摘要：随着经济的快速发展，工业发展对电厂蒸汽的需求也在逐渐加大，热负荷的增长会在一定程度上提高电厂的经济效益，但由于工业企业与电厂之间的距离一般都较远，所以蒸汽品质一般难以达到工业用气的要求。本文合理分析了如何能够利用相应的手段，提高工业供汽的质量，从而提高工业供汽的效率。
关键词：工业蒸汽；蒸汽疏水阀；蒸汽损耗
1 水作为供热介质的现状
在蒸汽输送设备和蒸汽使用设备上，当蒸汽使用之后会产生凝结水。疏水阀是将这些凝结水自动排除的阀门，因而它与蒸汽设备和蒸汽有着密切的关系。
图1是标准大气压下，1kg、-40℃的冰加热到130℃的蒸汽时热量和温度的变化情况。
图1：加热时水的状态变化
送至蒸汽使用装置的蒸汽，其潜热被用来进行加热；放出潜热后则成为凝结水，并排放到蒸汽使用装置之外。然而，为了进一步有效的利用凝结水所具有的显热和凝结水本身，要对凝结水进行回收，并送往锅炉等装置。
2 水作为供热介质使用的理由
蒸汽或水作为加热设备的热载体而被广泛使用的理由，则是因为它们的物理、化学性能非常好，且具有经济性。
蒸汽的物理性质：
●常温下是液体（水），加热后容易变成蒸汽。
●比热容大，蒸发热也大。
●传热特性好，凝结后的体积显著减少。
●随压力升高，温度也升高。
蒸汽的化学性质：
●无腐蚀性，对人体无害。
●化学性质稳定，不会有着火的危险。
蒸汽的其它性质：
蒸汽的热能转换为动力后，排放的蒸汽仍可作为加热源使用；蒸汽从比较高的温度到比较低的温度，可多次阶梯级使用。
2.1 闪蒸蒸汽（二次蒸汽）
二次蒸汽：设备及管路中的凝结水通过疏水阀向大气或低压区排放时，由于压力突然降低，其沸点也随之降低，故其中一部分凝结水因降压作用而再次蒸发，这样产生的蒸汽叫二次蒸汽也叫闪蒸蒸汽。
因为闪蒸蒸汽包含可以使工厂经济运行的热量，不利用它，能量就会被白白浪费。然而，闪蒸蒸汽的产生量随凝结水量的变化而变动很大，因此，闪蒸蒸汽不能作为热源加以利用，一般如下图2所示，将闪蒸蒸汽接到低压蒸汽管道上，作为低压蒸汽的补充蒸汽加以利用。
图2：闪蒸蒸汽的利用
为了有效地利用闪蒸蒸汽，要合理的设计闪蒸罐，以便使闪蒸蒸汽正常产生；通过闪蒸罐内的蒸汽流速限制，一般在≤5m/s，以此作为罐体直径的设计依据。
利用闪蒸罐不必把凝结水送至远处使用，即可进行工质的回收利用，同时，由于在现场附近也能作为低压蒸汽加以再利用，以极低的成本就可以获得较高的经济效益，所以，闪蒸蒸汽的合理利用，是提高工业供汽经济性的有效途径之一。
2.2 蒸汽疏水阀与节能的关系
在蒸汽使用设备上由于蒸汽的潜热被释放而凝结成水，即凝结水，被蒸汽疏水阀自动地与蒸汽分开，并排除到设备以外。这种疏水阀可以说是一种自动阀门，也是一种节能装置。
蒸汽疏水阀节能的第一个作用是迅速排出蒸
汽使用装置内产生的凝结水，使蒸汽使用装置的加热效率保持在较高状态；使装置内的凝结水不形成滞留，最大程度的降低蒸汽的湿度，确保装置内的蒸汽空间，使蒸汽保持较高的加热效率。
蒸汽疏水阀的第二个作用是迅速排出设备启动时内部的空气和低温凝结水，从而缩短设备预热运转时间。
蒸汽疏水阀的第三个作用是降低蒸汽疏水阀自身的蒸汽消耗量。所谓蒸汽疏水阀自身的蒸汽消费量，一般是指蒸汽泄漏量，是指疏水阀动作所需要的蒸汽量和散热损失量之和。
总而言之所谓的蒸汽疏水阀就是依靠某种方法，自动操作，准确的判断出蒸汽和水，同时进行开、闭动作的阀门。蒸汽疏水阀排放凝结水最基本的原理就是利用蒸汽和水的重量差和温度差来实现疏水的目的。但其动作原理也是各不相同。根据其动作原理的差异，疏水器的分类如下：
所谓蒸汽疏水阀节能就是节约蒸汽。节约蒸汽对于企业提高蒸汽品质，提高生产效率及降低成本是非常重要的。与蒸汽疏水阀有关的节能措施主要有以下三点：
①不能发生泄漏蒸汽的现象；
②不能产生堵塞或类似的现象；
③回收凝结水并能循环使用。
也就是说，对于各种蒸汽使用设备要选择最合适的型式和适当容量的蒸汽疏水阀，同时要正确安装合理使用，实实在在的进行保养管理。
2.3 供汽管道直径及保温层与节能的关系
目前, 对于供热蒸汽管道的设计工作一般分两步完成。第一步, 先根据蒸汽流量、蒸汽状态参数等选择合理的流速范围, 从而确定供热蒸汽管道的直径;第二步, 根据蒸汽管道的管径大小, 蒸汽饱和温度的高低, 从减少保温结构散热损失, 提高保温结构经济性的角度出发确定最佳的保温层厚度, 亦称“经济厚度” 。但是,传统的保温层经济厚度没有考虑能量质的损失;同时, 供热蒸汽管道管径的计算和外部保温层厚度的确定是相互关联, 相互制约的, 而且, 从经济角度看, 管径越小, 蒸汽管道投资及保温层投资都会下降, 因此, 对供热蒸汽管道管径的确定和保温层厚度的计算应同步进行。为此, 要保障供热蒸汽的品质，需要考虑供热管道内蒸汽的输送过程中的损耗进行分析, 得到了最佳管径和最佳保温层厚度的计算公式,才能进一步提高供热蒸汽的品质，保证电厂供汽管道的经济性。
3 结论
蒸汽疏水阀在选择时一般应具备的条件有：能准确无误地排除凝结水，不泄露蒸汽；具有排除空气的能力；能提高蒸汽的利用率；耐用性能良好。为了选择和安装理想的蒸汽疏水阀，应该考虑蒸汽使用设备的构造和种类，使用条件和目的。
设计供热管网时，首先要查实热负荷。在满足供热蒸汽品质的前提下。根据实际留有一定的发展容量。尽可能选择较小管径和最短的输送距离。减少从管道损耗的热量，同时有效防止蒸汽泄漏，从而提高供汽效率，保证工业供汽的蒸汽品质。
参考文献:
[1] 时加力: 热电厂供热蒸汽过热度的利用，《吉林电力技术》~1995年第3期
[2] 吴应双:供热蒸汽管道的最佳经济设计，《煤气与热力》
[3] 杜国生: 蒸汽供热管线管损原因分析及解决方法，《中国计量》
论文作者:徐娣,邓景琳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/12
标签：蒸汽论文; 凝结水论文; 闪蒸论文; 疏水阀论文; 管道论文; 设备论文; 装置论文; 《电力设备》2019年第13期论文;