前言

水的饱和蒸汽温度

水在特定条件下加热时，温度会逐渐上升。当温度达到某一特定值后，水开始沸腾。此时，若继续加热，温度将不再升高，水则从液态转变为气态。这一特定温度即为水的沸点，同时也是水的饱和蒸汽温度。在此温度下产生的蒸汽被称为饱和蒸汽。若继续对饱和蒸汽加热，它将转变为过热蒸汽。而这个特定条件取决于该状态下的压力，即水的饱和蒸汽压力。在日常生活中，若处于标准大气压（101KPa）下，水的沸点为100℃，我们能够将食物煮熟。然而，若身处高原，大气压仅约70KPa（绝压），此时水的沸点不足90℃，导致食物不易煮熟。在这种情况下，需使用高压锅，其压力可达180–200KPa（绝压），使水的沸点升至约120℃，从而轻松将食物煮熟。因此，水的饱和蒸汽温度与压力之间存在一一对应的关系，这一关系可通过下载《数字硫酸》APP中参数查询获得，也可以通过《水和水蒸气热力性质表》查得。此外，也可利用简单公式进行估算：将饱和蒸汽压力的公斤数进行两次开方，再乘以100，即可近似得到饱和蒸汽温度。例如，硫酸装置余热锅炉通常工作在4MPa压力下，40经过两次开方后乘以100，结果约为251℃，而查表可知3.97MPa对应的饱和蒸汽温度为250℃；低压饱和蒸汽一般控制在0.8MPa，8经过两次开方后乘以100，结果约为168℃，查表0.79MPa对应的饱和蒸汽温度为170℃，两者基本吻合。

那么在了解水的饱和蒸汽温度后，我们来分析一下硫酸装置生产过程中锅炉液位波动的原因：

装置开车，在正常情况下，喷磺前锅炉应持续保持稳定的上水量，通过锅炉定排系统控制汽包液位，以防止在启动过程中省煤器因超温而烧坏换热管。投料后，锅炉液位会出现波动，但由于操作方式不同，液位波动的幅度也有所差异。此时液位波动由几个方面引起：

1、硫磺喷入焚硫炉燃烧，导致锅筒受热，大量水汽化，锅筒中的水转变为水汽混合状态，体积膨胀，从而使液位升高。为防止液位过快上升，开车时应尽量控制硫磺量的循序增加，切忌大幅增减。同时，在喷磺前应将汽包的液位控制在较低水平，以便水汽膨胀时有足够的缓冲空间。

2、在喷磺操作后，锅炉压力逐渐上升。若压力增长过快，饱和蒸汽温度随之升高，原本已汽化的蒸汽会重新冷凝成水，导致液位下降。相反，若压力在控制过程中突然降低，饱和蒸汽温度下降，大量水迅速汽化，液位则会大幅度上升。因此，在开车过程中，稳定控制锅炉压力对维持锅炉液位的平衡至关重要。若压力出现大幅度波动，液位将频繁上下波动；而若压力保持平稳，液位也能得到有效控制。

3、在装置运行过程中，若一台精硫泵突然跳停，焚硫炉的热量将大幅下降，锅筒蒸发量随之大幅减少，导致锅炉液位急剧降低。由于锅炉给水系统自动补水，若产汽量未能及时调整，仍保持原有产汽量，锅炉压力将迅速下降，进而引起饱和蒸汽温度降低，锅筒蒸发量又会急剧增加，使得液位迅速上升。因此，精硫泵跳停会导致锅炉液位先降低后上升的现象。若处理不及时，可能会引发锅炉满水问题。

4、在装置运行过程中，管网压力的波动对锅炉液位影响显著。若管网压力骤然升高，饱和蒸汽温度随之上升，原本已汽化的蒸汽会重新冷凝成水，导致锅炉液位大幅下降。由于锅炉给水系统自动运作，会大量补水以维持原有液位。然而，当压力迅速恢复时，饱和蒸汽温度降低，大量水分再次汽化，使得锅炉液位迅速上升。因此，管网压力突然升高会导致锅炉液位先降后升的现象，若处理不当，可能引发锅炉满水。若管网压力突然降低，饱和蒸汽温度下降，大量水分汽化，液位迅速上升。由于锅炉给水系统自动调节，上水量会大幅减少甚至完全关闭。当压力快速恢复时，饱和蒸汽温度升高，大量汽化蒸汽冷凝，导致液位迅速下降。因此，管网压力突然降低会导致锅炉液位先升后降的现象，若处理不当，可能导致锅炉干锅。