提高蒸汽利用率分析
第五章_汽轮机抽汽系统详解
研究内容：新型 抽汽止回阀的设 计、制造、测试 和应用
应用前景：提高 抽汽系统的效率 和稳定性，降低 能耗和维护成本
研究进展：国内 外相关研究机构 和企业正在进行 新型抽汽止回阀 的研究和应用， 取得了一定的成 果
抽汽系统智能化控制的研究和应用
智能化控制技术在抽汽系统中的应用 智能化控制技术的发展趋势 智能化控制技术在抽汽系统中的应用案例 智能化控制技术在抽汽系统中的应用前景
功能：在紧急情况下快速关闭抽 汽口，防止蒸汽泄漏
应用：在汽轮机启动、停机、故 障处理等过程中使用
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原理：通过电磁阀或气动阀控制 抽汽口的开闭
优点：提高汽轮机运行的安全性 和可靠性
调节抽汽压力和流量
调节抽汽压力：通过调节抽汽压力，可以控制汽轮机的输出功率和转速，从而实现对电力系统的 稳定控制。
调节抽汽流量：通过调节抽汽流量，可以控制汽轮机的输出功率和转速，从而实现对电力系统的 稳定控制。
调节抽汽压力和流量的关系：抽汽压力和流量是相互关联的，调节抽汽压力可以改变抽汽流量， 调节抽汽流量也可以改变抽汽压力。
调节抽汽压力和流量的方法：可以通过改变抽汽阀门的开度、改变抽汽管道的长度、改变抽汽管 道的直径等方式来调节抽汽压力和流量。
安全阀的作用： 在压力超过规定 值时自动开启， 释放压力，防止 设备损坏
安全阀的设置： 应安装在汽轮机 抽汽系统的关键 部位，如高压缸、 低压缸等
安全阀的选型： 应根据汽轮机抽 汽系统的压力、 温度、流量等参 数选的密封性能、开 启压力等参数， 确保其正常运行
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结构：由阀体、阀芯、阀座等部 件组成
己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统节能改造技术经济分析
实践与经验合成纤维工业,2021,44(1):79CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2020-10-15;修改稿收到日期:2021-01-20㊂作者简介:胡腾飞(1970 ),男,高级会计师,主要从事财务管理㊁成本管理㊁资产运营管理等工作㊂E-mail:hutf.blsh @㊂己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统节能改造技术经济分析胡腾飞(中石化巴陵石油化工有限公司,湖南岳阳414014)摘㊀要:以60kt /a 己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统为例,探讨了影响萃取蒸发系统蒸汽消耗的因素,分析了装置节能改造的方案和效果㊂结果表明:影响己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统蒸汽消耗的因素包括萃取水量㊁萃取水温度㊁蒸发回流量㊁蒸发浓缩液固含量;采用三效蒸发+浓缩液闪蒸技术对60kt /a 己内酰胺聚合装置进行改造,同时控制萃取水浴比为0.9 1㊁萃取水温度为110ħ㊁蒸发回流量为900kg /h㊁浓缩液固含量为86%,聚酰胺6切片中可萃取物含量控制在0.6%以内,每年可节约能耗3.48ˑ107MJ,降低总成本151.41万元㊂关键词:聚酰胺6㊀聚合装置㊀萃取㊀蒸发系统㊀多效蒸发㊀综合能耗中图分类号:TQ340.63㊀㊀文献标识码:B㊀㊀文章编号:1001-0044(2021)01-0079-04㊀㊀己内酰胺水解开环聚合得到的聚合物中含质量分数90%左右的聚酰胺6(PA 6)和10%左右的己内酰胺和低聚物[1-3]㊂己内酰胺和低聚物的存在不仅增加了装置己内酰胺单体的消耗,而且对PA 6后序纺丝㊁注塑等非常不利㊂工业上一般先通过逆流热脱盐水萃取PA 6切片中的己内酰胺和低聚物,然后再经蒸发系统将固含量为10%(己内酰胺和低聚物占开环聚合物总量的质量分数)左右的萃取水浓缩至固含量为80%左右的己内酰胺水溶液㊂但是萃取蒸发系统耗能较高,在聚合装置运行成本中占很大的比重,因此降低萃取蒸发系统的能耗对降低整个聚合装置运行成本至关重要㊂作者以60kt /a 己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统为例,探讨了影响萃取蒸发系统能耗的因素,分析了装置节能改造的方案和效果,以期为同类装置节能降耗提供参考㊂1㊀聚合装置萃取蒸发系统工艺流程60kt /a 己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统采用二效蒸发逆流工艺,其工艺流程为:萃取水经加料泵加压送入一效再沸器,被来自二效蒸发塔的二次蒸汽加热后进入一效蒸发塔,塔顶蒸出的水分经冷凝器冷凝冷却后,部分冷凝液经回流泵送入蒸发塔作回流,部分冷凝液送入萃取工序;不凝气经真空喷射泵抽出,以维持塔顶负压操作条件;浓缩的萃取水从二效蒸发塔塔底流出,经加料泵输送至己内酰胺配置系统㊂萃取蒸发系统工艺流程见图1㊂图1㊀萃取蒸发系统工艺流程Fig.1㊀Process flow of extraction evaporation system1一效蒸发塔;2一效再沸器;3一二效蒸发塔;4一二效再沸器;5一冷凝器2㊀影响萃取蒸发系统能耗的因素2.1㊀萃取水量萃取水量直接与蒸汽消耗及切片质量息息相关㊂正常情况下,萃取水量越大,PA 6切片中可萃取物含量越低,蒸汽用量越小㊂这是因为在逆流萃取过程中,PA 6切片密度比萃取水密度大,PA 6切片在重力作用下向下流动,萃取水则向上流动,所以提高萃取浴比(水与切片质量比),PA 6切片中可萃取物含量和萃取水中己内酰胺的浓度降低,但是蒸汽用量会随之增大[4]㊂在其他影响因素不变的情况下,不同萃取浴比时PA 6切片中可萃取物含量㊁萃取水中己内酰胺含量及蒸汽用量见表1㊂表1㊀不同萃取浴比下的蒸汽用量Tab.1Vapor consumption under different extraction bath ratio萃取浴比可萃取物质量分数,%己内酰胺质量分数,%蒸汽用量/(t㊃h-1)0.8 1.00.6513.1 4.210.9 1.00.5611.6 4.391.0 1.00.5010.5 4.56 1.1 1.00.469.4 4.74 1.2 1.00.438.5 4.91㊀㊀从表1可知:可萃取物含量㊁蒸汽用量随萃取浴比的提高而减小;当萃取浴比为0.8 1.0时,可萃取物质量分数超过0.6%,此时成品切片等级降为一等品;当萃取浴比为0.9 1.0时,此时蒸汽用量为4.39t/h,可萃取物质量分数小于0.6%,同时兼顾了萃取效果和能耗㊂2.2㊀萃取水温度萃取水温度主要影响PA6切片中可萃取物含量和蒸发系统进料温度㊂通常萃取水温度越高,蒸发系统进料温度越高,蒸汽用量越大,但是萃取水温度过高,容易在萃取塔内形成气泡,气泡的形成易打破萃取塔系统浓度梯度,反而导致萃取效果不佳[5]㊂在其他影响因素不变的情况下,不同萃取塔底部进水温度时PA6切片中可萃取物含量与蒸汽用量见表2㊂表2㊀不同萃取水温度下的蒸汽用量Tab.2㊀Vapor consumption at differentextraction water temperature萃取水温度/ħ可萃取物质量分数,%蒸汽用量/ (t㊃h-1)1020.76 4.231060.62 4.321100.53 4.391140.47 4.461180.44 4.621220.63 4.53㊀㊀从表2可知,萃取水温度低于118ħ时,萃取水温度越高,可萃取物萃取效果越好,蒸汽用量越大,而萃取水温度高于118ħ时,可萃取物浓度反而上升,萃取效果变差㊂造成这种现象的主要原因是萃取塔浓度梯度被打破,塔顶出现大量水汽,大量切片在塔内沸腾,所以萃取效果变差㊂萃取水温度控制在110ħ,可兼顾萃取效果和能耗㊂2.3㊀蒸发回流量萃取所用冷凝液中己内酰胺含量越高,萃取效果越差,但是萃取和蒸发系统内的水是循环利用的,所以冷凝液中己内酰胺质量分数一般控制在0.3%以下,而塔顶冷凝液中己内酰胺的含量由蒸发回流量决定,回流量的多少直接影响蒸汽用量㊂在其他影响因素不变的情况下,不同蒸发回流量时冷凝液中己内酰胺含量㊁蒸汽用量见表3㊂从表3可知,蒸发回流量增加时冷凝液中己内酰胺含量降低,PA6切片中可萃取物含量同时也降低,蒸汽用量增加㊂表3㊀不同蒸发回流量下的蒸汽用量Tab.3㊀Vapor consumption under different evaporation reflux回流量/(kg㊃h-1)冷凝液中己内酰胺质量分数,%蒸汽用量/(t㊃h-1) 700 1.36 4.217500.82 4.278000.31 4.339000.28 4.3910000.19 4.45 2.4㊀蒸发浓缩液固含量蒸发出的浓缩液物料可与己内酰胺单体混合后直接聚合使用,理论上加入的水的最佳质量分数为3%左右,但是浓缩液固含量过高,会导致聚合反应堵管,且后期聚合需要补加水,过低则会导致系统能耗增加㊂在其他影响因素不变的情况下,不同蒸发浓缩液固含量时的物料状态见表4㊂从表4可知,当出料温度超过128.5ħ时,浓缩液固含量超过86%,此时浓缩液开始变稠,极易导致堵管发生㊂表4㊀不同浓缩液浓度下的物料状态Tab.4㊀Material state at different solid content of concentrated solution and different discharge temperature出料温度/ħ浓缩液固含量,%物料状态124.180透明液体126.382透明液体127.684浑浊液体128.586浑浊液体129.388粘稠液体131.390粘稠液体3㊀蒸发技术及改造方案3.1㊀蒸发技术当前,己内酰胺聚合装置的萃取蒸发系统主要采用多效蒸发(MEE)㊁热力蒸汽再压缩(TVR)㊁机械蒸汽再压缩(MVR)3种工艺技术实现节能降耗的目的㊂这3种技术可单独应用,也可联合应用[6]㊂3.1.1㊀MEE技术MEE技术是将多个蒸发器串联起来,前一个08㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2021年第44卷蒸发器产生的二次蒸汽不进入冷凝器,而是作为后一个蒸发器的加热介质得以再次利用,即第一效的最高加热温度与最后一效的最低沸点温度形成总温差,分布于各个效,从而提高蒸汽的利用率[7-8]㊂3.1.2㊀TVR技术TVR技术是利用蒸汽喷射泵,以少量高压蒸汽为动力将部分二次蒸汽压缩并混合一起进入加热室作为加热蒸汽使用[9-10]㊂TVR系统结构简单,消耗蒸汽而不消耗电能,费用较低,但该技术二次蒸汽利用率只有70%左右,其余二次蒸汽则送往冷凝器冷凝㊂3.1.3㊀MVR技术MVR技术是通过轴流式或离心式压缩机对蒸发器中产生的二次蒸汽进行压缩,让压力㊁温度升高,热焓增加,然后再送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使被加工的料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水[11-12]㊂从节能效果来看,MEE技术节能率随着效数的增多而增大,三效比二效蒸发节能20%~30%,但效数达到五效后,节能效果已不太明显;TVR 技术综合能耗为介于二效蒸发和三效蒸发之间; MVR技术综合能耗为三效蒸发的30%左右,能耗最低[12,7]㊂从投资来看,TVR技术投资与三效蒸发投资接近,投资较少,关键部件蒸汽喷射泵工作安全可靠性高;MVR技术投资是三效蒸发投资的3倍左右,投资较大,且设备维修费用较高㊁操作控制较难㊂3.2㊀改造方案考虑到项目为改造项目,虽然采用双效蒸发+MVR技术单位产品综合能耗最低,但改造需增加一台蒸汽循环压缩机,在现有框架上无法满足设备布置要求,且MVR技术设备投资较大,因此项目选择采用三效蒸发+浓缩液闪蒸技术进行改造,以提高蒸汽的利用率,达到节能降耗的目的㊂主要改造措施为:新增设备一效蒸发塔,一效再沸器;将原有一效蒸发塔改为二效蒸发塔,二效蒸发塔改为三效蒸发塔;新增闪蒸釜系统㊂改造后的三效蒸发工艺流程见图2㊂自萃取工序来的萃取水经加料泵送至一效再沸器,经二效蒸发塔来的二次蒸汽加热后进入一效蒸发塔,塔顶蒸出的水分经冷凝器冷却后进入回流液收集罐,塔底提浓后的萃取水通过进料泵送入二效再沸器,经三效蒸发塔来的二次蒸汽加热后进入二效蒸发塔,二效蒸发采用微正压操作㊂二效蒸发塔塔底浓缩液通过进料泵送入三效再沸器,三效再沸器的热源为新鲜的低压蒸汽0.6MPa,三效蒸发为正压操作,三效蒸发塔提浓后浓缩液输送至浓缩液储罐,配置后经过加热器进一步加热,然后进入闪蒸釜和填料塔进行闪蒸,供聚合装置生产使用㊂图2㊀改造后萃取蒸发系统工艺流程Fig.2㊀Improved extraction evaporation system process1一一效蒸发塔;2一一效再沸器;3一二效蒸发塔;4一二效再沸器;5一三效蒸发塔;6一三效再沸器;7一冷凝器;8一闪蒸釜㊀㊀工艺参数方面,控制萃取浴比为0.9 1.0,萃取水温度为110ħ,蒸发系统萃取水进料量为8~10t/h,一效系统压力为-0.061~-0.055MPa,二效系统压力为常压,三效系统压力为0.3MPa 左右,蒸发回流量在900kg/h,出料浓缩液固含量为86%左右㊂4㊀改造效果4.1㊀节能效果从表5可以看出,项目改造后,蒸发系统蒸汽消耗由改造前的4.69t/h下降至3.38t/h,下降幅度27.9%,循环水消耗下降80t/h,仪表空气消耗下降8Nm3/h,电耗增加16.4kWh㊂按ZBG 01001 88‘化工企业能源消耗量和节约量计算通则“进行计算,改造后每年可节约能耗3.48ˑ107MJ,达到了节能降耗的目的㊂表5㊀改造前后系统综合能耗对比Tab.5㊀Comparison of comprehensive energy consumptionbefore and after transformation项目参数改造前改造后0.6MPa低压蒸汽/(t㊃h-1) 4.69 3.38循环水/(t㊃h-1)285205仪表空气/(Nm3㊃h-1)2820电/kWh19.235.6综合能耗ˑ10-7/(MJ㊃a-1)13.099.61㊀㊀注:年操作时间按8000h计㊂4.2㊀经济效益项目改造后,除能耗大幅降低外,废水减排量㊁己内酰胺原料消耗也有一定程度下降㊂项目18第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀胡腾飞.己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统节能改造技术经济分析总成本费用见表6㊂表6㊀项目总成本费用Tab.6㊀Total project cost项目成本费用/(万元㊃a-1)生产成本-204.76㊀0.6MPa低压蒸汽-153.01㊀循环水-9.47㊀仪表空气-0.70㊀电7.70㊀脱盐水-5.79㊀废水减排-12.54㊀减排己内酰胺-30.95制造费用41.10㊀折旧费28.75㊀修理费12.34财务费用12.25㊀利息支出12.25总成本-151.41㊀㊀注:固定资产折旧年限按14年,折旧费按直线法提取;固定资产净残值率按3%计;固定资产修理费率按3%计㊂㊀㊀从表6可以看出,新增投资415万元(不含增值税)后,每年可降低总成本151.41万元,即实施后以较小的投资,可显著降低生产成本,获得较好的投资回报㊂5㊀结论a.影响己内酰胺聚合装置萃取蒸发系统蒸汽消耗的因素包括萃取水量㊁萃取水温度㊁蒸发回流量㊁蒸发浓缩液固含量㊂b.采用三效蒸发+浓缩液闪蒸技术对60kt/a己内酰胺聚合装置进行改造,同时控制萃取水浴比为0.9 1.0㊁萃取水温度为110ħ㊁蒸发回流量为900kg/h㊁浓缩液固含量为86%,PA6切片中可萃取物含量控制在0.6%以内,每年可节约能耗3.48ˑ107MJ,降低总成本151.41万元㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀刘年权,陈步宁,陈声宗.聚己内酰胺切片萃取水回用直接聚合工艺探讨[J].合成纤维工业,2001,24(4):22-24. [2]㊀彭舒敏,冯炀,颜登峰,等.浓缩液中环状二聚体的含量及晶形分析[J].合成纤维工业,2016,39(6):74-77. [3]㊀易春旺.己内酰胺环状二聚体研究进展[J].合成纤维工业,2019,42(2):62-67.[4]㊀佟德建,肖朝晖,陈庆.降低聚己内酰胺可萃取物含量研究进展[J].合成纤维工业,2005,28(10):36-38. [5]㊀陈庆,肖朝晖,颜登峰,等.降低PA6切片中可萃取物含量的工艺研究[J].化工进展,2003,22(8):889-891. [6]㊀史航,施云海,陈迎,等.MVR与多效蒸发联用的有效能分析[J].节能技术,2018,36(3):270-275.[7]㊀王一鸣.二次蒸汽再压缩蒸发过程分析及工程应用[J].广州化工,2015,43(10):148-150.[8]㊀王丹,蒋道利.蒸发结晶技术在高含盐废水零排放领域的应用[J].中国井矿盐,2014,45(4):7-10.[9]㊀刘立,张继军,刘燕,等.机械蒸汽再压缩技术在蒸发领域的应用[J].化学工程,2014,42(11):1-5.[10]冯霄,运新华,郁永章.多效蒸发与热泵蒸发的分析与比较[J].化工机械,1995,22(1):52-55.[11]陈国桓,杨志才,苏瑞廷.蒸汽再压缩式热泵的设计与试验研究[J].天津化工,1987(4):3-8.[12]李志新,王亚雄.三效MVR与三效蒸发技术的能耗对比分析[J].节能技术,2019,37(3):244-247.Technical and economic analysis on energy saving and consumption reduction of extraction evaporation system in caprolactam polymerization unitHU Tengfei(SINOPEC Baling Petrochemical Co.,Ltd.,Yueyang414014)Abstract:Taking the extraction evaporation system of a60kt/a caprolactam polymerization unit as an example,the factors in-fluencing the vapor consumption of extraction evaporation system were discussed,and the scheme and effect of energy-saving transformation of the unit were analyzed.The results showed that the factors affecting the vapor consumption of the extraction e-vaporation system of caprolactam polymerization unit included extraction water quantity and temperature,evaporation reflux,solid content of evaporation concentrated solution;and the energy consumption was saved3.48ˑ107MJ annually and the total cost was reduced by1.5141million RMB yuan when the60kt/a caprolactam polymerization unit was revamped by three-effect evaporation technology combined with concentrated solution flash technology and the process conditions were controlled as follows:extraction water bath ratio0.9 1,extraction water temperature110ħ,evaporation reflux900kg/h,solid content of concentrated solution 86%and extractable in polyamide6chips within0.6%by mass fraction.Key words:polyamide6;polymerization unit;extraction;evaporation system;multi-effect evaporation;comprehensive energy consumption28㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2021年第44卷。
煤矿蒸汽节约措施方案
煤矿蒸汽节约措施方案引言随着工业生产的不断发展，煤矿蒸汽作为一种重要的能源，广泛应用于各个领域。
然而，煤矿蒸汽的使用也面临着许多问题，其中之一就是能源的浪费。
为了更加高效地利用煤矿蒸汽资源，降低能源消耗，本文提出了一些蒸汽节约措施方案。
I. 蒸汽回收利用蒸汽回收利用是煤矿蒸汽节约的重要方面之一。
我们可以通过以下几种方式实现蒸汽的回收利用：1.余热回收：在煤矿生产过程中，会产生大量的余热。
通过安装余热回收装置，可以将这些余热转化为可用的能源，用于供热、供电等用途。
2.蒸汽冷凝回收：在传统的煤矿蒸汽系统中，蒸汽在传递热能的同时也会散失一部分热量。
通过安装蒸汽冷凝回收装置，可以将散失的热能重新回收利用，提高能源利用效率。
3.回收蒸汽动力：在煤矿中，蒸汽不仅可以用于供热、供电，还可以用于驱动煤矿的各种设备。
通过回收蒸汽动力，将不再使用的蒸汽重新利用，可以节约大量的能源。
II. 蒸汽系统优化除了蒸汽回收利用外，优化煤矿蒸汽系统也是节约能源的关键。
以下是一些蒸汽系统优化的措施：1.管道绝热：在蒸汽系统中，管道输送蒸汽过程中会有一定的热量损耗。
通过在管道上进行绝热处理，可以减少热量损耗，提高能源利用效率。
2.蒸汽压力控制：合理控制蒸汽的供应压力，可以使蒸汽系统在正常运行范围内工作，避免过高或过低的压力导致能源浪费。
3.蒸汽泄漏检测：蒸汽系统中存在泄漏会导致能源浪费。
定期进行蒸汽泄漏检测，及时修复漏点，可以有效减少能源浪费。
4.蒸汽节能设备：在煤矿蒸汽系统中，可以使用节能设备来降低能源消耗，如节能蒸汽阀门、节能隔离阀等。
III. 蒸汽使用优化除了蒸汽系统本身的优化外，优化蒸汽的使用也是节约能源的重要途径。
以下是一些蒸汽使用优化的方案：1.蒸汽流量的合理调节：根据不同的工艺需求，合理调节蒸汽的流量，避免过量使用蒸汽导致能源浪费。
2.设备的能效改进：在煤矿中使用的设备，如锅炉、发电机等，可以进行能效改进，提高能源利用率，减少能源消耗。
浅谈煤制乙二醇副产蒸汽的回收利用措施
浅谈煤制乙二醇副产蒸汽的回收利用措施摘要：乙二醇作为一种重要的有机化工原料，被广泛应用于生产聚酯产品。
目前，工业化生产乙二醇的方法主要为石油法路线及非石油法路线，非石油法路线主要是以煤为原料。
我国作为“贫油少气富煤”国家，随着国内乙二醇需求量增大，煤制乙二醇项目也在陆续上马，据统计截至2019年底煤制乙二醇投产企业共计20家，产能每年可达到484万t，在未来三年内大约还有700万t煤制乙二醇项目相继投产。
煤制乙二醇技术作为一项新兴技术，在生产乙二醇过程中存在着大量的低品位蒸汽，俗称乏汽，它们必须经过冷却降温之后进入除氧工艺。
其冷却方式通常为循环冷却水或空冷器，冷却成本(循环冷却水量或空冷器电耗)非常可观。
随着国家碳达峰和碳中和的提出，节能降耗成为企业的生命线。
如何提高蒸汽的利用率是煤制乙二醇节能降耗的一个重要途径。
本文就煤制乙二醇中蒸汽的综合利用进行简述探讨。
关键词：煤制；乙二醇；回收；措施煤制乙二醇主要的生产装置包括煤气化装置（利用气化工艺制备粗煤气）、变换装置（在催化剂作用下反应得到所需配比的CO和H2）、煤气净化装置（利用低温甲醇洗工艺脱除粗煤气中的CO2和H2S气体）、有效气分离装置（分别利用深冷分离工艺和变压吸附工艺得到所需纯度的CO和H2）、合成装置（在特定工艺技术和催化剂作用下制备得粗乙二醇产品）、乙二醇精馏装置（制备得到聚酯级乙二醇产品）及辅助装置（供水装置、锅炉装置、空分装置等）。
其中，锅炉装置是利用燃料煤燃烧外送蒸汽为全系统提供热源和动力源，主要用于压缩机组的动力源、换热器热源、易结晶/易冻物料伴热等。
根据系统热量需求在进行热平衡设计时，为了满足不同工况下热源的供应，辅助系统应存在一定的余量。
在实际生产过程中，系统蒸汽平衡调节后，还存在一定量的放空蒸汽无法100%利用，会造成能源和资源浪费，也会增加生产现场噪声和污染。
此外，乙二醇生产系统还存在其他热损失现象，如工艺除氧器乏汽放空和循环水换热后利用凉水塔降温造成的热量损失等。
瓦特对纽可门蒸汽机的第一次改进
瓦特对纽可门蒸汽机的第一次改进【摘要】瓦特对纽可门蒸汽机进行改造，在结构方面，在单一的汽缸外增加一个分离式冷凝器用于对蒸汽进行降温。
这使得蒸汽的保温和降温分开在两个汽缸中进行。
在热效率方面，利用潜热原理，充分利用了水蒸气的潜热，并且让其膨胀力做功。
这两者减少了蒸汽耗费，同时提高了蒸汽利用率。
【关键词】蒸汽机，蒸汽，分离式冷凝器，潜热理论（焓变理论）【前言】17世纪末，欧洲工业快速发展人力和畜力已远远不能满足人们对生产动力的需求。
帕潘，萨弗里等科学家陆续发明了蒸汽机，蒸汽动力成为了工业生产的新宠。
而后纽可门蒸汽机正是用于工厂生产之中，节省了大量人力。
然而纽可门蒸汽机却存在耗能过多，效率太低的缺点，因而无法在工业生产中推广。
瓦特对纽可门蒸汽机进行改进使得其效率提高了三倍。
也使得瓦特蒸汽机在工业生产中广泛被使用，最终掀起了第一次工业革命的高潮。
一、方法原理1.1纽科门蒸汽机的结构及其工作原理：锅炉 B与汽缸C 相通连，汽缸上面有一个活塞 P在动作，活塞 P 是杠杆D 的一端，当汽缸里的蒸汽膨胀时，推动活塞P 上升，使杠杆D 的另一端 R 下降，R 下面连接有重量的平衡锤 N，N 挤压着水泵上的活塞 P'下降；当汽缸里的蒸汽冷凝成为真空时，大气压力就会推动活塞 P 下降，它就带动着杠杆D 的R将平衡锤N提起，使地下水被大气压力挤压着，冲开活塞 P' 涌入水泵。
这样，只要连接着锅炉的汽缸不断充汽、冷凝，它的活塞P就会不断地上下往复，成为有节律的运动，抽水机也就连续不断地工作了。
1.1.1纽可门蒸汽机工作原理的分析：打开进气阀时，锅炉产生蒸汽进入汽缸，高温蒸汽的膨胀力对活塞做功使其向上运动，通过一个杠杆连接使另一端的活塞向下运动；关闭进气阀并对气缸降温，蒸汽冷凝，气缸内形成真空，大气压力把对活塞做功使其向下运动，由于杠杆链接使另一端的活塞向上运动，这是一个冲程。
1.1.2纽可门蒸汽机动力分析：主要动力来源：大气；次要动力来源：蒸汽膨胀力1.1.3纽可门蒸汽机工作效率分析：每一个冲程都将刚产生的蒸汽冷凝，并未充分利用高温蒸汽的膨胀力。
提高蒸汽供热系统热能利用率的技术措施
提高蒸汽供热系统热能利用率的技术措施摘要本文阐述了正确选择疏水阀、凝结水闪蒸汽控制和再利用，以及根据压力、温度梯次利用蒸汽在提高蒸汽供热系统热能利用率上的重要作用，强调凝结水回收的重要意义。
关键词蒸汽供热系统设计节能蒸汽作为热媒将热能输送至各种用热设备，以满足采暖、供热和各种工艺过程的加热、干燥、加湿等不同需求。
在当前国家将科学发展观确定为重要国策，广泛着力倡导节约能源资源的形势下，全面深入的分析已有的各种蒸汽供热系统，我们会发现，提高蒸汽供热系统的热能利用率尚存在较大空间。
认真分析存在的问题，寻求规律性的认识，合理确定技术对策，促进蒸汽热能利用由粗放型向集约型转变，对于我们这个有十三亿人口的发展中大国是非常必要的，也是十分迫切的。
既具有重要的现实意义，又具有长远的战略意义。
根据以往的设计及工程实践，当前提高蒸汽热能利用率主要应抓紧解决以下几个问题：1. 正确选择疏水阀至关重要。
一套蒸汽供热系统，当携带大量潜热的蒸汽在热能利用过程中释放以后，必然凝结成凝结水，正常选择疏水装置，及时将凝结水从系统中排除，既是保障蒸汽供热系统正常稳定工作的重要条件，同时也是提高系统热能利用率的重要前提。
疏水装置选择不当，不但会造成系统工作不正常，而且会造成蒸汽携带的热能不可避免的浪费。
疏水装置是由疏水阀、过滤器和必要的阀门（球阀或截止阀）组成的。
疏水阀是疏水装置的核心组件，过去曾有排水阻汽器的称谓，意思是能够及时顺畅地从系统中排除凝结水，同时又能有效阻止蒸汽无效泄漏。
疏水阀有多种类型，经常为人们选用的主要有倒置桶型、浮球型、圆盘型、热静力型疏水阀和具有凝结水提升功能的自动差压型疏水阀等。
各种疏水阀，由于其工作原理不同，其功能也不同，所以疏水阀选用必须注意：根据实际需要，按疏水阀不同特点选用。
armstrong（阿姆斯壮）疏水阀在技术上比较成熟，该产品的主要性能见下表（4）低压下运行十分不良（5）污物使阀无法关闭（6）感温元件损坏时失效。
稠油油藏蒸汽驱提高热利用率研究
稠油油藏蒸汽驱提高热利用率研究许鑫;刘永建;尚策;李巍;孟菊【摘要】针对现有稠油油藏热利用率计算方法所得结果普遍偏低的问题,在分析油藏中汽水分布规律及热利用率与注入蒸汽干度关系的基础上,运用数值模拟方法,参考辽河油田齐40块实际生产数据,分析了含油饱和度、注采比等主控因素对油层热利用率的影响.同时,结合多层油藏蒸汽驱开发特点及各因素对热利用率所产生的影响,建立热利用率计算公式并对其进行修正,采用修正后的公式对杜229块进行针对性设计.实践结果表明:采用修正公式计算所得热利用率值较未修正值更接近生产实际;采用注汽干度为0.8、采注比为1.2、降注量小于15％的操控条件,能够有效保证杜229块油藏汽驱开发的经济性.该研究为改善稠油油藏蒸汽驱效果及经济性提供了技术参考.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2019(026)002【总页数】5页(P112-116)【关键词】蒸汽驱;稠油;采注比;热利用率;注采参数;注汽干度;辽河油田【作者】许鑫;刘永建;尚策;李巍;孟菊【作者单位】东北石油大学,黑龙江大庆 163318;提高采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆 163318;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦 124010;东北石油大学,黑龙江大庆 163318;提高采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆 163318;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦 124010;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦 124010;东北石油大学,黑龙江大庆 163318;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦 124010【正文语种】中文【中图分类】TE3450 引言蒸汽驱是目前在技术和经济上比较成功的稠油油藏方式转换开发技术之一[1]。
储层非均质性及各生产井工作制度上的差异性造成位于髙渗透方向、高产量且注采井距小的生产井首先发生蒸汽突破现象[2-3]，油藏热利用率和经济性均无法得到有效保障。
目前稠油油藏热利用率的计算方法主要有威尔曼法[4]、马克斯-兰根海姆法[5]、沃格尔法[6]，这些方法普遍建立在活塞式推进驱替模型的基础上，仅考虑顶底盖层的热损失，而忽略了净毛比、含水饱和度、采注比等因素所产生的影响，使得热效率的计算结果普遍偏低，不利于稠油蒸汽驱注采参数的控制以及后期开采方式的优化调整[7]。
电厂蒸汽长距离供热的案例分析
近年来，随着我国市场经济的快速发展，工业企业对蒸汽的需求也在不断攀升。
各级政府一方面大力支持和推动工业发展，另一方面也在进一步提高对大气污染治理的要求，倡导企业实施“节能减排，保护环境”的转型升级。
对于工业企业而言，这无疑增加了他们的污染治理成本；尤其是传统发电行业，正面临着转型升级过程中的空前挑战。
热电联产集中供热，可以有效利用发电剩余的蒸汽，向周边工业企业进行集中供热，通过电厂大容量、大压力、高效率且低排放的锅炉建设集中热源供应站（热效率可达90%以上）取代分散企业低效率高排放的工业小锅炉（热效率大约60%～70%），大大地提了高能源综合利用率；此外，采用大型锅炉建设热源站，可以减少燃料的消耗，从而减少二氧化碳、二氧化硫和烟尘等排放物的产生且有利于污染物的集中处理。
工业用户可以由此节省下建设小锅炉以及购买燃料等的成本，同时，余热供应也为电厂带来了一部分额外的收益，可谓是一举两得。
因此，特别是在一些工业集中地区，热电联产集中供热越来越受到人们的关注和普遍应用。
集中供热系统主要有热源，供热管网以及热用户3个部分组成。
其中，供热管网承担着将热源点的热量及时配送至各个热用户的重任，是连接两者的桥梁和生命线。
由于电厂与末端热用户之间的距离相对较远，很多地区甚至已超过8km的供热半径，而管道沿线必然存在压力损失和热损失，电厂蒸汽经过长距离输送后，往往难以满足末端用户较高的用汽参数要求。
在保证管网可供性和可操作性的前提下扩大供热的范围，蒸汽的出口参数（如温度、压力等），流量以及管径等是否满足要求，必须进行严格的计算和分析。
此外，本文还探讨了在输送过程中稳定热负荷，降低沿程压降和热损的一系列措施。
案例现状随着某工业园区内多个重大项目的陆续开工和投产，园区内企业对蒸汽的需求量也逐步增加。
目前一期管管网总长度约10km，其中主线部分长度为8.9km。
主线管道由DN600 管道逐级变径至DN200管道，其中DN600管道长1200m，DN400管道长2000m， DN250管道长900m，DN200管道长4800m。
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提高蒸汽利用率分析
摘要：蒸汽是我工厂的生产所需的主要能源之一。
在运行期间蒸汽通常带有
一定的水分，若是蒸汽水量超标将会直接影响锅炉及管道的安全运行及生产效率。
因此，我们需要合理的措施，使锅炉及管道内蒸汽水量得到控制，通过改善蒸汽
品质，提高生产效率，保障生产工艺，增加设备使用寿命，减少维修工作量，从
而达到安全、高效生产，节能降耗的目的。
关键词:蒸汽利用率、分析
一、蒸汽带水过多的危害：
蒸汽带水程度通常用蒸汽湿W的大小来衡量，蒸汽湿度通过电导率仪，氯根
滴定纳离子浓度计，节流式量热计等间接方法进行测量。
锅炉设计时要求：对过
热蒸汽的工业锅炉W不超过 1%对水管工业锅炉W不超过3%，对火管锅炉W不超
过5%。
但不少在用的工业锅炉的蒸汽湿度达不到要求，有的高达40% 。
当蒸汽
带水超过一定量时，会产生以下危害：
（1）会在过热器管及其它蒸汽管内壁上形成盐垢，使管壁温度升高，钢材
蠕变加速，甚至产生裂纹而发生爆管事故。
（2）含水率高后，在输送过程中，蒸汽能效下降较快，出力减少，导致达
不到生产要求。
（3）部分微细水滴吸附在热交换设备的表面形成水薄膜，降低用汽设备的
总热交换效率。
1mm的水膜相当于60mm厚的铁板或钢板也相当于50mm厚的铜板
的传热效果，从而使得生产能耗增加。
（4）蒸汽中夹带的饱和水混合物沉积在蒸汽管的道阀门处，引起阀门开启
困难、关闭不严。
（5）蒸汽中的水滴会使蒸汽流量计的统计数据出现误差，使操作者无法根
据流量计的统计数据来准确调整锅炉设备，给安全生产带来隐患。
（6）如生产中，蒸汽与产品直接接触，会影响产品质量。
（7）带水的蒸汽在管道里产生水锤作用，对蒸汽管道、管道支吊架受力产
生极为不利的影响，产生安全隐患。
二、蒸汽带水超标的原因分析：
通过我们多次排查并实验得知原因主要来自两个方面，一是锅炉，二是蒸汽
管网。
除主蒸汽湿度超标是锅炉造成外，其他则是蒸汽管网造成的。
（1）锅炉造成蒸汽湿度超标的原因：
A、锅内蒸汽空间高度太低，但锅炉运行水位过高。
B、锅炉运行时水位保持不当，水位浮动较大。
C、锅内设计不合理，由于设计部合理，水表面负荷和蒸汽空间容积负荷较大，汽水分布部均匀，水汽在锅炉内流动不平等，造成蒸汽带水较多。
（2）蒸汽管网的原因：
A、由于设计和施工上的问题，管道阀门的保温结构不合理，在蒸汽的输送
过程中由于温差较大，散热损失超标。
B、汽水分离设备不齐全，配制较少起不到应有的作用。
三、解决方案：
（1）锅炉：
A、高负荷时保证锅炉水位在中低水位，低负荷时保证锅炉水位在中高水位。
主机运行中尽量减少负荷骤变，特别是负荷骤增，防止锅炉产生汽水共腾现象。
B、提高给水品质，对给水和用户返回水进行水质监督；避免换热器、凝汽
器泄漏污染锅水；锅水定期化验；锅内定期加药；合理进行定期排污和连续排污；严密监视、调整锅筒水位，控制水位波动范围；严禁超负荷运行；采用分段蒸发、蒸汽清洗。
C、锅炉在不工作时，要按规定做好满水保养工作，及时溶解沉积在过热器
管内壁上的盐分，同时防止空气进入锅内，最大限度地减轻锅内盐分和氧等腐蚀。
D、提高锅炉工作人员素质：在锅炉结构一定的情况下，工作人员素质很重要。
工作人员要掌握所有锅炉的特性；了解水质标准，对检测的数据能够正确的
整理分析；了解用户用汽量的规律。
（2）管道：
A、改进管道输气布局，采用合理的管道和阀门的保温结构，综合保温结构
的性能，价格及实用性，选定材质。
施工时，同一层接缝要错开，内外层要盖缝，缝隙不要大5毫米，采用相同的保温材料填。
保温层要采取扁钢钢丝等捆绑固定
以防下滑。
B、在锅炉出口主蒸汽管和重要用热设备入口装汽水分离器。
C、增加蒸汽冷凝水的排水阀，并更换现老旧排水阀。
四、结束语
蒸汽带水是锅炉运行中不可避免的问题，但可通过合理的措施，使其得到控制。
降低蒸汽带水量，可以改善蒸汽品质，提高生产效率，保障生产工艺，增加
设备使用寿命，减少维修工作量，从而达到安全、高效生产，节能降耗的目的。
参考文献：
[1] 卢卫华 . 提高蒸汽品质，降低生产成本 [J]. 化学工程与装备，2009，（9）：106.
[2] 秦伶俐 . 浅谈各种因素对蒸汽品质的影响 [J]. 科技信息， 2009，（17）：690.
[3] 张建民，王景奎，等.蒸汽带水的原理与降低蒸汽湿度的有效途径 [J]. 江西能源，2002，（3）：29。