1、蒸汽系統(tǒng)的熱平衡杭州瓦特 節(jié)能工程有限公司技 術(shù)部 李少 鵬某啤酒公司生產(chǎn)用蒸汽鍋爐的配置為 2X 28噸/小時(shí)，而生 產(chǎn)最大用汽量為 20噸/ 小時(shí)。啤酒生產(chǎn)工藝中的規(guī)律是釀造生產(chǎn)的周期性，蒸汽負(fù)荷出 現(xiàn)周期性的較大波動(dòng)。當(dāng)糖化車(chē)間的主要設(shè)備加熱時(shí)，由于供氣能力不能滿(mǎn)足需 求,鍋爐自行降壓閃蒸 , 致使整個(gè)蒸汽系統(tǒng)的蒸汽壓力降低 .而此時(shí)由于鍋爐爐內(nèi)降壓閃蒸的影響 , 鍋爐汽水分離器的 效果很差 ,加之降壓后鍋爐出口流速劇增 , 致使鍋爐出口蒸汽大 量帶水.蒸汽攜帶的水分含有大量的鹽類(lèi) . 所帶鹽類(lèi)會(huì)造成閥門(mén) 等設(shè)備結(jié)垢、腐蝕；同時(shí)發(fā)生水錘現(xiàn)象，影響安全生產(chǎn) .從高峰負(fù)荷突然減低到小負(fù)荷時(shí)，

2、由于虛假水位現(xiàn)象，常 使鍋爐發(fā)生低水位停爐，危及工廠(chǎng)正常生產(chǎn)，并降低鍋爐壽命 ；因此，鍋爐不得不保持 2臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，以增加鍋爐容積量，削 弱用汽高峰對(duì)鍋爐水位的影響，保證正常生產(chǎn)。顯然運(yùn)行費(fèi)用高；也失去備用鍋爐，降低了全廠(chǎng)蒸汽供應(yīng) 的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。公司 08年已改進(jìn)了減壓閥系統(tǒng)， 減少了 2臺(tái)鍋爐同時(shí)運(yùn)行的時(shí)間，取得一定效果，但難于根除。 08年仍有 1400小時(shí) 2臺(tái)鍋爐同時(shí)運(yùn)行的時(shí)間。為了徹底根治鍋爐 運(yùn)行過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)， 09年通過(guò)杭州瓦特節(jié)能工程有限公司的專(zhuān)家組論證后，提出設(shè)置 蓄熱器想法。熱平衡設(shè)計(jì)的原理就是采用蒸汽蓄熱器 , 為了滿(mǎn)足峰值

3、負(fù)荷 ，瞬時(shí)提供干凈干燥蒸汽最合適的方式是用一種辦法儲(chǔ)存蒸汽 ，以便在需要的時(shí)候蒸汽可以釋放出來(lái)。在壓力下蒸汽作為氣 體儲(chǔ)存是不實(shí)際的，因?yàn)樵阱仩t壓力下要求巨大的儲(chǔ)存體積。例如，使用的容器體積是 52.4 m3 ：進(jìn)汽壓力是 10 bar g ( 比容 = 0.177 m 3/ kg)排汽壓力是 5 bar g ( 比容 = 0.315 m 3/ kg)以這些參數(shù)為基礎(chǔ)，儲(chǔ)存在容器中準(zhǔn)備立即釋放到設(shè)備的 5b ar g 蒸汽大概只有 166kg。與充滿(mǎn)水的蓄熱器相比，這僅等于儲(chǔ)存而且準(zhǔn)備使用的能量的 5.2% 。實(shí)際上有兩個(gè)方法提供峰值所需蒸汽：(1) 通過(guò)增加飽和水的熱量，即盡可能提高蒸汽壓

4、力。(2) 通過(guò)降低儲(chǔ)存于飽和溫度的水的壓力。這樣使水中的能量 過(guò)剩，過(guò)剩的能量使部分水變成蒸汽。這個(gè)現(xiàn)象就是 閃蒸' ，而且用于儲(chǔ)存有壓力的水的設(shè)備被稱(chēng)為蒸汽蓄熱器。蒸汽蓄熱器是鍋爐能量?jī)?chǔ)存能力的外延。當(dāng)設(shè)備的蒸汽需求低時(shí)，而且鍋爐能夠蒸發(fā)比需要更多的蒸汽，多余的蒸汽在一定 壓力下噴入儲(chǔ)存的水中。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間儲(chǔ)存的水量溫度上升， 直到最終達(dá)到運(yùn)行鍋爐壓力下的飽和溫度為止。在下列情況負(fù)荷將超過(guò)鍋爐的能力：A、出現(xiàn)的負(fù)荷比鍋爐的反應(yīng)能力快，例如：燃燒器停用，在燃 燒器被安全點(diǎn)火前必須完成吹掃循環(huán)。這個(gè)循環(huán)將花費(fèi) 5分鐘， 而不能給鍋爐加熱，實(shí)際上吹掃循環(huán)對(duì)鍋爐水有輕微的冷卻效 果。加上鍋

5、爐水閃蒸的因素將引起鍋爐水位的下降，而且鍋爐 水位控制系統(tǒng)將自動(dòng)補(bǔ)充給水以維持水位，例如補(bǔ)水在90°C。這對(duì)已經(jīng)在飽和溫度的水有降溫效果，而且將使情況惡 化。B、在更長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)重負(fù)荷。在這兩個(gè)情況中，結(jié)果是在蒸汽蓄熱器內(nèi)的壓力下降，而且導(dǎo) 致熱水閃蒸成蒸汽。水閃蒸成蒸汽的速度取決于壓力而不是時(shí) 間。蒸汽蓄熱器在蒸汽系統(tǒng)中給予了增加的儲(chǔ)存能力。蒸汽蓄 熱器合適的設(shè)計(jì)能確保滿(mǎn)足任何流量。方案的設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)方面： （1）蒸汽蓄熱及自動(dòng)控制系統(tǒng)儲(chǔ)存足夠的能量，確保峰值負(fù)荷 期間能夠釋放出足夠量的蒸汽，保證生產(chǎn)和鍋爐運(yùn)行壓力穩(wěn)定（2）蒸汽蓄熱及自動(dòng)控制系統(tǒng)必須反應(yīng)迅速，及時(shí)為蒸汽系統(tǒng) 補(bǔ)充蒸汽，確保生產(chǎn)用汽穩(wěn)定。（3）通過(guò)蒸汽蓄熱器的運(yùn)行減少鍋爐運(yùn)行數(shù)量，提高不間斷供 蒸汽的安全可靠性。（4）通過(guò)蒸汽蓄熱器的運(yùn)行減少鍋爐高低火的轉(zhuǎn)換頻率，提高 鍋爐運(yùn)行效率。這樣在鍋爐運(yùn)行壓力超過(guò) 8barg時(shí)，通過(guò)溢流閥往蓄熱器充入蒸汽保持飽和水狀態(tài)；在糖化工藝峰值符合到來(lái)的情況下管道中的壓力跌到 4b