在許多生產(chǎn)過程中,都存在用汽負(fù)荷不均衡,高峰低谷用汽量波動(dòng)很大的狀況,影響生產(chǎn)正常進(jìn)行,影響產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量。工廠一般采用鍋爐增容或調(diào)度設(shè)備用氣負(fù)荷的方法來(lái)解決,但仍免不了鍋爐負(fù)荷忽高忽低,用汽設(shè)備開開停停,其結(jié)果是鍋爐運(yùn)行效率下降,浪費(fèi)了能源,產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量受到影響。司爐人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、設(shè)備壽命短。采用蒸汽蓄熱器可有效的解決這些問題。
一.蒸汽蓄熱器的工作原理
蒸汽蓄熱器是熱能的吞吐倉(cāng)庫(kù),一般為臥式圓筒體,內(nèi)裝軟化水。當(dāng)用汽負(fù)荷下降時(shí),鍋爐產(chǎn)生的多余蒸汽以熱能形式通過充熱裝置充入軟水中貯存,使器內(nèi)水壓力、溫度上升,形成一定壓力下的飽和水(充熱過程);當(dāng)用汽負(fù)荷上升,鍋爐供汽不足時(shí),隨著壓力下降,器內(nèi)飽和水成為過熱水而產(chǎn)生自蒸發(fā),向用戶供汽(放熱過程)。通過蓄熱器對(duì)熱能的吞吐作用,使供用熱系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行,從而可使鍋爐在滿負(fù)荷或某一穩(wěn)定負(fù)荷下平穩(wěn)運(yùn)行。蓄熱器中的水既是蒸汽和水進(jìn)行熱交換的介質(zhì),又是蓄存熱能的載體。
在一定壓力下,雖然相同重量的蒸汽比水的焓值高得多,但蒸汽比容很大,因此相同容積的水的含熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蒸汽的含熱量,這就是蒸汽蓄熱器能夠吞吐大量熱能的原理。例如在0.78MPa(絕壓)時(shí),飽和蒸汽焓為2767kJ/kg、密度4.08kg/m3,每立方米蒸汽的含熱量為11289kJ;相同壓力下的飽和水的焓為739kJ/kg、密度898kg/m3,每立方米飽和水含熱量為663622kJ,即相同容積飽和水的含熱量是蒸汽的58.8倍。
一臺(tái)50m3的蒸汽蓄熱器(容水系數(shù)取0.9),假如充熱壓力為0.98MPa,放熱壓力為0.39MPa,其自蒸發(fā)能力可達(dá)2500kg(供汽壓力低于0.98MPa),相當(dāng)于一臺(tái)4t/h鍋爐在中等負(fù)荷時(shí)的供汽量(調(diào)節(jié)能力)。
二.蒸汽蓄熱器的主要應(yīng)用范圍
1.應(yīng)用于用汽負(fù)荷波動(dòng)較大的供熱系統(tǒng),例如制漿造紙、化纖、紡織等行業(yè)。
2.應(yīng)用于瞬時(shí)用汽量較大的供熱系統(tǒng),例如使用蒸汽噴射真空泵的行業(yè),間隙制氣的煤氣廠,氮肥廠等.
3.應(yīng)用于汽源供汽不穩(wěn)定的供熱系統(tǒng),例如采用余熱鍋爐供氣,采用汽化冷卻供汽的體系.鍋爐負(fù)荷往往受余熱量變化的影響而不能穩(wěn)定,采用蓄熱器后可使熱系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
4.應(yīng)用于需要隨時(shí)供汽,隨時(shí)用汽的供熱系統(tǒng),例如間斷用汽(不連續(xù)),隨時(shí)用汽(早晚用汽多,中午用汽少,白天用汽多,晚上用汽少)的賓館、飯店等。
總之,蓄熱器可有效地解決蒸汽的供需矛盾,從而穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行工況,達(dá)到提高蒸汽品質(zhì),穩(wěn)定生產(chǎn)工藝、節(jié)能降耗的目的,凡是蒸汽負(fù)荷不穩(wěn)定的供熱系統(tǒng),使用蒸汽蓄熱器都可收到良好效果。
三、使用蒸汽蓄熱器的效益.
1.提高鍋爐運(yùn)行效率、節(jié)約燃料。實(shí)踐表明,使用蒸汽蓄熱器,一般可節(jié)約燃料5%,有時(shí)超過10%。
2.保證汽壓穩(wěn)定,生產(chǎn)正常,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。
3.使鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行,消除鍋爐因經(jīng)常趕火、壓火、撥火等不正常運(yùn)行而可能引起的損壞、延長(zhǎng)其使用壽命。
4.減輕司爐人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高鍋爐安全運(yùn)行率。
5.鍋爐工況穩(wěn)定后,可以方便的控制風(fēng)煤比,鼓引風(fēng)比穩(wěn)定,改善燃燒過程、減少因不完全燃燒造成的環(huán)境污染。
6.增大供熱能力、減少基建投資。在供熱能力低于用熱負(fù)荷的企業(yè)恰當(dāng)?shù)陌惭b使用蓄熱器,可使供汽量提高,避免鍋爐增容而起到減少基建投資的效果。
四、蒸汽蓄熱器的基建和使用
1.設(shè)備:主體為一臥式圓筒形壓力容器,一般用20g或16MnR制造,內(nèi)部裝有充熱和放熱設(shè)備,外部設(shè)有人孔、液位計(jì)、控制閥門和安全閥門等。
2.設(shè)備出廠時(shí)、內(nèi)件已全部安裝好,用戶只需安裝聯(lián)接管線、操作平臺(tái),并進(jìn)行保溫等。設(shè)備基礎(chǔ)只承受靜負(fù)荷,土建施工簡(jiǎn)單,可露天安裝,勿須廠房。
3.自控方便,運(yùn)行方便可*、基本不須維修。
4.開停車方便、運(yùn)行期間只須巡回檢查,勿需專人職守,可認(rèn)為不需要運(yùn)行費(fèi)用。
5.長(zhǎng)期停用只需切斷其與系統(tǒng)的聯(lián)接閥門,放入干燥劑保護(hù)即可。
6.一般兩年內(nèi)節(jié)約價(jià)值即可收回投資。
7.蒸汽蓄熱技術(shù)是一套系統(tǒng)工程,應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)部門進(jìn)行全系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
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