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  蒸气做为热源目前在广泛使用,在不计燃料转化成蒸汽过程的热效率条件下,分析研究蒸汽热媒的热能有效使用率,即单位质量热能利用率,普遍在 60% 以下,因此工程技术领域,提高蒸汽热能使用率有较大空间。蒸汽热能利用技术的进步,对节能降耗有重要意义。蒸汽供热系统节能可采用的技术措施如下:

1 、正确选用疏水装置可以回收 5%- 8% 的蒸汽热能

在常用的 0.1-1.2MPa 范围内的饱和蒸汽携带的潜热为 81~71% ,显热为 19~29%, 在热能利用潜热释放过程中产生的凝结水,应通过疏水装置及时排除,否则会影响蒸汽供热系统正常稳定工作。

疏水装置核心组件称疏水阀,也称排水阻汽具,其含义为及时排除系统凝结水,同时保证蒸汽不泄漏。疏水阀有多种类型,如倒置桶型、浮球型、热静力型和圆盘型等。截至目前,由于该阀选用不当造成系统工作不正常和因漏汽等原因降低蒸汽热能利用率情况相当普遍,有的疏水阀漏气率达到 10% 以上。正确选用疏水装置是蒸汽供热系统需要解决的第一位问题。

2 .凝结水闪蒸汽控制和凝结水过冷可以回收 8% 的蒸汽热能

0.1~1.2MPa 范围内的蒸汽饱和温度为 120 ℃ ~ 190 ℃ , 随着凝结水压力下降 , 必然会产生二次闪蒸汽 , 闪蒸汽的含热量接近凝结水总热量的 20%, 设置适当的闪蒸汽回收装置 ( 见下图 )

如果有低温用热系统,如空调系统和地板辐射采暖系统,可以设置凝结水余热回收换热装置,使凝结水冷却至 60 ℃ 以下,大约可以提高蒸汽热能利用率 6% 左右。

3 .梯次使用蒸气供暖可以有效节能 5% 以上

根据用热设备对蒸汽压力、温度要求的不同,按梯次利用方式设计蒸汽供热系统,实现蒸汽热能的梯级化利用,是提高蒸汽热能利用率的又一项措施。在系统配置上应注意两点:

•  疏水阀背压应能保障凝结水使用设备对水压的要求。目前优质疏水阀背压一般能达到阀前压力的 80% 。按当前蒸汽供热系统常用压力分析,可将用热设备按高压 0.8MPa, 中压 0.5MPa ,低压 0.3MPa 配置,以实现梯次供热。

•  不同压力等级用热设备用汽量 ( 用热量 ) 不匹配时,当高压部分用汽量小,低压部分用汽量大时,可以用高压蒸汽引射高压凝结水闪蒸罐的闪蒸汽供给低压侧用;当高压部分用汽量大,低压部分用热量小,可以同样方式将高压部分闪蒸汽用于高压设备自身。如下图示:

 1. 用热设备 2. 闪蒸罐 3. 引射器 4. 疏水装置 5. 调压阀 6. 过滤器 7. 安全阀 8. 自动排气阀

用热设备自用凝结水闪蒸汽示意图

蒸汽梯次利用的好处是:

•  蒸汽作为热媒是热能载体,而蒸汽输送不需外加动力,仅靠自身动力作功输送到用热设备中,这体现了蒸汽作为动力能源的一面。如果高压蒸汽只是单级利用而将高压凝结水直接排放,不仅是热能浪费,也是动力能源的浪费。

•  梯次配置利用蒸汽热能,可以降低凝结水闪蒸量,甚至可以实现凝结水过冷。这无疑是蒸汽热能的集约化利用,提高蒸汽热能利用率的挖潜措施。

•  不分梯次的系统,高压、低压疏水混流,不但凝结水系统运行不稳定,还使热能损耗大大增加;而梯次配置则能使全部凝结水都在低压下排放,且使末端疏水阀数量减少,这不但降低闪蒸蒸汽量,也有利于降低疏水阀的漏气率。

4 .提高凝结水回收率意义重大。

凝结水十分宝贵,它是由锅炉的软化水沸腾经一系列过程后冷凝而来的,据统计它的价值比自来水要高 4 倍以上。目前凝结水普遍不予回收,我国水资源较为短缺,现在又处于高速发展时期,凝结水回收利用应引起高度重视,尽早解决。