蒸汽系統(tǒng)梯級用能必須掌控的五個方面
為了減少能源浪費和提高熱能利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減碳目標，蒸汽系統(tǒng)的熱能利用需要按能源品位逐級充分利用，高能高用、低能低用、溫度對口、壓力匹配。蒸汽系統(tǒng)梯級用能，作為一種綜合性的能源利用策略，既適用于作為一次能源的生蒸汽，又適合于工藝乏汽和冷凝水余熱的回收利用。
如何實現(xiàn)蒸汽系統(tǒng)梯級用能的有效性和穩(wěn)定性呢？根據(jù)多年實踐經(jīng)驗，孚雷德整理出必須掌控的五個方面，與大家交流和分享如下：
梯級用能本質 根據(jù)熱力學第二定律，蒸汽的熱能品質存在高低差異，呈梯次存在。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，不同的用汽設備和生產(chǎn)工藝對蒸汽壓力/溫度等參數(shù)要求各有不同。可謂：蒸汽能級有高低，設備用汽有不同。在使用蒸汽過程中，應根據(jù)不同設備和工藝對蒸汽等級的不同需求采取梯級用能策略，按需供汽，按質用能，逐級多次利用，提升蒸汽熱能利用效率。蒸汽系統(tǒng)梯級用能本質是：高能高用，低能低用，能盡其用。
梯級用能條件 蒸汽系統(tǒng)梯級用能，需滿足兩大條件——汽源壓力足夠高而便于設置梯度、設備對蒸汽壓力需求有高有低。汽源壓力只要相對用汽側真正需求的蒸汽壓力相對足夠高即可。譬如，汽源壓力雖然僅有0.6Mpag,但只要有些設備所需蒸汽壓力低于0.5Mpag就可考慮梯級用能；同時，設備用汽壓力有高也有低，低者可以在0.1～0.5Mpag間呈梯度分布。關鍵的步驟是，確定設備真正需要的滿足生產(chǎn)的最低蒸汽壓力。
梯級用能布局 這方面主要包括：不同設備所需蒸汽壓力確認、工藝要求和用能安全評估、供汽分組和梯度確定、蒸汽分配和壓力控制、低品位蒸汽回收利用方案制定、冷凝水余熱回收利用策略制定等。整體布局中，不僅要避免高能低用，更要杜絕對低品質熱能進行不必要的提質使用。要以最經(jīng)濟的方式提升熱能利用效率。在各行業(yè)蒸汽用戶中，用汽壓力偏高問題非常普遍，對低壓蒸汽進行不必要升壓而造成二次浪費的做法也屢見不鮮。
梯級用能控制 梯級用能，“用能”是目的，“梯級”是手段，梯級設置的目的是有效和高效用能，提升能源利用效率。為此，要對布局好的用能梯次進行有效控制，達到梯級有層次、層次要分明、能級需穩(wěn)定、供需要對等。沒有拉開層次的“梯級”往往存在高能低用問題；各層級蒸汽壓力波動大通常會導致一些設備供能不足而另些設備卻用能過度。更嚴重的是，下游能級壓力過高會抑制上游用能單元/設備的生產(chǎn)和用能效率。
梯級用能平衡 在蒸汽系統(tǒng)梯級用能過程中，正確進行熱衡算以保證各梯級內(nèi)部和整個系統(tǒng)熱平衡是實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)和提高能效的前提。對于每一梯級，熱能供不應求會導致工藝不達標，而熱能供過于求則會引起本梯級熱能壓力過高和梯度混亂，進而掣肘上游梯級用汽設備效率和影響產(chǎn)品品質。對于系統(tǒng)整體，熱能供不應求最直接的后果是生產(chǎn)無法滿足和效率降低，還會影響產(chǎn)品質量；熱能供過于求則會導致投資和能源的雙重浪費。