蒸汽热能高效利用的“三大纪律”

蒸汽作为一种热能载体，因其热值高、传热快、便于输送和控制以及放热效率高等特点，被广泛应用于各行各业的企业生产。在工业生产领域，蒸汽费用占到企业能耗总费用的30%～80%。蒸汽节能是工业节能的重要组成部分，是企业节能降本和健康发展的关键环节，也是国家实现“双碳”目标和推动工业绿色发展的重要内容。

如何提升蒸汽系统热能利用效率？根据我国目前蒸汽系统现状，结合二十多年的行业经验，孚雷德提出蒸汽热能高效利用的“三大纪律”：1）高送低用，过热要减温；2）冷热有度，控制要精准；3）防漏减损，余热再利用。

1） 高送低用，过热要减温。

高压送汽，低压用汽。蒸汽高压输送时，管径减小，散热损耗和压力损失减少，安装和保温费用降低；低压用汽时，蒸汽潜热提高，换热设备蒸汽耗量降低。同时，冷凝水压力降低，闪蒸“白汽”量减少。此外，管道、设备压力等级要求和相应投资随蒸汽压力降低。

过热蒸汽使用前要先降温。过热蒸汽具有与空气一样低的导热系数。使用过热蒸汽会降低设备效率, 增加汽耗。此外，工艺介质容易在换热表面形成干墙并结垢，不仅阻碍热传递，而且会导致换热器因换热壁超温而失效。另外，换热设备承受着温度的高低交替变化，且上下温度不均，易产生局部应力和变形，进而引起开焊和密封泄漏。还有，过热蒸汽在放热过程中存在的温度梯度也影响产品质量。

2） 冷热有度，控制要精准。

在工业生产领域，蒸汽换热设备种类繁多，包括不同种类的换热器、蒸煮锅、蒸馏塔、反应釜、空气干燥器等等。对于蒸汽换热设备，工艺加热温度的精确控制不啻是改善工艺、提升产品品质的要求，更是提升热能利用效率和节能减排的重要步骤。当工艺加热温度为60℃时即可满足要求，但实际加热温度70℃时，就会引起高达28.6%的蒸汽浪费。可见，在蒸汽使用过程中，工艺加热温度的精确控制对蒸汽节能的意义不可小觑。

同样，对于需要冷却的工艺，对冷却温度的精确控制不仅可以降低冷源所需能耗，而且也会降低热能消耗。这是由于在生产过程中，很多情形都是加热和冷却循环进行，往往冷却工序后很快会进入加热制程，而过度的冷却必然会增加下次加热时需要的热能消耗。

3） 防漏减损，余热再利用。

既要杜绝由管道、法兰密封、阀门盘根、弯头等管道部件泄漏而造成的蒸汽或冷凝水浪费以及因安全阀频繁起跳或无法关闭而造成的蒸汽外冒，更要防止疏水阀泄漏而造成的能源浪费；减少管道冗余，正确选择管道口径，并对设备、管道和阀门高效保温，最大限度降低蒸汽系统散热损失。

有效回收和利用冷凝水余热。蒸汽冷凝水中所含热能随蒸汽压力升高而增大。压力1barg～20barg的蒸汽，其饱和冷凝水所含显热值占其热焓比例18.7%～32.9%。冷凝水余热回收利用是节能降耗的重要环节之一。