導活塞式),氣動式。 

    自作用減壓閥,壽命長,結實,易于安裝,維護簡單,承壓承溫高,可適應蒸汽品質較差的場合。在蒸汽如今壓力波動較大的場合也可以使用,造價較高。 

    直接作用式減壓閥利用彈簧擠壓膜片,利用膜片的自恢復性能調節壓力。波紋管自作用式所需的下游壓力可以通過一個簡單運動的調節器增加或減少作用在驅動器隔膜上的彈簧力設定。下游壓力通過管道作用于隔膜的另一面,以相對于設定的彈簧力。下游壓力的任何變化直接作用于閥門的開閉。 

    先導隔膜式減壓閥減壓比高,較穩定,需要在蒸汽品質較好的環境,耐溫度較低,體積較大。 

    氣動減壓閥控制,適用于很高壓力的應用,能適應很高的流量,很好的調節比,比較復雜。工作原理利用壓力傳感器感受下游壓力,通過氣動調節閥調節閥門開度,進而控制蒸汽壓力。 

    1.2 減溫裝置的形式、原理及優缺點 

    使用端低壓飽和蒸汽的焓值較高,與飽和蒸汽相比,過熱蒸汽部分所含的熱量很小,使用過熱蒸汽會由于其低的傳熱系統而降低效率,換熱器的換熱面積會加大到非常不經濟的程度,降低了換熱效率。過熱蒸汽溫度對閥門及用氣設備產生應力變化,超過150度以上,閥門的耐壓均有較大程度降低。高壓蒸汽減壓也產生過熱度,所以需要減溫。 

    減溫器有管束式減溫器、水浴式減溫器、機械噴霧式、水噴射式,復合蒸汽霧化式。 

    水噴射式減溫器主體為軸向噴射嘴及混合器。冷卻水霧噴入過熱蒸汽,冷卻水量由控制閥的位置控制,特點操作簡單,蒸汽壓力降小,吸收距離短,費用較低,適用于較穩定的蒸汽負荷參數。 

    機械噴霧式減溫器主體為一個或多個機械噴嘴,噴嘴將很細的冷卻水霧噴入過熱蒸汽,水轉化為蒸汽,蒸汽的過熱度隨之下降。操作簡單,蒸汽壓力降較小,吸收距離較長,費用較低,適用于溫度的蒸汽負荷參數。 

    蒸汽減溫水量的計算,基于熱量平衡的方法,可得出減溫水量的值,即蒸汽釋放的熱量=減溫水吸收的熱量。 

    2 蒸汽輸水節能 

    蒸汽疏水閥就是能將凝結水及空氣瓦斯氣排出蒸汽系統,卻將蒸汽保留的一個自動裝置。疏水閥應在啟動階段排除加熱空間中的空氣,排除凝結水,若排水不暢易造成管道及設備腐蝕及水錘。熱靜力疏水閥可以做到定溫排放,提高系統熱效率,增加可靠性,節約能源,運行良好的疏水閥可保證蒸汽節能,通常一個系統的改造中,疏水閥的費用占百分之7~百分之10,而其對整個系統的節能效果達到百分之40以上的貢獻。 

    浮球式疏水閥排量大,是換熱器等加熱設備的理想選擇,不受壓力波動的影響,可自由排放空氣,缺點易凍,須選擇堅硬的浮球,否則易受水錘破壞。主要應用在換熱器、蒸汽支管末端、換熱器,蒸鍋等工藝設備。 

    倒吊桶疏水閥,優點結構簡單,使用壽命長,防水錘效果較好,進口家裝止回閥,可用于過熱蒸汽。缺點排氣孔小,排空氣性能差,經常出現氣堵,壓力波動易失去水封,造成蒸汽泄露,小負荷下,易微量泄漏蒸汽。應用于石油、化工、印染、造紙、制藥等工業蒸汽加熱設備和蒸汽管網的阻汽排水。 

    熱動力式疏水閥,原理簡單,部件少,價格低廉,閥前無冷凝水。缺點,用二次蒸汽密封,能源效率低,使用壽命短,在寒冷條件下易失效。在壓力為17kg以下的蒸汽主管和伴熱管上有限制的使用,因使用受限制較多,效果較差,重要場合不推薦使用。 

    熱靜力疏水閥排空氣性能好,可兼具蒸汽排氣閥使用,定溫排放,能源效率佳,是蒸汽節能主要使用產品,體積較小,可任意位置安裝,在寒冷條件不易凍壞,可依據工作壓力變化自動調節排水溫度,具有防水錘功能,過熱條件亦可輸水。缺點,閥前有積水,要求較高條件下需加冷卻段,流量較小,適用于蒸汽主管線、蒸汽伴熱管網、儀表伴熱和小型加熱設備的阻汽排水,使用范圍很廣。 

    3 冷凝水回收節能 

    冷凝水是有價值的資源,含有高熱量,鍋爐給水采用冷凝水,可減少鍋爐排放污染,降低水處理費用。另超過43度的冷凝水不能排放到公共排水系統,高溫水破壞環境,損壞排數管道。鍋爐給水溫度越高,鍋爐效率越高,回收的凝結水的顯熱占蒸汽總熱量的百分之25的能量,保留在凝結水中。鍋爐給水采用凝結水,可減少總的可溶固體含量,從而提高蒸汽的質量,通過提高給水溫度,大程度的減小氧含量,因此可以減小對整個系統腐蝕之危險。 

    凝結水是一種高溫水,當蒸汽釋放其潛熱轉變為凝結水狀態,大約還有百分之5總量保留在凝結水中。如果把凝結水排放掉,所失去的熱須通過燃燒更多的燃料加熱低溫的補水來彌補。沒升高6度水溫,鍋爐燃料可節省百分之1。 

    凝結水是理想的鍋爐補充用水,因為它是已經被處理過?;厥漳Y水可以大幅度的減少鍋爐的排污次數,節省燃料,節省化學處理,以及水的用量。水中溶解的空氣量取決于水的溫度,溫度越高,空氣含量越低。如果不回收凝結水,給水的溫度將會比較低,當給水在鍋爐中加熱時,不溶解的空氣將從給水中跑出來,這些空氣將于蒸汽一起被輸送進管道,并占具蒸汽的空間??諝馐且环N差的傳熱體,它會延長升溫時間,降低工作效率,1mm厚的空氣膜的熱阻與1720mm厚的鐵板的熱阻相同??諝庵泻械难鯕夂投趸紩斐晒艿赖母g。 

    蒸汽系統冷凝水回收有三種方式。通過重力回收凝結水,這是好的回收凝結水的方法,在這種系統中,凝結水通過適當地安排凝結水管子并依靠重力流回鍋爐。凝結水管道安裝設計沒有任何升高點。通過壓力回收凝結水是利用疏水閥中的蒸汽壓力來回收的。凝結水管道被提升到高于鍋爐給水箱的高度,因而疏水閥中的蒸汽壓力須能夠克服靜態壓頭和凝結水管道的摩擦阻力。在冷啟動時,凝結水量高、蒸汽壓力低,不能夠回收凝結水,將造成啟動延遲以及水錘的可能性。通過利用凝結水回收裝置回收蒸汽凝結水,凝結水通過重力方式排放到一個通大氣的凝結水收集箱里,在那里一個回收泵將凝結水送回到鍋爐房中。


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