蒸汽系统梯级用能必须掌控的五个方面

为了减少能源浪费和提高热能利用效率，实现节能减碳目标，蒸汽系统的热能利用需要按能源品位逐级充分利用，高能高用、低能低用、温度对口、压力匹配。蒸汽系统梯级用能，作为一种综合性的能源利用策略，既适用于作为一次能源的生蒸汽，又适合于工艺乏汽和冷凝水余热的回收利用。

如何实现蒸汽系统梯级用能的有效性和稳定性呢？根据多年实践经验，孚雷德整理出必须掌控的五个方面，与大家交流和分享如下：

梯级用能本质 根据热力学第二定律，蒸汽的热能品质存在高低差异，呈梯次存在。在工业生产过程中，不同的用汽设备和生产工艺对蒸汽压力/温度等参数要求各有不同。可谓：蒸汽能级有高低，设备用汽有不同。在使用蒸汽过程中，应根据不同设备和工艺对蒸汽等级的不同需求采取梯级用能策略，按需供汽，按质用能，逐级多次利用，提升蒸汽热能利用效率。蒸汽系统梯级用能本质是：高能高用，低能低用，能尽其用。

梯级用能条件 蒸汽系统梯级用能，需满足两大条件——汽源压力足够高而便于设置梯度、设备对蒸汽压力需求有高有低。汽源压力只要相对用汽侧真正需求的蒸汽压力相对足够高即可。譬如，汽源压力虽然仅有0.6Mpag,但只要有些设备所需蒸汽压力低于0.5Mpag就可考虑梯级用能；同时，设备用汽压力有高也有低，低者可以在0.1～0.5Mpag间呈梯度分布。关键的步骤是，确定设备真正需要的满足生产的最低蒸汽压力。

梯级用能布局 这方面主要包括：不同设备所需蒸汽压力确认、工艺要求和用能安全评估、供汽分组和梯度确定、蒸汽分配和压力控制、低品位蒸汽回收利用方案制定、冷凝水余热回收利用策略制定等。整体布局中，不仅要避免高能低用，更要杜绝对低品质热能进行不必要的提质使用。要以最经济的方式提升热能利用效率。在各行业蒸汽用户中，用汽压力偏高问题非常普遍，对低压蒸汽进行不必要升压而造成二次浪费的做法也屡见不鲜。

梯级用能控制 梯级用能，“用能”是目的，“梯级”是手段，梯级设置的目的是有效和高效用能，提升能源利用效率。为此，要对布局好的用能梯次进行有效控制，达到梯级有层次、层次要分明、能级需稳定、供需要对等。没有拉开层次的“梯级”往往存在高能低用问题；各层级蒸汽压力波动大通常会导致一些设备供能不足而另些设备却用能过度。更严重的是，下游能级压力过高会抑制上游用能单元/设备的生产和用能效率。

梯级用能平衡 在蒸汽系统梯级用能过程中，正确进行热衡算以保证各梯级内部和整个系统热平衡是实现稳定生产和提高能效的前提。对于每一梯级，热能供不应求会导致工艺不达标，而热能供过于求则会引起本梯级热能压力过高和梯度混乱，进而掣肘上游梯级用汽设备效率和影响产品品质。对于系统整体，热能供不应求最直接的后果是生产无法满足和效率降低，还会影响产品质量；热能供过于求则会导致投资和能源的双重浪费。