過熱蒸汽危害知多少
在各行業(yè)使用蒸汽的生產(chǎn)企業(yè)中，直接將電廠提供的過熱蒸汽應(yīng)用于加熱制程者占絕大多數(shù)。大部分企業(yè)還誤認(rèn)為使用過熱蒸汽會更加節(jié)能，而他們絕大多數(shù)都沒有意識到直接使用過熱蒸汽所產(chǎn)生危害的嚴(yán)重性。鑒于此，孚雷德就使用過熱蒸汽的危害整理如下，希望能引起大家的警惕和重視。
危及設(shè)備安全和生產(chǎn)安全 毋庸置疑，過高的蒸汽溫度會加大蒸汽系統(tǒng)（包括管道、閥門、壓力容器、用汽設(shè)備等）的安全隱患，也會使得工藝加溫過程因溫度超高而引起爆炸事故的風(fēng)險大幅增加。舉例，對于飽和蒸汽，將蒸汽壓力控制在1.0Barg時，蒸汽溫度為120℃，物料的加熱溫度最高也不超過120℃，但對于1.0Barg/220℃的過熱蒸汽而言，物料被加熱達到200℃的“爆炸溫度”就很正常了。曾經(jīng)發(fā)生的安全事故中，就有因閥門內(nèi)漏引起設(shè)備內(nèi)溫度過高而導(dǎo)致的爆炸,最終造成嚴(yán)重的人員傷亡及財產(chǎn)損失。
影響產(chǎn)品質(zhì)量 使用過熱蒸汽時，蒸汽溫度變化大，經(jīng)歷從高溫開始釋放過熱焓的減溫過程以及釋放蒸發(fā)焓（潛熱）的恒溫過程，有時還要經(jīng)歷釋放冷凝水焓（顯熱）的降溫過程。這種放熱過程周而復(fù)始，使得換熱器表面承受溫度波動較大。而且這也使得換熱器表面存在較大溫度梯度，影響被加熱介質(zhì)溫度的穩(wěn)定和均勻，影響產(chǎn)品品質(zhì)。
設(shè)備加熱效率降低和能耗增加 過熱蒸汽放熱時先釋放過熱焓，直到其溫度降到飽和溫度后才釋放蒸發(fā)焓。盡管過熱焓比蒸發(fā)焓小很多，但當(dāng)過熱度較高時其釋放過程會很長。而且，在換熱器表面的過熱蒸汽釋放過熱焓時，遠離換熱表面的過熱蒸汽很難釋放熱能和降溫，這是因為過熱蒸汽導(dǎo)熱系數(shù)低所致。另外，過熱蒸汽會使換熱表面結(jié)垢加快，而污垢層會阻止熱傳遞。因此，過熱蒸汽的傳熱系數(shù)遠低于飽和蒸汽。比如，對盤管換熱器而言，過熱蒸汽的傳熱系數(shù)只有飽和蒸汽的4.2%～8.3%。
過熱蒸汽傳熱系數(shù)低，生產(chǎn)效率也就降低。企業(yè)為保證生產(chǎn)量勢必會耗費更多的蒸汽，以耗量換產(chǎn)量。
縮短設(shè)備壽命和增加設(shè)備維修量 使用過熱蒸汽時，在換熱器中的工藝介質(zhì)會在換熱表面形成干墻并結(jié)垢，溫度高時結(jié)垢更快，阻礙熱傳遞并造成換熱器壁超溫，導(dǎo)致?lián)Q熱器失效。另外，過熱蒸汽放熱時可能在設(shè)備內(nèi)沿著換熱通道產(chǎn)生溫度梯度，而且設(shè)備承受的溫度間歇高低變化，產(chǎn)生熱應(yīng)力，容易導(dǎo)致設(shè)備變形、焊縫開裂和密封泄漏。過熱蒸汽的高溫還會損壞敏感的設(shè)備，孚雷德就曾遇到一家蒸汽用戶因蒸汽溫度過高導(dǎo)致流量傳感器損壞的案例。
使用過熱蒸汽時設(shè)備投入大 過熱蒸汽要求所使用的的設(shè)備等級更高，價格更昂貴。同時，過熱蒸汽又會降低設(shè)備生產(chǎn)效率，進而影響生產(chǎn)產(chǎn)量。為達到同樣的生產(chǎn)能力，換熱設(shè)備的換熱面積需要加大。根據(jù)實際經(jīng)驗，過熱度每增加2℃，換熱器需增加1%的換熱面積。也就是說，使用過熱蒸汽時換熱設(shè)備的換熱面積需要更大，投資也會更高。
總之，直接使用過熱蒸汽不僅加大了安全隱患、能源消耗和生產(chǎn)運行成本，而且降低了企業(yè)生產(chǎn)效率，因此對過熱蒸汽降溫減壓是明智之舉。