郭海君

蒸汽采暖也就是蒸汽供熱系統(tǒng)，城市集中供熱系統(tǒng)中用水為供熱介質(zhì)，以蒸汽的形態(tài)，從熱源攜帶熱量，經(jīng)過熱網(wǎng)送至用戶。靠蒸汽本身的壓力輸送，每公里壓降約為0.1兆帕，中國熱電廠所供蒸汽的參數(shù)多為0.8-1.3兆帕，供汽距離一般在3-4公里以內(nèi)。蒸汽供熱易滿足多種工藝生產(chǎn)用熱的需要；蒸汽的比重小，在高層建筑中不致產(chǎn)生過大的靜壓力；在管道中的流速比水大，一般為25-40米/秒；供熱系統(tǒng)易于迅速啟動；在換熱設(shè)備中傳熱效率較高。但蒸汽在輸送和使用過程中熱能及熱介質(zhì)損失較多，熱源所需補給水不僅量大，而且水質(zhì)要求也比熱網(wǎng)補給水的要求高。

蒸汽供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)：

蒸汽供熱管網(wǎng)的系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)主要由兩個關(guān)健產(chǎn)品所組成。

1、凝結(jié)水回收器適用于電力、化工、石油、冶金、機械、建材、交通運輸、輕工、紡織、橡膠等工業(yè)部門及賓館、醫(yī)院、商場、寫字樓等單位的蒸汽鍋爐實現(xiàn)高溫凝結(jié)水和二次汽回收利用。也適用于蒸汽采曖和中央空調(diào)溴化鋰制冷系統(tǒng)。

2、低位熱力除氧器適用于蒸汽鍋爐和熱水鍋爐高標準除氧。

主要技術(shù)內(nèi)容

一、基本原理

1、凝結(jié)水回收器具有五個創(chuàng)造性：除污裝置、自動調(diào)壓裝置、汽蝕消除裝置、水泵最佳流態(tài)和自控。在保證正常回水的情況下，適當提高調(diào)壓裝置的特制閥門壓力，一是有利于閃蒸在容器內(nèi)的二次凝結(jié)，回收二次汽；二是二次汽向水面施壓，保證水泵防汽蝕必需的正壓水頭；三是形成閉式壓力系統(tǒng)，保證設(shè)備及管道內(nèi)無氧腐蝕。

2、低位熱力除氧器第一級，形成數(shù)個“圓錐形水膜裙”與上升的蒸汽產(chǎn)生強烈的熱交換，氧氣基本被除凈。第二級，篦柵和網(wǎng)波填層除氧，當進水條件差（水溫低、含氧多、水量波幅大）時，除氧器仍正常工作。第三級，水箱內(nèi)再沸騰除氧。

二、技術(shù)關(guān)健

1、凝結(jié)水回收器的自動調(diào)壓裝置和汽蝕一消蝕裝置配合應(yīng)用，有效地解決了水泵汽蝕“泵癌”的世界難題。

2、低位熱力除氧器充分利用二次經(jīng)汽蝕削除裝置，有效地解決了水泵汽蝕“泵癌”世界難題。

蒸汽供熱系統(tǒng)的特點：

1、熱水在系統(tǒng)散熱設(shè)備中，靠其溫度釋放出熱量，而且熱水的形態(tài)不發(fā)生變化。蒸汽在系統(tǒng)散熱設(shè)備中，靠水蒸汽凝結(jié)成水放出熱量，形態(tài)發(fā)生了變化。

2、由于蒸汽具有比容大，密度小的特點，因而在高層建筑供暖時，不會像熱水供暖那樣，產(chǎn)生很大的水靜壓力。此外，蒸汽供熱系統(tǒng)的熱惰性小，供汽時熱得快，停汽時冷得也快，很適宜用于間歇供熱的用戶。

一、蒸汽采暖系統(tǒng)的基本原理

以水蒸氣作為熱媒的采暖系統(tǒng)稱為蒸汽采暖系統(tǒng)。水在鍋爐中被加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽，蒸汽靠自身壓力作用通過管道流入散熱器內(nèi)，在散熱器內(nèi)放熱后，蒸汽變成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)過疏水器后沿凝結(jié)水管道返回凝結(jié)水箱內(nèi)，再由凝結(jié)水泵送人鍋爐重新被加熱變成蒸汽。

蒸汽采暖系統(tǒng)的凝結(jié)水回收方式，應(yīng)根據(jù)二次蒸汽利用的可能性及室外地形，管道敷設(shè)方式等決定，可采用以下幾種回水方式：

（1）閉式滿管回水；

（2）開式水箱自流或機械回水；

（3）余壓回水。

蒸汽采暖系統(tǒng)中，蒸汽在散熱設(shè)備內(nèi)定壓凝結(jié)成同溫度的凝結(jié)水，發(fā)生了相態(tài)的變化。通常認為進入散熱設(shè)備的蒸汽是飽和蒸汽，流出散熱設(shè)備的凝結(jié)水溫度為凝結(jié)壓力下的飽和溫度，進汽的過熱度和凝結(jié)水的過冷度均很小，可忽略不計。因此可認為在散熱器內(nèi)蒸汽凝結(jié)放出的熱量就等于蒸汽的汽化潛熱。

二、蒸汽作為熱媒的特點

與熱水相比，蒸汽作為熱媒有如下特點：

1、用蒸汽作為熱媒，可同時滿足對壓力和溫度有不同要求的多種用戶的用熱要求。既可滿足室內(nèi)采暖的需要，又可作為其他熱用戶的熱媒。

2、蒸汽在散熱設(shè)備內(nèi)定壓放出汽化潛熱，熱媒平均溫度為相應(yīng)壓力下的飽和溫度。熱水在散熱設(shè)備內(nèi)靠溫降放出顯熱，散熱設(shè)備的熱媒平均溫度一般為其進、出口水溫平均值。因此，蒸汽采暖系統(tǒng)每公斤熱媒的放熱量比熱水采暖系統(tǒng)的放熱量大，散熱設(shè)備的傳熱溫差也大。在相同熱負荷條件下，蒸汽采暖系統(tǒng)比熱水采暖系統(tǒng)所需的熱媒質(zhì)量流量和散熱設(shè)備面積都要小。因而使得蒸汽系統(tǒng)節(jié)省管道和散熱設(shè)備的初投資。

3、蒸汽和凝結(jié)水在管路內(nèi)流動時，狀態(tài)參數(shù)（密度和流量）變化大，甚至伴隨相變。從散熱設(shè)備流出的飽和凝結(jié)水通過疏水器和凝結(jié)水管路，壓力下降的速率快于溫降，使部分凝結(jié)水重新汽化，形成“二次蒸汽”。這些特點使得蒸汽供熱系統(tǒng)的設(shè)計計算和運行管理復(fù)雜，易出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”問題，處理不當時，降低蒸汽供熱系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

4、蒸汽密度比水小，適用作高層建筑高區(qū)的（特別是高度大于160m的特高層建筑）采暖熱媒，不會使建筑物底部的散熱器超壓。

5、蒸汽熱惰性小，供汽時熱得快，停汽時冷得也快。

6、蒸汽流動的動力來自于自身壓力。蒸汽壓力與溫度有關(guān)，而且壓力變化時，溫度變化不大。因此蒸汽采暖不能采用改變熱媒溫度的質(zhì)調(diào)節(jié)，只能采用間歇調(diào)節(jié)。因此使得蒸汽采暖系統(tǒng)用戶室內(nèi)溫度波動大，間歇工作時有噪聲，易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。

7、用蒸汽作熱媒時，散熱器和管道的表面溫度高于100℃。以水為熱媒時，大部分時間散熱器表面平均溫度低于80C。用蒸汽作為熱媒時散熱器表面有機灰塵將會影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。同時易燙傷人，無效熱損失大。

8、蒸汽管道系統(tǒng)間歇工作。蒸汽管內(nèi)時而流動蒸汽，時而充斥空氣；凝結(jié)水管時而充滿水，時而進入空氣。管道（特別是凝結(jié)水管）易受到氧化腐蝕，使用壽命短。

由于上述特點，蒸汽作為熱媒的采暖系統(tǒng)目前一般用于工業(yè)建筑及其輔助建筑，也可用于采暖期比較短以及有工業(yè)用汽的廠區(qū)辦公樓。