優(yōu)劣就在高低之間
我國既是工業(yè)鍋爐生產(chǎn)大國，也是工業(yè)鍋爐使用大國，但鍋爐運行管理水平偏低，能源浪費較大，實際運行熱效率低于國際先進水平15%左右。普遍認為，低于2噸/小時的鍋爐運行熱效率55—60%，2—4噸/小時的鍋爐60—65%，6—10噸/小時的鍋爐65—70%，10噸/小時以上的鍋爐70—75%。
數(shù)據(jù)顯示，我國蒸汽鍋爐占總?cè)萘康?5%。對于蒸汽鍋爐，長期以來一直存在“大馬拉小車”和低壓運行現(xiàn)象。大多數(shù)鍋爐處于低負荷運行狀態(tài)，主要出于兩個原因，一方面設計院和用戶在選用鍋爐時考慮未來的發(fā)展需要而選擇鍋爐容量遠大于實際需求量；另一方面，鍋爐實際運行負荷隨由生產(chǎn)變化引起的蒸汽負荷波動，導致很多鍋爐長期運行于低負荷狀態(tài)下。這種“大馬拉小車”的狀況意味著鍋爐在低壓運行時就可滿足生產(chǎn)要求，而蒸汽用戶又普遍錯誤地認為低壓運行會節(jié)約燃料，因此鍋爐的低壓運行現(xiàn)象非常普遍。
同時，用汽設備的蒸汽壓力卻普遍存在偏高問題，這是由于大多數(shù)蒸汽用戶對蒸汽壓力和蒸汽耗量關系缺少認識，而一些用戶又錯誤地認為使用較高的蒸汽壓力會降低蒸汽耗量。可見，當前在我國的蒸汽用戶中，鍋爐低壓運行、蒸汽低壓輸送和用汽壓力卻相對偏高問題突出。
而實際情況又如何呢？孚雷德愿與大家作如下分享：
鍋爐低壓運行節(jié)約燃料嗎？
毋庸置疑，從產(chǎn)生單位質(zhì)量的蒸汽所需燃料來看，蒸汽壓力越高時所需燃料越多。也正因為如此，單位質(zhì)量的高壓蒸汽的熱焓值就高于低壓蒸汽熱焓值。根據(jù)熱平衡，如忽略熱能轉(zhuǎn)化過程中損失部分，企業(yè)生產(chǎn)需要的總熱能（負荷）應等于所耗蒸汽的總熱能，也應等于燃料燃燒提供的總熱能。因此，決定燃料需求的應該是負荷大小，并不是所產(chǎn)生蒸汽的壓力。所謂節(jié)約燃料，實際指的是降低能源轉(zhuǎn)化過程中損失掉的部分。而對于熱能轉(zhuǎn)化過程中的損失部分，其不在于生產(chǎn)單位質(zhì)量蒸汽而理應消耗多少燃料，在于蒸汽生產(chǎn)過程中浪費了多少燃料。
這里用一個大家熟悉的例子來比擬上述問題。對于物流公司，可以選擇大噸位的大卡車，也可選擇小噸位的小貨車。很明顯，大卡車比小貨車耗油量高很多，但物流公司選擇的是大卡車。首先，物流公司看重的是載重量和運輸能力；其次，關于燃油成本，他們衡量的是每噸貨物的燃油消耗，而不是每種運輸工具的燃油差別；還有，單輛大卡車的運輸能力遠高于小貨車，因此選用大卡車時車輛總數(shù)大幅降低，公司可以有更多精力和關注度投入到每輛大卡車上，對其的管理水平也會提高，因而大卡車的個體運輸能力和團隊合作水平均會有所提高，整體管理費用和運營費用也會降低很多。也就是說，在總運輸能力需求一樣的情況下，選擇大卡車時，浪費和內(nèi)耗降低，運輸效率提升，成本降低，效益提升。
鍋爐低壓運行加大燃料消耗和環(huán)境污染
鍋爐運行壓力降低時，爐內(nèi)汽水混合物的飽和溫度降低，首先會引起燃料耗量減少，爐膛溫度降低，燃燒工況變壞，化學未完全燃燒熱損失和物理未燃燒熱損失增加。當爐內(nèi)溫度過低時，爐內(nèi)燃燒難以穩(wěn)定。這樣，為滿足蒸發(fā)量要求，就得多進燃料和增加送引風量，最終導致燃料消耗的增加，造成能源浪費，也增大了污染物排放。
鍋爐高壓運行和蒸汽高壓輸送的益處
鍋爐在高壓下運行容易達到最佳狀態(tài)，運行效率高，而且鍋爐蓄熱能力增強，抗負荷波動的能力提高，蒸汽品質(zhì)提升。相反，低壓運行時，負荷瞬間增加15%就會引起嚴重的蒸汽帶水現(xiàn)象。
蒸汽在高壓下輸送，所需管道口徑減小，熱損失降低，冷凝水量減少，管道承受的水錘和腐蝕也會減輕。而且，保溫材料、管道支撐和安裝費用減少。高壓送汽時，壓力損失減少。例如，壓力為10barg的蒸汽以25米/秒的速度在DN150的管道中流動時每10米的直管產(chǎn)生21mbarg的壓力損失，而壓力為6barg的同質(zhì)量的蒸汽在DN150的管道中流動時蒸汽速度達到40米/秒，每10米的直管產(chǎn)生32mbarg的壓力損失。
蒸汽高壓輸送到用汽設備時，經(jīng)減壓，蒸汽干度提高，設備效率和可靠性提升，設備壽命延長。
低壓用汽的好處
蒸汽高壓輸送到現(xiàn)場后，經(jīng)過汽輪機或減壓閥減壓后在現(xiàn)場使用。低壓用汽時，蒸汽潛熱提高，對于間接用汽設備，蒸汽耗量降低，節(jié)約能源。比如，將蒸汽壓力從5barg減到1barg時，可節(jié)約5.22%的蒸汽；其次，蒸汽壓力降低后，冷凝水壓力也降低，閃蒸而引起的蒸汽外排和能源浪費也會減輕；蒸汽壓力降低后可降低管道、設備壓力等級要求，降低設備投資。
總之，蒸汽鍋爐要避免低壓運行，而要在接近于額定壓力下運行。高效的蒸汽系統(tǒng)要做到高壓送汽和低壓用汽。對于蒸汽系統(tǒng)，優(yōu)劣就在高低之間。