蒸汽蓄熱器

採用蓄熱器或利用設備的蓄熱能力是平衡短時尖峰負荷進行供熱調節的方法之一。供熱調節是在滿足用戶熱負荷要求的前提下，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荷進行輔助調節，可保證尖峰時蒸汽供熱系統和設備的穩定性和經濟性。

基本介紹

• 中文名：蒸汽蓄熱器 
• 外文名：steam accumulator
• 作用：對變化的蒸汽負荷進行輔助調節
• 蓄熱器作用：平衡短時尖峰負荷
• 性質：科學

簡介

採用蓄熱器或利用設備的蓄熱能力是平衡短時尖峰負荷進行供熱調節的方法之一。供熱調節是在滿足用戶熱負荷要求的前提下，努力降低能源消耗和減小投資的重要方式。水熱網的供熱系統主要採用質調節的方式。所謂質調節是指通過調節供水溫度進行供熱量調節，它可通過調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行。除質調節外，還利用建築物的蓄熱能力、熱水供應系統的貯水箱和熱網供回水管路的蓄熱能力，進行輔助性調節。蒸汽蓄熱器可對變化的蒸汽負荷進行輔助調節，可保證尖峰時蒸汽供熱系統和設備的穩定性和經濟性。

蒸汽蓄熱器的原理和結構

蒸汽蓄熱器是一個容積很大的水容器，它能在系統負荷減少時從鍋爐吸收多餘蒸汽，在系統負荷增加時送出蒸汽。目前採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)變壓蓄熱器系統圖；(b)換流器工作示意圖。

圖1 變壓蓄熱器原理圖

變壓蓄熱器是在供熱系統中蒸汽消耗量減少時，把剩餘蒸汽引入蓄熱器水箱中，通過噴嘴與箱內的水混合，將蒸汽凝結時的汽化潛熱釋放於水中，使水的熱焓上升到引入蒸汽壓力 的相應的飽和水焓。此時水箱水位因蒸汽凝結而上升，水箱內壓力相應升高，此為蓄熱器充熱過程。反之，當用戶的蒸汽需要量增加時，管道和蓄熱器內的壓力下降，因水箱內水溫高於降低壓力後的相應飽和溫度，所以一部分水蒸發成蒸汽送往熱用戶，從而增加了供汽量。水的蒸發，使水箱內壓力降低，水的熱焓降低，水位也降低，此為蓄熱器的放熱過程。蓄熱器運行時，每一個壓力都有其相應的水位和飽和壓力，隨著系統的升高和降低，蓄熱器進行“充熱”和“放熱”過程，熱源通過此設備較平穩地適應了熱負荷地變化，起到了負荷調節的作用。蓄熱器有臥式和立式兩種，一般採用臥式，蓄熱器面積大。當採用臥式布置時，因高度低，安裝檢修方便，但占地面積大。

蒸汽蓄熱器的連線方式

變壓蓄熱器在系統中連線方式如圖2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)由一個高壓汽源充汽，向一個低壓汽源放汽；(f)用於背壓機組。圖2中，a和b方案進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來自汽輪機可調整抽汽。當熱用戶的用汽量增大時，蒸汽管內汽壓降低，蓄熱器立即放出蒸汽以彌補汽源的不足；當用戶的用汽量減少時，主汽管內的壓力升高，並向蓄熱器充熱。充汽管和放汽管合二為一。c方案中由於採用過熱蒸汽，所以必須將充汽管和放汽管分開。d和e方案中，蓄熱器是從一個高壓力的汽源充汽，向一個低壓力的汽源放汽。d中蓄熱器接在兩個調整抽汽之間，e中蓄熱器接在鍋爐出口和汽輪機抽汽口之間。當低壓抽汽消耗量增大時，由蓄熱器供給額外的蒸汽以保證蒸汽管壓力的穩定。f方案為蒸汽蓄熱器連線在鍋爐出口和背壓機組的排汽管間。

圖2 變壓蓄熱器的各種連線方案