介绍了蒸汽蓄热器原理、结构、应用场合及装设要求

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1、张 渝1，段 琼2，彭 岚1   摘 要：介绍了蒸汽蓄热器的原理、结构、应用场合及装设要求等，并结合实例分析了装设蒸汽蓄热器所带来的经济效益。   关键词：蒸汽蓄热器；节能；锅炉   中图分类号：TK223.3+5 文献标识码：B 文章编号：1004一7948(2006)05一0038一02   1前言   目前，能源危机几乎已成为世界各国所共同面临的重要问题，严重的危机向人类提出了严厉的警告。基于这样的能源形势，节能技术已经被提到了前所未有的高度。蒸汽蓄热器作为一种重要的节能工具，理应受到进一步的推广和应用。   我国自上世纪60年代起开始进行蒸汽蓄热器的研究，并在8

2、0年代从日本全套引进了先进的设计和制造技术。但目前这一先进节能设备在我国的推广应用还非常有限，主要原因在于许多蒸汽供热单位对该技术还不够了解。   2蒸汽蓄热器的工作原理及结构   2.1蒸汽蓄热器的工作原理   蒸汽蓄热器的工作原理是在压力容器中储存水，将蒸汽通入水中，使容器内水的温度和压力升高，形成具有一定压力的饱和水；而在容器内压力下降的条件下，饱和水成为过热水，并立即沸腾而蒸发产生蒸汽。它设置在汽源和用汽负荷之间，在室内室外均可安装，通常装设在锅炉房附近。   2.2蒸汽蓄热器的分类   按蒸汽蓄热器的结构可将其分为立式和卧式两种。卧式蓄热器的蒸发面积较大，安装

3、检修方便，对强度和稳定性的要求也比较低。所以目前卧式蓄热器应用较多，但缺点是占地面积大。立式蓄热器的优缺点与之相反。   2.3蒸汽蓄热器的结构   目前使用的蒸汽蓄热器是钢制圆柱形压力容器，外壁敷有保温层。容器内部装有充蒸汽的分配总管和支管，支管末端装有蒸汽喷头，喷头外围装有水流循环筒，容器壁上有蒸汽入口和出口、入孔、进水口，其底部装有排水口和定位支座，如图1。此此，还装有水位计、压力计等检测仪表。   蒸汽蓄热器与汽源的连接方式有串连和并联之分，但常见的卧式蒸汽蓄热器与锅炉并联的较多，如图2所示。当高压供汽量与低压用汽量平衡时，蓄热器不工作，如果高压供汽量大于低压用

4、汽量时，则通过阀2、阀3储热，当高压供汽量低于低压用汽量时，则由蓄热器供热补充。   水面以上为蒸汽空间，工作时约占蓄热器总体积的10%，在供汽锅炉按一定的蒸发量稳定地运行时，如用汽负荷小于锅炉蒸发量，多余的蒸汽便经充热蒸汽入口止回阀、截止阀而进入蒸汽蓄热器中的蒸汽分配总管和支管，最后通过蒸汽喷嘴向上扩散到水中，变成凝结水，同时释放出热量，使容器内压力和温度升高，并使水的恰值升高到与容器内压力相对应的饱和水的焙值，这就是蓄热器的充热过程。当用汽负荷大于锅炉蒸发量时，蒸汽蓄热器的送汽管中压力下降，蓄热器内压力大于供汽母管中的压力，于是蓄热器汽空的蒸汽立即顶开排汽止回阀而流

5、往送汽母管，同时，容器内饱和水的压力下降，使水温高于降压后饱和水的温度而成为过热水，形成剩余热量，过热水迅速蒸发，产生饱和蒸汽流出蓄热器送往热用户，补充锅炉直接供汽的不足，这就是蒸汽蓄热器的放热过程。   3蒸汽蓄热器的应用   蒸汽蓄热器广泛应用于石油、化工、纺织、酿造、卷烟、造纸、食品加工、火力发电及供热等众多行业。具体来讲主要用在以下四种场合：   (1)热源间断供热或供热量波动较大的供热系统。在汽源供汽不连续或流量波动大的供热系统，装用蒸汽蓄热器后可以实现连续供汽。诸如转炉炼钢系统中的汽化冷却装置的供热。   (2)热负荷波动大而频繁的供热系统。主要目的是稳定供

6、汽锅炉的供汽压力，从而提高供汽品质和锅炉热效率。如啤酒生产中酿造车间的用汽及其他部分行业的用汽。   (3)瞬时热耗极大的供热系统。对于瞬时耗汽量极大的供热系统，可采用容量小的锅炉配以足够容量的蒸汽蓄热器，就可节省初次投资，保证供汽。   (4)需要储存热能供随时应用的场合。蒸汽蓄热器作为一种热力设备，它可以随时把暂时用不完的多余蒸汽储存起来，当热用户遇到正常供汽中断时，可供紧急用汽（如火力发电厂机组故障）时立即启动蒸汽蓄热器供汽给汽轮发电机组运行。   4装用蒸汽蓄热器的基本技术要求   蒸汽蓄热器的蓄热和放热是依靠其工作压力的变化而进行的，当蓄热器的容积一定时，蓄热

7、量由容器内的最高压力（蓄热过程终止时的压力）和放热压力（放热过程终止时的压力）之差决定。该压差称为蓄热器的压力变化范围，压力变化范围越大，蓄热量也越大。因此从经济效益的角度考虑，供汽系统设置蒸汽蓄热器必须具备以下条件：   (1)用汽负荷频繁波动，这种波动具有一定的周期性或呈现最大负荷与最小负荷交替出现的状况。   (2)汽源压力必须高于部分或全部用汽设备所需的压力，这种压差越大，蓄存一定蒸汽量的蒸汽蓄热器的容积就越小。   (3)汽源的供汽能力必须略大于一昼夜的平均用汽负荷。   (4)具有装设蒸汽蓄热器的场地。   5蓄热器应用举例及