如何最能節約有效的選擇熱力能源設備？——諾貝思蒸汽專家詳解蒸汽發生器的選用

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

根據用汽設備需要確定小時耗氣量，但應考慮到負荷的波動。發生器的經濟負荷，也就是能處于較高效率下的負荷區，大約相當于額定負荷的80%~100%。發生器短期超負荷能力，一般不超過額定蒸發量的110%。每小時的耗汽量，通常按經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展規模而選用太大的發生器，將使運行經濟性降低。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生器規格。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，提高日后運行的經濟性。

每小時用汽量確定后，選用幾臺發生器來滿足所需呢？第一，凡用一臺發生器滿載運行能滿足需要時，絕不要使用兩臺發生器在較低負荷下運行。通常，發生器的蒸發量越大，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臺發生器。第二，在不同季節蒸汽負荷相差較大時，應選用不同額定蒸發量的幾臺發生器。

當根據用汽用熱設備和生產工藝的要求，確定選用蒸汽發生器的蒸汽參數時，情況往往是復雜的。

不同用汽用熱設備所要求的蒸汽參數相差甚大時，一般都按高參數選用。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，使用蒸汽的壓力只需2bar（2kgf/cm²）左右，而發生器的額定工作壓力常在12.5bar （13kgf/cm²）。如果發生器降壓運行，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，也是不經濟的。在這種情況下，最好考慮選用背壓式汽輪發電機組。較高壓力的蒸汽先通過汽輪機發電，然后利用汽輪機的背壓排汽，供生產和生活之用。這就是通常所說的“小發電”。對此，發生器必須提供過熱蒸汽。配背壓式汽輪發電機組的供汽參數，通常選用12.5bar（13kgf/cm²）、300℃~350℃，或用25.0bar（25kgf/cm²）、400℃。同時，發生器給水和爐水的品質，也必須符合發電設備的運行要求。不宜或無法配用背壓式汽輪發電機組時，發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的飽和蒸汽發生器，而不能選用低壓力的過熱蒸汽發生器。

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