本文将讨论蒸汽来源以及如何在饲料厂中保持高效的蒸汽系统。在上一篇文章中，介绍了如何确定锅炉的尺寸。现在将讨论用于制造和输送蒸汽的设备类型。
蒸汽是通过将水加热至沸腾后使其从液体变为气体而产生的。这通常是通过使用锅炉来完成的。锅炉有几种类型和配置。最常见的是火管锅炉和水管锅炉。这两种类型都使用管道（管子），热源在管子的一侧，被加热的水在管子的另一侧。火管式锅炉是最常用的，它的火侧在管的内部，水在管的外部。这种锅炉的设计可以使火通过锅炉的长度，从1次到多达4次。从管子的火（干）面到管子的水（湿）面的热量传递不应受到烟尘堆积或腐蚀的限制，否则会降低传热率。
锅炉燃烧的燃料通常是某种类型的气体或油。最常用的燃料是天然气，但也可以使用丙烷和不同类型的油。在每种情况下，为锅炉燃烧器提供燃料的供应系统必须针对所使用的燃料类型进行设计。如果没有单一的燃料供应，一些锅炉可以通过安装一个平行的燃料系统来处理第二种燃料，从而设置成燃烧一种以上的燃料。重要的是，通过确保所有的燃料在过程中燃烧，并且管子清洁，管子的火面和水面都没有堆积物，使燃料有效燃烧。
燃料的不完全燃烧可能会导致锅炉管的火面堆积烟尘，并减少从火面到水面的传热。这也意味着并非所有的燃料都得到了燃烧，一些燃料会以烟气的形式通过锅炉排烟道逃逸。这就降低了锅炉的效率，需要额外的燃料来产生所需的蒸汽量。如果发生不完全燃烧，烟气中就会出现过量的氧气。
燃烧天然气时，必须有足够的空气才能有效燃烧。但是，如果逃逸的废气中含有过量的氧气，那么一些天然气就没有被燃烧，而是随着烟道气逃逸。如果烟道气的温度为350华氏度，而过剩的氧气只有1%，那么高达17%的天然气没有在锅炉燃烧器中燃烧，而是随着烟道气逸出。
适当处理锅炉和蒸汽系统的补给水也很重要，因为这对于防止锅炉和蒸汽系统中的腐蚀、水垢和其他沉积物是必要的。这种处理是保持蒸汽纯净、锅炉和系统不受腐蚀或外来物质堆积的过程的一部分。锅炉和蒸汽系统有三种潜在的破坏性元素：氧气、二氧化碳和固体。
第一种是在水进入锅炉之前尽可能多地消除水的问题。最常见的预处理是使用软水器去除硬度颗粒，产生软水。在进入锅炉之前，有一个给水箱，将系统中返回的冷凝水与新的（补给）水混合。通过向该水箱注入蒸汽，可以对水进行脱气，并在给水进入锅炉之前去除给水中过多的氧气。
当水被加热并变成蒸汽时，自由氧被释放到蒸汽中。热量也使二氧化碳从固体中释放出来，固体沉淀到锅炉底部。其他杂质在经过适当的化学处理后，漂浮在顶部变成蒸汽的区域的水面上。在锅炉的水位处安装了一个撇渣槽，杂质被收集并从锅炉中排出。这就是所谓的连续排污。第二种排污方式是每隔24小时将锅炉底部的阀门打开并迅速关闭两到三次。这样就能将沉淀在锅炉底部的固体冲走。
锅炉中经过适当处理的水，其测试结果应在以下范围内：
溶解氧 - 低于7ppm（百万分之一）。
PH值 - 7-10
总硬度 - 0 ppm
总碱度 - 最大400 ppm
溶解固体 - 最大3,500 ppm
硅石 - 150 ppm
油性物质 - 1 ppm
总铁 - 0.05 ppm max.
重要的是，要每天检查锅炉水并添加适当的化学品以达到这些水平。锅炉管水侧的水垢堆积会降低锅炉的效率，因为需要更多的燃料来产生蒸汽：1/16英寸的水垢需要增加15%的燃料，1/8英寸的水垢需要增加20%的燃料，1/4英寸的水垢需要增加39%的燃料。处理不当的水还可能导致整个系统的管道、控制装置和疏水阀的恶化。
锅炉需要有一个低火力或 '非使用 '水平，这样它就不会在高火力下运行，然后在不需要蒸汽时完全关闭。在向系统输送蒸汽所需的最小压力下运行锅炉。避免燃烧速度从高到低再到高的短暂循环时间。为了避免这些问题，锅炉应该配备调制控制装置，根据需求调整燃烧速度。
蒸汽中的一个术语是 '蒸汽质量'。这个术语是用来描述蒸汽中的蒸汽和/或水的数量。100%的蒸汽质量意味着来源是全部的蒸汽，没有水。90%质量的蒸汽将有90%的蒸汽和10%的水。这个术语在考察蒸汽的质量时变得很重要，它的使用地点和质量是否有区别。在使用点的蒸汽中含有水，是由于蒸汽管道的不适当疏水或通过绝缘管道的热损失。
天然气原料损失(%)
以下是操作蒸汽系统并获得最高效率和控制成本需要注意的几点。
➤1.锅炉的连续排污水是热的，除非经过冷却，否则不能被送入普通的下水道系统。可以在连续排污水上安装一个热交换器，在冷却排污水的同时预热进入锅炉的水。
➤2.可以在锅炉的烟气排放口上安装省煤器（换热器），在降低烟气温度的同时预热补水。烟气的最终温度不应低于275华氏度。
➤3.保持冷凝水疏水阀的良好工作状态。漏水的疏水阀可能会使蒸汽直接吹入冷凝水回流系统。这些蒸汽就会流失到系统中，需要制造更多的蒸汽来补充通过泄漏的疏水阀流失的蒸汽。在一个100psig的系统中，一个直径为1/4英寸的泄漏的疏水阀每小时会泄漏163磅。在一个每天24小时运行的系统中，在一年的时间里持续泄漏，1,427,880磅的蒸汽可能从这个有缺陷的疏水阀中流失。
➤4.保持所有蒸汽管道的绝缘性能，确保蒸汽以最好的质量到达目的地。假设你有一段100英尺的6英寸蒸汽管道，系统压力为100psig。管道温度为300华氏度，锅炉每年运行6000小时。如果管道没有保温，裸露的管道每年将损失508毫米BTU，但如果有1英寸的良好保温层，每年的损失将减少到46毫米BTU。更厚的保温层将进一步减少损失。
总而言之，选择一个适当装备的锅炉，并加入水软化系统和适当的化学处理是必须的。使用排气管上的省煤器对锅炉补给水进行预热。在连续排污口上安装一个热交换器也有助于预热锅炉补水。建立一个监测程序，确保所有的疏水阀和其他附件都能正常运行。对蒸汽供应管道进行适当的绝缘和维护。一个正确的设计和运行的蒸汽系统将使能源成本尽可能的低。
来源：https://www.world-grain.com/articles/10257-feed-operations-steam-system-and-efficiencies
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