過熱蒸汽為什麼不好用?過熱蒸汽與工業生產(一)

在工業生產中使用蒸汽時最廣泛的應用就是「加熱」，對於工業生產中的加熱製程，一般的「要求」是速度快、效率高。這也是我們選擇蒸汽作為工業生產傳熱介質的主要原因。那麼為什麼同樣是蒸汽，加熱速度和效率會不一樣呢？其實蒸汽並不像我們想的那樣只有一種，可能你加熱時用的是「過熱蒸汽」，而非我們所希望的「飽和蒸汽」。

在電站鍋爐或者高參數的鍋爐使用時，飽和蒸汽在汽包或者汽液分離面中產生並分離出來。產生出來的飽和蒸汽通過過熱器再次加熱，這時蒸汽的壓力會繼續升高，壓力和溫度就不會像飽和蒸汽一樣一一對應，此時產生的蒸汽就是過熱蒸汽。

火力發電（過熱蒸汽做功能力強）

過熱蒸汽通過汽輪機時做絕熱膨脹，將熱能轉換成機械能。在此過程中，過熱蒸汽的熵值不變，壓力、溫度和焓值都逐漸下降。使用過熱蒸汽不僅是因為過熱蒸汽擁有更強的做功能力，還因為過熱蒸汽不容易產生冷凝水，減少冷凝水對汽輪機葉輪的傷害。

如果您的加熱製程使用的是過熱蒸汽，可能會出現以下情況：

加熱速度慢

過熱蒸汽與飽和蒸汽相比而言，過熱段擁有的熱量較小，而且由於過熱蒸汽放熱過程沒有狀態的變化（相變），蒸汽中的過熱段放熱的傳熱係數較低。一般來說，飽和蒸汽的傳熱速度是過熱蒸汽的20倍-30倍。

根據我們的工程經驗，過熱蒸汽過熱度每提高1℃，就需要增加1%的換熱器面積才能達到同樣的換熱效率。

溫度控制出現波動

過熱蒸汽放熱過程中，溫度會不斷的變化，直至過熱蒸汽減溫成飽和蒸汽，在這個過程中由於溫度的波動，加熱量的變化會造成控制閥的不斷動作，可能會使得產品的溫度控制出現波動，影響產品的質量。

過熱蒸汽的壓力與溫度並不一一對應，而在我們的工業蒸汽系統中，一般都是控制蒸汽的壓力。如果蒸汽的壓力和溫度並不對應，此時的控制壓力的加熱效果就可能達不到預期。

一般工業鍋爐產生的都是飽和蒸汽，但如果是高參數鍋爐或者電廠供應的蒸汽，則有可能會是過熱蒸汽。

如果您的工廠使用的是過熱蒸汽，加熱的效率和效果就會不理想，此時我們可以使用減溫器來獲得飽和蒸汽，提高蒸汽加熱的效率。

減溫器選擇要素：

能精準控制減溫後的蒸汽溫度

能實現給水量的自動調節，避免下遊蒸汽中帶水嚴重

要能保證水與過熱蒸汽的換熱效果

除了使用過熱蒸汽會影響加熱製程的效率外，包括蒸汽帶水、蒸汽中存在的空氣和其他不凝性氣體、蒸汽中攜帶的雜質、蒸汽的壓力波動等等因素都會影響蒸汽在我們工業製程中的使用效果，後續我們會在此與大家一起探討。

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