分享

蒸汽要”高压输送、低压使用”,使用减压阀为什么说可以节能?

 张景涛 2023-05-17 发布于辽宁

  大多数用户都知道,蒸汽要”高压输送、低压使用”,这样可以更有效的提高热源利用。但也有部份用户提出反对观点,认为锅炉在低压运行,可以节省锅炉燃料的消耗,这才是直接节省经济的办法。那么,到底哪种方式更节能,今天跟大家做一个简单的了解。




1、 高压输送的好处

A、如果蒸汽压力越高,密度越大,单位质量蒸汽所占用的空间会越少。所以蒸汽锅炉经常在高压力运行,较小的锅炉也能产生很多蒸汽,然后通过比较小的管道输送到用汽点,可以节省配置大的管道所需要的花费。

B、压力越高,温度也越高,蒸汽冷凝速度就越慢,因此,输送热效率要高。

1、 蒸汽减压(使用低压蒸汽的原因和好处

A、压力越低,蒸汽的热焓值越高,1.6MPa时热焓值为1922.64kJ/kg,0.8MPa时热焓值为2030.31kJ/kg,0.3MPa时热焓值为2133.33kJ/kg。

因此使用低压蒸汽可以减少锅炉的蒸汽负荷,可以节约能源(如附件一说明为减小锅炉的尺寸,大多数蒸汽锅炉的设计压力都相对较高,且不应运行在较低的压力下,那样会导致蒸汽“带水”,干度下降。由于这个原因,通常比较经济的做法是让锅炉生产较高压力的蒸汽,然后在使用点进行减压。只有增加减压站,才可以得到高品质的稳定的低压饱和蒸汽,这是设备工艺所需要的。

高品质的稳定的低压饱和蒸汽,可以更有效的保证生产成品的质量。因此,生产工艺上,配置减压站是非常有必要的。

B、蒸汽压力越低,越适合于设备使用,可以降低下游管道中的阀门设备、管道及附件的压力等级,低压设备的采购成本比使用高压蒸汽的设备要低得多,寿命也更长。

C、压力越低,冷凝水温度也越低,疏水阀后冷凝水闪蒸比例降低,损失的热量也就相应降低了。

D因为饱和蒸汽的物理性质是,压力和温度是一一对应的,在某些制程中,可以通过控制压力来间接控制温度,因为压力控制比较简单且可以提供精确的温度控制。这一点在杀菌锅、接触式干燥器、硫化机、压延机上比较普遍,因为这些设备的表面温度很难通过温度感应器测量。所以说压力控制,也是换热器温度控制的基础。

E、有时候,减压也是为了稳压。现在越来越多的工厂,被要求使用热电厂集中供应的蒸汽,因为用汽单位数量很多,大家的生产时间可能都集中在白天,一到晚上很少厂使用,因此晚上一般压力都很高,达到峰值,这时必须减压才能满足工厂要求。即使白天,蒸汽压力降下来了,但是压力也是很不稳定,所以也需要通过减压阀来使压力稳定下来。

3、减压装置有哪几种方式:使用自作用减压阀,或者使用气动控制阀,可以准确控制蒸汽压力。

A自作用减压阀包括:先导式减压阀和直接作用式减压阀;

         

B、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。

附件一: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。

附表6.1.1(饱和蒸汽表)(热焓值= hfg

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=71.2 kJ·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。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。

由此可见,用于一些低压设备,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。

附表6.1.1(饱和蒸汽表)

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多