變壓式蒸汽蓄熱器蒸汽的充熱過(guò)程

變壓式蒸汽蓄熱器蒸汽的充熱過(guò)程

1增加蓄熱器蒸汽裝置由于普通鍋爐的總蓄熱有限，當(dāng)蒸汽負(fù)荷達(dá)到高峰或低時(shí)，燃燒環(huán)境不穩(wěn)定，供水量上升，產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量往往會(huì)下降。因此,可在供汽系統(tǒng)中設(shè)置蓄熱器(蒸汽)裝置,使鍋爐連續(xù)地按滿負(fù)荷或某一負(fù)荷穩(wěn)定地運(yùn)行。當(dāng)外界用汽負(fù)荷低,鍋爐供汽量多時(shí),蒸汽蓄熱器就將熱能儲(chǔ)存于蓄熱裝置中;在發(fā)生高峰負(fù)荷,鍋爐供汽量不足時(shí),蓄熱裝置就釋放出所蓄熱能以補(bǔ)充不足。這樣,就使鍋爐負(fù)荷不必隨用汽負(fù)荷波動(dòng)而變化,使鍋爐在穩(wěn)定的燃燒工況下達(dá)到最佳運(yùn)行狀況。2蒸汽蓄熱裝置的原理和結(jié)構(gòu)2.1飽和水的形成在壓力容器中貯存水,將蒸汽通入水中,使容器內(nèi)水的溫度和壓力升高,形成具有一定壓力的飽和水;而在容器內(nèi)壓力下降的條件下,飽和水成為過(guò)熱水,并立即沸騰蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽。2.2蒸發(fā)量對(duì)汽的需求它是鋼制圓柱形壓力容器,外壁敷有保溫層。容器內(nèi)部裝有充蒸汽的分配總管和支管,支管末端裝有蒸汽噴頭,噴頭外圍裝有水流循環(huán)筒,容器壁上有蒸汽入口和出口、入孔、進(jìn)水口,其底部裝有排水口和定位支座。變壓式蒸汽蓄熱器的結(jié)構(gòu)及流程見(jiàn)圖1。水面以上為蒸汽空間。在供汽鍋爐按一定的蒸發(fā)量穩(wěn)定地運(yùn)行時(shí),如用汽負(fù)荷小于鍋爐蒸發(fā)量,多余的蒸汽便經(jīng)充熱蒸汽入口止回閥、截止閥而進(jìn)入蒸汽蓄熱器中的蒸汽分配總管和支管,最后通過(guò)蒸汽噴嘴向上擴(kuò)散到水中,變成凝結(jié)水,同時(shí)釋放出熱量,使容器內(nèi)壓力和溫度升高,并使水的焓值升高到與容器內(nèi)壓力相對(duì)應(yīng)的飽和水的焓值。這就是蓄熱器的充熱過(guò)程,當(dāng)用汽負(fù)荷大于鍋爐蒸發(fā)量時(shí),蒸汽蓄熱器的送汽母管中壓力下降,蓄熱器內(nèi)壓力大于供汽母管中的壓力,于是蓄熱器汽空的蒸汽立即頂開(kāi)排汽止回閥而流往送汽母管,同時(shí),容器內(nèi)飽和水的壓力下降,使水溫高于降壓后飽和水的溫度而成為過(guò)熱水,形成剩余熱量,過(guò)熱水迅速蒸發(fā),產(chǎn)生飽和蒸汽流出蓄熱器送往熱用戶,補(bǔ)充鍋爐直接供汽的不足。這就是蒸汽蓄熱器的放熱過(guò)程。3鍋爐汽量與熱用戶用汽量平衡例如,在某蒸汽蓄熱器與供汽鍋爐并聯(lián)的供熱系統(tǒng)中,在供汽母管上裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,鍋爐額定蒸發(fā)量為10t/h,壓力為1.3MPa。當(dāng)?shù)蛪簾嵊脩舻挠闷繛?0t/h、壓力為0.29MPa,鍋爐供汽量與熱用戶用汽量基本平衡,無(wú)蒸汽進(jìn)出蒸汽蓄熱器。當(dāng)用汽量下降到5t/h時(shí),因鍋爐仍按10t/h蒸發(fā)量運(yùn)行,多余約5t/h蒸汽便流入蒸汽蓄熱器蓄存。當(dāng)用汽量增加到15t/h時(shí),單由鍋爐供汽已不夠,供汽母管中壓力下降,于是蒸汽蓄熱器內(nèi)的高壓熱水迅速蒸發(fā),輸出蒸汽以補(bǔ)充鍋爐供汽的不足。蒸汽蓄熱器發(fā)揮了在供熱系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用,消除了用汽負(fù)荷波動(dòng)對(duì)鍋爐的不利影響,使鍋爐在穩(wěn)定的負(fù)荷下運(yùn)動(dòng),同時(shí)保持供汽壓力穩(wěn)定,有利于生產(chǎn)工藝順利進(jìn)行。4蒸汽蓄熱裝置的范圍(1)適用于用負(fù)荷變化較大的加熱系統(tǒng)主要目的是穩(wěn)定供汽鍋爐的供汽壓力,從而提高供汽品質(zhì)和鍋爐熱效率。(2)應(yīng)用于具有巨大延遲的加熱系統(tǒng)對(duì)于瞬時(shí)耗汽量極大的供熱系統(tǒng),可采用容量小的鍋爐配以足夠容量的蒸汽蓄熱器,就可節(jié)省初次投資,保證供汽。(3)它適用于用于切斷或破壞流量波動(dòng)的加熱系統(tǒng)在汽源供汽不連續(xù)或流量波動(dòng)大的供熱系統(tǒng),裝用蒸汽蓄熱器后可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)供汽。(4)它適用于隨時(shí)需要儲(chǔ)存蒸汽的地方蒸汽蓄熱器作為一種熱力設(shè)備,它可以隨時(shí)把暫時(shí)用不完的多余蒸汽儲(chǔ)存起來(lái),當(dāng)熱用戶遇到正常供汽中斷時(shí),可供緊急用汽。5按負(fù)荷交替產(chǎn)生的負(fù)荷(1)用汽負(fù)荷頻繁波動(dòng),這種波動(dòng)具有一定的周期性或呈現(xiàn)最大負(fù)荷與最小負(fù)荷交替出現(xiàn)的狀況。(2)汽源壓力必須高于部分或全部用汽設(shè)備所需的壓力,這種壓差越大,蓄存一定蒸汽量的蒸汽蓄熱器的容積就越小。(3)汽源的供汽能力必須略大于一晝夜的平均用汽負(fù)荷。(4)具有裝設(shè)蒸汽蓄熱器的場(chǎng)地。6經(jīng)濟(jì)效益作用在鍋爐供熱系統(tǒng)中裝用蒸汽蓄熱器后,經(jīng)濟(jì)效益很顯著,它不僅能提高鍋爐供熱效率,節(jié)省鍋爐燃料,而且由于供汽壓力穩(wěn)定而相對(duì)穩(wěn)定了生產(chǎn)工藝過(guò)程。(1)空氣量對(duì)煙氣蒸發(fā)量的影響一般情況下,鍋爐按額定蒸發(fā)量穩(wěn)定地運(yùn)行時(shí)效率最高,鍋爐負(fù)荷頻繁波動(dòng)時(shí)熱效率最低。鍋爐負(fù)荷隨用汽負(fù)荷波動(dòng)時(shí),鍋爐燃料與所需空氣量難以迅速調(diào)節(jié)達(dá)到平衡。當(dāng)空氣量過(guò)多時(shí),排煙熱損失增加,當(dāng)空氣量不足時(shí),燃燒不完全,熱損失也增加。兩者都造成熱損失,使鍋爐熱效率降低。使用蓄熱器后,蒸發(fā)量基本穩(wěn)定。這就避免了燃燒工況不穩(wěn)定產(chǎn)生的熱損失,一般可節(jié)省燃料5%左右,有時(shí)超過(guò)10%。(2)鍋爐容量的確定鍋爐配以蒸汽蓄熱器后,在鍋爐房設(shè)計(jì)中,鍋爐容量的確定不必按最大用汽量計(jì)算,可按平均用汽量計(jì)算。這樣,鍋爐的總?cè)萘烤湍軠p少,可節(jié)省人員、能源和運(yùn)行費(fèi)用。(3)燃料調(diào)濕未用蒸汽蓄熱器時(shí),由于負(fù)荷波動(dòng),有時(shí)趕火,猛加燃料;有時(shí)壓火,爐膛溫度下降,這樣易使?fàn)t墻耐火砌體開(kāi)裂。如爐內(nèi)燃燒不盡,火焰延伸,可使蒸汽過(guò)熱器或?qū)α鞴苁慕饘俪瑴?易生故障。(4)有利于環(huán)境保護(hù)鍋爐按一定的負(fù)荷穩(wěn)定地運(yùn)行,燃燒工