二次蒸汽潜能（102－104℃）的回收利用
资源节约2009-02-17 16:20:16 阅读90 评论0 字号：大中小订阅
啤酒生产中有50－60%的蒸汽回收机蒸汽热能消耗在糖化车间，其中，麦汁煮沸的热能消耗40%以上。因此，首先节约和回收麦汁煮沸热量，吨酒耗能将会降低，进而降低生产成本。同时，还能排放DMS 及其他异味气体，保证麦汁质量以及环保要求。
回收利用麦汁煮沸二次蒸汽潜能（102－104℃）的方法，目前国际上有五种类型：①热能贮存系统法；②二次蒸汽机械压缩系统法；③二次蒸汽热力压缩系统法；④真空蒸发系统法；⑤麦汁蒸留系统法。国内流行采用第一种系统法。多是新建厂或中大型啤酒企业糖化车间设备改造上，已明显见效。
“热能贮存系统法”中主要设备是二次蒸汽冷凝器和麦汁预热器及热能贮存罐（热水罐）。冷凝器为列管式。管内走水（t1=78℃→t2=98℃）,管外空间二次蒸汽冷凝（T＝102－104℃，放出冷凝潜能R＝2247.2 ）。间接换热后，热水（98℃）泵入热水罐贮存，作为下一批麦汁预热用。麦汁预热器为薄板式换热器，置于煮沸锅近旁，相当于麦汁外加热器。其内薄板的一侧面走由热水罐泵来的热水（98℃）温水（78℃）；另一侧面走由过滤槽（或压沪机）泵来的麦汁（74℃－16℃）93℃－95℃热麦汁。此等利用煮沸逸出的二次蒸汽潜能，仅仅用于预热麦汁的回收技术称为一级热能回收系统。如将蒸汽冷凝水（102℃以上），继续通过冷却器。将冷水（15℃－20℃）加热到30－45℃作为低温水用，再送入热水罐（二级贮存），另作贮存待用。又可再提高热能回收利用率。应当指出，上述一级热能回收技术，国内已普遍推广应用，可节约麦汁煮沸加热蒸汽量60%左右。笔者曾在沈阳华润雪花啤酒有限公司，对年产10万吨啤酒厂糖化车间热量平衡问题进行研究并测定：该公司糖化车间一级热能回收系统，可节约麦汁煮沸蒸汽加热量58.5%。参见《啤酒科技》1999年第3期论文。后在哈尔滨啤酒公司糖化车间热量运行实况的分析调研也得到证实。
国内多数啤酒企在上世纪90年代初期，为节能降耗，降低生产成本，去除传统的常压煮沸，逐渐引进国外低压煮沸系统及二次蒸汽回收装置，但前者未能普遍使用。主要原因是煮沸强度大幅度降低能否保证麦汁质量及啤酒非生物稳定性等问题，持怀疑态度。结果仍是常压煮沸，回收热能只能达30%的效果，其余的二次蒸汽照旧直放大气，造成能源浪费和二次污染。进入21世期以来，由于原辅料及能源价格波动上涨，如何降低煮沸强度和节约煮沸加热蒸汽量，成为啤酒企业持续发展的瓶颈问题。一项糖化车间节能降耗技术工作，引起啤酒业界的高度重视。出现如下多种煮沸工艺及热量回收系统：①低压煮沸工艺（蒸发量由10%降低到5－6%），其煮沸蒸汽耗量可减少40%；
②常压强制循环煮沸工艺（蒸发量8－10%降到8%以下）；③分段煮
沸工艺（煮沸后再移到热麦汁冷却前进行真空蒸发工艺，蒸发量可降至4－5%），其煮沸蒸汽耗量可减少50%以上；④最近几年又流行低压动态煮沸工艺（蒸发量可降到6%左右）其煮沸蒸汽耗量可减少50%以上。
以上麦汁煮沸工艺的演变，中心围绕煮降低沸蒸发量与节省煮沸加热蒸流量。实质是煮沸二次蒸汽回收机蒸汽量的回收利用。这是我国啤酒业当今的节能降耗技术中最活跃和最有成效的技术进步。
冷凝水及闪蒸汽回收利用技术
资源节约2009-02-17 16:16:22 阅读21 评论0 字号：大中小订阅
蒸汽在用蒸汽回收机汽设备中释放潜热后，还原成同温度下的饱和水，即冷凝水。冷凝水具备可观的热能利用价值，是品质较好的蒸馏水，最适合重新作为锅炉给水。冷凝水是高温饱和水，用普通离心泵输送时，由于水泵发生汽蚀，导致水泵效率下降，严重时产生断流。采用以喷射增压原理可解决离心泵在输送高温饱和水时的汽蚀问题，直接将冷凝水站高于120度的冷凝水送入锅炉除氧器，省去了软化水喷淋降温。让高低压用汽设备的冷凝水分别进入高压闪蒸罐和常压罐，再通过射流器将高压闪蒸罐内的闪蒸汽提升后供给低压用汽设备。这样，既解决了闪蒸汽的回收问题，又解决了低压用汽设备因背压过高造成的疏水困难问题。适用于使用蒸汽回收机蒸汽的企业、事业单位。
汽液混合加热器
混合加热器2010-04-26 11:07:11 阅读47 评论0 字号：大中小订阅
汽液混合加热器
一、汽液混合加热器
汽液混合加热器是我公司和研究所共同开发研制的新型节能环保产品。汽液混合加热器是利用蒸汽与水直接混合将水加热，具有低噪声、无振动、热交换效率高、节省能源等特点，被广泛地应用在加热生活、生产用热水及热水采暖和热力除氧等系统中。长期运行实践证明，汽液混合加热器使用效果良好，尤其经过我公司为用户配套供应大小头、各种阀门、仪表、水泵、温控器等后，给用户带来极大的方便，同时保障
了系统的正常运行。
二、汽液混合加热器结构及工作原理
工作介质流叫做工作流体。工作流体以很高的流速从汽液混合加热器喷嘴出来，进入喷射式汽液混合加热器的接受室，并把在喷射式汽液混合加热器前的压力较低的介质吸走。被吸走的流体叫做引射流体。通常在喷射式汽液混合加热器里，最初是发生工作流体的势能或热能转变为动能。工作流体的动能，一部分传给引射流体。在沿喷射式汽液混合加热器流动过程中，混合流体的速度渐渐均衡，于是混合流体的动能相
反地转变为势能或热能。
工作介质流体和引射介质流体进到混合室中，进行速度的均衡，通常还伴随压力的升高。流体从混合室出来进入扩散器，压力将继续升高。在扩散器出口处，混合流体的压力高于进入接受室时引射流体的压力。
提高引射流体的压力的压力而不直接消耗机械能，这是喷射式汽液混合加热器最主要的最根本的性质。由于具有这种性质，在很多技术部门中，采用喷射式汽液混合加热器比采用机械的增压设备（压缩机、泵、鼓风机和引风机等），使有可能得到更为简单更为可靠的技术解决办法。
喷射式汽液混合加热器是直接接触式的汽水换热器，蒸汽作为热源加热冷水，它的部分焓转化为机械能，使出口的热水压力高于进口水的压力口。喷射式汽液混合加热器的基本构造如图上所示。
三、喷射式汽液混合加热器
喷射式汽液混合加热器分为射液式和射汽式两种：在一般情况下, 射液式的喷射式汽液混合加热器可以满足用户的使用要求；在蒸汽压力稳定,热负荷变化不大的情况下,可利用射汽式，它的优点是利用了蒸汽的可
用能,减少了驱动泵(循环泵)的能耗,即耗电量。
图1：喷射式汽液混合加热器--射液式混合加热器结构示意图
图2：喷射式汽液混合加热器--射汽式混合加热器结构示意图
四、喷射式汽液混合加热器与同类产品的区别
（1）喷射式汽液混合加热器有三段接受室、混合段、扩散升压段长度一般是传统的1.5倍，汽水在汽液混
合加热器换热效果达到97%，热交换效率高。
（2）传统混合加热器采用直接汽水混合一般要求蒸汽压力必需大于水压力0.2Mpa，采用的是蒸汽包围水，
其长度也比较短。
（3）喷射式汽液混合加热器含有喷嘴，在喷嘴的接受室内产生负压，打破生水和蒸汽的压力的差值。传统的加热方法大多都是采用表面式加热器或采用直接将蒸汽通入料液槽中的直通式加热方式。前一种加热方式是连续性的，但由于料液在表面式加热器中的流速较小，停留时间长，所以加热管更易被腐蚀、管壁结疤更严重。而后一种加热方式只能是间断性的，系统复杂、热效率低、生产效率低。而且系统运行时产生的带腐蚀性物质和刺激性气味的放散汽严重污染了周边环境，系统震动、噪音极大。由于以上两种加热方式的不科学性，导致设备时运时停，增加了维护检修工作量及费用，降低了热效率，增加了生产成本，
从而影响了企业的总体经济效益。
喷射式汽液混合加热器能够代替以上两种加热方式，由于它先进的设计和工作原理，决定其具有耐腐蚀、
耐冲刷、不结垢、不结疤的优点。
五、汽液混合加热器产品优点
1.蒸汽与液体瞬间混合均匀，加热迅速，热效率高达100%,节能。
2.加热蒸汽压力低于,高于被加热液体压力均可使用,而不受蒸汽压力必须高于液体压力0.05～0.1Mpa的限
制。
3.振动小，噪音低。
4.体积小,价格廉,投资少。
5.温升大,可达70℃以上。
6.结构简单,不易结垢,免维护,使用寿命长。
7.可利用工业低压乏汽作热源制热水，节约了能源，保护了环境。
8.由于针对用户参数选用型号或专门设计,对用户有极强的适用性,运行平稳,能满足用户各项要求。
六、汽液混合加热器运用范围
1、汽液混合加热器用于热水采暖系统中，作加热设备，代替原面式（间接）换热器。
2、汽液混合加热器用于浴室加热热水，送入水箱，代替热水箱中原高噪声、强振动的蒸汽直接加热方式（花
管）。
3、汽液混合加热器用于除氧器预热软水（热力除氧）
4、生产生活用热水供应及热水采暖系统中最理想的蒸汽加热设备
5、食品酿造、医药、化工、石油、橡胶、造纸等行业的流体的混合与加热。
七、汽液混合加热器安装方式
汽液混合加热器可以水平安装（图3，4），也可以垂直安装（图5）；按水流动方向，既可以将汽液混合加热器设于水泵后形成拉式安装（图3），也可以将汽液混合加热器设于水泵前形成推式安装（图4）。若蒸汽压力低于液体输送压力0.2Mpa 以上，以拉式安装为好。
八、汽液混合加热器安装调试应注意的问题
1、汽液混合加热器可水平安装，也可垂直安装。但蒸汽喷入方向只能是水平或向下。
2、在蒸汽管道近加热器处请安装止回阀。如以电动泵作为循环系统动力时，最好在蒸汽管道上加装电磁阀，
以便停电时能自动切断汽源。
3、用于一次性加热时，如果出现逆流应在冷水入口附近的管道上安装止回阀。
4、汽液混合加热器一般安装在水泵的吸水侧，但在高温采暖系统中。水泵无法承受高温水时，汽液混合加热器也可安装在水泵出水侧，汽液混合加热器安装在水泵吸水侧为优先安装方式（必要时可配暖水泵。）
5、启动时，应先开水源，后开汽源。停止运行时应先关汽源，后关水源。
九、汽液混合加热器订货须知：
(A)生水: 压力（？）温度（？）流量（?）
(B)蒸汽: 压力（？）温度（？）
(C)出水: 压力（？）温度（？）
(D)控制方式：手动或者自动
十、汽液混合加热器售后服务承诺
1.汽液混合加热器售出后，按国家规定实行三包；
2.产品售出后，汽液混合加热器本体部分三年内保修，其他控制部分一年内保修；
3.汽液混合加热器售后档案终身跟踪，期间提供优质服务和优质供应配件；
4.免费为客户调试汽液混合加热器和代培技术人员。
汽液混合加热器技术已在陕西、山东、山西、甘肃、辽宁、四川、福建、内蒙古等地的发电厂、化工厂、炼油厂、氧化铝厂以及其它如食品、酿酒、造纸、纺织等行业的除盐水加热、工业用热水以及采暖用热水制取、低压乏汽回收、抽低压、液态物料提温、腐蚀性以及带刺激性气味气体的抽吸排放等方面汽液混合加热器得到广泛推广使用，取得良好效果，经济效益显著。
汽液混合加热器销售西安恒宇电力技术有限公司欢迎你的来电咨询
常压二次蒸汽回收利用
普利司通（沈阳）轮胎有限公司是由日本普利司通公司、沈阳橡胶三厂和日本三井物产共同出资的大型合资企业，生产全钢丝载重子午胎，年生产能力达70万条。该公司的硫化机是主要用汽设备，2台20t/h锅炉，一用一备，供汽压力为1MPa，供汽量在18t/h左右。
该公司轮胎硫化生产工艺是轮胎在硫化机上加热硫化，轮胎加热过程产生大量的二次蒸汽。为使这些二次蒸汽不被浪费，该公司于2001年11月对热力系统进行改造，采用换热降压方式回收利用二次蒸汽，取得了显著的节能效果。
该项目总投资96.5万元。投资回收期为10个月。
二次蒸汽回收利用原理与特点
硫化过程二次蒸汽来源于两部分：一是硫化机硫化过程中，外部模具蒸汽（0. 8MPa）加热后排放高温凝水（大于150℃）产生的二次闪蒸汽，产生的二次蒸汽量占冷凝水量的12%左右，二次蒸汽带走的热量是冷凝水全部热量的40%；二是硫化机加热内胎的高温高压循环热水排放到常压水罐时产生的二次蒸汽。
回收这两部分二次蒸汽的难点在于：（1）内胎常压热水罐的排放压力控制，（2）冷凝水回收和内胎循环热水排放两个系统串接时压力匹配控制，（3）二次蒸汽回收后热能的储存和利用。
为对该部分二次蒸汽回收利用，先后进行了喷射增压系统设计和换热降压系统设计，并对这两种方案的技术、投资、运行、管理等几个方面进行了对比。改造后的回收换热系统工艺流程如图l。
1．回收冷凝水的二次蒸汽（软化水加热）
(1)（见图1中细点划线）软化水通过软化水泵输送到软化水加热器，换热后进入除氧器，当除氧器水满时软化水进入峰谷热水储存罐。产生的冷凝水靠重力流回常压热水罐。
(2)（见图1中粗虚线）冷凝水罐中的二次蒸汽进人软化水加热器加热软化水，当冷凝水罐的水压力达到0.05MPa时部分二次蒸汽被输送到除氧器。冷凝水罐上安装有压力变送器，压力信号控制二次蒸汽排放阀的开度，保证冷凝水罐压力不超过0.05MPa.
(3)（见图1中粗实线）冷凝水通过冷凝水泵输送到除氧器，当除氧器水满时冷凝水进入峰谷热水储存罐。2．回收常压热水罐的二次蒸汽
(1)（见图1中粗虚线）常压热水罐的二次蒸汽输送到吸收换热器，产生的冷凝水靠重力流回常压热水罐，不能被吸收的二次蒸汽被排放到大气中。
(2)（见图1粗点划线）在采暖期，吸收换热器加采暖循环水。换热后的采暖循环水可以直接去采暖，也可以再经过在采暖换热器加热后去采暖。
(3)（见图1中双点划线）在采暖期以外的时间，吸收换热器加热峰谷热水储存罐的热水。峰谷热水储存罐的热水被循环水泵输送到吸收换热器，热水加热后回到峰谷热水储存罐中。
(4)峰谷热水储存罐中的热水可以用于除氧器补充水，同时也可以用于洗澡等生活用水。
项目监测情况
1．生产环境改善
在改造前，二次蒸汽排放非常可观，尤其是在冬季，蒸汽弥漫，对厂区环境影响很大。改造后，在采暖期内二次蒸汽全部被回收，消除了白色污染。
2．节能效益明显
改造前，采暖用蒸汽量平均每3t/h。改造后，冬季采暖完全采用回收二次蒸汽，不需要投入新的加热蒸汽，完全达到了设计要求。
用热水储存罐替代原有的洗澡水箱，取消了原有加热系统，满足每天四次共500人次洗浴要求。
软化水加热后，除氧器加热蒸汽投人量减少1.5t/h左右，节能效果显而易见。
通过对采暖系统、软化水加热器及洗浴换热器的测试计算，项目实施后，每年节约2728t标准煤，每年减排C027102t。
项目每年可获经济效益126万元。
市场推广前景
1．轮胎企业
国内轮胎企业大都采用开式回收方式回收冷凝水，冷凝水的二次蒸发率达到12.5%，大量二次蒸汽要排放到大气中。另外内胎循环热水常压排放时，排放二次蒸汽造成的热量损失占总热量的7%。回收这两部分二次蒸汽可实现节能20%左右，冷源可以选择锅炉软化水、采暖循环水和生活用水等。
全国大约有轮胎企业100家，排放二次蒸汽带走的热量约4×1012 kJ/a，如果回收二次蒸汽，每年将节约14
万t标准煤。
2．啤酒行业
糖化车间煮沸锅的蒸汽消耗占全厂的40%。煮沸锅煮沸强度为8%~12%，以50m3煮沸锅为例，每生产一锅麦汁将有5耐水被蒸发，并被排放到大气中。二次蒸汽带走的热量占全厂能源消耗的20%左右。
煮沸锅二次蒸汽可以采用类似的回收方式，并将煮沸锅的二次蒸汽的热量换热吸收、储存，并用于加热麦汁和工艺用水，也可以用于加热锅炉软化水。
全国大约有啤酒企业400家，排放二次蒸汽带走的热量约23×1012kJ/a，回收二次蒸汽可以实现节约80万t标准煤。
3．造纸行业
蒸球利用高压蒸汽蒸煮造纸原料，如木材、麦杆、芦苇等，蒸煮过程结束后，将工艺乏汽喷放出来。蒸球消耗热量占锅炉瞬时负荷的60%左右，在蒸球开机时不得不运行备用锅炉以满足蒸汽负荷的要求，或者采用蓄热器技术以调整热能的峰谷值。
回收蒸球的工艺乏汽也可以采用类似的吸收换热方式，并将多余的热量储存起来，这对造纸行业的热能平衡带来很好的影响。
全国大约有造纸企业400家，排放乏汽带走的热量约5×1012 kJ/a，回收这部分乏汽每年可以实现节约17万t标准煤。
烧结线余热 烧结生产线有两部分余热，一是冷却机产生的热风，二是烧结机尾的高温烟气。用余热锅炉将这两部分余热来产生蒸汽，再通过汽轮机发电。据经验数据，每10m2的烧结面积可产生1.5t/h的蒸汽，可发电300kW，折合标煤120kg/h。 转炉余热 转炉汽化冷却烟道间歇产生的蒸汽，通过蓄能器变为连续的饱和蒸汽，采用我公司的专利——机内除湿再热的多级冲动式汽轮机发电。每炼1t钢，可产生80kg 饱和蒸汽，每吨饱和蒸汽大约可发电150kWh，折合标煤60kg。 转炉煤气经过汽化冷却烟道冷却后温度仍高达800～900℃，采用我公司的干法煤气显热回收技术，通过下降管烟道、急冷换热器回收显热生产蒸汽，经蓄能器调节后发电。 电炉余热 电炉冶炼过程中产生200～1000℃的高温含尘废气，采用余热锅炉将其回收，电炉烟气属于周期波动热源，因此余热锅炉产生的蒸汽需要经过蓄能器调节后方可进入汽轮机发电。 加热炉余热 加热炉有两处余热可以利用：一处是炉内支撑梁的汽化冷却系统，另一处是烟道高温烟气。根据炉型不同，加热炉的烟气量在7000～300000Nm3/h，若用来发电，以烟气量10万Nm3，烟气温度400℃计算，发电量约2000kWh，折合标煤0.8t；汽化冷却系统可生产 0.4~1.0Mpa的饱和蒸汽，每吨蒸汽（0.5Mpa）可发电120kWh，折合标煤48kg。 高炉冲渣水 用高速水流冲击炉渣使之充分急冷、粒化的过程中，会产生大量的冲渣热水。每吨铁排出约0.3t渣，每吨渣可产生80～95℃，5～10t的冲渣水，将这部分热水减压产生低压蒸汽，再进入饱和蒸汽凝汽式汽轮机发电。每吨90℃热水可发电 1.5kWh，折标煤0.6kg，80℃热水可发电1kWh，折标煤0.4kg。
闪蒸蒸汽（二次蒸汽） 什么是闪蒸蒸汽？当一定压力下的热凝结水或锅炉水被降压，部分水分会二次蒸发，所得到的蒸汽即为闪蒸蒸汽。 为什么闪蒸蒸汽很重要？因为它包含可以使工厂经济运行的热量，不利用它，能源就会被白白浪费。 闪蒸蒸汽是怎样形成的？当水在大气压力下被加热时，100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。再加热也不能提高水的温度，而只能将水转化成蒸汽。 水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”，或者叫饱和水显热。在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。在一般场合下，热的单位用千焦表示，它是指将1 kg 水在1个大气压力下升高0.24℃所需要的热量。 然而，如果在一定压力下加热水，那么水的沸点就要比100℃高，所以就要求有更多的显热。压力越高，水的沸点就高，热含量亦越高。压力降低，部分显热释放出来，这部分超量热就会以潜热的形式被吸收，引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。 曲线图CG-3. 饱和凝结水减压时形成的闪蒸蒸汽百分比 如0.689 MPa的蒸汽压力温度下的凝结水的热含量是718.89 kJ/kg（参见蒸汽特性数据表第4栏）。如果这时将该凝结水排放到大气压力下(0 MPa)，它的热则马上降到419.20 kJ/kg。剩下的299.69 kJ/kg热量则将部分凝结水二次蒸发或闪蒸。使用下列公式可以计算出闪蒸蒸汽的百分比 %闪蒸蒸汽= H SL SH- ×100% SH = 排放前高压下凝结水中的显热。 SL= 排放时低压下凝结水中的显热。 H = 低压下蒸汽中的潜热。 %闪蒸蒸汽= 2258.9 4 720 . 19 89 . 18- ×100%=13.3% 为方便起见，曲线图CG-3给出了不同压力下排放凝结水时所形成的二次闪蒸蒸汽的分比。其它实用图表见CG-53。 曲线图CG-4. 每m3凝结水在大气压下排放时形成的闪蒸蒸汽量
二次蒸汽潜能（102－104℃）的回收利用 资源节约2009-02-17 16:20:16 阅读90 评论0 字号：大中小订阅 啤酒生产中有50－60%的蒸汽回收机蒸汽热能消耗在糖化车间，其中，麦汁煮沸的热能消耗40%以上。因此，首先节约和回收麦汁煮沸热量，吨酒耗能将会降低，进而降低生产成本。同时，还能排放DMS 及其他异味气体，保证麦汁质量以及环保要求。 回收利用麦汁煮沸二次蒸汽潜能（102－104℃）的方法，目前国际上有五种类型：①热能贮存系统法；②二次蒸汽机械压缩系统法；③二次蒸汽热力压缩系统法；④真空蒸发系统法；⑤麦汁蒸留系统法。国内流行采用第一种系统法。多是新建厂或中大型啤酒企业糖化车间设备改造上，已明显见效。 “热能贮存系统法”中主要设备是二次蒸汽冷凝器和麦汁预热器及热能贮存罐（热水罐）。冷凝器为列管式。管内走水（t1=78℃→t2=98℃）,管外空间二次蒸汽冷凝（T＝102－104℃，放出冷凝潜能R＝2247.2 ）。间接换热后，热水（98℃）泵入热水罐贮存，作为下一批麦汁预热用。麦汁预热器为薄板式换热器，置于煮沸锅近旁，相当于麦汁外加热器。其内薄板的一侧面走由热水罐泵来的热水（98℃）温水（78℃）；另一侧面走由过滤槽（或压沪机）泵来的麦汁（74℃－16℃）93℃－95℃热麦汁。此等利用煮沸逸出的二次蒸汽潜能，仅仅用于预热麦汁的回收技术称为一级热能回收系统。如将蒸汽冷凝水（102℃以上），继续通过冷却器。将冷水（15℃－20℃）加热到30－45℃作为低温水用，再送入热水罐（二级贮存），另作贮存待用。又可再提高热能回收利用率。应当指出，上述一级热能回收技术，国内已普遍推广应用，可节约麦汁煮沸加热蒸汽量60%左右。笔者曾在沈阳华润雪花啤酒有限公司，对年产10万吨啤酒厂糖化车间热量平衡问题进行研究并测定：该公司糖化车间一级热能回收系统，可节约麦汁煮沸蒸汽加热量58.5%。参见《啤酒科技》1999年第3期论文。后在哈尔滨啤酒公司糖化车间热量运行实况的分析调研也得到证实。 国内多数啤酒企在上世纪90年代初期，为节能降耗，降低生产成本，去除传统的常压煮沸，逐渐引进国外低压煮沸系统及二次蒸汽回收装置，但前者未能普遍使用。主要原因是煮沸强度大幅度降低能否保证麦汁质量及啤酒非生物稳定性等问题，持怀疑态度。结果仍是常压煮沸，回收热能只能达30%的效果，其余的二次蒸汽照旧直放大气，造成能源浪费和二次污染。进入21世期以来，由于原辅料及能源价格波动上涨，如何降低煮沸强度和节约煮沸加热蒸汽量，成为啤酒企业持续发展的瓶颈问题。一项糖化车间节能降耗技术工作，引起啤酒业界的高度重视。出现如下多种煮沸工艺及热量回收系统：①低压煮沸工艺（蒸发量由10%降低到5－6%），其煮沸蒸汽耗量可减少40%； ②常压强制循环煮沸工艺（蒸发量8－10%降到8%以下）；③分段煮
钢铁企业节能思路和管理节能案例 核心提示：2008 年前8 个月全国重点钢铁企业吨钢综合能耗628.97Kgce/t，吨钢可比能耗611.31Kgce/t，吨钢电耗458.52Kwh/t，吨钢耗新水4.80m3/t。吨钢外排SO2 1.95Kg/t，吨钢烟尘排放0.434Kg/t，占 1. 中国钢铁工业能源环保现状 2007 年中国钢铁工业总能耗占全国总能耗14.71%，污染物排放占全国11%。 2008 年前8 个月全国重点钢铁企业吨钢综合能耗628.97Kgce/t，吨钢可比能耗611.31Kgce/t，吨钢电耗458.52Kwh/t，吨钢耗新水4.80m3/t。吨钢外排SO2 1.95Kg/t，吨钢烟尘排放0.434Kg/t，占工业总排放15.12%。 中国钢铁企业处于多层次、不同结构、不同技术装备水平共同发展阶段。 表1 2008 年前8 个月重点企业能耗状况单位：Kgce/t 全国有高炉1300 多座，大于1000m3以上的高炉有150 座。 全国有烧结机400 多台，180m2以上的烧结机有72 台。 全国有链蓖机-回转窑35 条生产线，带式机有3 条。 全国有焦炉2200 多座，炭化室高大于6m 的有124 座。
全国有连铸机996 台，2806 流，其中板坯连铸机75 台，薄板坯连铸机17 台，园坯连铸机48 台。 全国电炉179 座，50t 以上电炉110 座。 中国冶金装备数量多，平均容量小，造成产品质量不稳定，能耗高。 大高炉焦比要比小高炉低50Kg/t，吨铁风耗低300m3/t，单位炉容散热面积小等。 大转炉实现负能炼钢，回收煤汽80~100m3/t，蒸汽50Kg/t。小转炉不回收煤汽和蒸汽。一般转炉回收量也少。 中国钢铁工业能耗高的原因 中国钢铁工业能耗比工业发达国家高10%左右 ?中国电炉钢比低，铁钢比高 2007 中国电炉钢比为10%左右，铁钢比为0.959，美国电炉钢比为55%，铁钢比为0.45；德国电炉钢比为30%，铁钢比为0.45。铁钢比升高0.1，吨钢综合能耗升高20Kgce/t。仅次一项，就使我国能耗高出80 Kgce/t。 ?中国钢铁工业能源结构中煤炭为69.9%，电力为26.4%，石油类3.2%。工业发达国家电力在30%以上，石油类和天然气占15%~25%。造成我国能耗比国外高15~20Kg/t 钢。 ?我国冶金装备平均炉容偏小，自动化程度低，造成能耗高。 中国钢铁企业的生产流程连续化，紧凑化，自动化，高效化等方面有些不足。 中国钢铁工业各工序能耗与国际先进水平对比 表2：钢铁工业工序能耗与国际先进水平比较
关于企业多效蒸发器二次蒸汽折流板除沫器设计缺失实例分析 诺卫能源技术（北京）有限公司 客户告知我方说其近年来承接了几个多效蒸发器MVR二次蒸汽折流板除沫器设计的私活。其中例举一个他们完成并提供给企业业主的折流板除沫器动力学设计计算数据实例，供大家讨论其设计过程存在的主要问题，以便大家在类似项目中找准技术要害进行把握。 这是一件铵盐MVR多效蒸发浓缩结晶器二次蒸汽除沫分离器设计。业主提供的数据如下： 1、二次蒸汽流量，4t/h，物质为水蒸气； 2、二次蒸汽液滴液沫夹带量为总量1%~2%，液滴密度为985kg/方； 3、工况压力为50kPaA； 4、工况温度为85℃； 5、操作弹性70%-135%； 6、提示：二次蒸汽携带的液沫含铵盐，易于结晶析出，要求液沫分离效率达到95%以上。处理后的二次蒸汽直接进入压缩机。 下面附图是其提供给业主的工艺分离计算书： 从业主提供的基础工艺数据信息看，二次蒸汽工艺数据及体系物性数据不够完整，比如气相在真实工况下的压缩因子、工况下气相密度、气相粘度、液相粘度、表面张力等，业主无法测得真实数据。业主解释说，要求客户在专业设计计算平台
上结合从事过的类似铵盐蒸发除沫器成功业绩经验数据，予以补充。也可以检验考查技术方的业绩经验和真实设计计算能力水平。 大家现在以专业动力学分离技术角度来看看该高校的分离工艺计算书数据： 1、关于气相密度，高校提供的计算数据为0.40178kg/m^3。而应业主要求，诺卫能源技术公司作为专业动力学分离技术公司通过其动力学分离国际精准设计 计算系统平台得到的工况下的气相真实密度为0.019Ib/ft^3, 即0.3046kg/m^3。两者密度差距这么大，气相体积流速差距必然大。必须找到原因。 接到反馈，从事国际工程任务设计的该动力学分离技术公司反复检查自己的国际权威认证的精准设计系统平台并调取以往为国外计算的同类项目数据对比后，确认没有问题。 继而反推该高校密度数据，得到100%工况气相体积流速2.76547m^3/s，即9955.7m^3/h。这个数据对吗？ 由于工况压力为50kpaG，绝压50kpa，属于真空度近50%的真空工况，气体稀薄，分子间范德华力小，可以用理想气体状态方程来近似衡量孰优孰劣。 气体状态方程反算得到的气流体积流速V=13222m^3/h。高校的数据为9955.7 m^3/h，专业动力学分离技术公司提供的体积流量13132 m^3/h。两相比较，高校得出的50kpaG真空工况下的体积流量仅有9955.7m^3/h，差距竟然达到近25%，显然存在问题。请大家根据自己的计算方法判断谁有问题？ 2、发现高校的计算书漏掉了重要的液相粘度数据，竟然算出气液除沫分离效率。产生疑问。 3、液沫表面张力，高校提供的数据为65dyc/cm整数值, 而通过动力学分离技术公司得到的该工况下的液沫表面张力为35.64dyne/cm。诺卫能源技术公司从同
主蒸汽温度控制系统 本机组的锅炉为单汽包、单炉膛、再热式自然循环锅炉。由汽包分离分离出的蒸汽依次流过顶棚、热回收包覆面、初级过热器、屏式过热器和未级过热器，最后达到一定的温度离开锅炉。 两级喷水减温器分别布置于初过出口、屏过入口处和屏过出口、未级过热器入口处，如图1所示。主蒸汽温度控制系统，通过这两级喷水减温，将未级过热器出口主蒸汽温度控制在某个定值上，并且保护整个过热器管路乃至主蒸汽管道及汽机金属不被高温损坏。 该系统分两级喷水控制，每级喷水又分左右两侧控制，如图1所示，同一级的两侧减温控制设计思想是相同的。一、二级减温水控制系统是相互独立的，现分别予以剖析。 1．1一级减温水控制 一级减温水的作用，简单地说是将一级减温器出口温度即屏过入口温度控制在某个定值上。图2为原理性框图。 这个温度定值通常是锅炉负荷（用汽机第一级压力P1代表），主汽压力P，主汽压偏差△P的函数（P1、P、△P）。其中，定值与负荷的关系，如图2中的曲线所示，而与压力的关系待定。但在特殊工况下，这个定值还要受最小减温水量和最大减温水量的限制。 ①最小一级减温水量限制 限制最小减温水量的目的是为了防止屏式过热器被高温烧坏，因屏过接受炉内高温火焰辐射，防止屏过内蒸汽温度过高尤为重要，因此最小一级减温水量限制又可理解成屏过出口最高蒸汽温度限制。图2中，A1为屏过出口所允许的最高汽温值。当屏过出口汽温高于这个最高值后，PID1将逐渐减小输出，最后在小值选择器之后，将取代通常的定值（P1、P，
△P），即去降低一级减温器出口温度定值，PID0将去增加一级减温水量，从而降低整个屏过段的蒸汽温度。 ②最大一级减温水量限制 限制最大一级减温水量目的是为了防止屏过入口汽温过低以致低于此处当前压力下水蒸汽的饱和点，所以又可将最大一级减温水量限制理解成屏过入口最低温度限制。图2中，f(x)输出为相应压力下屏过入口蒸汽的饱和温度，在此基础上再加上A2（约11℃）的过热度，这个和值在大值选择器中与前级的小选输出进行比较，取大值输出。这样就可限制屏过入口蒸汽温度定值，使其不致低于饱和点，从而防止了屏过入口蒸汽带水。 如果不出现两种极端情况，即屏过出口汽温过高或屏过入口汽温过低，定值将是f（P1、P、△P）。 实际屏过入口温度与其定值求偏差后，经PID0调节器运算，其输出去调节一级减温水量最终使屏过入口实际汽温与其定值相等。 由此可见，一级减温水控制回路只是一个单回路调节系统，虽然虽然在框图中有两个PID调节器“串联”在一起，但并不是串级控制系统。
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 二次蒸汽冷凝水操作规程(标准 版)
二次蒸汽冷凝水操作规程(标准版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 1、启动前的检查 1、停车时间超过8小时，联系电工测绝缘。 2、各部件，轴承是否完好。 3、各润滑点润滑油是否符合要求。 4、泵进口管是否畅通，法兰是否密封，阀门是否好用，开关位置是否正确。 5、所有仪表是否齐全好用。 6、泵的填料密封是否正常，冷却水位是否合格，流程是否畅通。 7、泵轴攀车无问题。 8、电源电压是否正常。 2、启动前的准备。（接主控室通知后）。 1、关闭泵的放水阀。 2、关闭泵的出口手动阀。 3、关闭泵的出口手动阀。
4、联系热水站准备接受热水。 5、打开泵填料密封冷却水。 6、联系主控室打开泵出口气动调节阀。 7、改通各级加热段排冷凝水到相应冷凝水罐的流程，并根据情况适当打开旁路阀。 8、改通冷凝水罐前一级进后一级的冷凝水流程，并适当打开旁路阀。 3、启动和运行中检查。 1、当NP101冷凝水罐内有液位或主控室通知后启动泵。 2、逐个打开泵去热水站出口手动阀。 3、向主控室汇报启动情况，由主控室将泵的出口调节阀转向联锁控制。 4、运行中的检查：包括泵的噪音、振动，轴承润滑、温升，填料密封性、上水情况、电流电压。NP101的水位。联锁是否正常。 4、停泵 1、当主控室通知NP101无来水时，逐渐关闭泵的出口阀，当冬季系统停车时不应全关闭，保证出口管路水放尽。 2、停泵后切断泵电机电源。
主蒸汽温度调节 过热器系统按蒸汽流向可分为四级：顶棚及包墙过热器、分隔屏过热器、后屏过热器及末级过热器，其中主受热面为分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器。分隔屏和后屏过热器布置在炉膛的上部，主要吸收炉膛内的辐射热量；末级过热器布置在水平烟道、炉膛后墙水冷壁垂帘管之后，受热面呈逆流布置，靠对流传热吸收热量。过热器系统的汽温调节，采用水煤比粗调，两级四点喷水减温细调，并将后屏出口集箱的两根引出管进行左右交叉后连接到末过进口集箱上，以减少左右侧汽温偏差。 由于影响汽温的因素多，影响过程复杂多变，调节过程惯性也大，这就要求汽温调节应勤分析、多观察，树立起超前调节的思想。在机组负荷发生变化时，应加强对汽温的监视与调整，分析其影响因素与变化的关系，摸索出汽温调节的一些经验，来指导我们的调整操作。 主汽温度的调节分为烟气侧的调节和蒸汽侧的调节。烟气侧的调节主要通过控制烟气温度和流量的方法来对汽温进行调节，对以对流换热为主的末级过热器影响较大，但烟气侧的调节惯性大、延迟大；蒸汽侧的调节主要是通过改变水煤比、减温水量来调节，对主蒸汽温度的调节相对比较灵敏。 下面是对一些典型工况进行分析： 一、正常运行中的汽温调节 正常运行时，主要是通过两级减温器来调节主蒸汽温度。第一级喷水减温器设在分隔屏出口，用以保护后屏不超温，作为过热器温的粗调；第二级喷水减温器设在后屏出口，作为细调，一级和二级喷
水减温控制系统均系串级控制系统。一级喷水减温控制系统调节的主参数为后屏出口温度，副参数为一级减温器出口温度（作为前馈信号）。二级喷水减温控制系统的被控对象为末过出口温度，副参数为二级减温器出口温度（作为前馈信号）。由于两级减温器调门的开度与正参数不是成比例关系，因此正常运行时应保持减温器具有一定的开度。对
- 113 - 第十章 蒸汽动力循环及汽轮机基础知识 10.1 蒸汽动力循环 核电站二回路系统的功能是将一回路系统产生的热能（高温、高压饱和蒸汽）通过汽轮机安全、经济地转换为汽轮机转子的动能（机械能），并带动发电机将动能转换为电能，最终经电网输送给用户。 热能转换为机械能是通过蒸汽动力循环完成的。蒸汽动力循环是指以蒸汽作为工质的动力循环，它由若干个热力过程组成。而热力过程是指热力系统状态连续发生变化的过程。工质则是指实现热能和机械能相互转换的媒介物质，其在某一瞬间所表现出来的宏观物理状态称为该工质的热力状态。工质从一个热力状态开始，经历若干个热力过程（吸热过程、膨胀过程、放热过程、压缩过程）后又恢复到其初始状态就构成了一个动力循环，如此周而复始实现连续的能量转换。核电厂二回路基本的工作原理如图10.1所示。 节约能源、实现持续发展是当今世界的主流。如何提高能源的转换率也是当今工程热力学所研究的重要课题。电厂蒸汽动力循环也发展出如卡诺循环、朗肯循环、再热循环、回热循环等几种循环形式。 10.1.1 蒸汽动力循环形式简介 1.卡诺循环 卡诺循环是由二个等温过程和二个绝热过程组成的可逆循环，表示在温熵（T －S ）图中，如图10.2所示。图中， A-B 代表工质绝热压缩过程，过程中工质的温度由T 2升到T 1，以便于从热源实现等温传热； B-C 代表工质等温吸热过程，工质在温度 凝 结 水 水 蒸 汽 蒸汽推动汽轮机做功，将蒸汽热能转换成汽轮机动能；继而汽轮机带动发电机发电 。 凝结水从蒸汽发生器内吸收一回路冷却剂的热量变成蒸汽 热力循环 图10.1核电厂二回路基本的工作原理 T 1 S T 2
关于精制工段二次蒸汽回收的方案 一、现状 8.5米流化床干燥器5台，耗汽量1.9-3.7 t/h；0米翅片换热器3组，耗汽量1.3 -2.6 t/h，中间一组耗气量0.39-0.86 t/h；8.5米窗户旁现有翅片换热器5组10片，冬天使用，耗汽量约1t/h。 一次蒸汽共用量：夏天：1.9+1.3+0=3.2t/h 冬天：3.7+2.6+1=7.3 t/h。 产生二次汽量：夏天：3.2*12%=0.39t/h 冬天：7.3*12%=0.88 t/h （蒸汽闪蒸率按12%计算） 根据二次蒸汽的产生量，计划把产生的二次蒸汽给0米气流干燥翅片换热器的第二组使用，基本能保证其蒸汽用量（详见工艺流程图）。 大量的二次闪蒸汽由冷凝水罐排汽口排出，造成大量的水和热能浪费以及环境的污染问题，特别是由于在冬季排放乏汽冷凝成水在地面结冰，影响了操作工人的行走，存在一定的安全隐患。 二、技改内容： 1、将二次蒸汽完全闭式回收利用；现场杜绝冒汽现象，消除热浪费和热污染，节约能源并实现清洁生产；回收装置全自动化运行，无需专人看管。 2、在精制D区0米原罐位置改建为10m3的密闭压力冷凝水罐； 8.5米翅片换热器、流化床与0米翅片换热器所产生二次蒸汽进入此罐； 0米翅片换热器中间一组改为低压汽(0.2MPa左右)供汽；一次蒸汽管路与二次蒸汽管路间连接减压阀，当二次蒸汽量不够时，补充一次蒸汽供汽。
D区0米冷凝水罐出来的冷凝水经泵打向8.5米为一片换热面积 102m2的翅片换热器换热，然后回到C区脱色工序0米一次冷凝水罐进行回收，如果冬季寒冷时热量不够，关闭水阀，直接通向精制0米 冷凝水罐，恢复一次蒸汽换热。 正常情况下，可回收100%的二次汽及凝结水，实现对二次汽中热能的完全回收。 三、排汽热能回收工艺流程（见下页） 四、经济效益分析 回收蒸汽经济效益： 二次蒸汽回收量按夏0.35T/H，冬0.79T/H计算，蒸汽价格约60元/吨，凝结水价格约7元/吨。 综合效益为： 夏：0.39*（60+7）=26元/小时 冬：0.88（60+7）=59元/小时 按年运行8000小时计，年创效益为： 夏4000×26=10.4万元； 冬4000×59=23.6万元 10.4+23.6=34万元 投资回收周期：14.5/34=5个月 五、设备投资： 设备清单附表1（厂家提供）：
汽温、汽压异常对设备的危害 在汽轮机运行中，初终汽压、汽温、主蒸汽流量等参数都等于设计参数时，这种运行工况称为设计工况，此时的效率最高，所以又称为经济工况。运行中如果各种参数都等于额定值，则这种工况称为额定工况。目前大型汽轮机组的热力计算工况多数都取额定工况，为此机组的设计工况和额定工况成为同一个工况。在实际运行中，很难使参数严格地保持设计值，这种与设计工况不符合的运行工况，称为汽轮机的变工况。这时进入汽轮机的蒸汽参数、流量和凝结器真空的变化，将引起各级的压力、温度、焓降、效率、反动度及轴向推力等发生变化。这不仅影响汽轮机运行的经济性，还将影响汽轮机的安全性。所以在日常运行中，应该认真监督汽轮机初、终参数的变化。 1、主蒸汽压力升高 当主蒸汽温度和凝结器真空不变，而主蒸汽压力升高时，蒸汽在汽轮机内的焓降增大，末级排汽湿度增加。 主蒸汽压力升高时，即使机组调速汽阀的总开度不变，主蒸汽流量也将增加，机组负荷则增大，这对运行的经济性有利。但如果主蒸汽压力升高超出规定范围时，将会直接威胁机组的安全运行。因此在机组运行规程中有明确规定，不允许在主蒸汽压力超过极限数值时运行。 主蒸汽压力过高有如下危害： （1）主蒸汽压力升高时，要维持负荷不变，需减小调速汽阀的总开度，但这只能通过关小全开的调速汽阀来实现。在关小到第一调速汽阀全开，而第二调速汽阀将要开启时，蒸汽在调节级的焓降最大，会引起调节级动叶片过负荷，甚至可能被损伤。 （2）末级叶片可能过负荷。主蒸汽压力升高后，由于蒸汽比容减小，即使调速汽阀开度不变，主蒸汽流量也要增加，再加上蒸汽的总焓降增大，将使末级叶片过负荷，所以，这时要注意控制机组负荷。 （3）主蒸汽温度不变，只是主蒸汽压力升高，将使末几级的蒸汽湿度变大，机组末几级的动叶片被水滴冲刷加重。 （4）承压部件和紧固部件的内应力会加大。主蒸汽压力升高后，主蒸汽管道、自动主汽阀及调速汽阀室、汽缸、法兰、螺栓等部件的内应力都将增加，这会缩短其使用寿命，甚至造成这些部件受到损伤。 由于主蒸汽压力升高时会带来许多危害，所以当主蒸汽压力超过允许的变化范围时，不允许在此压力下继续运行。若主蒸汽压力超过规定值，应及时联系锅炉值班员，使它尽快恢复到正常范围；当锅炉调整无效时，应利用电动主闸阀节流降压。如果采用上述降压措施后仍无效，主蒸汽压力仍继续升高，应立即打闸停机。 2、主蒸汽压力下降 当主蒸汽温度和凝结器真空不变，主蒸汽压力降低时，蒸汽在汽轮机内的焓降要减少，蒸汽比容将增大。此时，即使调速汽阀总开度不变，主蒸汽流量也要减少，机组负荷降低；若汽压降低过多时，机组带不到满负荷，运行经济性降低；这时调节级焓降仍接近于设计值，而其它各级焓降均低于设计值，所以对机组运行的安全性没有不利影响。如果主蒸汽压力降低后，机组仍要维持额定负荷不变，就要开大调速汽阀增加主蒸汽流量，这将会使汽轮机末几级特别是最末级叶片过负荷，影响机组安全运行。当主蒸汽压力下低超过允许值时，应尽快联系锅炉值班员恢复汽压；当汽压降低至最低限度时，应采用降低负荷和减少进汽量的方法来
浅析炼钢余热蒸汽利用方案 摘要:针对炼钢余热蒸汽的有效回收利用进行了研究分析,提出了几种利用方案,并进行了对比,希望能够开拓余热蒸汽利用的新思路,解决生产实际问题。 关键词:汽化冷却余热蒸汽 冶金工业是耗能大户,不论是有色冶金或黑色冶金工业都存在大量的节能问题。以钢铁企业为例,焦炉、高炉及炼钢工序均有相当数量的余热未能回收利用。钢铁工业的二次能源主要包括各种副产煤气、余热、余能(压)。国际上主要产钢国家的二次能源产生量占其钢铁工业一次能源消耗量的40%～50%,其中各种副产煤气(焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气)占绝大多数。其余热的温度最高可达1600℃,热能的形态有固体、气体、液体,其中很多为间隙排放,因之给余热回收带来了一定的难度。由于热管的众多特点,特别适用于上述场合的余热回收利用。高温热管及高温热管空气预热器、高温热管蒸汽发生器开发运用成功,给冶金企业的高品位余能利用带来了新的希望。 一、ESSE加热炉和均热炉的余热利用 轧钢连续加热和均热炉是钢铁企业中耗能较多的设备。其热效率一般只有20%～30%,约有70%～80%的热量散失于周围环境和被排烟带走。其中烟气带走的热损失约占30%～35%。加热炉的烟气量根据炉型大小不同,一般在(标准状态)7000～300000m3/h的范围内。烟气温度一般为550～990℃,也有超过1000℃以上的。从直接节能来考虑,工程界希望将烟气的余热用来加热助燃空气。当助燃空气被加热到400℃时,可以得到节能20%～25%的效果。 二、轧钢连续加热炉的余热回收 轧钢连续加热炉排出的烟气温度很高,有时可达1000～1100℃,余热回收利用的方式首推采用空气预热器。这样虽然可以达到节能的目的,但不能直接节约燃料,也得不到由于燃烧条件改善而对产品产量质量方面带来的好处。当前很多工厂采用余热锅炉和空气预热器相结合的办法来达到兼顾的目的。 三、ESSE余热锅炉流程 国内外许多轧钢加热炉采用了余热锅炉和空气预热器相结合的流程来回收烟气的高温余热。这种流程的优越性在于,余热锅炉可以以较少的设备投资回收烟气高温部分的余热,所产生的蒸汽如果可以外销,则可在极短的时间内收回投资。空气通过预热器可预热至300℃以上,一次能耗可以节约14%～18%,这是最合算的流程。如果采用蒸汽透平发电,再将背压蒸汽外销,也是一种经济效益很好的方案。热管空气预热器和热管省煤器可以在较低的条件下充分发挥其传热效率高和体积紧凑的特点。
第四章蒸汽系统 第一节概述 一蒸汽系统示意图 图4-1表示以蒸汽为热媒的各类用户供应 蒸汽供应分为有凝回收和无凝回收。图中给出的是有结水回收。 用户设疏水器，凝水箱，凝结水泵 凝结水尽管回收，节省热能，水资源 当可就地利用，或凝水污染，不宜回收，且经技术经济比较，才可能回收 直接、间接、减压 二蒸汽作为热媒的特点 特点：与热水相比，有如下特点：“（1）可同时满足不同用户对不同压力，程度，动力要求；（2）相变放热，单位质量携能多，流量小，管径小；（3）平均温度高，在相 同负荷下，节省散热设备面积；（4）状态变化大，有相变设计和运行管理复杂， 易出现“跑，冒，滴，漏”，（5）密度大，无水静压问题，适用于高层建筑高压； （6）热惰性小；（7）压力变化时，温度变化不大，不能质调，只能间歇调节；造 成室温波动大，供暖质量收影响，（8）易造成管道和设备表面有机灰尘的分解与 升华；（9）间歇工作管道易腐蚀；（10）管道温度高，无效热损失大。 综上所述，蒸汽供热比热水供热耗能多，管理麻烦，运行费用高，供暖效果差，主要用于工业建筑及辅助建筑，商服，特高层等。 第二节蒸汽采暖系统 一蒸汽采暖系统的类型 （1）根据供气压力分为：高压蒸汽采暖系统（P（表压）>0.07MPa） 低压蒸汽采暖系统（P（表压）<=0.07MPa） 真空蒸汽采暖系统（P（绝对压力）<0.1MPa） （2）根据立管根数分压：单管系统，易产生水击和汽水冲击噪声 双管系统：多采用垂直式 （3）根据蒸汽干管的位置分：上供式，中供式，下供式 蒸汽干管位于散热器上，中，下即为保证汽，水同向流动，防
止水击和噪声，上供式用的最多。 （4）根据凝结水回收动力分：重力回水，机械回水。 （5）根据凝结水系统是否通大气分为：开式，闭式 （6）根据凝结水充满管道断面的程度分为：干式回水和湿式回水 一般采用开式，分为重力和机械，可上，中，下供，用于有蒸汽源 的工业辅助建筑和厂企办公楼 1.低压蒸汽采暖系统的型式 （1）重力回水低压蒸汽采暖系统 特点：供汽压力<0.07MPa，凝结水在有坡度管道中靠重力流回热 源 工作原理：图4-2（a）为上供式（b）为下供式 干式凝水管：水平凝结水干管的最低点比∏ ∏水位还高200-250mm - 保证不被水充满。工作时该管道上部充满空气，下部凝结水。系统停止工作 时，该管内充满空气，称为干式凝水管。回水方式称干式回水 湿式凝水管：管道4的整个断面始终充满凝结水，称为湿式凝水管，回水方式称为湿式回水 水封：图（b）中水封8（详见图4-17）排除蒸汽管沿途凝水，防止主管中汽水冲击，阻止蒸汽窜入凝水管，水平蒸汽干管坡向水封，水封低部设放水丝堵排污，上设放空。优缺点：系统简单，不设凝水箱，凝结水泵，少占地，不耗电能，调节好可不设疏水器。 但锅炉要低于孔高，当作用半径大时，需高压力，图4-2中h加大，否则，水平 蒸汽干管内甚至底层散热蒸汽水，空气不能排出，蒸汽不能正常进入系统，影响 运行，适用于小型系统 （2）机械回水低压蒸汽采暖系统 特点：凝结水靠水泵动力送回热源 工作原理：图4-3中供式机械回水 优缺点：消耗电能，但热源可不低设，系统作用半径大，适用于较大型系统 2.低压蒸汽采暖系统的设计要点 与其水采暖水力计算有类似和不同，压力低，密度变化不大，不考虑密度变化与热水相
第十章 蒸汽动力循环 蒸汽动力装置：是实现热能→机械能的动力装置之一。 工质 ：水蒸汽。 用途 ：电力生产、化工厂原材料、船舶、机车等动力上的应用。 本章重点： 1、蒸汽动力装置的基本循环 朗肯循环 匀速 回热循环 2、蒸汽动力装置循环热效率分析 y T 的计算公式 y T 的影响因素分析 y T 的提高途径 10-1 水蒸气作为工质的卡诺循环 热力学第二定律通过卡诺定理证明了在相同的温度界限间，卡诺循环的热效率最高，但实际上存在种种困难和不利因素，使得实际循环（蒸汽动力循环）至今不能采用卡诺循环但卡诺循环在理论上具有很大的意义。 二、为什么不能采用卡诺循环 若超过饱和区的范围而进入过热区则不易保证定温加热和定温放热，即不能按卡诺循环进行。 1-2 绝热膨胀（汽轮机） 2-C 定温放热（冷凝汽） 可以实现 5-1 定温加热（锅炉） C-5 绝热压缩（压缩机） 难以实现 原因：2-C 过程压缩的工质处于低干度的湿汽状态 1、水与汽的混合物压缩有困难，压缩机工作不稳定，而且3点的湿蒸汽比容比 水大的多'23νν>' 2 32000νν≈需比水泵大得多的压缩机使得输出的净功大大 p v
减少，同时对压缩机不利。 2、循环仅限于饱和区，上限T1受临界温度的限制，即使是实现卡诺循环，其理论效率也不高。 3、膨胀末期，湿蒸汽所含的水分太多不利于动机 为了改进上述的压缩过程人们将汽凝结成水，同时为了提高上 限温这就需要对卡诺循环进行改进，温度采用过热蒸汽使T1高于临界温度，改进的结果就是下面要讨论的另一种循环—朗肯循环。 10-2 朗肯循环 过程： 从锅炉过热器与出来的过热蒸汽通过管道进入汽轮机T，蒸汽部分热能在T 中转换为机械带动发电机发电，作了功的低压乏汽排入C，对冷却水放出γ，凝结成水，凝结成的水由给水泵P送进省煤器D′进行预热，然后在锅炉内吸热汽化，饱和蒸汽进入S继续吸热成过热蒸汽，过程可理想化为两个定压过程，两个绝热过程—朗诺循环。 1-2 绝热膨胀过程，对外作功 2-3 定温（定压）冷凝过程（放热过程） 3-4 绝热压缩过程，消耗外界功 4-1 定压吸热过程，（三个状态） 4-1过程：水在锅炉和过热器中吸热由未饱和水变为过热蒸汽过程中工质与外界无技术功交换。 1-2过程：过热蒸汽在汽抡机中绝热膨胀，对外作功，在汽轮机出口工质达到低压低温蒸汽状态称乏汽。 2-3过程：在冷凝器中乏汽对冷却水放热凝结为饱和水。 3-4过程：水泵将凝结水压力提高，再次送入锅炉，过程中消耗外功。
主蒸汽温度调节 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
主蒸汽温度调节 过热器系统按蒸汽流向可分为四级：顶棚及包墙过热器、分隔屏过热器、后屏过热器及末级过热器，其中主受热面为分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器。分隔屏和后屏过热器布置在炉膛的上部，主要吸收炉膛内的辐射热量；末级过热器布置在水平烟道、炉膛后墙水冷壁垂帘管之后，受热面呈逆流布置，靠对流传热吸收热量。过热器系统的汽温调节，采用水煤比粗调，两级四点喷水减温细调，并将后屏出口集箱的两根引出管进行左右交叉后连接到末过进口集箱上，以减少左右侧汽温偏差。 由于影响汽温的因素多，影响过程复杂多变，调节过程惯性也大，这就要求汽温调节应勤分析、多观察，树立起超前调节的思想。在机组负荷发生变化时，应加强对汽温的监视与调整，分析其影响因素与变化的关系，摸索出汽温调节的一些经验，来指导我们的调整操作。 主汽温度的调节分为烟气侧的调节和蒸汽侧的调节。烟气侧的调节主要通过控制烟气温度和流量的方法来对汽温进行调节，对以对流换热为主的末级过热器影响较大，但烟气侧的调节惯性大、延迟大；蒸汽侧的调节主要是通过改变水煤比、减温水量来调节，对主蒸汽温度的调节相对比较灵敏。 下面是对一些典型工况进行分析： 一、正常运行中的汽温调节 正常运行时，主要是通过两级减温器来调节主蒸汽温度。第一级喷水减温器设在分隔屏出口，用以保护后屏不超温，作为过热器
温的粗调；第二级喷水减温器设在后屏出口，作为细调，一级和二级喷水减温控制系统均系串级控制系统。一级喷水减温控制系统调节的主参数为后屏出口温度，副参数为一级减温器出口温度（作为前馈信号）。二级喷水减温控制系统的被控对象为末过出口温度，副参数为二级减温器出口温度（作为前馈信号）。由于两级减温器调门的开度与正参数不是成比例关系，因此正常运行时应保持减温器具有一定的开度。对#6炉来说，众多因素的影响使得分隔屏出口的温度存在偏差，A侧的温度明显比B侧要高，所以A侧的一级减温水调门更应该有一定的开度，以防止煤量发生变化时，主蒸汽温度上升的较快，而导致减温水调门跟踪不上.当然，这里所说的开度是相对的，对B侧来说由于温度较低，调门就可以跟得上温度的变化。 在机组正常运行时，应加强对各级减温器后温度的监视，并做到心中有数，以便在汽温异常时作为调整的参考，避免汽温大幅度波动。 二、变工况时汽温的调节。 机组变工况时气温波动大，影响因素众多，应在操作过程中分清主次因素，对症下药，及早动手，提前预防，必要时采取过调手段处理，不可贻误时机，酿成汽温事故。 变工况时汽温的变化主要是锅炉的燃烧负荷与汽轮机的机械负荷不匹配所造成的。一般情况下，当锅炉的热负荷大于汽轮机的机械负荷时，汽温为上升趋势，两者的差值越大，汽温的上升速度越
主蒸汽温度过高或过低对汽机有什么危害！ 汽温、汽压异常对设备的危害 在汽轮机运行中，初终汽压、汽温、主蒸汽流量等参数都等于设计参数时，这种运行工况称为设计工况，此时的效率最高，所以又称为经济工况。运行中如果各种参数都等于额定值，则这种工况称为额定工况。目前大型汽轮机组的热力计算工况多数都取额定工况，为此机组的设计工况和额定工况成为同一个工况。在实际运行中，很难使参数严格地保持设计值，这种与设计工况不符合的运行工况，称为汽轮机的变工况。这时进入汽轮机的蒸汽参数、流量和凝结器真空的变化，将引起各级的压力、温度、焓降、效率、反动度及轴向推力等发生变化。这不仅影响汽轮机运行的经济性，还将影响汽轮机的安全性。所以在日常运行中，应该认真监督汽轮机初、终参数的变化。 1、主蒸汽压力升高 当主蒸汽温度和凝结器真空不变，而主蒸汽压力升高时，蒸汽在汽轮机内的焓降增大，末级排汽湿度增加。 主蒸汽压力升高时，即使机组调速汽阀的总开度不变，主蒸汽流量也将增加，机组负荷则增大，这对运行的经济性有利。但如果主蒸汽压力升高超出规定范围时，将会直接威胁机组的安全运行。因此在机组运行规程中有明确规定，不允许在主蒸汽压力超过极限数值时运行。主蒸汽压力过高有如下危害： （1）主蒸汽压力升高时，要维持负荷不变，需减小调速汽阀的总开度，但这只能通过关小全开的调速汽阀来实现。在关小到第一调速汽阀全开，而第二调速汽阀将要开启时，蒸汽在调节级的焓降最大，会引起调节级动叶片过负荷，甚至可能被损伤。 （2）末级叶片可能过负荷。主蒸汽压力升高后，由于蒸汽比容减小，即使调速汽阀开度不变，主蒸汽流量也要增加，再加上蒸汽的总焓降增大，将使末级叶片过负荷，所以，这时要注意控制机组负荷。 （3）主蒸汽温度不变，只是主蒸汽压力升高，将使末几级的蒸汽湿度变大，机组末几级的动叶片被水滴冲刷加重。 （4）承压部件和紧固部件的内应力会加大。主蒸汽压力升高后，主蒸汽管道、自动主汽阀及调速汽阀室、汽缸、法兰、螺栓等部件的内应力都将增加，这会缩短其使用寿命，甚至造成这些部件受到损伤。 由于主蒸汽压力升高时会带来许多危害，所以当主蒸汽压力超过允许的变化范围时，不允许在此压力下继续运行。若主蒸汽压力超过规定值，应及时联系锅炉值班员，使它尽快恢复到正常范围；当锅炉调整无效时，应利用电动主闸阀节流降压。如果采用上述降压措施后仍无效，主蒸汽压力仍继续升高，应立即打闸停机。 2、主蒸汽压力下降 当主蒸汽温度和凝结器真空不变，主蒸汽压力降低时，蒸汽在汽轮机内的焓降要减少，蒸汽比容将增大。此时，即使调速汽阀总开度不变，主蒸汽流量也要减少，机组负荷降低；若汽压降低过多时，机组带不到满负荷，运行经济性降低；这时调节级焓降仍接近于设计值，而其它各级焓降均低于设计值，所以对机组运行的安全性没有不利影响。如果主蒸汽压力降低后，机组仍要维持额定负荷不变，就要开大调速汽阀增加主蒸汽流量，这将会使汽轮机末几级特别是最末级叶片过负荷，影响机组安全运行。当主蒸汽压力下低超过允许值时，应尽快联系锅炉值班员恢复汽压；当汽压降低至最低限度时，应采用降低负荷和减少进汽量的方法来恢复汽压至正常，但要考虑满足抽汽供热汽压和除氧器用汽压力，不要使机组负荷降得过低。 3、主蒸汽温度升高 在实际运行中，主蒸汽温度变化的可能性较大，主蒸汽温度变化对机组安全性、经济性
引言 随着科学技术的发展，自动控制在现代工业中起着主要的作用，目前已广泛应用于工农业生产及其他建设方面。生产过程自动化是保持生产稳定、降低成本、改善劳动成本、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。可以说，自动化水平是衡量一个国家的生产技术和科学水平先进与否的一项重要标志。电力工业中电厂热工生产过程自动化技术相对于其他民用工业部门有较长的历史和较高的自动化水平，电厂热工自动化水平的高低是衡量电厂生产技术的先进与否和企业现代化的重要标志。 本次毕业设计的主要是针对单元机组汽温控制系统的设计。锅炉汽温控制系统主要包括过热蒸汽和再热蒸汽温度的调节。主蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。过热蒸汽温度控制的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。一般规定过热器的温度与规定值的暂时偏差不超过±10℃，长期偏差不超过±5℃。 如果过热蒸汽温度偏低，则会降低电厂的工作效率，据估计，温度每降低5℃，热经济性将下降约1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽温度升高，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。一般规定过热汽温下限不低于其额定值10℃。通常，高参数电厂都要求保持过热汽温在540℃的范围内。 由于汽温对象的复杂性，给汽温控制带来许多的困难，其主要难点表现在以下几个方面： （1）影响汽温变化的因素很多，例如，蒸汽负荷、减温水量、烟气侧的过剩空气系数和火焰中心位置、燃料成分等都可能引起汽温变化。 （2）汽温对象具有大延迟、大惯性的特点，尤其随着机组容量和参数的增加，蒸汽的过热受热面的比例加大，使其延迟和惯性更大，从而进一步加大了汽温控制的难度。 （3）汽温对象在各种扰动作用下（如负荷、工况变化等）反映出非线性、时变等特性，使其控制的难度加大。
钢铁公司蒸汽使用管理暂行规定 第一章总则 第一条为了强化公司（以下简称公司）蒸汽管理，合理使用能源，提高能源使用效率，降低能耗，确保公司生产、生活稳定和谐，特制定本暂行规定。 第二条蒸汽系统包括炼铁厂100t/h 锅炉生产的中温中压蒸汽、能源中心20t/h和6t/h 锅炉生产的低温低压蒸汽，炼钢、烧结、竖炉等产生的低压余热蒸汽，以及通过汽-水换热等方式供应的低温余热水。 第三条蒸汽使用单位包括各生产厂、办公及生活区。 第四条本暂行规定适用于公司所属各生产厂、处室。 第二章职责和分工 第五条能源中心行使以下蒸汽专业管理职责： 1、负责编制和完善公司蒸汽系统发展规划； 2、负责制定蒸汽的月、季、年供需计划及消耗定额； 3、负责20t/h 和6t/h锅炉的蒸汽生产组织，1#、2#、3#换热站及道北住宿区 换热站的日常生产管理，以及各生产厂、办公生活区的日常生活和冬季采暖的蒸汽供应； 4、负责公司生产、生活所需蒸汽主管网的日常检查及维护； 5、负责公司余热蒸汽及余热水的的综合利用和管理； 6、负责公司节约蒸汽的新技术、新设备、新材料的推广； 7、负责公司内部新增用户的蒸汽审批、检查； 8、暂时负责公司蒸汽生产、余热回收及蒸汽消耗的厂际之间计量，以及所辖区域的计量仪表的日常维护工作； 9、负责公司日常蒸汽专业联查、考核等。 第六条设备处负责蒸汽仪表的选型及校验工作。
第七条保管等工作。 第八条供应处负责蒸汽系统管材、阀门、计量仪表等的采购、验收及入库炼钢厂、炼铁厂、烧结厂等是蒸汽生产单位，负责向公司低压蒸汽 管网提供质量合格（温度大于150℃、压力大于0.2MPa）的蒸汽及余热蒸汽,保 证公司生产、生活蒸汽需要。 第九条各生产厂、办公生活区是蒸汽使用单位，负责所属区域的蒸汽管网的检查和维护，并按公司下达的消耗定额合理使用蒸汽。 第三章蒸汽的生产、使用和回收管理 第十条能源中心依据公司的生产经营计划、设备检修计划编制公司蒸汽供需计划及消耗定额。 第十一条能源中心按月度供需计划组织蒸汽生产、供应，保证各主要工序生产用蒸汽及办公、生活采暖需要。 第十二条日常生产中出现的暂时性在线供需矛盾，或者因某些特殊原因（如设备故障及其他突发事件等）导致蒸汽供应和生产需求发生矛盾时，由公司 生产调度根据当时的情况进行协调和调整；当蒸汽主管网压力波动较大时，由 调度及时通知有关用户。 第十三条炼铁厂、炼钢厂、烧结厂等蒸汽生产或余热回收单位要提供参数合格（压力、温度）的并网蒸汽，在冬季取暖期余热蒸汽压力要保证0.3MPa 以上，如无特殊情况不允许自行安排蒸汽放散。 第十四条当外网蒸汽压力较低时，由公司生产调度根据实际情况安排 20t/h锅炉生产，或者炼铁厂100t/h 锅炉（提产）生产蒸汽补充，保证生产、生活 用汽需要。 第十五条因检修需停、供生产蒸汽时，各生产厂需提前通知生产调度、能源中心；经确认后，方可使用蒸汽。