蒸汽熱能高效利用的“三大紀律”
蒸汽作為一種熱能載體，因其熱值高、傳熱快、便于輸送和控制以及放熱效率高等特點，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的企業(yè)生產(chǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，蒸汽費用占到企業(yè)能耗總費用的30%～80%。蒸汽節(jié)能是工業(yè)節(jié)能的重要組成部分，是企業(yè)節(jié)能降本和健康發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是國家實現(xiàn)“雙碳”目標和推動工業(yè)綠色發(fā)展的重要內(nèi)容。
如何提升蒸汽系統(tǒng)熱能利用效率？根據(jù)我國目前蒸汽系統(tǒng)現(xiàn)狀，結(jié)合二十多年的行業(yè)經(jīng)驗，孚雷德提出蒸汽熱能高效利用的“三大紀律”：1）高送低用，過熱要減溫；2）冷熱有度，控制要精準；3）防漏減損，余熱再利用。
1） 高送低用，過熱要減溫。
高壓送汽，低壓用汽。蒸汽高壓輸送時，管徑減小，散熱損耗和壓力損失減少，安裝和保溫費用降低；低壓用汽時，蒸汽潛熱提高，換熱設(shè)備蒸汽耗量降低。同時，冷凝水壓力降低，閃蒸“白汽”量減少。此外，管道、設(shè)備壓力等級要求和相應(yīng)投資隨蒸汽壓力降低。
過熱蒸汽使用前要先降溫。過熱蒸汽具有與空氣一樣低的導熱系數(shù)。使用過熱蒸汽會降低設(shè)備效率, 增加汽耗。此外，工藝介質(zhì)容易在換熱表面形成干墻并結(jié)垢，不僅阻礙熱傳遞，而且會導致?lián)Q熱器因換熱壁超溫而失效。另外，換熱設(shè)備承受著溫度的高低交替變化，且上下溫度不均，易產(chǎn)生局部應(yīng)力和變形，進而引起開焊和密封泄漏。還有，過熱蒸汽在放熱過程中存在的溫度梯度也影響產(chǎn)品質(zhì)量。
2） 冷熱有度，控制要精準。
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，蒸汽換熱設(shè)備種類繁多，包括不同種類的換熱器、蒸煮鍋、蒸餾塔、反應(yīng)釜、空氣干燥器等等。對于蒸汽換熱設(shè)備，工藝加熱溫度的精確控制不啻是改善工藝、提升產(chǎn)品品質(zhì)的要求，更是提升熱能利用效率和節(jié)能減排的重要步驟。當工藝加熱溫度為60℃時即可滿足要求，但實際加熱溫度70℃時，就會引起高達28.6%的蒸汽浪費?？梢姡谡羝褂眠^程中，工藝加熱溫度的精確控制對蒸汽節(jié)能的意義不可小覷。
同樣，對于需要冷卻的工藝，對冷卻溫度的精確控制不僅可以降低冷源所需能耗，而且也會降低熱能消耗。這是由于在生產(chǎn)過程中，很多情形都是加熱和冷卻循環(huán)進行，往往冷卻工序后很快會進入加熱制程，而過度的冷卻必然會增加下次加熱時需要的熱能消耗。
3） 防漏減損，余熱再利用。
既要杜絕由管道、法蘭密封、閥門盤根、彎頭等管道部件泄漏而造成的蒸汽或冷凝水浪費以及因安全閥頻繁起跳或無法關(guān)閉而造成的蒸汽外冒，更要防止疏水閥泄漏而造成的能源浪費；減少管道冗余，正確選擇管道口徑，并對設(shè)備、管道和閥門高效保溫，最大限度降低蒸汽系統(tǒng)散熱損失。
有效回收和利用冷凝水余熱。蒸汽冷凝水中所含熱能隨蒸汽壓力升高而增大。壓力1barg～20barg的蒸汽，其飽和冷凝水所含顯熱值占其熱焓比例18.7%～32.9%。冷凝水余熱回收利用是節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)之一。