冬季蒸汽系統(tǒng)問題原因探析

在冬季，蒸汽系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題不僅影響生產(chǎn)，而且還浪費能源，有時甚至危及安全。冬季日漸臨近，工業(yè)蒸汽用戶應提前檢查和評估蒸汽系統(tǒng)，及時采取行動，保證冬季安全穩(wěn)定生產(chǎn)，并達到節(jié)能降耗和減碳效果。

那么，冬天蒸汽系統(tǒng)會有哪些問題，其具體原因又是什么呢？孚雷德根據(jù)多年經(jīng)驗對此略作探討和分析。

供汽壓力低 在冬季，蒸汽用戶的外供汽源壓力往往偏低，到達生產(chǎn)區(qū)域時會更低，有的甚至嚴重影響到企業(yè)正常生產(chǎn)。究其原因，主要包括：1）冬天，大多數(shù)用汽單位都會增加用汽點，比如供暖和伴熱。另外，生產(chǎn)過程中來料溫度較低，冷空氣溫度下降達40℃左右，因此多數(shù)用汽單位用汽量增加。2）對于供汽方，可能還新增了有供暖需求的客戶；3）環(huán)境溫度低，蒸汽管網(wǎng)和用汽設備的散熱損失都增大。對于由自備鍋爐供汽的企業(yè)，冬季用汽端蒸汽壓力低也主要源于類似原因（冬季環(huán)境溫度低引起鍋爐效率下降也有關(guān)系）。

蒸汽含水多 冬天，蒸汽含水多問題非常普遍，以至于不少企業(yè)正常生產(chǎn)都受到影響。蒸汽含水多的原因主要有：1）對于自備鍋爐情形，冬天蒸汽負荷增加且波動大，鍋爐易發(fā)生汽水共騰而導致蒸汽帶水；2）冬季環(huán)境溫度低，蒸汽在分配和輸送過程中散熱損失大，使得蒸汽含水量增加（主要指飽和蒸汽），管網(wǎng)末端問題尤為嚴重；3）對于間歇生產(chǎn)情形，停車時蒸汽管道和設備內(nèi)的積水問題會使得恢復生產(chǎn)起機瞬間蒸汽含水問題更加嚴重；4）蒸汽管網(wǎng)疏水問題是蒸汽含水多的另一個原因。

工藝溫度低 冬天，一些企業(yè)會遭遇工藝加熱溫度不達標而影響生產(chǎn)的狀況，這種問題以干燥和烘干設備最為常見，涉及到化工、造紙、印染、糧食加工等行業(yè)。其原因主要包含：1）供汽壓力和溫度降低，蒸汽在用汽設備進出口算術(shù)平均溫度下降，設備換熱效率降低；2）蒸汽含水多，熱焓值下降，影響工藝升溫；3）二次側(cè)被加熱介質(zhì)入口溫度低，尤其當一次側(cè)蒸汽品質(zhì)較低和設備換熱面積裕量不足時，二次側(cè)介質(zhì)就無法被加熱到目標溫度；4）用汽設備保溫差，在冬天散熱損失增大，這也是影響工藝溫度的因素。

計量偏差大 蒸汽計量精度問題一直困擾著很多企業(yè)，在冬季蒸汽計量偏差會更大。首先，上游流量計后的蒸汽沿途散熱，部分蒸汽放熱發(fā)生相變而成為冷凝水后流經(jīng)下游流量計時未被納入計量中，使得上下游計量數(shù)值偏差增大；其次，蒸汽中的冷凝水還會影響蒸汽流量計的計量精度。總體而言，蒸汽含水越多流量計計量精度越差；另外，蒸汽管道中冷凝水量大時，表體內(nèi)蒸汽的實際流通面積會小于流量計的標定值，在實際流量不變的前提下，蒸汽速度增加，這時流量計的顯示值就會高于實際值。這些都會導致蒸汽流量計在冬季計量誤差更大。

設備效率低 冬天里，一些用汽設備的換熱和生產(chǎn)效率降低，常見的原因是汽源問題。首先，如上所言，壓力和溫度降低時，蒸汽在用汽設備進出口算術(shù)平均溫度下降，設備換熱效率降低；其次，蒸汽中含水量大時，不僅熱焓值下降，而且冷凝水占據(jù)了用汽設備有效的換熱面積，而水的放熱效率遠低于蒸汽；更嚴重的是，由于冷凝水的熱傳導系數(shù)很小，僅有鋼板的百分之一，即1毫米的冷凝水膜相當于增加了100毫米鋼板厚度。可見，冷凝水在換熱器表面形成的水膜對換熱效率影響極大。

生產(chǎn)能耗高 綜上所述，在冬天，供汽壓力變低，蒸汽熱焓值下降，生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品所消耗的蒸汽勢必會增加；蒸汽含水多，不僅單位質(zhì)量蒸汽所含熱能降低，而且用汽設備因換熱面水膜增厚換熱效率降低，從而導致生產(chǎn)耗汽量提高；冬天被加熱物料（包括冷空氣）溫度的下降增大了對熱能的需求量；冬季環(huán)境溫度的下降（尤其北方地區(qū)）必然會增加管網(wǎng)和設備的散熱損失；此外，蒸汽含水多，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱水量就會增加，冷卻循環(huán)系統(tǒng)負載加大，耗電量增加；對于一些轉(zhuǎn)動用汽設備，如烘缸、管束機等，蒸汽含水多時驅(qū)動電機電耗也會相應提高。