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电厂热网蒸汽的品质问题与解决办法

在工业园区和经济技术开发区中,企业会使用环保、经济、便利的热电厂蒸汽。

电厂蒸汽在产生和使用中主要考虑发电安全和效率,然后才是加热蒸汽的需求。所以无论在锅炉炉水添加物、给水除氧水处理、蒸汽过热上、远距离输送导致的二次污染、用户负载变化引起的管网蒸汽流量、压力和温度的波动等都与普通自备锅炉蒸汽有一定区别。

首先电厂供应的热网蒸汽一般是热电厂发电以后的副产品,首先为了确保发电效率和安全,蒸汽的过热是必不可少的,有时过热度超过100℃。

蒸汽过热度是影响蒸汽加热的一个重要因素,经常会被忽略。饱和蒸汽灭菌原理是蒸汽遇冷产品凝结而释放出大量的潜热能,使产品的温度上升。而过热蒸汽,其性质相当于干燥的空气,其本身的传热效率低下;另外一方面,过热蒸汽释放显热而温度下降没有达到饱和点时,不会发生冷凝,此时放出的热量非常小,使得热量传输达不到加热和灭菌要求。此现象在过热3℃以上时即表现明显。蒸汽过热还可导致物品快速老化。所以过热蒸汽用于间接换热时需要采用减温减压装置。

热网蒸汽在远距离输送中,会由于散热冷凝而产生大量冷凝水,冷凝水的存在对碳钢蒸汽管道形成腐蚀,典型的腐蚀后冷凝水呈现黄水或黄褐色污水。这些污染蒸汽会对蒸汽系统产生较大的影响。

热网蒸汽的其它用户在建设、维护、使用过程中,也会有杂质进入蒸汽系统。在瓦特蒸汽实践中,在热网蒸汽管道中发现过多余的连接材料、没有完全冲洗的管道焊接杂质、甚至一些安装工具、阀门内件和垫片等。

热网蒸汽往往是同时供应多个客户,客户负载的变化会导致管网蒸汽的温度、压力、流量、过热度变化,这些变化有时会影响到蒸汽用户的正常使用。

所以常见热网蒸汽问题包含蒸汽黄水污染、蒸汽中各种杂质、压力波动等现象,也包含蒸汽中含有的空气、过热蒸汽、蒸汽潮湿等不容易发现的潜在影响因素。

当食品饮料生产厂或生物制药企业采用电厂的供热网蒸汽(热电联供)时,被污染的热网蒸汽往往不适合直接接触食品和食品容器、物料管道等应用,因为这会导致一定的污染风险。必须使用经过处理的洁净蒸汽,洁净蒸汽至少包含给水纯度、不含杂质等污染物、蒸汽本身的干度(冷凝水含量)、不凝性气体含量、过热度、稳定的蒸汽压力和温度、匹配的流量。

瓦特在过去40年的蒸汽技术实践中发现,满足高品质蒸汽需求和考虑经济和便利因素,当电厂热网蒸汽用于食品、饮料、啤酒、制药、医疗灭菌等行业和洁净蒸汽直接喷射加热、物料直接加热蒸汽灭菌、设备和物料管道阀门灭菌等应用时,水浴式洁净蒸汽发生器可满足其高品质蒸汽和洁净蒸汽的需求。

某食品厂在方便面的生产过程使用了热网蒸汽。面条的蒸煮是经过一个隧道型的蒸箱,以传送带连续加工。蒸箱内的蒸汽是由多个喷管平均喷入,蒸箱内的温度维持在95℃以上。由于面条与蒸汽有直接接触,为了提升食品的安全质量和口感,厂家改用了符合3-A标准内关于烹饪食品蒸汽要求的瓦特食品级水浴式洁净蒸汽发生器产生的洁净蒸汽,替代原电厂工业蒸汽。

某豆奶厂,在其蒸汽直接喷射加热UHT灭菌过程中采用蒸汽。将预热后的豆奶与蒸汽混合,瞬间加热到135℃,持温数秒后再闪蒸迅速冷却并移除与牛奶混合的蒸汽冷凝水份。这样,不但实现了给乳品灭菌以便常温及长时间保存,同时避免影响豆奶的口感,确保豆奶不受工业蒸汽中所挟带的炉水、锈水、铁渣、水处理药剂以及异味等因素的影响。这就要求满足FDA和EN285相关蒸汽要求的瓦特食品级水浴式洁净蒸汽发生器供应洁净蒸汽。


 
 
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