威海双信:工业用复叠式热功转换制热技术
2020-12-09陈向国
文 本刊记者/陈向国
威海双信节能环保设备有限公司始建于1998年,为山东双轮集团旗下子公司。山东双轮集团是全国泵行业全国前十名企业,员工约1200人,占地面积为50万平方米,是泵行业第一个“中国驰名商标”,第一个“国家免检产品”及“全国机械工业质量奖”。威海双信节能环保设备有限公司经营范围包括冷水(热泵)机组、热回收利用设备、光伏应用设备、节能设备、环保设备的生产销售及售后服务;节能技术推广与服务;合同能源管理。
研发
记者:工业用复叠式热功转换制热技术是如何孕育而生的?
胡甜甜:威海双信在研究产品的过程中,调研了数家印染企业,了解印染工艺废水各阶段的温度和新水加热需要的温度及使用水量。发现节能意识比较好的企业,也仅是通过换热器进行简单的换热来制取热水,这种方式存在两大弊端:一是不能充分提取污水中的热量,交换后的废弃热水温度仍然很高,有时高达40℃,浪费大量热能;二是由于排放的污水温度很高,会破坏污水处理中生化细菌的生存环境,不能有效地对污水进行生化处理,达不到环保要求的污水排放标准。针对这些情况,公司采用换热与热泵相结合的技术,解决了既可以充分提取排放废水中热量又可以给污水降温这两大难题。
记者:工业用复叠式热功转换制热技术在研发过程中遇到哪些问题?如何解决的?讲述一两个令人印象深刻的事件或瞬间。
胡甜甜:技术在研发过程中遇到的主要问题是换热系统和热泵系统的有效集成匹配的问题,即如何把两种技术发挥到极致,从而达到系统能效高出同类产品,体现节能优势。威海双信经过投入大量精力和资金,研发了多介质板式换热系统,减少了二次换热系统,大大减少了占地空间并提高了换热效率,同时起到了双隔离保护作用。令人印象深刻的是,大家(客户)觉得公司的设备看似比较简单,但却对管路系统摸不清头绪,不知道如何实现如此高的能效比。因为威海双信的设备能效在特定温度下可以达到15以上。
记者:今年对技术研发采取了哪些措施?
胡甜甜:主要采取了以下措施。一是技术由中、低温机型提升至高温机型,最高可达90~95℃出水。目前纺织印染行业一些长车工艺最高就需要95℃热水,可直接代替蒸汽,达到节能减排目的。二是增加乏汽回收转蒸汽回用技术,将工艺中高温排液混合物或低压饱和蒸汽,转换成140℃过热蒸汽,循环回用,达到节约外采蒸汽目的。三是冷凝水制成蒸汽回用技术,将工艺排放的冷凝水转化为蒸汽,循环回用,节约蒸汽。
推广
记者:2017年初为什么选择与江苏华腾印染厂合作?
胡甜甜:当时技术需要得到市场应用,从应用中来验证技术的参数。江苏华腾厂长经过与公司多次技术交流,对威海双信技术比较认可,加之他们也一直在找相应的技术,所以愿意尝试,威海双信就以合同能源管理方式进行了合作。设备由威海双信全部投资,在日后节约费用中双方按比例提成分享,本来客户只是尝试,由于后期运行稳定,节能空间远超预期,原来一条长车生产线可以产5万米布,用上威海双信的技术后产能提升了20%,每天产6万米布,后来就一直合作。
记者:企业在技术推广、市场推广过程中遇到哪些问题?
胡甜甜:主要是四方面的问题。其一,技术鉴定难。创新技术没有案例无法得到鉴定和认可。其二,选样板工程难。创新的技术大家都不愿意第一个尝试。其三,技术应用宣传推广难。技术案例没有代表性难推广,有代表性了验证时间不够也得不到充分的肯定。其四,持续提升难。原创新技术还没有达到市场份额,又面临着创新新的技术来提升和补充技术储备。由于节能技术不是刚需,需要企业的老板意识来配合,需要资金和相应政策扶持。但目前了解一些节能技术市场销售额年度达不到2500万元的,国家有些政策和待遇就无法享受。
记者:国家节能中心重点节能技术应用典型案例(2019)首场发布推介服务活动对解决问题有帮助吗?还有何期待?
胡甜甜:首先感谢国家节能中心和各专家的的认可,本次能进入典型案例中并参与推介服务活动,使得威海双信更加有信心把创新的节能技术持续下去。期待这样的活动多多举办,并针对威海双信的技术能与需求单位进行精准对接,让工业用复叠式热功转换制热技术更好地服务于企业。
技术先进性与创新点
记者:工业用复叠式热功转换制热项技术的先进性体现在哪些方面?
胡甜甜:体现在三个方面。一是该技术为威海双信首创,采用多级换热技术,工艺废水和新水经前效和后效换热,废水温度由60~75℃降至40℃以下,然后再通过中间介质使用热泵技术进行进一步的热量回收,最终废水排放温度达到20~25℃,新水温度达到60~75℃,系统能效比可达到15以上。另外,该系统还可节省印染水洗工序生产流水线在线加热的时间,提高了生产效率。二是该技术不同于单纯换热技术,它是和热泵技术有效集成、多效利用,突出特点是排水温度可低于被加热水(自来水)的初始温度并且可控,即使在夏季污水排出温度也可控制在25℃以下。因此,可完全避免夏季排放到污水处理池的污水温度超出生物菌生存极限,能够有效地进行污水处理。三是独特的过滤反冲洗装置从根本上解决了印染高温污水中的绒毛难以过滤以及印染浆料对滤网和板换堵塞的行业难题,保证了废热回收设备的正常运行。
记者:工业用复叠式热功转换制热技术有哪些创新?
胡甜甜:具体而言有四个方面的创新。一是该技术热回收效率高。工艺废水温度在70℃以上时系统能效比可达到15以上。另外,该系统还可节省印染及类同生产流水线在线加热的时间,提高了生产效率10%以上。二是该技术能大大降低污水排放温度,解决了污水处理环节生化细菌因高温无法存活的问题。三是该机组在回收余热的同时排出的冷量,在夏天还可以为生产车间降温解暑,改善工作环境。四是系统自动化程度高。机组可根据污水箱和成品热水箱的水位自动启停,可设定24小时自动运行,只需一名兼职操作人员。该机组可实现热功自动计量,并可实现远程监控。
记者:工业用复叠式热功转换制热项技术获得了哪些权威认可和荣誉?
胡甜甜:经中国纺织工业联合会组织的专家评审鉴定,工业用复叠式热功转换制热技术达到国际先进水平。该技术获得5项国家实用新型专利;获得中国纺织工业联合会科学技术进步三等奖;列入中国印染行业协会第十二批节能减排先进技术推荐目录;入选工业和信息化部《国家工业节能技术装备推荐目录(2018)》。
经济效益和社会效益明显
记者:工业用复叠式热功转换制热项技术的应用经济效益和社会效益如何?
胡甜甜:经济效益和社会效益都很明显。废水进水温度在70°C以上时,系统能效比达到15以上,按照以下模式计算:收集废水排放量300吨左右,收集的废水温度为70°C左右,机组每小时处理水量12~15吨,每天基本运行24小时,可处理280~300吨废水,处理后废水排放温度为20~25℃,每天可生产60~70℃热水280~300吨,每天可节约蒸汽约28吨,节约标准煤2.75吨,每天减少CO2排放量7.2吨,减少SO2排放量0.0234吨,节能减排效果显著。同时,由于在线加热时间缩短,提高了生产效率。
记者:工业用复叠式热功转换制热项技术推广应用的市场潜力如何?
胡甜甜:目前,国内规模以上印染企业约有1800余家,少数企业仅是简单地通过换热器进行换热提取部分热量,多数企业未对废弃污水的热能进行深度利用。如果规模以上的印染企业有30%使用复叠式热功转换制热机组,仅在印染领域,所产生的节能效益和经济效益巨大。