如何最能節(jié)約有效的選擇熱力能源設備？——諾貝思蒸汽專家詳解蒸汽發(fā)生器的選用

在從為社會節(jié)能和提高日后蒸汽發(fā)生器運行經(jīng)濟性的角度來考慮的話，一般我們新增蒸汽發(fā)生器設備時，首先要看本地區(qū)有無熱網(wǎng)，能否從中獲得所需的蒸汽。沒有熱網(wǎng)蒸汽，能否從鄰近工廠獲得蒸汽。從發(fā)揮設備效能、減輕環(huán)境污染、節(jié)約能源、節(jié)省勞力的角度考慮，可選擇高效節(jié)能無污染的蒸汽發(fā)生器，并選用帶自動控制的蒸汽發(fā)生器。

根據(jù)用汽設備需要確定小時耗氣量，但應考慮到負荷的波動。發(fā)生器的經(jīng)濟負荷，也就是能處于較高效率下的負荷區(qū)，大約相當于額定負荷的80%~100%。發(fā)生器短期超負荷能力，一般不超過額定蒸發(fā)量的110%。每小時的耗汽量，通常按經(jīng)過調整后的力求均勻的負荷曲線的最高點來定。應當注意，過分考慮較多的裕量以及遠期發(fā)展規(guī)模而選用太大的發(fā)生器，將使運行經(jīng)濟性降低。如果蒸汽負荷波動劇烈，或短期高峰負荷超出平均負荷的一半以上，也不能單純按最高負荷來確定發(fā)生器規(guī)格。此時，最好考慮安裝蓄熱器等補救方法來緩和矛盾，以減少基建投資，提高日后運行的經(jīng)濟性。

每小時用汽量確定后，選用幾臺發(fā)生器來滿足所需呢？第一，凡用一臺發(fā)生器滿載運行能滿足需要時，絕不要使用兩臺發(fā)生器在較低負荷下運行。通常，發(fā)生器的蒸發(fā)量越大，效率越高。故在滿足輪換檢修需要的前提下，沒有必要選用4~5臺發(fā)生器。第二，在不同季節(jié)蒸汽負荷相差較大時，應選用不同額定蒸發(fā)量的幾臺發(fā)生器。

當根據(jù)用汽用熱設備和生產(chǎn)工藝的要求，確定選用蒸汽發(fā)生器的蒸汽參數(shù)時，情況往往是復雜的。

不同用汽用熱設備所要求的蒸汽參數(shù)相差甚大時，一般都按高參數(shù)選用。按照蒸汽的特性，應盡量安排梯級利用。即把壓力較高的蒸汽先供給高壓設備使用，但在系統(tǒng)考慮上，有意思地使這部分蒸汽降壓放熱，而不使冷凝，然后，將高壓設備的排汽，接到低壓設備上使用。此時，在數(shù)量上要基本平衡，如相差較大，則可部分梯級利用，部分單獨供汽。在某些輕、紡行業(yè)，使用蒸汽的壓力只需2bar（2kgf/cm²）左右，而發(fā)生器的額定工作壓力常在12.5bar （13kgf/cm²）。如果發(fā)生器降壓運行，蒸汽比容增加很大，流速提高。汽水分離效果變差，蒸汽帶水也相應增加。如果發(fā)生器在高壓下運行，通過減壓閥提供壓力較小的蒸汽，也是不經(jīng)濟的。在這種情況下，最好考慮選用背壓式汽輪發(fā)電機組。較高壓力的蒸汽先通過汽輪機發(fā)電，然后利用汽輪機的背壓排汽，供生產(chǎn)和生活之用。這就是通常所說的“小發(fā)電”。對此，發(fā)生器必須提供過熱蒸汽。配背壓式汽輪發(fā)電機組的供汽參數(shù)，通常選用12.5bar（13kgf/cm²）、300℃~350℃，或用25.0bar（25kgf/cm²）、400℃。同時，發(fā)生器給水和爐水的品質，也必須符合發(fā)電設備的運行要求。不宜或無法配用背壓式汽輪發(fā)電機組時，發(fā)生器在遠低于額定工況的壓力下運行，應當采取改進或新增汽水分離設備的辦法來保證蒸汽的干度，一般不宜低于95%，即蒸汽帶水不超過5%。

應當指出，為滿足供熱需要，不宜采用過熱蒸汽。一方面，采用過熱蒸汽，必須選用帶過熱器的發(fā)生器，對設計、制造和運行的要求均大大提高。另一方面，低壓下過熱蒸汽的比熱約2.09kj/(kg.℃)(0.5cal/(kg.℃))，即使熱熱度（過熱蒸汽溫度與同一壓力下的飽和蒸濕度之差）達50℃，其熱焓僅比飽和蒸汽增加4%左右，意義不大。過熱蒸汽的性質接近于完全氣體，傳熱性能極差。只有在過熱度消失以后，才能在用汽設備中開始放出它的潛熱，幫傳熱溫度慢。在使用過程中過熱蒸汽的溫度逐漸下降解，這與一般加工工藝的要求是不相適應的。而飽和蒸汽卻能在傳熱過程中保持“恒溫”。橡膠硫化工藝，要求蒸汽溫度在200℃以上。此時，必須選用蒸汽壓力為16bar或25bar的飽和蒸汽發(fā)生器，而不能選用低壓力的過熱蒸汽發(fā)生器。

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