二次蒸汽

二次蒸汽是指水的一種相變過程，具體如下所述：

對於一定壓力（或温度）的飽和水，壓力降低後部分飽和水汽化生成二次蒸汽。對於某壓力和温度下的未飽和水而言，當壓力降低至其對應的飽和温度低於降壓前的温度時，也會有部分水汽化生成二次蒸汽。對於同一狀態的凝結水而言，隨着閃蒸壓力的下降，生成二次蒸汽的比例會隨之提高。

蒸汽在用熱設備之中轉變為凝結水之後，往往是通過疏水閥排出，再依靠凝結水自身的壓力通向冷凝水回收泵或閃蒸罐等處。這一路為了克服管路的沿途阻力或者提升高度等等，都會使凝結水的壓力降低，且造成部分凝結水閃蒸。注意，冷凝水管線之中往往是汽液兩相流的，而且由於蒸汽的比容大，閃蒸汽所佔體積遠遠大於冷凝水所佔體積。

在凝結水經過回收管線進到閃蒸罐後，因閃蒸罐內空間的突然增大使得凝結水壓力瞬時降低，產生大量的二次蒸汽。這些二次蒸汽可以回收利用，達到節能效果。

如果凝結水管道泄漏或者凝結水直接外排，就會產生常壓的二次蒸汽。由於壓差相對較高，二次蒸汽的產生比例也較高，這就是我們經常在現場看到的大量“白煙”現象，既浪費能源，又影響環境。

根據質量守恆和能量守恆得出：h11*（q21+q22）=q21*h21+q22*h2；

解得二次蒸汽產生比例µ=[q22 /(q21+q22)]*100%=[(h11-h21）/(h2-h21)]*100%

=[(h11-h21)/h22]*100%

其中：

q21—閃蒸後的凝結水質量，kg/h；

q22—二次蒸汽質量，kg/h；

h11—凝結水在壓力為P1時的飽和水焓值，即降壓前凝結水的顯熱，kJ/kg；

h21—壓力降到P2時飽和水焓值，即降壓後凝結水的顯熱，kJ/kg；

h22—壓力降到P2時凝結水的蒸發熱，即降壓後蒸汽的潛熱，kJ/kg；

h2—壓力降到P2（閃蒸壓力）時二次蒸汽的飽和汽焓值，即降壓後蒸汽的全熱，kJ/kg。

某廠用汽設備所用的高壓蒸汽,只是汽化潛熱得到了利用,利用率僅為70%左右,剩餘20%左右為凝結的飽和水(簡稱凝結水).這些凝結水所攜帶的熱量,則從用汽設備的尾部經疏水器疏水後,通過管道進人凝結水箱.目前,對凝結水回收所採用的系統,效率較低.因此,如何提高蒸汽供熱系統凝結水的回收率,是節約能源、保護環境的重要途徑之一至低壓供熱系統 ^[1]  。

煮沸過程產生二次蒸汽的熱量用水置換回收並貯存於儲能罐中,將儲能罐水温由78℃升温至97℃,再將儲能罐中的熱水用飽和蒸汽加熱至103℃以上,用此熱水去預熱麥汁至97℃以上,進入煮沸鍋能迅速達到沸騰狀態。這樣既節省了蒸汽消耗,又縮短了麥汁在鍋內升温時間,縮短煮沸鍋的週轉時間。採用二次蒸汽回收系統既減少了對周圍環境的污染，又將二次蒸汽的絕大部分能量回收，大大節約了糖化車間的蒸汽消耗，在充分利用二次蒸汽的情況下所耗蒸汽量僅為傳統煮沸的三分之一左右。事實上煮沸二次蒸汽回收的熱能會大於麥汁預熱所需的熱能，此部分多餘熱能可以再利用起來去製備熱水供發酵及灌裝使用，達到將熱能儘量回收的目的 ^[2]  。