大家都知道蒸汽需要在高压下输送并在低压下使用,但这样做的原因是什么呢?
高压输送的好处
- 密度与空间占用:蒸汽压力越高,其密度越大,单位质量蒸汽所占用的空间越少。因此,即使锅炉体积较小,也能在高压力下产生大量蒸汽,并通过较小的管道输送到用汽点。
- 温度与热效率:压力越高,蒸汽的温度也越高,冷凝速度减慢,从而提高了输送过程中的热效率。
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蒸汽减压(使用低压蒸汽)的原因
A. 热焓值与能源节约:文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
- 压力越低,同等质量蒸汽的热焓值越高。例如,在不同压力下,热焓值分别为1.6MPa时1922.64kJ/kg,0.8MPa时2030.31kJ/kg,0.3MPa时2133.33kJ/kg。使用低压蒸汽可以减少锅炉的蒸汽负荷,节约能源。
B. 设备适用性与成本:文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
- 低压蒸汽更适合设备使用,可以降低下游管道中的阀门、设备、管道及附件的压力等级,从而降低采购成本并延长使用寿命。
C. 冷凝水温度与热量损失:文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
- 压力越低,冷凝水温度也越低,减少了疏水阀后冷凝水的闪蒸比例,降低了热量损失。
D. 温度控制:文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
- 饱和蒸汽的压力和温度是一一对应的,通过控制压力可以间接控制温度,这在某些制程中尤为重要。
E. 稳压需求:文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
- 减压也有助于稳定蒸汽压力,适应不同时间段的用汽需求。
减压装置
使用自作用减压阀或气动控制阀可以准确控制蒸汽压力。自作用减压阀包括先导式和直接作用式;气动控制阀则需要配套高温型压力传感器和压力控制器使用。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
使用低压蒸汽的节能效益分析
1、比如:35t/H的锅炉1台,压力9barg,车间使用压力要求为5barg,由此来计算可节约的能源。2、效益计算:由饱和蒸汽表查出(查表时注意,上表中绝对压力=表压+1),9barg压力时(查表时应查绝对压力为1.0MPa一栏的参数)的蒸汽的热焓值为2014.44 kJ·kg-1,5barg压力时的蒸汽的热焓值为2085.64 kJ·kg-1,因此将压力从9减至5barG时,可以增加2085.64-2014.44=71.2kJ·kg-1的热量,35t/h的锅炉,则一共可增加35000kg/h*71.2 kJ·kg-1=2492000 kJ/h的热量,实际用汽量一定的情况下,我们完全可以少生产这么多的热量,也就是说我们可以节约这么多的热量。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
现在,我们将此热量转换成蒸汽量,我们的锅炉是生产9barg的蒸汽,因此,刚才的热量也就相当于2492000( kJ/h)/2014.44(kJ·kg-1)=1237kg/h的9barg压力的蒸汽,一天则可节约1237*24=29688kg蒸汽。由此得出可节约煤炭的比例或所能提高的热效率为1237/35000=3.5%锅炉的热效率为80%,9bar饱和蒸汽的总热量为2777.12 kJ/kg-1=2777.12/4.2=662.9Kcal/kg,662.9Kcal/kg *35000kg/h=23201500Kcal/h一般使用的是三级燃煤,其燃烧值只有6308Kcal/kg,锅炉耗煤量为23201500/6308=3678kg/h=3.678 (T/h)。所以,若使用5bar的低压蒸汽,每天可节约煤为:3.678*24*3.5%=3.1T,目前三级燃煤的单价为780元/T,由此算出每天可以节约3.1*780=2418元。一年按360天工作日计算,可以节约共2418*360=87万元。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
由此可见,低于一些低压设备,一定要使用减压阀,将蒸汽压力减至设备需求的压力来运行,可以大大减少能耗。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/questions/22962.html
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