王俊鹏

摘 要：使用过热蒸汽进行长途管道运输，到达用户后，通过减温降压设备控制压力、温度等参数，最大程度利用蒸汽热量加热生产料液。

关键词：过热蒸汽；汽化潜热；压力；温度

化工生产中，锅炉产出蒸汽主要用于冬季供暖、加热原料，这两者都是利用蒸汽的热量属性，如何降低蒸汽成本、减少运输损失、提高换热效率成了企业追求的目标之一，本文从锅炉产出的过热蒸汽压力着手，探究其在运输和使用方面来寻求节约能源的途径。

锅炉产出的蒸汽为过热蒸汽，从理论上讲，锅炉长期降压运行对蒸汽品质会造成一定不良后果，比如影响蒸汽品质、运输损失加大等，但是压力降低，对运输管网的选材要求也会降低，大大降低管网的造价。所以化工企业使用蒸汽也不是压力越高越好，所以笔者认为锅炉应在适当的工作压力下运行，并运输，到达用户端后再减温降压使用，在保证蒸汽品质的前提下，提高蒸汽的利用率。现从技术和经济两方面加以阐述。

1 蒸汽温度对蒸汽换热效率的影响

如一台SZS20-1.25/260-Q天然气锅炉，首先查阅过热蒸汽焓值表可知，蒸汽焓值2954.53kJ/kg，但是厂内蒸汽的用途是加热料液，主要使用的是其热量属性，所以再通过下列公式计算1.25 MPa、260℃的过热蒸汽1kg所具有的能量Q（查阅饱和蒸汽温-压表可知，1.25MPa饱和水蒸气温度为189.82℃）

所以我们不难看出，过热蒸汽总热量的70%来自蒸汽的汽化潜热，这部分热量作为蒸汽的主要热源，在换热时要有效地加以利用，并且一般情况，我们并不建议使用过热蒸汽直接作为换热的热源，因为过热蒸汽传热系数小，换热效果不好；并且换热器要增加很大一部分面积用来将过热蒸汽冷却为饱和蒸汽，才可以使用蒸汽中的汽化潜热，一般过热度每增加2℃，换热器面积需增加1%的换热面积，所以用户端使用的蒸汽过热度不宜过高，同时为了避免汽化潜热的消耗，蒸汽的温度最好选择高于该蒸汽压力下饱和温度2℃-3℃为最佳，所以我认为使用蒸汽作为热源进行换热，蒸汽温度应高于使用压力下饱和蒸汽温度2℃-3℃为最佳，这种状态下的蒸汽既可以高效率地用于介质换热，又可以降低换热设备的费用投入，从而达到节能的目的。

2 蒸汽压力对蒸汽运输损失的影响

通常，高压过热蒸汽具有更高的热容量，所以当用气量一定时，所需运输的蒸汽体积更小、流速更快。这样蒸汽管道的直径也相应变小。在实际应用中，不同的蒸汽压力对应不同的管道直径。蒸汽压力增高，蒸汽管道直径变小意味着管道、阀门、管件等费用的降低，同时也意味着蒸汽管道热损失的减少。蒸汽管道热损失减少，形成的冷凝水量减少。以159和219碳钢管道为例，碳钢管159×5口径的蒸汽管道安装费用为219×7口径蒸汽管道安装费用的50%。并且由于管径小，管道热损失也相应减少，159×5口径碳钢管的热损失是219×7口径碳钢管热损失的75.7%。冷凝水减少同时可以大大的减少水击现象对管道的损坏。

3 结束语

在蒸汽的运输和使用中，锅炉并输送蒸汽，在蒸汽用户处减温至高于该蒸汽压力对应饱和温度2-3℃时，无论是在理论上还是实际运用上都合理可行，一方面降低运输损失，另一方面更有利用于蒸汽的换热效率。

参考文献：

[1]曹向东.锅炉运行压力对蒸汽输送、使用和节能的影响[J].能源研究与利用，2001（3）.