蒸汽系统为什么要减压？蒸汽减压阀作用

蒸汽系统为什么要减压？蒸汽减压阀作用

大家都知道，蒸汽要”高压输送、低压使用”，可是为什么呢？

1、 高压输送的好处：

A.如果蒸汽压力越高，密度越大，单位质量蒸汽所占用的空间会越少。所以蒸汽锅炉经常在高压力运行，较小的锅炉也能产生很多蒸汽，然后通过比较小的管道输送到用汽点。

B.压力越高，温度也越高，蒸汽冷凝的速度就越慢，因此，输送热效率要高。

2、蒸汽减压（使用低压蒸汽）的原因：

A.压力越低，蒸汽的热焓值越高，1.6MPa时热焓值为1922.64kJ/kg，0.8MPa时热焓值为2030.31kJ/kg，0.3MPa时热焓值为2133.33kJ/kg。

因此使用低压蒸汽可以减少锅炉的蒸汽负荷，可以节约能源。为减小锅炉的尺寸，大多数蒸汽锅炉的设计压力都相对较高，且不应运行在较低的压力下，那样会导致蒸汽“带水”，干度下降。由于这个原因，通常比较经济的做法是让锅炉生产较高压力的蒸汽，然后在使用点进行减压。只有增加减压站，才可以得到高品质的稳定的低压饱和蒸汽，这是设备工艺所需要的。

B.蒸汽压力越低，越适合于设备使用，可以降低下游管道中的阀门、设备、管道及附件的压力等级，低压设备的采购成本比使用高压蒸汽的设备要低得多，寿命也更长。

C.压力越低，冷凝水温度也越低，疏水阀后冷凝水闪蒸比例降低，损失的热量也就相应降低了。

D.因为饱和蒸汽的物理性质是，压力和温度是一一对应的，在某些制程中，可以通过控制压力来间接控制温度，因为压力控制比较简单且可以提供精确的温度控制。这一点在杀菌锅、接触式干燥器、硫化机、压延机上比较普遍，因为这些设备的表面温度很难通过温度感应器测量。所以说压力控制，也是换热器温度控制的基础。

E.有时候，减压也是为了稳压。现在越来越多的工厂，被要求使用热电厂集中供应的蒸汽，因为用汽单位数量很多，大家的生产时间可能都集中在白天，一到晚上很少厂使用，因此晚上一般压力都很高，达到峰值，这时必须减压才能满足工厂要求。即使白天，蒸汽压力降下来了，但是压力也是很不稳定，所以也需要通过减压阀来使压力稳定下来。

F.减压装置：使用自作用减压阀，或者使用气动控制阀，可以准确控制蒸汽压力。

  自作用减压阀包括：先导式减压阀和直接作用式减压阀；

  气动控制阀，则需要配套高温型压力传感器和压力控制器使用。

3、使用低压蒸汽的节能效益分析

1.比如：35t/H的锅炉1台，压力9barg，车间使用压力要求为5barg，由此来计算可节约的能源。

2.效益计算：由饱和蒸汽表查出（查表时注意，上表中绝对压力=表压+1），9barg压力时（查表时应查绝对压力为1.0MPa一栏的参数）的蒸汽的热焓值为2014.44 kJ·kg-1，5barg压力时的蒸汽的热焓值为2085.64 kJ·kg-1，因此将压力从9减至5barG时，可以增加2085.64-2014.44=71.2kJ·kg-1的热量，35t/h的锅炉，则一共可增加35000kg/h*71.2 kJ·kg-1=2492000 kJ/h的热量，实际用汽量一定的情况下，我们完全可以少生产这么多的热量，也就是说我们可以节约这么多的热量。现在，我们将此热量转换成蒸汽量，我们的锅炉是生产9barg的蒸汽，因此，刚才的热量也就相当于2492000（ kJ/h）/2014.44（kJ·kg-1）=1237kg/h的9barg压力的蒸汽，一天则可节约1237*24=29688kg蒸汽。由此得出可节约煤炭的比例或所能提高的热效率为1237/35000=3.5%

锅炉的热效率为80%，9bar饱和蒸汽的总热量为2777.12 kJ/kg-1=2777.12/4.2=662.9Kcal/kg，662.9Kcal/kg *35000kg/h=23201500Kcal/h

一般使用的是三级燃煤，其燃烧值只有6308Kcal/kg,锅炉耗煤量为23201500/6308=3678kg/h=3.678 （T/h）。所以，若使用5bar的低压蒸汽，每天可节约煤为：3.678*24*3.5%=3.1T，目前三级燃煤的单价为780元/T，由此算出每天可以节约3.1*780=2418元。一年按360天工作日计算，可以节约共2418*360=87万元。

由此可见，低于一些低压设备，一定要使用减压阀，将蒸汽压力减至设备需求的压力来运行，可以大大减少能耗。

附表：饱和蒸汽表