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工业园区蒸汽系统为什么减压

  • 发布日期:2019/8/27      浏览次数:1122
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      之前介绍SY42AX煤矿水管路减压阀应用案例,现在介绍工业园区蒸汽系统为什么减压蒸汽从锅炉中由高压输出再输送至各设备用汽点时,一般常会进行减压阀控制。蒸汽为何需要阀门减压?
     因为蒸汽用户需要的参数低于供热蒸汽生产单位锅炉产出的蒸汽参数:一是不能直接使用热源厂蒸汽否则超过参数;二是热源厂距离用户比较远,为了克服沿途的温度压力损失必须生产出参数大于用户的蒸汽。也就是说不论距离远近,热源蒸汽参数都是大于用户参数这是确定的。所以在用户端设置减温减压器是通常的做法,具体方法是依靠喷水减温、节流减压。也有仅仅设置减压器(蒸汽生产温度与用户使用温度接近)的情况。设置减压器的目的是降低新蒸汽压力使其达到使用要求。

    上海申弘阀门有限公司主营阀门有:蒸汽减压阀,减压阀(气体减压阀,可调式减压阀引进型蒸汽减压阀启动前导阀弹簧处于自由状态时,主阀和导阀处于关闭状态。导阀有弹簧力作用打开,蒸汽经由导阀进入主隔膜室,一部分蒸汽则经由控制孔流出,当导阀流入的蒸汽大于由控制孔流出的蒸汽,主隔膜阀中的控制压力增大,打开主阀。随着蒸汽流过主阀,下游压力的增量经由感应管反馈,作用在导阀隔膜下,平衡隔膜上部的弹簧压力,使导阀组建关闭节流,维持主隔膜中的压力,控制主阀开度输送适量的蒸汽。调节导阀隔膜上的弹簧即可改变下游压力。同时,引进型蒸汽减压阀的所有零件均能够分解检查或保养,而无需移动管路中的主阀体。正确的选型和安装保养,更能保证其*的工作。蒸汽要”高压输送、低压使用”,可是为什么呢?


    1、工业园区蒸汽系统为什么减压 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。
       B、压力越高,温度也越高,蒸汽冷凝的速度就越慢,因此,输送热效率要高。


    2、工业园区蒸汽系统为什么减压蒸汽减压(使用低压蒸汽)的原因:
    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。
    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。

    工业园区蒸汽系统为什么减压

    压力

    温度

    比容

    密度

    比焓

    Pressure

    Temp

    Specific Volume

    Density

    Specific Enthalpy

    MPa

    m3·kg-1

    kg·m-3

    kJ·kg-1

    p

    t

    v’

    v”

    p,,

    hf

    Hg

    hfg

    0.1

    99.606

    0.00104315

    1.69402

    0.590311

    417.44

    2674.95

    2257.51

    0.3

    133.53

    0.00107318

    0.605785

    1.65075

    561.46

    2724.89

    2163.44

    0.35

    138.86

    0.00107858

    0.524196

    1.90768

    584.31

    2731.97

    2147.65

    0.4

    143.61

    0.00108356

    0.462392

    2.16287

    604.72

    2738.06

    2133.33

    0.45

    147.91

    0.00108820

    0.413900

    2.41604

    623.22

    2743.39

    2120.16

    0.5

    151.84

    0.00109256

    0.374804

    2.66806

    640.19

    2748.11

    2107.92

    0.6

    158.83

    0.00110061

    0.315575

    3.16882

    670.50

    2756.14

    2085.64

    0.70

    164.95

    0.00110797

    0.272764

    3.66617

    697.14

    2762.75

    2065.61

    0.80

    170.41

    0.00111479

    0.240328

    4.16099

    721.02

    2768.30

    2047.28

    0.90

    175.36

    0.00112118

    0.214874

    4.65390

    742.72

    2773.04

    2030.31

    1.00

    179.89

    0.00112723

    0.194349

    5.14539

    762.68

    2777.12

    2014.44

    1.10

    184.07

    0.00113299

    0.177436

    5.63584

    781.20

    2780.67

    1999.47

    1.20

    187.96

    0.00113850

    0.163250

    6.12558

    798.50

    2783.77

    1985.27


        1、锅炉通常产生的都是高压蒸汽,这样可以减小锅炉尺寸,减少湿蒸汽的发生,提高蒸汽干度,进行远距离输送。 
        2、由蒸汽的密度变化造成的,高压时蒸汽密度大,同口径管路可以输送高压蒸汽要大于低压蒸汽,采用高压输汽会减小管路尺寸,节约成本。 
        3、蒸汽使用时会出现冷凝现象,减压后的蒸汽降低冷凝水的压力,避免冷凝水排放时产生闪蒸蒸汽造成损失,冷凝水在低压下排放能量损失较小。 
        4、由于饱和蒸汽的温度和压力是对应的,在杀菌工艺和造纸干燥机表面温度控制都会安装减压阀来控制压力,从而控制工艺设备的温度。 
        5、工艺设备都有自己的设计压力,当供应的蒸汽压力超过了工艺系统的需求时就需要减压,当有的系统是用高压冷凝水产生低压闪蒸蒸汽,达到节能目的。当产生的闪蒸蒸汽不足时,就需要通过减压阀来产生低压蒸汽补充。 
        6、可以减少锅炉的蒸汽负荷,因为在低压下蒸汽的热焓较高。2.5MPa时热焓值为1839kJ/kg,1.0MPa时热焓值为2014kJ/kg。因此,低压蒸汽更适合于设备使用。 
        对于蒸汽减压阀的使用,用户尤为关心的是如何能用的好,如何满足应用设备的实际需求。首先需要了解蒸汽减压阀的基本类别和各自的优缺点。

    3、工业园区蒸汽系统为什么减压减压装置:

    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。
      自作用减压阀包括:先导式减压阀和直接作用式减压阀;
      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。


    工业园区蒸汽系统为什么减压附件一: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,上表中压力=表压+1),9barg压力时(查表时应查压力为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=71.2kJ·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*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,低于一些低压设备,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。与本文相关的论文:自力式煤气调压阀组​