纺织印染行业的节能措施
2015-10-21都平高洪涛
都平 高洪涛
【摘要】根据纺织印染企业的特点,介绍了一些可操作性强实用的热能节能技术和方法。分别对锅炉系统节能、供热系统节能、耗热设备节能以及余热利用进行了详细的讨论,对目前企业节能工作存在的一些问题提出了意见。
【关键词】纺织印染;节能;热能;余热利用
一、锅炉系统节能
在纺织印染企业中,锅炉系统可分为蒸汽锅炉和热载体锅炉,锅炉所使用的燃料有燃煤和油类、天然气,由于成本问题,大多数是以燃煤为主,还有一部分是以木屑为燃料。
1、蒸汽多级利用
在纺织印染企业中,大多数的蒸汽都是一次,部分是两次利用的,例如,有热电联产机组的企业。使用过后蒸汽冷凝为水,蒸汽所含的余热未能得到利用,降低了蒸汽热能的利用效率。
蒸汽的多级利用可以提高热能的利用效率,尤其是一些备有热电联产机组的企业,可以多次分级利用蒸汽,提高蒸汽热焓的利用率。
在实际情况中,要做到蒸汽多级利用需要产生高品位的蒸汽,然后在分级利用过程降温降压,使到热能得到充分的利用。在蒸汽多级利用过程中应该考虑到以下因素:
(1) 供汽的距离;
(2) 热定型机设备的配置情况是否适应;
(3) 各种蒸汽的需求量和压力情况;
(4) 各种设备的场地情况。
除了以上因素外,还应该考虑人员和辅助设备的配套情况。
2、热载体锅炉的利用
热载体锅炉加热的介质是高温导热油。使用高温导热油作为导热介质具有一定的优点,即可以较好的利用介质的余热。同时,高温导热油不会冷凝,供热稳定,容易控制。有的企业同时需要蒸汽和高温导热油供热,为了减少锅炉的数量,采用热载体锅炉产生蒸汽。
3、空气系数的控制
锅炉空气系数的控制尚未能得到大多数企业的重视。大多数企业认为锅炉空气系数的控制存在着许多的技术难点。实际上,更重要的是大多数管理者未能认识到空气系数控制的意义。实践经验表明,过剩空气量减少5%,锅炉效率增加1%。
4、平衡供汽
生产车间耗汽不稳定是纺织印染企业耗汽的一个特点。但是,耗汽不均匀会导致燃烧效率下降,热能利用率降低。要彻底解决平衡供汽的问题可能不太现实。但是,通过管理,尤其是通过生产计划和调度,减少供汽的不均匀性,还是可能的。主要的方法有:
整机台的生产顺序:染整生产中,尤其是间歇式染色生产中,耗汽也是间歇式的。因此,通过一定的方法,将各个生产工序的耗汽峰错开,以平衡蒸汽的耗量。
二、供热系统节能
供热系统是指蒸汽输送管网或高温热油的输送管网。热能在传输过程会发生热散失。因此,减少热能在传送过程中的损耗就是供热系统节能的工作。
1、保温:管道的保温是防止或减少热能在传送过程中散失的主要方法。关于保温有以下几个方面的问题:
(1)保温部位:在纺织印染企业中,所输送的蒸汽温度在150℃以上,高温热油的温度在200-240℃,与室温相差较大。因此,供热管网的保温除了管道以外,还应该对阀门进行保温。据预算,一个阀门不保温,每年造成的热损失折合标煤为1-3吨。
(2)管道保温:大多数企业都会重视管道的保温。但是,仍有部分企业对蒸汽管道和高温导热油管道的保温重视不够,不及时维修已损坏的保温层。不对供热管道进行保温,会导致一定量的热损失。例如,100m长,直径150mm的蒸汽管道不保温,压力为8kg时,每年会浪费25000L的燃料油。
(3)保温层的外保护层:管网的保温效果不仅保温层的材料有关,还与保温层的外保护层材料有关。如果外保护层是软性的、可吸水的,那么空气中的水会被保温层吸收,并传到管道附近,所吸附的水份会导致热损失。一般情况,可使到5-10%总热量的损失。因此,可以用不锈钢、工程塑料等不吸水的材料做外保护层。
2、蒸汽管道的连接方式:蒸汽管道的连接有多种方式,见图3。不同的方式对蒸汽的有效利用有一定的影响。图3中a方式连接最好。图中c的方式最简单,但是效果最不好。不可按图3中c方式连接。
3、蒸汽输送压力:蒸汽在输送过程中,会产生损失。当蒸汽的输送量一定时,蒸汽管道半径越小,输送过程中所需的压力越大,蒸汽在输送过程中的阻力增大,损耗增加。因此,适当的增大蒸汽管道的半径,减少蒸汽输送过程中的压力有利于减少输送过程中的损耗。
4、蒸汽管道的涉漏:蒸汽管道的涉漏是企业中蒸汽损耗的主要部分。部分印染企业的员工认为不可能杜绝蒸汽的涉漏,这种错误的认识一定要克服。举例,蒸汽压为7kg时,直径3mm的漏洞每年会浪费32650L的燃料油。
三、耗热设备节能
这里耗热设备是指是以蒸汽或高温热油为热源的生产设备。在实践中发现,耗热设备的热利用率常常只有30-42%。因此,耗热设备的节能对企业减少热能的消耗有着重要的意义。
1、耗热设备的保温:耗热设备,尤其是高温高压染色机的保温对减少热能的消耗具有很大的意义。以涤纶染色为例,对高温高压染色机机身进行保温可以减少约1/3的热能消耗。
目前市场供应的保温材料能够满足各种热耗设备的保温要求。例如,常温常压染色机和气流染色机的体积较大,形状变化大,可以用涂层涂料进行保温。
耗热设备的保温不仅可以直接减少热能的消耗,还可以改善生产车间的环境,减少车间降温所消耗的电能。现在,有的生产现场,一边耗热设备散发出大量的热能,另一边为了降低车间的温度,用电扇甚至用冰进行降温。结果是增大了热能的损失。
2、提高设备的热利用效率:产生热利用率低下的原因很多。但是,一些设备没有控制进风量或排风量,导致热量的过量流失是原因之一。例如,熱定型机和烘干机进风量或者排风量过大,导致了热量的大量散失。因此,要提高这类设备的热利用率就必须要控制排风量或进风量。
3、使用热利用率高的设备:目前,部分企业还在使用热利用率较低的生产设备,例如,立式圆筒干布机、开敞式的卷染机其热能利用效率是比较低的。立式圆筒干布机的热能利用率一般在30%以下。因此,在满足生产需要的情况下,淘汰这些热利用率低下的生产设备。
四、余热利用
对于纺织印染企业,要较大幅度的提高热能利用率就必须做好余热利用工作。一般企业中,未利用的余热所占总热耗的40-30%。
1、烟气的余热利用:对于锅炉烟气余热,许多企业通过使用省煤器和空气预热器对余热进行利用。部分企业烟气余热的利用还有一定的空间。例如,对省煤器和空气预热器进行保温,以提高水温和空气温度。另外,部分企业的省煤器和空气预热器的热交换面积太小,烟气余热利用率太低。此外,经过省煤器和空气预热器的烟气还有100-120℃,在有条件的情况下,应考虑这部分余热的利用。如:进行余热制冷的。据计算,烟气温度降低22℃,锅炉效率增加1%。
2、废水的余热利用:印染过程中,部分排放的废水水温在60-95℃,含有大量的余热。废水的余热可以通过热交换器加热新鲜冷水,利用其余热。在各种热交换器中,板式热交换器的效果最佳,回收效率较高。