各種蒸汽在電廠的應(yīng)用
上海申弘閥門有限公司
某外商獨資制藥公司，主要生產(chǎn)眼睛護(hù)理液等產(chǎn)品。蒸汽用量大只有3000-6000kg/hr，對蒸汽品質(zhì)要求嚴(yán)格。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。投產(chǎn)時，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝的穩(wěn)定，該公司花巨資建造鍋爐房及蒸汽系統(tǒng)，以便提供穩(wěn)定、高品質(zhì)的蒸汽。
由于環(huán)保要求，開發(fā)區(qū)統(tǒng)一能源供應(yīng)——使用熱電廠供汽。但是由于熱電廠提供的蒸汽壓力波動范圍較大（7barg-12barg），溫度也在180℃-230℃之間波動。亦稱“水蒸氣”。根據(jù)壓力和溫度對各種蒸汽的分類為：飽和蒸汽，過熱蒸汽。蒸汽主要用途有加熱/加濕；還可以產(chǎn)生動力；作為機(jī)器驅(qū)動等。根據(jù)壓力和溫度對各種蒸汽的分類為：飽和蒸汽，過熱蒸汽。當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時，液體分子通過液面進(jìn)入上面空間，成為蒸汽分子。
由于蒸汽分子處于紊亂的熱運動之中，它們相互碰撞，并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞，在和液面碰撞時，有的分子則被液體分子所吸引，而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發(fā)時，進(jìn)入空間的分子數(shù)目多于返回液體中分子的數(shù)目，隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行，空間蒸汽分子的密度不斷增大，因而返回液體中的分子數(shù)目也增多。當(dāng)單位時間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時，則蒸發(fā)與凝結(jié)處于動平衡狀態(tài)，這時雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行，但空間中蒸汽分子的密度不再增大，此時的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱為飽和液體，其蒸汽稱為干飽和蒸汽（也稱飽和蒸汽）。
如果把飽和蒸汽繼續(xù)進(jìn)行加熱，其溫度將會升高，并超過該壓力下的飽和溫度。這種超過飽和溫度的蒸汽就稱為過熱蒸汽。過熱蒸汽有其本身的應(yīng)用領(lǐng)域，如用在發(fā)電機(jī)組的透平，通過噴嘴至電機(jī)，推動電機(jī)轉(zhuǎn)動。但是過熱蒸汽很少用于工業(yè)制程的熱量傳遞過程，這是因為過熱蒸汽在冷凝釋放蒸發(fā)焓之前必須先冷卻到飽和溫度，很顯然，與飽和蒸汽的蒸發(fā)焓相比，過熱蒸汽冷卻到飽和溫度釋放的熱量是很小的，從而會降低工藝制程設(shè)備的性能。
由于總管負(fù)荷的不均，用量少時，遠(yuǎn)距離輸送過程中可能變?yōu)闈裾羝?。但在量大時又是過熱蒸汽；同時，管路的新建、改造及管路腐蝕帶來的焊渣、淤泥、銹蝕物等雜質(zhì)，經(jīng)常會堵塞管路、閥門等，用戶對此非常憂慮。
基于申弘閥門多年的經(jīng)驗和蒸汽系統(tǒng)的專業(yè)知識，我們?yōu)榭蛻粼O(shè)計了如下系統(tǒng)。
1）首先在蒸汽入口處，設(shè)置一集污管道，以便管網(wǎng)中的主要雜質(zhì)及淤泥等不能進(jìn)入工廠蒸汽系統(tǒng)。
2）當(dāng)為濕蒸汽或冷態(tài)起動時，經(jīng)瑞克超慮汽水分離器把附在蒸汽管道壁面上的液態(tài)水膜層及懸浮在蒸汽中的小水滴與蒸汽分離后經(jīng)疏水器排出，以便進(jìn)入工廠汽配站的蒸汽保持99%以上的干度，提高換熱效率，減少和消除蒸汽管道，閥門及用汽設(shè)備的腐蝕和水擊。
3）在進(jìn)入主減壓站前，采用瑞克100目蒸汽全不銹鋼過濾器，將任何細(xì)小的雜質(zhì)阻擋在系統(tǒng)之外，保證減壓站的良好工作。
4）考慮到工藝系統(tǒng)對蒸汽負(fù)荷的變化較大，選用DN50和DN65兩個PRV2000并聯(lián)。利用瑞克PRV2000±0.1barg的偏差，在低流量時，DN50的一只PRV2000先行啟動，當(dāng)流量增大時，由于壓力的下降（0.2barg內(nèi)）DN65的PRV200也自動開啟補充流量，以滿足大需求；當(dāng)流量減小時，由于壓力的升高（0.2barg內(nèi)），DN65的PRV2000先行關(guān)閉，當(dāng)流量更小直至零負(fù)荷時，DN50DP17也關(guān)閉，如此循環(huán)保證下游供汽壓力不受負(fù)荷變化及上游供汽壓力的波動而維持在±0.2barg內(nèi)。
5）當(dāng)過熱蒸汽供況時，利用瑞克先導(dǎo)文丘里減溫器對蒸汽噴水降溫。同時套筒電動閥控制出口溫度在±1℃的偏差內(nèi)，以高于飽和蒸汽5℃的微過熱蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，提高換熱效率，加大設(shè)備出率。同時，保護(hù)用汽設(shè)備免受高溫?fù)p害。
6）在減溫器下游設(shè)置了積水井，并采用DN15FT浮球疏水閥與DN1EV的熱靜力型疏水器并聯(lián)排放,確保干蒸汽進(jìn)入設(shè)備.
經(jīng)上述系統(tǒng)配置后,客戶對蒸汽品質(zhì)的保證有了信心.
事實上,經(jīng)過半年的運行,該汽配站配置成功解決了客戶憂慮的各種問題.在使用熱電廠廉價蒸汽的同時,保證了工廠蒸汽系統(tǒng)良好運行.節(jié)能減排，從點滴做起，上海申弘閥門的蒸汽應(yīng)用經(jīng)驗和專業(yè)知識可以幫助更多客戶更好地利用熱電廠的廉價蒸汽。蒸發(fā)蒸發(fā)是在液體是在液體表面上進(jìn)行的汽化現(xiàn)象，它在任何溫度下都能發(fā)生，蒸發(fā)過程中需要吸熱。液體表面積越大，蒸發(fā)越快；液體溫度越高，蒸發(fā)越快；液體表面附近空氣流動越快，蒸發(fā)越快；沸騰隨著對水的加熱，水的溫度不斷升高。達(dá)到某一溫度時，水開始沸騰，此后雖然對水加熱，但水溫不再升高。水沸騰的溫度叫做水的沸點。常壓下，水的沸點為100℃。與本文相關(guān)的論文有：五陽煤礦應(yīng)用閥門案例 |
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