蒸汽基础知识.ppt

蒸汽是什么？,产生于水（易获得）无毒、无味、无色便于输送热值高传热快易于控制（压力、温度）,水的来源,雨水溶解空气中的氧自由氧对锅炉管壁产生腐蚀江、河、湖、井水溶解硅、钙、碳酸盐钙和硅在锅炉管壁形成硬垢碳酸盐形成CO2,除氧,吸氧化合物除氧器,处理一：,去硬度,化学处理软化/除盐+除离子去硬度,处理二：,蒸汽产生过程,定压预热定压汽化定压过热温-熵图1点2线3区域5状态,饱和温度（沸点）饱和、过热显热潜热总热焓比容,蒸汽温熵图,饱和蒸汽参数表,饱和蒸汽主要特性,温度随压力升高而升高,成一一对应关系显热随压力升高而增大,在三相点时为零潜热随压力升高而减小,到临界点时为零总热焓在绝对压力3.1MPa以下时随压力升高而增大,在3.1MPa以上时随压力升高而减小在中低压下,潜热占总热焓的绝大比重蒸汽比容随压力升高而减小,到临界点时与水的比容相同在低压下,蒸汽比容比水大许多倍,饱和蒸汽压力-温度关系,压力/热焓值,压力/比容,空气带来的问题(1),道尔顿定律（分压力定律）混合气体总压力等于各组成气体的分压力之和分容积定律混合气体总容积等于各组成气体的分容积之和分压力与分容积成正比V总=V蒸汽+V空气P总=P蒸汽+P空气空气的存在降低了蒸汽分压力，从而降低系统温度,空气带来的问题,压力（绝）饱和蒸汽温度在不同空气容积比例下温度MPaC10%20%30%0.211211171131090.421431401361310.631601551501450.841711661611561.05181176171165高压蒸汽具有较少潜热传递相同热量需要更多的高压蒸汽,空气对系统温度的影响,饱和蒸汽,空气膜,水膜,换热器金属壁,被加热产品,阻碍热传递蒸汽中容积占0.5%的空气降低传热效率50%,空气带来的问题(2),低于蒸汽温度下CO2+H2O=H2CO3碳酸腐蚀回水管线等.疏水阀必须在蒸汽温度下排除空气和凝结水,空气带来的问题(3),闪蒸汽概念,高压凝结水释放到低压环境中产生的蒸汽,又称二次蒸汽。计算公式闪蒸量=（S1-S2）/L2x100%S1：高压水显热S2：低压饱和水显热L2：低压饱和蒸汽潜热,闪蒸汽量,闪蒸量vs.凝结水量(一),0.4MPa,0MPa,换热器,疏水阀,1000kg/h,重量凝结水900kg/h闪蒸汽100kg/h,容量凝结水0.9m3/h闪蒸汽167.3m3/h,闪蒸量vs.凝结水量(二),100kg二次蒸汽99.4%总容量,900kg凝结水0.56%总容量,凝结水管道,186倍,节能的重要意义,节省自然资源,造福子孙万代降低生产成本,提高经济效益保护环境,减少危害,水,蒸汽,闪蒸汽,蒸汽产生系统（锅炉）,蒸汽输送系统,蒸汽使用系统（用汽设备）,凝结水回收系统,蒸汽供热系统简图,蒸汽系统的效率,h系统=h锅炉*h管网*h设备+凝结水回收+废蒸汽回收-排污（环境污染）,一流能效蒸汽系统指标,80+%锅炉效率95+%疏水阀完好率80+%凝结水回收率专业的蒸汽系统维护,20-25%,25-30%,40-45%,节能潜力分布,蒸汽系统节能技术,A.蒸汽产生系统节能技术B.蒸汽输送系统节能技术C.蒸汽使用中的节能技术D.凝结水回收系统节能技术E.系统优化节能技术,疏水阀的节能作用,阻汽排水排空气和其它不凝性气体,惊人的蒸汽泄漏损失0.7MPa下的测试报告,（假定蒸汽单位成本为70元/吨）,国家标准GB/T12712-91供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求,合格:蒸汽疏水阀完好率90%优秀:蒸汽疏水阀完好率95%完好率=配备率x合格率,我国各类疏水阀使用现状,全部100%正常运行(漏汽率5%)60%严重泄漏(漏汽率10%)30%许多疏水阀处于跑汽状态,形同虚设,凝结水回收的意义,节约燃料节水节约水处理化学品减少锅炉排污热损失减少环境污染减少软化水排污凝结水价值一般占蒸汽成本的25-35%,0.4MPa时饱和凝结水的成本,蒸汽显热：636KJ/Kg凝结水含热：636KJ/Kg蒸汽潜热：2111KJ/Kg给水含热：42KJ/Kg总热：2747KJ/Kg损失热量：594KJ/Kg损失热量占总热：损失热量/总热*100%（热损失）594/2747*100%=21.6%损失热量占蒸汽生产成本：热损失*燃料成本（热成本）21.6%*70%=15.1%损失凝结水占蒸汽生产成本：热成本+除盐水成本（凝结水总成本）15.1%+15%=30.1%,合格:凝结水回收率60%优秀:凝结水回收率80%,国家标准GB/T12712-91供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求,运行条件及能源成本(A)凝结水负荷2.5吨/小时(B)年运行时间8000小时水和废水成本1.4元/吨水处理费用6.6元/吨(C)软化水成本(以上两项之和)8元/吨回收凝结水温度90OC冷补充水温度10OC(D)冷补充水温升(以上两项之差)70OC(E)燃煤成本250元/吨(F)考虑75%锅炉效率后的燃煤发热量4000千卡/公斤(G)蒸汽成本70元/吨,凝结水回收价值（例）,水和化学品的节约考虑闪蒸损失后实际回水量乘以系数0.9每年节水=0.9x凝结水负荷x年运行时间x软化水成本=0.9x(A)2.5x(B)8000 x(C)8=144,000（元）燃料的节约考虑闪蒸损失后实际节约量乘以系数0.9每年节煤=(0.9x凝结水负荷x年运行时间x补充水温升x燃煤成本)/燃煤热焓值=0.9x(A)2.5x(B)8000 x(D)80 x(E)250/(F)4500=80,000（元）凝结水回收总价值=144,000+80,000=224,000（元/年）蒸汽总成本=凝结水负荷x年运行时间x蒸汽价格=(A)2.5x(B)8000 x(G)70=1,400,000（元）回收价值占蒸汽成本百分比