蒸汽的有效利用

　　蒸汽是鍋爐的產(chǎn)品，應(yīng)嚴(yán)格按計(jì)劃使用。在有多臺(tái)鍋爐的鍋爐房，每臺(tái)鍋爐負(fù)荷(供汽量)的分配應(yīng)按機(jī)組總效率高的原則分配。鍋爐負(fù)荷先由效率高的鍋爐承擔(dān)，至滿負(fù)荷后，再由效率低的鍋爐承擔(dān)負(fù)荷。

　　1)為有效利用蒸汽，在各種情況下均不應(yīng)將高壓蒸汽白白地膨脹為低壓蒸汽而未得到功的利用。

　　2)加裝排污擴(kuò)容器或換熱器回收利用鍋爐排污，并控制其排污量在5%以下，佳為2%。

　　3)利用擴(kuò)容器回收疏水器的熱量，保持疏水器正常工作。

　　4)疏水器里的蒸汽凝結(jié)水，水質(zhì)好，是優(yōu)質(zhì)鍋爐給水，回收后可節(jié)省水處理費(fèi)用。

　　5)防止各種管道、閥門(mén)漏汽漏水，總泄量不超過(guò)2～3%。

　　6)回收各種余熱和廢熱。

　　管道保溫

　　蒸汽管道、熱水管道及各種用熱設(shè)備都會(huì)向周?chē)目諝馍⑹崃?，另外為了安全的目的，必須?duì)輸汽、水管道進(jìn)行保溫處理。

　　保溫用絕熱材料應(yīng)符合以下要求：

　　1)導(dǎo)熱系數(shù)低、絕熱性能好。導(dǎo)熱系數(shù)λ<0.12千卡/米.時(shí).℃

　　2)管內(nèi)介質(zhì)達(dá)到高溫度時(shí)，性能仍較穩(wěn)定，而且機(jī)械性能良好，一般抗壓強(qiáng)度不低于3公斤/厘米2。

　　3)當(dāng)熱介質(zhì)溫度大于120℃時(shí)，保溫材料不應(yīng)含有有機(jī)物和可燃物。只有當(dāng)介質(zhì)溫度在80℃以下時(shí)，保溫材料內(nèi)可含有有機(jī)物。

　　4)保溫材料要求吸濕性小，對(duì)管壁無(wú)腐蝕，易于制造成型，便于安裝。

　　為減少蒸汽管道的散熱損失，應(yīng)盡可能采用小的管徑，并縮短輸送距離，同時(shí)應(yīng)使其壓降較小。在輸送蒸汽前將汽壓降低到低必須的數(shù)值。如壓降較大，則應(yīng)利用其作功。對(duì)于動(dòng)力裝置，應(yīng)采用高溫高壓蒸汽。對(duì)供熱設(shè)備和管道進(jìn)行良好的保溫是重要的節(jié)能措施。

　　熱水供暖

　　除了生產(chǎn)工藝必須使用蒸汽以外，對(duì)于供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng)等應(yīng)采用熱水供熱。其主要優(yōu)點(diǎn)是：

　　1)熱水供暖可以節(jié)約大量燃料(相比于蒸汽)，約20～40%。因?yàn)樗鼪](méi)有凝結(jié)水和二次蒸發(fā)損失。其次，熱水供暖管道散熱損失小。蒸汽供暖管道漏汽損失較大。蒸汽鍋爐需要連續(xù)和定期排污，而熱水鍋爐只需少量的定期排污。后，熱水供暖可根據(jù)室外環(huán)境溫度的變化，靈活地對(duì)熱水進(jìn)行質(zhì)量調(diào)節(jié)，達(dá)到既節(jié)約燃料又保證供熱質(zhì)量的要求。

　　2)高溫?zé)崴┡到y(tǒng)的維修費(fèi)用比蒸汽供暖低。實(shí)踐證明，熱水供暖系統(tǒng)維修費(fèi)用只是蒸汽供暖系統(tǒng)的1/3，維修人員可相應(yīng)地減少一半。

　　3)熱水供暖熱半徑大，可達(dá)幾十公里，而蒸汽供暖受管道阻力損失限制，一般僅為2～3公里。

　　4)高溫水供暖適合于區(qū)域性供熱事業(yè)的發(fā)展。而采用區(qū)域性集中供熱不僅可以節(jié)約大量燃料，又可減少鍋爐對(duì)大氣環(huán)境的污染。

　　熱水采暖的缺點(diǎn)是外部管網(wǎng)的投資比蒸汽供暖要大，尤其是供水和回水的溫差較少時(shí)更為顯著。熱水采暖循環(huán)泵的容量大，消耗電能多，增加了運(yùn)行費(fèi)用。由于水的比重大，對(duì)于地形高度差大的地區(qū)以及高層建筑中會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的重位壓差，給系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行帶來(lái)了很大的復(fù)雜性。但是從全面衡量，熱水供暖經(jīng)濟(jì)效益顯著，因此，應(yīng)大力發(fā)展熱水供暖，在區(qū)域鍋爐房安裝高效率大容量的熱水鍋爐。

　　區(qū)域鍋爐房集中供熱

　　我國(guó)供熱系統(tǒng)基本上是采用小鍋爐分散供熱的方式，鍋爐效率低、能源利用率差、環(huán)境污染嚴(yán)重，而采用具有規(guī)模和場(chǎng)地的選擇比較靈活、以及不定因素少、投資少、建設(shè)周期短、能較快發(fā)揮投資效益的區(qū)域鍋爐房集中供熱可節(jié)省燃料，提高能源的利用率。區(qū)域鍋爐房集中供熱就是用高效率大容量鍋爐代替分散小鍋爐的一種集中供熱方式。集中供熱就是由一個(gè)大型的熱源通過(guò)熱力管網(wǎng)向一個(gè)或幾個(gè)較大區(qū)域或工業(yè)企業(yè)供熱的方式。它由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶組成。

　　集中供熱的熱效率由鍋爐、管道和熱網(wǎng)三部分效率組成。由于鍋爐熱效率提高所獲得的效益足以補(bǔ)嘗熱網(wǎng)系統(tǒng)輸送熱量所產(chǎn)生的損失時(shí)，就開(kāi)始節(jié)省燃料。區(qū)域鍋爐房節(jié)能的關(guān)鍵是要采用高效率的鍋爐代替分散低效率的小鍋爐，因此，區(qū)域鍋爐房的容量不能太小，至少應(yīng)有容量不少于10t/h兩臺(tái)，即供熱量應(yīng)在50GJ/h以上，相應(yīng)的供暖面積應(yīng)在20萬(wàn)平方米以上。

　　熱電聯(lián)產(chǎn)

　　凝汽式發(fā)電廠的主要熱損失是汽輪排汽的熱量在凝汽器中被冷卻水帶走，無(wú)法加以利用，這部分熱損失通常占40%—60%，因而使凝汽式電廠的效率不高。如果采用熱電聯(lián)產(chǎn)方式，將汽輪機(jī)的排汽或抽汽用于供熱，可大大減少汽輪機(jī)的排汽損失，同時(shí)用高效率大容量的鍋爐代替低效率小鍋爐，可使能源利用率大大提高，因此能取得很大的經(jīng)濟(jì)效益。可采用建設(shè)大型熱電廠、凝汽式電廠改造供熱及企業(yè)自備中小型熱電廠等熱電聯(lián)產(chǎn)方式。

　　在工業(yè)集中的地區(qū)可以建設(shè)大型熱電廠，在采暖熱負(fù)荷大的北方大中城市可以建設(shè)供暖熱電廠，在供暖季節(jié)按熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行，在非供暖季節(jié)按凝汽方式運(yùn)行。對(duì)有凝汽式機(jī)組，可采用冷凝器低真空運(yùn)行或在汽輪機(jī)高低壓缸連通管上打孔抽汽的辦法供熱，可取得顯著的節(jié)能效果。

　　對(duì)于不具備由中心熱電廠供熱的大中型企業(yè)，當(dāng)具有連續(xù)穩(wěn)定的用汽量在20t/h以上時(shí)，一般均有建立自備熱電廠的條件。這類(lèi)企業(yè)可以選擇20t/h次中壓鍋爐式或35t/h中壓及次高壓鍋爐，1.5MW或3MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組，建立以供熱為主，發(fā)電為輔的自備熱電廠，可取得很大的經(jīng)濟(jì)效益。與分散的小型工業(yè)鍋爐相比，由于鍋爐熱效率提高，熱電聯(lián)產(chǎn)的燃料消耗與小型鍋爐相當(dāng)。在同樣的供熱條件下，利用熱電聯(lián)產(chǎn)，可獲得額外的電能。

　　裕壓發(fā)電

　　在印染、紡織、制糖、造紙、化肥、化工等許多行業(yè)，大量需要工藝用汽，但所需壓力不高，一般小于3×105Pa，而熱源供汽，包括自備鍋爐供汽或熱電廠供汽，其壓力較高，多在13×105Pa以上，因此在供汽與用汽設(shè)備之間存在一定的壓差，利用這一壓差發(fā)電的方式叫裕壓發(fā)電。它是將熱源供給的蒸汽先進(jìn)入背壓汽輪機(jī)發(fā)電，再將其排汽供用熱設(shè)備使用，這樣可使熱能得充分利用，因而提高了能源利用率。

　　熱管換熱器回收鍋爐煙道預(yù)熱

　　熱管是一種高效傳熱元件，由熱管組成的換熱器體積小、重量輕、傳熱功率大，流動(dòng)阻力小等許多優(yōu)點(diǎn)。熱管換熱器屬于熱流體互不接觸的表面式換熱器，作為工業(yè)鍋爐的尾部受熱面，可充分利用鍋爐的排煙余熱，提高鍋爐效率，節(jié)約能源?？捎米鳛闊峁芸諝忸A(yù)熱器、熱管式省煤器和熱管式熱水器。熱管式空氣預(yù)熱器用來(lái)加熱燃燒用的空氣，不僅可以降低排煙損失，而且采用熱空氣可大大加強(qiáng)燃燒，能有效地降低灰渣含炭量和化學(xué)不完全燃燒損失，因此可大大提高工業(yè)鍋爐效率。熱管省煤器用來(lái)加熱鍋爐給水，熱管熱水器用來(lái)加熱生產(chǎn)和生活用的熱水，都可以提高能源的利用率，應(yīng)用也很普遍。

　　蒸汽蓄熱器

　　蒸汽蓄熱器是利用水的蓄熱能力把熱能儲(chǔ)存起來(lái)的一種裝置，它是由蓄熱器本體和控制蒸汽進(jìn)出自動(dòng)調(diào)節(jié)閥兩個(gè)主要部分組成的。蓄熱器的原理是以熱水為介質(zhì)來(lái)儲(chǔ)存熱能的壓力容器。在用氣負(fù)荷有波動(dòng)的情況下，利用蓄熱器充熱和放熱作用，調(diào)節(jié)負(fù)荷需要，保持鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到節(jié)約燃料，提高鍋爐效率的目的。

　　當(dāng)蒸汽使用量不大時(shí)，將剩余蒸汽以通過(guò)噴嘴進(jìn)入容器，使蓄熱器內(nèi)的水溫和壓力逐漸上升，直到額定壓力下的飽和溫度，完成熱能的儲(chǔ)存。當(dāng)蒸汽使用量增大時(shí)，就由蓄熱器供汽，蓄熱器內(nèi)的壓力就下降。蓄熱器的工作壓力受鍋爐壓力的限制，當(dāng)鍋爐額定壓力與汽壓有很大的壓差時(shí)，蓄熱器單位容積所產(chǎn)生的蒸汽量就多，使用蓄熱器的經(jīng)濟(jì)效益就高。在采用蓄熱器時(shí)，宜選用工作壓力較高的鍋爐，用汽部門(mén)按不同壓力分類(lèi)，分別配置蒸汽管路，以提高蓄熱器工作的經(jīng)濟(jì)性。

　　總結(jié)

　　綜上所述，工業(yè)鍋爐的節(jié)能有系統(tǒng)節(jié)能、軟件節(jié)能與硬件節(jié)能相結(jié)合等措施。我們要有效地利用蒸汽，回收和利用余熱蒸汽。對(duì)各種管道進(jìn)行保溫，利用熱管換熱器、蒸汽蓄熱器等裝置進(jìn)行節(jié)能。采用熱水鍋爐供暖、區(qū)域鍋爐房集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)和裕壓發(fā)電等方式提高能源的利用率，可取得很大的經(jīng)濟(jì)效益。這里只是簡(jiǎn)單介紹一些基本和常見(jiàn)的節(jié)能措施，還有很多節(jié)能措施等待我們?nèi)パ芯亢屠谩Ｖ灰嬲匾暷茉吹墓?jié)約和合理利用，采取各種有效措施，就可不斷地提高工業(yè)鍋爐的能源利用率，使有限的能源，發(fā)揮更大的作用，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

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