利用蒸汽減壓降溫裝置解決化工企業(yè)蒸汽過(guò)熱問(wèn)題

摘要:精細(xì)化工產(chǎn)品屬于低能耗產(chǎn)品，但是低壓蒸汽在其反應(yīng)和回收過(guò)程中仍然起到很大的作用，蒸汽的工況發(fā)生變化會(huì)使生產(chǎn)工藝操作控制帶來(lái)很大的麻煩。本文講述了通過(guò)增加蒸汽“降溫減壓器”解決了一家化工企業(yè)由自備鍋爐改到“集中供熱”后帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:過(guò)熱蒸汽;減壓

1基本情況

本文作者曾經(jīng)供職過(guò)一家小型工廠(chǎng)就碰到過(guò)類(lèi)似狀況。該企業(yè)原來(lái)自備一臺(tái)6噸快裝鍋爐自己供熱，生產(chǎn)一直很穩(wěn)定，但是自從改為利用電廠(chǎng)余熱蒸汽后，產(chǎn)品收率下降了3個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)成品顏色發(fā)暗。

2 原因分析

生產(chǎn)帶來(lái)的變化很快引起了公司內(nèi)管理人員和技術(shù)人員的注意，經(jīng)過(guò)分析得出下列結(jié)論:

導(dǎo)致生產(chǎn)發(fā)生變化的主要原因是蒸汽系統(tǒng)的工況發(fā)生了變化，原來(lái)用自備鍋爐供熱的時(shí)候，蒸汽為0.6Mpa，溫度是150度飽和蒸汽但是改為利用電廠(chǎng)余熱蒸汽后，蒸汽到廠(chǎng)的壓力位0.9Mpa，并且蒸汽為過(guò)熱蒸汽，溫度變化并且比較大，一般在200-300攝氏度。

該產(chǎn)品主反應(yīng)為乙?；磻?yīng)，反應(yīng)速率比較慢，通過(guò)緩慢加熱蒸出反應(yīng)生成的水來(lái)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)溫度一般控制在110-140度，這樣在原有蒸汽的工況下，通過(guò)由調(diào)節(jié)閥控制蒸汽的壓力恰好利用飽和蒸汽的液化潛熱給反應(yīng)供熱使反應(yīng)穩(wěn)定的進(jìn)行，而采用過(guò)熱蒸汽的時(shí)候，雖然蒸汽的壓力可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制，但是很高的熱的溫度卻是無(wú)法控制，這樣反應(yīng)給熱時(shí)，首先是蒸汽將過(guò)熱的顯熱傳導(dǎo)給反應(yīng)器，使蒸汽變成飽和蒸汽然后在，液化通過(guò)潛熱給反應(yīng)供熱。比較兩個(gè)過(guò)程，我們分析有可能是過(guò)熱蒸汽在傳遞過(guò)熱的顯熱過(guò)程中，造成反應(yīng)器局部溫度過(guò)高，不穩(wěn)定，造成較多的反應(yīng)，從而使產(chǎn)品收率下降，顏色變差。

此外仔細(xì)分析過(guò)熱蒸汽在反應(yīng)器(換熱器)中的兩個(gè)做功過(guò)程即過(guò)熱度的消除(無(wú)相變傳熱)和飽和蒸汽的冷凝(有相變傳熱)。而當(dāng)然飽和蒸汽在傳熱時(shí)不會(huì)有過(guò)熱度消除的問(wèn)題.由于有相變的冷凝，其傳熱系數(shù)比無(wú)相變傳熱高的多，所以如果是過(guò)熱蒸汽，將有一部分換熱面積用于消除過(guò)熱，傳熱系數(shù)較低(管外側(cè)).從而影響整個(gè)傳熱系數(shù)。

過(guò)熱蒸汽的性質(zhì)使過(guò)熱蒸汽可作為理想的做功和傳質(zhì)介質(zhì)，但不適合作為熱能交換介質(zhì)。因?yàn)檫^(guò)熱蒸汽在回到飽和蒸汽之前，只能給出很少的熱量，所以不是一個(gè)很好的傳熱工質(zhì)。

3 解決方案

通過(guò)分析原因，我們?cè)錾弦惶渍羝麥p壓降溫裝置用以解決上述問(wèn)題。該蒸汽減壓降溫裝置，由減壓裝置和降溫裝置兩部分組成。減壓裝置可以將過(guò)熱蒸汽壓力減壓到需求范圍內(nèi)。當(dāng)減壓后的高溫蒸汽通過(guò)降溫器時(shí)，降溫器向高溫蒸汽噴出霧化水，霧化水迅速和水蒸氣混合并汽化吸熱，使蒸汽溫度降低，調(diào)節(jié)噴霧量，可以使所需蒸汽溫度恒定。

4使用效果

裝置投入使用后，效果非常明顯，產(chǎn)品工藝指標(biāo)很快恢復(fù)正常，并且產(chǎn)品優(yōu)級(jí)品率由原來(lái)60%提高到了80以上。

裝置投入使用后，節(jié)能效果明顯，噸產(chǎn)品蒸汽消耗有原來(lái)3.9噸降低到了3.5噸，按照年產(chǎn)量5000噸計(jì)算，每年可節(jié)約蒸汽2000噸，節(jié)約費(fèi)用2000*200=20萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。