硫化机余热回收及经济效益分析

王金锤 汪海燕

（杭州中策清泉实业有限公司 杭州）

中策橡胶（富阳）有限公司主要产品是全钢载重子午线轮胎，生产规模为年产60万套，全钢载重子午胎线轮胎生产中的硫化工序，使用LL-B525/4220X2型热板式双模轮胎定型硫化机，是轮胎生产中能耗高、热量排放高的设备。

一、硫化机改造前蒸汽损耗

1.系统排放

以48台LL-B525/4220 X2型硫化机投入使用，日产2000条轮胎的生产规模统计，每日蒸汽用量275 t，单条轮胎加工能耗137.5 kg。硫化机的外温外压排放凝结水的方式是疏水器排放，由凝结水管接入密闭式凝结水回收器，回收器内压力约0.2 MPa，温度110℃的凝结水直接排放，见图1。

图1 车间凝结水系统示意图

2.系统排放损耗计算

硫化机外温蒸汽压力为0.8 MPa，凝结水显热为749.27 kJ/kg，凝结水回收器压力为0.2 MPa，凝结水显热为622.74 kJ/kg，汽化潜热为2122.2 kJ/kg，则每日高温凝结水可产生蒸汽率计算，见公式（1）。

式中SH——排放前高压蒸汽凝结水中的显热（kJ/kg）

SL——排放后低压蒸汽凝结水中的显热（kJ/kg）

H——低压蒸汽的汽化潜热（kJ/kg）

每日高温凝结水可产生蒸汽量Q′的计算，见公式（2）。

式中Q′——每日高温凝结水可产生蒸汽量，t

Q——每日用蒸汽总量，t

二、余热回收利用方案

根据公司蒸汽使用的实际情况，分别将浴室、烘胶房和除氧补水工序等原使用成品汽加热的部门改造为利用硫化机排放的闪蒸汽加热。

1.浴室洗澡水预热

职工浴室共有2台8 m3的容积式换热器，每天烧热水3次，热水温度需要达到90～120℃，平均按100℃计算，则每天需要热量的计算，见公式（3）。

式中Q1——浴室洗澡水预热每天需要的热量，kJ

n1——烧水次数，n1=3

n2——设备台数，n2=2

热量单位转换系数取4.19

△t——洗澡水预热前后温差，℃

M——介质质量，kg

2.烘胶房、里程实验室采暖

烘胶房占地面积100 m2，要求环境温度为50℃。里程实验室占地面积40 m2，要求环境温度为50℃。采暖负荷以100 w/m2计算，则每天需要热量的计算，见公式（4）。

式中Q2——烘胶房、里程实验室采暖每天需要的热量，kJ

q——采暖负荷，W/m2

A——烘胶房、里程实验室占地面积，m2

热量单位转换系数取3.6

T——加热时间，h

3.0.3 MPa罐工艺回水

0.3 MPa罐的工作温度为88℃，每天需要补充30 t的软化水。将凝结水引入0.3 MPa罐对罐内的水进行加热，不仅可以有效利用凝结水热量，还充分利用了这部分水量，减少了软化水的使用。30 t软化水加热需要的热量（以加热到95℃计）计算，见公式（5）。

式中Q3——30 t软化水需要的热量，kJ

M——介质质量，kg

热量单位转换系数取4.19

△t——软化水加热前后温差，℃

4.改造部门日总能耗的计算

改造部门日总能耗ΣQ

改造部门日总能耗换算为0.2 MPa蒸汽量的计算,见公式（6）。

图2 余热回收利用示意图

式中G——改造部门日使用总蒸汽量，t

ΣQ——改造部门日使用总热量，kJ

H——0.2 MPa蒸汽的汽化潜热，kJ/kg

改造部门每天需要总热量相当于12.06 t蒸汽，根据计算结果可知凝结水日闪蒸量（16.4 t）可以满足这些部门的使用，改造后余热回收利用系统见图2，图中调节阀的作用是给闪蒸汽定压。

三、余热利用经济效益分析

硫化机余热利用改造投资费用为4.9万元，年节约蒸汽4221 t，年省蒸汽费用67.5万元。单条轮胎加工能耗降为131.5 kg/条，节能效果显著。