利用蒸汽減壓降溫裝置解決化工企業蒸汽過熱問題

摘要:精細化工產品屬于低能耗產品，但是低壓蒸汽在其反應和回收過程中仍然起到很大的作用，蒸汽的工況發生變化會使生產工藝操作控制帶來很大的麻煩。本文講述了通過增加蒸汽“降溫減壓器”解決了一家化工企業由自備鍋爐改到“集中供熱”后帶來的技術問題。

關鍵詞:過熱蒸汽;減壓

1基本情況

本文作者曾經供職過一家小型工廠就碰到過類似狀況。該企業原來自備一臺6噸快裝鍋爐自己供熱，生產一直很穩定，但是自從改為利用電廠余熱蒸汽后，產品收率下降了3個百分點，同時成品顏色發暗。

2 原因分析

生產帶來的變化很快引起了公司內管理人員和技術人員的注意，經過分析得出下列結論:

導致生產發生變化的主要原因是蒸汽系統的工況發生了變化，原來用自備鍋爐供熱的時候，蒸汽為0.6Mpa，溫度是150度飽和蒸汽但是改為利用電廠余熱蒸汽后，蒸汽到廠的壓力位0.9Mpa，并且蒸汽為過熱蒸汽，溫度變化并且比較大，一般在200-300攝氏度。

該產品主反應為乙酰化反應，反應速率比較慢，通過緩慢加熱蒸出反應生成的水來促進反應的進行，反應溫度一般控制在110-140度，這樣在原有蒸汽的工況下，通過由調節閥控制蒸汽的壓力恰好利用飽和蒸汽的液化潛熱給反應供熱使反應穩定的進行，而采用過熱蒸汽的時候，雖然蒸汽的壓力可以通過調節閥控制，但是很高的熱的溫度卻是無法控制，這樣反應給熱時，首先是蒸汽將過熱的顯熱傳導給反應器，使蒸汽變成飽和蒸汽然后在，液化通過潛熱給反應供熱。比較兩個過程，我們分析有可能是過熱蒸汽在傳遞過熱的顯熱過程中，造成反應器局部溫度過高，不穩定，造成較多的反應，從而使產品收率下降，顏色變差。

此外仔細分析過熱蒸汽在反應器(換熱器)中的兩個做功過程即過熱度的消除(無相變傳熱)和飽和蒸汽的冷凝(有相變傳熱)。而當然飽和蒸汽在傳熱時不會有過熱度消除的問題.由于有相變的冷凝，其傳熱系數比無相變傳熱高的多，所以如果是過熱蒸汽，將有一部分換熱面積用于消除過熱，傳熱系數較低(管外側).從而影響整個傳熱系數。

過熱蒸汽的性質使過熱蒸汽可作為理想的做功和傳質介質，但不適合作為熱能交換介質。因為過熱蒸汽在回到飽和蒸汽之前，只能給出很少的熱量，所以不是一個很好的傳熱工質。

3 解決方案

通過分析原因，我們增上一套蒸汽減壓降溫裝置用以解決上述問題。該蒸汽減壓降溫裝置，由減壓裝置和降溫裝置兩部分組成。減壓裝置可以將過熱蒸汽壓力減壓到需求范圍內。當減壓后的高溫蒸汽通過降溫器時，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，調節噴霧量，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，產品工藝指標很快恢復正常，并且產品優級品率由原來60%提高到了80以上。

裝置投入使用后，節能效果明顯，噸產品蒸汽消耗有原來3.9噸降低到了3.5噸，按照年產量5000噸計算，每年可節約蒸汽2000噸，節約費用2000*200=20萬元，經濟效益和社會效益明顯。