蒸汽蓄热器的工作原理与应用范围

　　 在许多生产过程中，都存在用汽负荷不均衡，高峰低谷用汽量波动很大的状况，影响生产正常进行，影响产品产量、质量。工厂一般采用锅炉增容或调度设备用气负荷的方法来解决，但仍免不了锅炉负荷忽高忽低，用汽设备开开停停，其结果是锅炉运行效率下降，浪费了能源，产品产量、质量受到影响。司炉人员劳动强度大、设备寿命短。采用蒸汽蓄热器可有效的解决这些问题。

　　一．蒸汽蓄热器的工作原理

　　蒸汽蓄热器是热能的吞吐仓库，一般为卧式圆筒体，内装软化水。当用汽负荷下降时，锅炉产生的多余蒸汽以热能形式通过充热装置充入软水中贮存，使器内水压力、温度上升，形成一定压力下的饱和水（充热过程）；当用汽负荷上升，锅炉供汽不足时，随着压力下降，器内饱和水成为过热水而产生自蒸发，向用户供汽（放热过程）。通过蓄热器对热能的吞吐作用，使供用热系统平稳运行，从而可使锅炉在满负荷或某一稳定负荷下平稳运行。蓄热器中的水既是蒸汽和水进行热交换的介质，又是蓄存热能的载体。

　　在一定压力下，虽然相同重量的蒸汽比水的焓值高得多，但蒸汽比容很大，因此相同容积的水的含热量远远大于蒸汽的含热量，这就是蒸汽蓄热器能够吞吐大量热能的原理。例如在0.78ＭPa（绝压）时，饱和蒸汽焓为2767kJ／kg、密度4.08kg／m3，每立方米蒸汽的含热量为11289kJ；相同压力下的饱和水的焓为739kJ／kg、密度898kｇ/m3，每立方米饱和水含热量为663622kJ，即相同容积饱和水的含热量是蒸汽的58.8倍。

　　一台50m3的蒸汽蓄热器（容水系数取0.9），假如充热压力为0.98ＭPa，放热压力为0.39ＭPa，其自蒸发能力可达2500kg（供汽压力低于0.98ＭPa），相当于一台4t／h锅炉在中等负荷时的供汽量（调节能力）。

　　二．蒸汽蓄热器的主要应用范围

　　1．应用于用汽负荷波动较大的供热系统，例如制浆造纸、化纤、纺织等行业。

　　2．应用于瞬时用汽量较大的供热系统，例如使用蒸汽喷射真空泵的行业，间隙制气的煤气厂，氮肥厂等．

　　3．应用于汽源供汽不稳定的供热系统，例如采用余热锅炉供气，采用汽化冷却供汽的体系．锅炉负荷往往受余热量变化的影响而不能稳定，采用蓄热器后可使热系统稳定运行。

　　4．应用于需要随时供汽，随时用汽的供热系统，例如间断用汽（不连续），随时用汽（早晚用汽多，中午用汽少，白天用汽多，晚上用汽少）的宾馆、饭店等。

　　总之，蓄热器可有效地解决蒸汽的供需矛盾，从而稳定锅炉运行工况，达到提高蒸汽品质，稳定生产工艺、节能降耗的目的，凡是蒸汽负荷不稳定的供热系统，使用蒸汽蓄热器都可收到良好效果。

　　三、使用蒸汽蓄热器的效益．

　　1.提高锅炉运行效率、节约燃料。实践表明，使用蒸汽蓄热器，一般可节约燃料5%，有时超过10%。

　　2.保证汽压稳定，生产正常，提高产品产量和质量。

　　3.使锅炉稳定运行，消除锅炉因经常赶火、压火、拨火等不正常运行而可能引起的损坏、延长其使用寿命。

　　4.减轻司炉人员的劳动强度，提高锅炉安全运行率。

　　5.锅炉工况稳定后，可以方便的控制风煤比，鼓引风比稳定，改善燃烧过程、减少因不完全燃烧造成的环境污染。

　　6.增大供热能力、减少基建投资。在供热能力低于用热负荷的企业恰当的安装使用蓄热器，可使供汽量提高，避免锅炉增容而起到减少基建投资的效果。

　　四、蒸汽蓄热器的基建和使用

　　1.设备：主体为一卧式圆筒形压力容器，一般用20g或16MnR制造，内部装有充热和放热设备，外部设有人孔、液位计、控制阀门和安全阀门等。

　　2.设备出厂时、内件已全部安装好，用户只需安装联接管线、操作平台，并进行保温等。设备基础只承受静负荷，土建施工简单，可露天安装，勿须厂房。

　　3.自控方便，运行方便可*、基本不须维修。

　　4.开停车方便、运行期间只须巡回检查，勿需专人职守，可认为不需要运行费用。

　　5.长期停用只需切断其与系统的联接阀门，放入干燥剂保护即可。

　　6.一般两年内节约价值即可收回投资。

　　7.蒸汽蓄热技术是一套系统工程，应由有经验的技术部门进行全系统优化设计。