印染行业的节能潜力分析与清洁生产技术应用

杨月明

（佛山市节能减排服务管理中心有限公司，广东 佛山 528000）

1 印染行业的节能潜力

1.1 生产工序

1.1.1 前处理工序

在生产中，前处理工序的能耗占染整生产总能耗的45%～50%，其中，热能消耗占30%～45%。前处理工序的热能具有较大的节能空间，例如水洗槽加热时蒸汽的热能损失过大等[1]。

1.1.2 染色工序

涤纶以及涤纶混纺织物的染色是在高温条件下进行的。对涤纶纤维进行改性，能在常温下染色，可以节约大量的热量。对于纤维素纤维，可选用或研发室温固色的活性染料，降低染色热能。选择高效的洗涤剂，减少染色后的洗涤次数，降低温度，减少生产的能耗。

1.1.3 后整理工序

要合理配置后整理设备的电机，降低电耗。做好定型机的保温、热能利用以及尾气余热回收。

1.1.4 淘汰落后的高能耗生产设备

印染行业已淘汰了大量落后的高能耗生产设备。由于部分产品要求的限制，仍有部分落后的高能耗生产设备未列入淘汰目录，例如敞开式卷染机、柜式染纱机等。

1.2 辅助生产设备

1.2.1 锅炉以及热介质输送

提高锅炉的热效率，减少热介质在输送过程中的损耗，实现蒸汽等热介质的多级利用，是锅炉节能空间。

1.2.2 供电输电系统

合理配置变压器，及时调整电负荷的分配，减少输电系统的电损，实施各种无功补偿，是供电输电系统的节能空间。

1.2.3 废水处理系统

废水处理系统耗电量集中在废水的提升以及曝气阶段。选用高效水泵、在线监测曝气的含氧量以及用磁悬浮风机替代罗茨风机等，可以较大幅度地降低电力消耗[2]。

1.2.4 余热回收系统

余热回收需要对各种余热介质进行分析，制定合理可行的回收方案，并制定切实可行的管理制度和方案，提高余热回收率，降低余热回收成本。

1.2.5 空压机系统

合理选用和配置空压机，合理设置空压系统，减少压缩空气的泄漏。

1.3 附属部门

1.3.1 照明系统

充分利用自然光，合理安排开关和确定工作面的亮度，制定和执行相应的管理制度，使用节能灯。

1.3.2 空调系统

合理选用空调方案和空调系统，控制空调温度。

1.3.3 运输系统

合理调配车辆和运输量，减少油耗。

2 印染行业的节能措施

2.1 行业能效对标平台建设

根据国家发改委的要求，开展印染行业能效对标工作，编写印染行业能效对标技术指南，建立印染行业能效对标平台和数据库。

2.2 建立节能技术指导队伍

联合社会各界力量，建立印染行业节能技术指导队伍，为印染企业提供节能培训、能效检测、能源利用状况分析，制定节能方案，评价节能技术实施成效等。

2.3 制定相关行业标准

制定主要耗能设备能源利用效率检测方法，评价耗能设备经济运行状况等行业标准。

2.4 提高耗热设备热效率

针对目前耗热设备热效率偏低的情况，需要对设备的保温、蒸汽或热介质的输入方式以及设备的控制等进行改进，以提高耗热设备的热效率。

2.5 降低热介质输送损耗

需要改进蒸汽管道或导热油管道的保温材料，提高保温效果。

2.6 推广太阳能利用技术

在条件成熟的情况下，推广光伏技术。一般企业可以广泛地应用光热技术。

2.7 推广在线监测和控制技术

在线监测和控制技术可以减少能源的消耗。主要的在线监测和控制技术有湿度计、水控制仪等。

2.8 推广余热回收和利用技术

余热回收对象包括锅炉烟气和煤渣余热、定型机尾气余热、烘干机尾气余热、空压机余热、高温废水余热以及蒸汽冷凝水余热等。要想提高回收效率，就要对热交换器进行改进，同时，需要提高热交换器的清洁效率。

2.9 推广节电低浴比染色机

多种类型的节电低浴比染色机已经被研制出来。通过推广节电型低浴比染色机，可以大幅度地降低热能和水的消耗，也可以减少或不增加电耗。

2.10 能源消耗在线计量

印染企业入园以及清洁能源的使用为印染企业实现能源消耗在线计量创造了有利条件。能源消耗在线计量不仅可以实时获得能源消耗数据，掌握能源使用状况，还可以合理调配能源。尤其是大量余热回收的情况，对实现各种能源调配十分有必要。

2.11 研发针织物连续染色技术

针织物的连续生产将会大大地减少水和能源的消耗，提高生产效率。

2.12 研发低温固色活性染料

生产普遍适用的活性染料为中温型（50～60 ℃固色）或高温型（70～90 ℃固色）染料。在原有的常温型染料的基础上，研发新的常温型（室温固色）染料，能节约一定的能耗。

2.13 开发高效助剂

高效助剂可以减少前处理或染色后的水洗次数，或者降低水洗温度，减少热能的消耗。同时，研发适用于多纤维一浴法染色的助剂也能有效地减少能耗。

2.14 应用化纤改性染色技术

化纤的染色是在较高温度（100～130 ℃）下进行的。对化纤进行改性，增加化纤的羟基或羧基，就可以在较低的温度下染活性染料，降低染色能耗。

3 清洁生产技术的应用

3.1 提高耗热设备的热效率

3.1.1 耗热设备的保温

耗热设备包括染色机、烘干机等。耗热设备的表面或耗热设备的热交换器表面较大，在升温和保温过程中，会引起热能散失。通过耗热设备表面保温可以减少热能损失。耗热设备保温还包括输热管道和阀门保温。

3.1.2 疏水阀的应用

疏水阀是分离蒸汽和水的重要设备，疏水阀工作不正常会导致蒸汽直接损失，从而导致热能浪费。选择一款性能好的疏水阀可以节约大量资源。

3.1.3 尾气的控制

在一些耗热设备中，尾气的排放会带走一定的热能，造成热能损失，例如定型机、烘干机等。这些设备在使用过程中，若尾气排放量不够，会影响产品质量；若尾气排放量过大，会导致热能损耗大。目前，热定型机尾气的热散失已引起企业的重视，企业逐步开始回收定型机尾气余热。

3.1.4 设备的改进

部分耗热设备经过简单的改进，可以减少热能损失，提高热能利用率。例如用于针织物干燥的立式干布机，原来烘干柱是没有封闭的，热能从烘干柱出来，在加热织物后损失。可以对立式烘干机进行改造，在烘干柱旁加装隔板，减少热损失，提高热效率。

3.2 余热回收利用

纺织印染企业使用热能时一般会排放一定量的余热能，这是生产的特点所致，也是降低纺织印染企业热效率的途径之一。因此，要提高热能利用效率，就要做好余热回收和利用。

3.2.1 定型机尾气的余热回收

定型机尾气温度在130～170 ℃，加上排放量大，有大量的热能可以回收利用。定型机尾气余热回收和利用可以通过“气-气”热交换，回收余热加热进风，减少进风所需的热能；还有气-液交换，将回收的热能用于加热水，加热的水可以用于生产。

3.2.2 空压机余热回收

印染企业都需要使用空压机，因此，空压机余热回收利用应得到重视。空压机的余热回收可以获得热水，湿度一般在40～50 ℃，可以用于员工的生活，也可以作为补充工艺用水用于生产。空压机的余热回收，不仅可以节约能源，还可以提高空压机的效率。

3.2.3 高温废水余热回收

高温废水通常是指温度在60 ℃或以上的废水。高温废水余热回收可以得到热水，温度通常在40～60 ℃。高温废水余热回收的设备有多种，各设备在过滤清除杂质、热交换的形式等方面有一定的差异。

3.3 减少生产能源消耗

3.3.1 针织物湿开幅定型工艺

若针织物是圆筒染色的，传统的工艺是染色后烘干，然后开幅，再送去定型。从传统的工艺可见，在这一阶段，织物是湿了又干、干了又湿，产生能耗。通过对织物的研究，推出了针织物湿开幅的工艺。

3.3.2 冷堆法前处理工艺

冷堆法煮漂工艺已经在大生产中得到广泛使用。冷堆法前处理工艺是指在低温或常温的条件下，前处理助剂或染料助剂能与纤维发生反应，去除棉纤维上的杂质。采用冷堆法生产时的工艺温度是室温，大大地减少了能源的消耗[3]。

4 结语

面对我国日益严重的环境问题，为确保印染行业的可持续发展，节约能源以及高效利用资源非常关键。印染企业实施清洁生产是大势所趋，相关的研究和应用越来越受到人们的关注。近年来，国内外在纺织印染企业清洁生产等方面取得了大量成果，相关新原料、新工艺、新设备及新技术相继出现。国家鼓励企业开展清洁生产审核，制定技术、经济和环境友好的清洁生产方案，进行节能技术改造。印染企业采用清洁生产技术具有重要意义，是提升行业竞争力的关键，也是实现可持续发展的必由之路。