蒸汽基本知識-斯派莎克工程(中國)有限公司

如何提高蒸汽品質

保證蒸汽輸送效率斯派莎克工程（中國）有限公司蒸汽工程技術研討會2004年9月2日星期四

典型的蒸汽流程煮鍋煮鍋鍋爐

給水泵

給水箱

補給水

大槽

冷凝水冷凝水

蒸汽蒸汽

蒸汽制程設備

空間加熱系統(tǒng)什么是蒸汽?在大氣壓下形成蒸汽蒸汽汽泡水壺內的蒸汽空間凝結的蒸汽在大氣壓力下產生蒸汽需要加給水的熱量100oC0oC溫度(oC)飽和水的沸點蒸發(fā)線干蒸汽點0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0干度焓(kJ/kg)總焓(hg)液態(tài)焓(hf)蒸發(fā)焓(hfg)未飽和水線

什么是蒸汽?

焓

kJ/kg

表壓

barg

溫度oC

水(hf)

蒸發(fā)比焓(hfg)蒸汽(hg)

飽和干蒸汽比容

m3/kg0123456710012013414415215916517041950656260567164169772122572201216321332108208620662048267627072725273827492757276327691.6730.8810.6030.4610.3740.3150.2720.24飽和蒸汽的壓力－溫度關系壓力(barg)溫度(oC)飽和蒸汽的壓力－比容關系壓力(barg)比容(m3/kg)提高蒸汽品質金屬墻污垢層蒸汽空氣膜

遲滯水層

冷凝水膜減小傳熱效率的各熱阻層被加熱的水蒸汽應該是高品質的

為了最大的出力，蒸汽到達設備應該具有以下的條件:正確的壓力和溫度干燥－不能含有水分

干凈－污垢和其它固體物質積聚在換熱面會增加熱阻

不能含有空氣－空氣熱阻很大，減少傳熱冠狀閥汽水分離器至用汽設備疏水閥組蒸汽攜帶水分蒸汽中攜帶水分則：水錘減低設備的出力

減低蒸汽的含熱量，增加蒸汽耗量污染系統(tǒng)及其設備增加鍋爐的燃料濕蒸汽增加蒸汽耗量

實例:一蒸汽加熱器組,需要輸出熱量300Kw，蒸汽壓力為7Barg。7barg蒸汽的潛熱能為2047KJ/kg,蒸汽負載為300/2047＝0.147kg/s.

如蒸汽干度為0.92(這在國內很常見),則每Kg蒸汽的可供潛熱能為2047X0.92=1883KJ/kg,則蒸汽耗量為300/1883＝0.159kg/s。

和前者相比增加了8.2%.

這意味著:1)鍋爐的補給水增加8.2%，2)冷凝水增加了8.2%,3)鍋爐的燃料耗量增加了8.2%.

1)蒸汽負載的變化2)鍋爐運行壓力過低3)鍋爐的TDS(含鹽量)控制不當4)不合適的液位控制5)蒸汽輸送管道的保溫不當,蒸汽分配系統(tǒng)沒有安裝疏水閥.

產生濕蒸汽的原因鍋爐運行壓力偏低自動排污控制系統(tǒng)排污控制器排污控制閥電導率感應器自動TDS控制系統(tǒng)維持鍋爐水的TDS在最大許可范圍，從而減少熱損失和水處理的費用避免過高的TDS值導致不潔蒸汽，污染產品，堵塞疏水閥通過對鍋爐水狀態(tài)進行檢測和正確的水處理，幫助維持清潔無垢的鍋爐只需最少的人力關注即可獲得上述優(yōu)點液位精確控制系統(tǒng)ILVA蒸汽流量計M640蒸汽質量傳感器M750流量計算儀LC2610控制器M750流量計算儀

ILVA給水流量計M610DP變送器蒸汽出口閥LP20/PA20鍋爐補給水進口閥DCV2B鍋爐給水止回閥EL5600電動控制閥

何處安裝汽水分離器?流向汽水分離器1.鍋爐出口2.用汽設備的進口3.減壓閥和流量計的進口蒸汽應保持干凈

贓物

鍋爐水攜帶的固體物質

管道污垢

焊巴

管道的多余連接材料過濾器控制閥蒸汽中含有空氣的危害產生熱阻,影響傳熱(1mm空氣=13m銅)產品加熱不均勻,產生廢品容易產生腐蝕蒸汽壓力表產生誤導空氣和其它不凝性氣體的來源鍋爐關閉以后產生真空,吸入空氣鍋爐給水攜帶空氣補給水和冷凝水接觸空氣給水箱系統(tǒng)補給冷水

排污回收的二次蒸汽回收冷凝水

循環(huán)系統(tǒng)至鍋爐溫度控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)排空除氧頭排除空氣SteamMain熱動力疏水閥組空氣

蒸汽排空氣閥從過程設備中排除空氣

蒸汽進口減壓閥

浮球疏水閥組過程設備

過程設備

金屬墻污垢層蒸汽空氣膜

遲滯水層

冷凝水膜減小傳熱效率的各熱阻層被加熱的水在鍋爐房中產生高品質的蒸汽

蒸汽輸送分配系統(tǒng)斯派莎克工程（中國）有限公司

什么是蒸汽?

焓

kJ/kg

表壓

barg

溫度oC

水(hf)

蒸發(fā)比焓(hfg)蒸汽(hg)

飽和干蒸汽比容

m3/kg0123456710012013414415215916517041950656260567164169772122572201216321332108208620662048267627072725273827492757276327691.6730.8810.6030.4610.3740.3150.2720.24正確的蒸汽分配系統(tǒng)應該1

高壓輸送2正確選擇管道口徑3 為了避免水錘和冷凝水達到用汽點:

在以下點進行疏水:在蒸汽管道的每一低點;每隔30-50米之間;在主管和分支管道的末端;在可能關閉的閥門以前

在流動方向,管道應該有一定的坡度

排水點的集水罐應正確選型

使用偏心縮小管,不要安裝同心縮小管

蒸汽支管應該從主管的上方取蒸汽

過濾器應安裝在側面

汽水分離器應該在鍋爐房,蒸汽設備的進口,減壓閥和其它控制閥以及流量計的前面安裝4 所有蒸汽主管應有效保溫高壓輸送蒸汽

高壓輸送的優(yōu)點:蒸汽管道口徑小,熱損失少.

蒸汽管道費用低,支撐費用少,人工費用降低.

管道的隔熱費用低.通過減壓在使用點可以獲得更加干燥的蒸汽.鍋爐操作在高壓更容易達到最佳運行狀態(tài),運行效率高.

鍋爐的蓄熱能力增加,容易處理負載的變化,減少汽水共騰和攜帶的可能性.高壓產生蒸汽蒸汽輸送系統(tǒng)蒸汽輸送系統(tǒng)低壓使用蒸汽的優(yōu)點壓力降低可以提供蒸汽中更大比例的潛熱減少冷凝水所含熱量，減少二次蒸汽經過減壓后蒸汽具有更高的干燥度管道選型

費用增加

熱損失增加

形成的冷凝水增加

蒸汽使用點壓力下降

沒有足夠的蒸汽量

容易產生水錘和沖蝕

蒸汽管道口徑選型圖(kg/h)管道內冷凝水的流動

水錘主管下沉冷凝水占據(jù)蒸汽管道水錘引起震動和噪音冷凝水可能的水錘根源

長距離管道布置蒸汽

重新布置至高點

冷凝水排放點30-50m

坡度1/250蒸汽流向

蒸汽管道向上布置

增大管道直徑，減低流速至15m/s

蒸汽流速最高可至40

m/s30-50m15m30-50m

無效和正確的疏水點布置冷凝水集水槽疏水閥組25/30m剖面剖面疏水閥組蒸汽流向蒸汽流向

正確

不正確

蒸汽管道的縮小冷凝水CorrectIncorrect蒸汽蒸汽冷凝水分支管的連接正確

不正確蒸汽蒸汽冷凝水下降管控制閥疏水閥組主蒸汽管過濾器過濾器控制閥汽水分離器流向汽水分離器排除空氣SteamMain熱動力疏水閥空氣蒸汽排空氣閥

起機負載/運行負載

(kg

每50m主蒸汽管)

斜體表示運行負載

環(huán)境溫度為200C,保溫效率為80%

蒸汽疏水閥型號

熱動力

浮球，帶

熱靜力排空

倒吊桶

熱靜力

蒸汽疏水閥光管的熱損失

實例:光管的熱損失

輸送蒸汽壓力: 10bara

溫度: 180C

蒸汽輸送質量: