[科普中國(guó)]-蒸汽蓄熱器

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(duì)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。1

簡(jiǎn)介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(guò)調(diào)節(jié)供水溫度進(jìn)行供熱量調(diào)節(jié)，它可通過(guò)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(duì)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。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1（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。1

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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程，熱源通過(guò)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。1

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2所示。其中(a)、(b)飽和蒸汽來(lái)自同一汽源；(c)由過(guò)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。圖2中，a和b方案進(jìn)入蓄熱器和送人熱用戶的飽和蒸汽來(lái)自同一汽源。a來(lái)自鍋爐房，b來(lái)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(guò)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。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

鄭國(guó)忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)