我国工业企业各种蒸汽余热的回收原理

        蒸汽是由锅炉生产的，由水到蒸汽的过程可以近似地看成一个连续的定压加热过程。对于过热蒸汽可分为三个阶段:一是水的定压预热过程，不饱和水加热到饱和水;二是水的定压汽化过程，从饱和水加热到完全变成饱和蒸汽;三是饱和蒸汽的定压加热过程，从饱和蒸汽加热到更高温度的过热蒸汽。
        在一个标准大气压下，水被加热到100℃时汽化，继续加热，水温不再变化，此时加人的热量全部转化到蒸汽当中。在热力学中把这两部分热量分别称为显热和汽化潜热。1吨水每升高1℃，需要加人的热量大约是4.2kJ,这部分热量叫显热。水从常温20℃加热到100 ℃，吸热量大约是340kJ。水在100℃时沸腾，此时获得的热量使水转变为蒸汽，1kg水转化为蒸需要输人的热量是2257kJ。这部分热量称为汽化潜热(或相变潜热)。可见一个大气压条件下汽化潜热是水显热的6倍。蒸汽所携带的总热量远大于同温度下的饱和水包含的热量。若再继续加热，蒸汽温度又会上升，饱和蒸汽变成了过热蒸汽。
        从水蒸气的生成过程可以看到:压力越高，饱和蒸汽温度也越高;过热度越大，过热蒸汽的温度也越高。压力和温度是表征蒸汽特性的主要参数，参数越高，蒸汽的品位越高，做功能力越大。例如，压力为9.8MPa(100kg/cm² )、温度为550℃的100kg蒸汽，与压力为0.098MPa (1 kg/Cm 2 )、温度为99℃的1310kg蒸汽所包含的热量相同，可是前者使用范围广，做功能力强，甚至可推动汽轮机发电;而后者只能用于加热干燥等过程，用途有限。
        蒸汽有一个特性，就是用过以后还可继续使用，用的次数越多，能量的利用就越充分。因此，使用蒸汽的热力设备，要根据蒸汽的压力和温度合理使用。品位较高的蒸汽，尽量多次利用，以发挥蒸汽的效能。例如，把参数较高的蒸汽，先用来背压发电，再去带动工业汽轮机做功，然后再加热产品或物料，最后用于蒸煮或供暖、供热水等。高温蒸汽只用于一般加热过程，就大材小用了。所以，为了有效利用蒸汽，要根据不同的需要选择合适的蒸汽参数，用过的蒸汽不要轻易排掉，应想方设法继续使用，最好直到无法利用为止，尽量做到一汽多用的目的。有的企业改革了动力工艺，分级使用蒸汽。使高压蒸汽两次通过背压式汽轮机，再去用它加热，最后用于蒸煮，一汽四用。我国引进的大化肥能源利用率很高，除了设备先进、自动化管理水平高之外，还有一个重要原因，就是充分利用化学反应热和蒸汽能量。利用化学反应热生产的蒸汽先进人高压工业汽轮机，接着带动中压工业汽轮机与背压汽轮发电机，然后再用于各种加热工艺。