蒸汽产生、输送和使用中的压力高低关系
我国既是工业锅炉生产大国，也是工业锅炉使用大国，但锅炉运行管理水平偏低，能源浪费较大，实际运行热效率低于国际先进水平15%左右。普
我国既是工业锅炉生产大国，也是工业锅炉使用大国，但锅炉运行管理水平偏低，能源浪费较大，实际运行热效率低于国际先进水平15%左右。普遍认为，低于2吨/小时的锅炉运行热效率55—60%，2—4吨/小时的锅炉60—65%，6—10吨/小时的锅炉65—70%，10吨/小时以上的锅炉70—75%。
数据显示，我国蒸汽锅炉占总容量的55%。对于蒸汽锅炉，长期以来一直存在“大马拉小车”和低压运行现象。大多数锅炉处于低负荷运行状态，主要出于两个原因，一方面设计院和用户在选用锅炉时考虑未来的发展需要而选择锅炉容量远大于实际需求量；另一方面，锅炉实际运行负荷随由生产变化引起的蒸汽负荷波动，导致很多锅炉长期运行于低负荷状态下。这种“大马拉小车”的状况意味着锅炉在低压运行时就可满足生产要求，而蒸汽用户又普遍错误地认为低压运行会节约燃料，因此锅炉的低压运行现象非常普遍。
同时，用汽设备的蒸汽压力却普遍存在偏高问题，这是由于大多数蒸汽用户对蒸汽压力和蒸汽耗量关系缺少认识，而一些用户又错误地认为使用较高的蒸汽压力会降低蒸汽耗量。可见，当前在我国的蒸汽用户中，锅炉低压运行、蒸汽低压输送和用汽压力却相对偏高问题突出。
而实际情况又如何呢？孚雷德愿与大家作如下分享：
锅炉低压运行节约燃料吗？
毋庸置疑，从产生单位质量的蒸汽所需燃料来看，蒸汽压力越高时所需燃料越多。也正因为如此，单位质量的高压蒸汽的热焓值就高于低压蒸汽热焓值。根据热平衡，如忽略热能转化过程中损失部分，企业生产需要的总热能（负荷）应等于所耗蒸汽的总热能，也应等于燃料燃烧提供的总热能。因此，决定燃料需求的应该是负荷大小，并不是所产生蒸汽的压力。所谓节约燃料，实际指的是降低能源转化过程中损失掉的部分。而对于热能转化过程中的损失部分，其不在于生产单位质量蒸汽而理应消耗多少燃料，在于蒸汽生产过程中浪费了多少燃料。
这里用一个大家熟悉的例子来比拟上述问题。对于物流公司，可以选择大吨位的大卡车，也可选择小吨位的小货车。很明显，大卡车比小货车耗油量高很多，但物流公司选择的是大卡车。首先，物流公司看重的是载重量和运输能力；其次，关于燃油成本，他们衡量的是每吨货物的燃油消耗，而不是每种运输工具的燃油差别；还有，单辆大卡车的运输能力远高于小货车，因此选用大卡车时车辆总数大幅降低，公司可以有更多精力和关注度投入到每辆大卡车上，对其的管理水平也会提高，因而大卡车的个体运输能力和团队合作水平均会有所提高，整体管理费用和运营费用也会降低很多。也就是说，在总运输能力需求一样的情况下，选择大卡车时，浪费和内耗降低，运输效率提升，成本降低，效益提升。
锅炉低压运行加大燃料消耗和环境污染
锅炉运行压力降低时，炉内汽水混合物的饱和温度降低，首先会引起燃料耗量减少，炉膛温度降低，燃烧工况变坏，化学未完全燃烧热损失和物理未燃烧热损失增加。当炉内温度过低时，炉内燃烧难以稳定。这样，为满足蒸发量要求，就得多进燃料和增加送引风量，最终导致燃料消耗的增加，造成能源浪费，也增大了污染物排放。
锅炉高压运行和蒸汽高压输送的益处
锅炉在高压下运行容易达到最佳状态，运行效率高，而且锅炉蓄热能力增强，抗负荷波动的能力提高，蒸汽品质提升。相反，低压运行时，负荷瞬间增加15%就会引起严重的蒸汽带水现象。
蒸汽在高压下输送，所需管道口径减小，热损失降低，冷凝水量减少，管道承受的水锤和腐蚀也会减轻。而且，保温材料、管道支撑和安装费用减少。高压送汽时，压力损失减少。例如，压力为10barg的蒸汽以25米/秒的速度在DN150的管道中流动时每10米的直管产生21mbarg的压力损失，而压力为6barg的同质量的蒸汽在DN150的管道中流动时蒸汽速度达到40米/秒，每10米的直管产生32mbarg的压力损失。
蒸汽高压输送到用汽设备时，经减压，蒸汽干度提高，设备效率和可靠性提升，设备寿命延长。
低压用汽的好处
蒸汽高压输送到现场后，经过汽轮机或减压阀减压后在现场使用。低压用汽时，蒸汽潜热提高，对于间接用汽设备，蒸汽耗量降低，节约能源。比如，将蒸汽压力从5barg减到1barg时，可节约5.22%的蒸汽；其次，蒸汽压力降低后，冷凝水压力也降低，闪蒸而引起的蒸汽外排和能源浪费也会减轻；蒸汽压力降低后可降低管道、设备压力等级要求，降低设备投资。
总之，蒸汽锅炉要避免低压运行，而要在接近于额定压力下运行。高效的蒸汽系统要做到高压送汽和低压用汽。对于蒸汽系统，优劣就在高低之间。
（此文最早在2017年8月28日发表于“孚雷德蒸汽节能”微信公众号上，并同期发表于孚雷德公司网站上。敬请读者监督！）
本文由孚雷德（北京）蒸汽节能技术有限公司原创，更多内容请浏览www.fredchina.com。
