蒸汽蓄熱器

蒸汽蓄熱器是一個(gè)容積很大的水容器，它能在系統(tǒng)負(fù)荷減少時(shí)從鍋爐吸收多余蒸汽，在系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)送出蒸汽。目前采用的主要是變壓蓄熱器。如《變壓蓄熱器原理圖》所示：（1-最高水位；2-最低水位；3-換流器；4-蒸汽分配管；5-充熱蒸汽；6-輸出蒸汽）。其中(a)變壓蓄熱器系統(tǒng)圖；(b)換流器工作示意圖。

變壓蓄熱器是在供熱系統(tǒng)中蒸汽消耗量減少時(shí)，把剩余蒸汽引入蓄熱器水箱中，通過噴嘴與箱內(nèi)的水混合，將蒸汽凝結(jié)時(shí)的汽化潛熱釋放于水中，使水的熱焓上升到引入蒸汽壓力 的相應(yīng)的飽和水焓。此時(shí)水箱水位因蒸汽凝結(jié)而上升，水箱內(nèi)壓力相應(yīng)升高，此為蓄熱器充熱過程。反之，當(dāng)用戶的蒸汽需要量增加時(shí)，管道和蓄熱器內(nèi)的壓力下降，因水箱內(nèi)水溫高于降低壓力后的相應(yīng)飽和溫度，所以一部分水蒸發(fā)成蒸汽送往熱用戶，從而增加了供汽量。水的蒸發(fā)，使水箱內(nèi)壓力降低，水的熱焓降低，水位也降低，此為蓄熱器的放熱過程。蓄熱器運(yùn)行時(shí)，每一個(gè)壓力都有其相應(yīng)的水位和飽和壓力，隨著系統(tǒng)的升高和降低，蓄熱器進(jìn)行“充熱”和“放熱”過程，熱源通過此設(shè)備較平穩(wěn)地適應(yīng)了熱負(fù)荷地變化，起到了負(fù)荷調(diào)節(jié)的作用。蓄熱器有臥式和立式兩種，一般采用臥式，蓄熱器面積大。當(dāng)采用臥式布置時(shí)，因高度低，安裝檢修方便，但占地面積大。

變壓蓄熱器在系統(tǒng)中連接方式如圖《變壓蓄熱器的各種連接方案》所示。其中(a)、(b)飽和蒸汽來自同一汽源；(c)由過熱蒸汽充汽；(d)、(e)由一個(gè)高壓汽源充汽，向一個(gè)低壓汽源放汽；(f)用于背壓機(jī)組。如圖《變壓蓄熱器的各種連接方案》所示，a和b方案進(jìn)入蓄熱器和送人熱用戶的飽和蒸汽來自同一汽源。a來自鍋爐房，b來自汽輪機(jī)可調(diào)整抽汽。當(dāng)熱用戶的用汽量增大時(shí)，蒸汽管內(nèi)汽壓降低，蓄熱器立即放出蒸汽以彌補(bǔ)汽源的不足；當(dāng)用戶的用汽量減少時(shí)，主汽管內(nèi)的壓力升高，并向蓄熱器充熱。充汽管和放汽管合二為一。c方案中由于采用過熱蒸汽，所以必須將充汽管和放汽管分開。d和e方案中，蓄熱器是從一個(gè)高壓力的汽源充汽，向一個(gè)低壓力的汽源放汽。d中蓄熱器接在兩個(gè)調(diào)整抽汽之間，e中蓄熱器接在鍋爐出口和汽輪機(jī)抽汽口之間。當(dāng)?shù)蛪撼槠牧吭龃髸r(shí)，由蓄熱器供給額外的蒸汽以保證蒸汽管壓力的穩(wěn)定。f方案為蒸汽蓄熱器連接在鍋爐出口和背壓機(jī)組的排汽管間。

采用蓄熱器或利用設(shè)備的蓄熱能力是平衡短時(shí)尖峰負(fù)荷進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)的方法之一。供熱調(diào)節(jié)是在滿足用戶熱負(fù)荷要求的前提下，努力降低能源消耗和減小投資的重要方式。水熱網(wǎng)的供熱系統(tǒng)主要采用質(zhì)調(diào)節(jié)的方式。所謂質(zhì)調(diào)節(jié)是指通過調(diào)節(jié)供水溫度進(jìn)行供熱量調(diào)節(jié)，它可通過調(diào)整基本加熱器的抽汽壓力，投入尖峰加熱器或熱水鍋爐的方式進(jìn)行。除質(zhì)調(diào)節(jié)外，還利用建筑物的蓄熱能力、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的貯水箱和熱網(wǎng)供回水管路的蓄熱能力，進(jìn)行輔助性調(diào)節(jié)。蒸汽蓄熱器可對變化的蒸汽負(fù)荷進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)，可保證尖峰時(shí)蒸汽供熱系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

采用蓄熱器或利用設(shè)備的蓄熱能力是平衡短時(shí)尖峰負(fù)荷進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)的方法之一。供熱調(diào)節(jié)是在滿足用戶熱負(fù)荷要求的前提下，努力降低能源消耗和減小投資的重要方式。蒸汽蓄熱器可對變化的蒸汽負(fù)荷進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)，可保證尖峰時(shí)蒸汽供熱系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

采用蓄熱器或利用設(shè)備的蓄熱能力是平衡短時(shí)尖峰負(fù)荷進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)的方法之一。供熱調(diào)節(jié)是在滿足用戶熱負(fù)荷要求的前提下，努力降低能源消耗和減小投資的重要方式。水熱網(wǎng)的供熱系統(tǒng)主要采用質(zhì)調(diào)節(jié)的方式。所謂質(zhì)調(diào)節(jié)是指通過調(diào)節(jié)供水溫度進(jìn)行供熱量調(diào)節(jié)，它可通過調(diào)整基本加熱器的抽汽壓力，投入尖峰加熱器或熱水鍋爐的方式進(jìn)行。除質(zhì)調(diào)節(jié)外，還利用建筑物的蓄熱能力、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的貯水箱和熱網(wǎng)供回水管路的蓄熱能力，進(jìn)行輔助性調(diào)節(jié)。蒸汽蓄熱器可對變化的蒸汽負(fù)荷進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)，可保證尖峰時(shí)蒸汽供熱系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

供熱系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)備（1）蒸汽蓄熱器的原理和結(jié)構(gòu)

蒸汽蓄熱器是一個(gè)容積很大的水容器，它能在系統(tǒng)負(fù)荷減少時(shí)從鍋爐吸收多余蒸汽，在系統(tǒng)負(fù)荷增加時(shí)送出蒸汽。目前采用的主要是變壓蓄熱器。其原理見圖2所示（1-最高水位；2-最低水位；3-換流器；4-蒸汽分配管；5-充熱蒸汽；6-輸出蒸汽）。

變壓蓄熱器是在供熱系統(tǒng)中蒸汽消耗量減少時(shí)，把剩余蒸汽引入蓄熱器水箱中，通過噴嘴與箱內(nèi)的水混合，將蒸汽凝結(jié)時(shí)的汽化潛熱釋放于水中，使水的熱焓上升到引入蒸汽壓力 的相應(yīng)的飽和水焓。此時(shí)水箱水位因蒸汽凝結(jié)而上升，水箱內(nèi)壓力相應(yīng)升高，此為蓄熱器充熱過程。反之，當(dāng)用戶的蒸汽需要量增加時(shí)，管道和蓄熱器內(nèi)的壓力下降，因水箱內(nèi)水溫高于降低壓力后的相應(yīng)飽和溫度，所以一部分水蒸發(fā)成蒸汽送往熱用戶，從而增加了供汽量。水的蒸發(fā)，使水箱內(nèi)壓力降低，水的熱焓降低，水位也降低，此為蓄熱器的放熱過程。蓄熱器運(yùn)行時(shí)，每一個(gè)壓力都有其相應(yīng)的水位和飽和壓力，隨著系統(tǒng)的升高和降低，蓄熱器進(jìn)行“充熱”和“放熱”過程，熱源通過此設(shè)備較平穩(wěn)地適應(yīng)了熱負(fù)荷地變化，起到了負(fù)荷調(diào)節(jié)的作用。蓄熱器有臥式和立式兩種，一般采用臥式，蓄熱器面積大。當(dāng)采用臥式布置時(shí)，因高度低，安裝檢修方便，但占地面積大。

供熱系統(tǒng)調(diào)峰設(shè)備（2）蒸汽蓄熱器的連接方式

變壓蓄熱器在系統(tǒng)中連接方式如圖3所示。圖3中，a和b方案進(jìn)入蓄熱器和送人熱用戶的飽和蒸汽來自同一汽源。a來自鍋爐房，b來自汽輪機(jī)可調(diào)整抽汽。當(dāng)熱用戶的用汽量增大時(shí)，蒸汽管內(nèi)汽壓降低，蓄熱器立即放出蒸汽以彌補(bǔ)汽源的不足；當(dāng)用戶的用汽量減少時(shí)，主汽管內(nèi)的壓力升高，并向蓄熱器充熱。充汽管和放汽管合二為一。c方案中由于采用過熱蒸汽，所以必須將充汽管和放汽管分開。d和e方案中，蓄熱器是從一個(gè)高壓力的汽源充汽，向一個(gè)低壓力的汽源放汽。d中蓄熱器接在兩個(gè)調(diào)整抽汽之間，e中蓄熱器接在鍋爐出口和汽輪機(jī)抽汽口之間。當(dāng)?shù)蛪撼槠牧吭龃髸r(shí)，由蓄熱器供給額外的蒸汽以保證蒸汽管壓力的穩(wěn)定。f方案為蒸汽蓄熱器連接在鍋爐出口和背壓機(jī)組的排汽管間。2100433B

水蒸汽的熱能可以轉(zhuǎn)變成機(jī)械能、加熱和蒸發(fā)液體等。利用水蒸汽來做功（把水提到高處）的初步嘗試是在17世紀(jì)開始的。

2002年大島克仁利用水蒸汽處理裝置進(jìn)行了過熱水蒸氣條件下柳杉試件的力學(xué)特性的研究。

1999年李杰等研究了脈沖放電等離子體中水蒸汽活化作用。

1998年4月，鞍山焦化耐火材料設(shè)計(jì)研究總院為江西景德鎮(zhèn)焦化煤氣總廠設(shè)計(jì)的工業(yè)燃?xì)馍a(chǎn)裝置，選用了該項(xiàng)技術(shù)，以義馬長焰煤為原料，以空氣一水蒸汽為氣化劑，生產(chǎn)工業(yè)燃?xì)猓瑔螤t制氣能力lxl了襯/h，已于2001年2月投人使用。

1997年該工作組提出了工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)計(jì)算公式。

王良恩等于1997年分別對福州市塑料橡膠廠和福建省三豐鞋業(yè)有限公司運(yùn)動鞋車間的三苯廢氣進(jìn)行治理，采用了活性炭吸附—水蒸汽脫附—工業(yè)水冷凝的組合技術(shù)。

1997年1月，利用燒結(jié)廠停產(chǎn)的間隙，上了一套重力噴淋除塵器，利用含水蒸汽煙氣與大氣的密度差，不需任何外用動力，靠自然抽風(fēng)進(jìn)行工作。

鋁板順?biāo)羁p處涂玻璃膠密封后鋁板既起著保護(hù)作用，又起防潮層作用，但在實(shí)際施工中由于搭縫多，涂膠密封這項(xiàng)工作大都疏忽做得不好，外界空氣中的水蒸汽易滲入聚氨酯孔隙中熱脹冷縮造成破壞，因此我們在1995年新建12只大罐的續(xù)建工程保溫中特別注意做好這項(xiàng)工作。

歐空局在1991年發(fā)射的歐洲遙感衛(wèi)星，裝載有兩波段的微波輻射計(jì)，用來復(fù)原大氣中總的水蒸汽含量，解譯海洋表面溫度受大氣的影響，開始了星載微波輻射計(jì)的研究工作等等。

1990年國際水和水蒸汽性質(zhì)學(xué)會IAPWS成立了一個(gè)由多個(gè)國家的科學(xué)家組成的工作組，研究新的計(jì)算公式。

金陵石化公司煉油廠發(fā)明的“不用水蒸汽的大氣式熱力除氧方法”于1986年3月12日向中國專利局申請了發(fā)明專利，經(jīng)過將近五年的審查，中國專利局于1990年12月12日授予發(fā)明專利權(quán)。

在1984年安全月中查出的18條重大隱患，已整改了10條，象山冶金機(jī)械廠鑄造車間廠房原設(shè)計(jì)起重荷載為8噸，但經(jīng)常超負(fù)荷作業(yè)，造成屋面多處裂縫；水爆房鋼屋架受水蒸汽和煤氣侵蝕，焊縫府蝕嚴(yán)重，水泥掛條外面巳剝落。

1982年11月中旬，工作面上隅角再次出現(xiàn)達(dá)37℃的高溫，同時(shí)有水蒸汽和“掛汗.現(xiàn)象，煤炭自燃征兆已相當(dāng)明顯。

這意味著無需加防水涂層就足以擋住風(fēng)和雨滴，但對人體散發(fā)的水蒸汽而言，又足以使之逸散出去，即具有能“呼吸”透濕防風(fēng)雨性能，如1981年鐘紡公司開發(fā)的SavinaDP超高密防水織物。

后來，于1975年和1977年由國際水蒸汽性質(zhì)協(xié)會（I APS）先后公布了經(jīng)過鑒定的粘度和導(dǎo)熱系數(shù)的最新測試數(shù)據(jù)表〔一川。

1972年2月電解槽預(yù)試途中因槽蓋在90℃濕氯氣及鹽水蒸汽侵襲下，使用不到幾小時(shí)就鼓泡整塊脫落，槽底因水泥養(yǎng)護(hù)質(zhì)量差裂紋多，鹽水滲透，陽極頭接縫處及底邊周圍漏出鹽水，與此同時(shí)瀝青被軟化呈菌狀滲出槽底表面。

1972年進(jìn)行了硫化料礦濃密機(jī)的各種覆蓋層在溫度為80℃的含有硫化氫、水蒸汽介質(zhì)中的耐腐蝕試驗(yàn)研究。

自1972年英國的APV公司和托里（Torry）研究所聯(lián)合研制的第一臺生產(chǎn)型真空水蒸汽解凍裝置問世后，這種解凍方法就進(jìn)入了實(shí)用階段，并在凍品解凍工藝中發(fā)揮了重要作用。

1971年該廠在一個(gè)按兩個(gè)階段減輕臭 蒸濃器的效果氣、飛灰和水蒸汽逸出的方案中，在470噸/ 最先使用PFR蒸濃器的工廠之一是設(shè)日回收爐系統(tǒng)用一臺PFR蒸濃器代替直接在美國蒙大拿州的Hoerner Waldorf公司的接觸蒸發(fā)器，并同時(shí)安裝了一臺省煤器、靜工廠。

中國自行研究開發(fā)的水蒸汽脫附固定床分子篩脫蠟技術(shù)，已有二十多年的歷史，1969年至今先后在南京、燕化煉、大慶煉廠、荊門煉廠和林源煉廠建成五套用于生產(chǎn)輕液蠟或重液蠟的生產(chǎn)裝置。

鍋爐熱力計(jì)算方案多數(shù)參考日方白皮書，汽機(jī)按簡化熱力試驗(yàn)（水電部規(guī)范）進(jìn)行，公式參考日方白皮書，水和水蒸汽狀態(tài)方程用1968年IFC公式。

設(shè)備于1967年投入生產(chǎn)，操作介質(zhì)為焦碳、渣油、油氣和水蒸汽等。

為了適應(yīng)上述變化，我們基于國際公式化委員會提出的“工業(yè)用1967年IFC公式，編制通用的水和水蒸汽熱力性質(zhì)計(jì)算軟件，實(shí)現(xiàn)水和水蒸汽熱力性質(zhì)的計(jì)算機(jī)通用求解。

在編制水和水蒸汽熱力性質(zhì)計(jì)算通用程序時(shí)，主要依照工業(yè)用1967年IFC公式，對其中某些不準(zhǔn)確區(qū)域采用了蘇聯(lián)熱工研究所擬合的公式，且對公式中個(gè)別系數(shù)做小幅度修改。

IFC公式是由國際公式化委員會（IFC）于1967年提出來的，直到2013年采用的水蒸汽性質(zhì)圖、表就是以IFC公式為基礎(chǔ)的。

水和水蒸汽性質(zhì)表采用1967年IWi公式。

計(jì)算范圍為第六屆國際水蒸汽性質(zhì)會議的國際公式化委員會（IFC）擬定的“工業(yè)用1967年IFC公式”規(guī)定的整個(gè)區(qū)域。

水和水蒸汽表計(jì)算程序采用當(dāng)前國際公認(rèn)的“工業(yè)用1967年IFC公式”作為計(jì)算依據(jù)，能夠計(jì)算水和水蒸汽的飽和溫度、飽和壓力、焓h、熵s、比容v、火用e。

以Baker的流動圖為基礎(chǔ)，1961年，Goldman〔得到了絕熱的水蒸汽一水二相流的流動圖，使二相流研究進(jìn)入汽一液二相流研究階段。

1960年武大周嫦、楊弘適兩先生采用普通熱水瓶中保存的溫?zé)崴羝麃硖幚砘?達(dá)到催花毅雄的目的。

我吲扯1959年曾終大搞松針油的生產(chǎn)，將粉碎的針葉，用水蒸汽進(jìn)行蒸餾，餾出液經(jīng)油水分離收集松針油。

某廠在1956年新建一座尾氣吸收塔，投產(chǎn)后，茫茫一股自煙從尾氣煙囪冒出，當(dāng)時(shí)對其不夠了解，孰為尾氣吸收塔用氨水循環(huán)吸收，必定有水蒸汽產(chǎn)生，自煙就是水蒸汽是不可避免的。

自1954年到2013年短短幾年中就迎檀舉行了雨灰國際性會畿來尊同封諭水和水蒸汽的性耍。

自1954年到2013年短短幾年中就連續(xù)舉行了兩次國際性會議來專門討論水和水蒸汽的性質(zhì)。

自1954年起，由于及氣層核試驗(yàn)，使大氣層水蒸汽和雨水中的氮濃度逐步增加。

1941年德國Harteck和美國urey等人提出用水蒸汽和氫交換生產(chǎn)重水，不久在挪威建成世界上第一座氫一水同位素交換法重水生產(chǎn)工廠協(xié)，l。

1929年日本宮田等發(fā)明了鋁陽極氧化膜水蒸汽封孔法，1931年歐洲出現(xiàn)了沸水和重鉻酸鉀溶液封閉法，至此為鋁陽極化工業(yè)化奠定了實(shí)用技術(shù)基礎(chǔ)。

1904年德國人莫利哀提出水蒸汽的焓熵圖。

16.1904年德國人莫利哀提出水蒸汽焓一熵圖。

1895年初，威爾遜采用愛特肯（J．Aitken）創(chuàng)造的方法：愛特肯早在1880年就發(fā)現(xiàn)，火焰升起的氣體，可以引起飽和氣體中水蒸汽沉積，愛特肯把能讓水蒸汽自行凝結(jié)的裝置稱之為“記塵計(jì)”

1705年英國的鐵匠紐可門制成了第一臺礦井抽水蒸汽機(jī)。

減少蒸汽攜帶主要是控制鍋爐的運(yùn)行工況，改進(jìn)鍋內(nèi)的汽水分離裝置來減少水滴攜帶;提高鍋爐補(bǔ)給水水質(zhì)，進(jìn)行鍋爐內(nèi)水處理來減少溶解攜帶 。2100433B