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  • 定型機(jī)廢氣余熱回收及廢氣凈化處理技術(shù)

    發(fā)布時(shí)間:2015-12-28 點(diǎn)擊:

    摘要:我國(guó)是紡織品生產(chǎn)大國(guó),已多年位居世界第一位,然而,其中的印染行業(yè)能耗大,污染重,已成為社會(huì)的負(fù)擔(dān)。我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出,紡織行業(yè)要做好節(jié)能降耗、減排增效及清潔生產(chǎn)的工作,大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。定型機(jī)的廢氣排放能源浪費(fèi)大,對(duì)環(huán)境污染大,因此對(duì)定型機(jī)的余執(zhí)回收及凈化處理非常重要。


      關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗;減排增效;清潔生產(chǎn);綠色低碳;生態(tài)環(huán)境;可持續(xù)發(fā)展;余熱回收;廢氣凈化;廢氣處理;廢氣治理


      我國(guó)是紡織品生產(chǎn)大國(guó),已多年位居世界第一位,然而,其中的印染行業(yè)能耗大,污染重,已成為社會(huì)的負(fù)擔(dān)。我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出,紡織行業(yè)要做好節(jié)能降耗、減排增效及清潔生產(chǎn)的工作,大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。


      持續(xù)性發(fā)展(Sustainable Development)的核心原則是3個(gè)Re:Reducd減少、Reuse回收、Recycling再生,就是要將能耗減少,將能源回收、再生成新的資源。清潔生產(chǎn)就是利用清潔的能源、原材料,采用清潔的生產(chǎn)和工藝技術(shù),生產(chǎn)出清潔的產(chǎn)品。而清潔生產(chǎn)主要是通過(guò)技術(shù)改造來(lái)達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。


      印染行業(yè)加工1噸針織布,約需煤1.5噸,其中定型機(jī)約占了40%,而定型機(jī)工作中織物消耗的熱能僅占29%,機(jī)體熱能的消耗占10%,廢氣散發(fā)的熱能達(dá)到了61%。定型機(jī)加工化纖產(chǎn)品的廢氣排放溫度是160-170℃,加工棉產(chǎn)品的廢氣排放溫度是100-110℃,存大巨大的能源浪費(fèi)。


      我國(guó)的印染行業(yè)在20世紀(jì)80年代已開始進(jìn)行印染廢水的處理建設(shè),但一直不太重視對(duì)廢氣的處理。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的信息,我國(guó)共有定型機(jī)10000多條,而定型機(jī)工作時(shí)都有油霧揮發(fā)出來(lái),經(jīng)不完全的統(tǒng)計(jì)10000多條定型機(jī)廢氣排放達(dá)40萬(wàn)噸,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大的污染。


      綜上所述,應(yīng)做好定型機(jī)廢氣的余熱回收和凈化處理工作。


      一、定型機(jī)廢氣的余熱回收


      1.定型機(jī)廢氣余熱回收形式的種類及原理


      定型機(jī)的廢氣余熱回收可分為:鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式、集中式及組合式。


      1.1、鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式


      鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式是在定型機(jī)的每節(jié)安裝一個(gè)鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器。鋁翅片超導(dǎo)熱管是高效的傳熱元件,采用的是“封閉兩相傳熱技術(shù)”。是將超導(dǎo)熱管抽成真空,管內(nèi)充裝一定比例的液體工作介質(zhì),超導(dǎo)熱管兩側(cè)焊有鋁翅片,以強(qiáng)化傳熱。


      鋁翅片超導(dǎo)熱管兩端分別在定型機(jī)的排氣口及進(jìn)氣口,在高溫廢氣排放口的叫熱端,在低溫新鮮空氣進(jìn)口的叫冷端。在加工化纖面料的定型機(jī)有170-180℃,加工棉面料的也有130-140℃。廢氣的熱量傳到鋁翅片超導(dǎo)熱管熱端的介質(zhì),介質(zhì)會(huì)蒸發(fā),蒸汽攜帶熱量流到鋁翅片超導(dǎo)熱管的冷端,熱量會(huì)傳遞給新鮮的冷空氣,從而凝結(jié)成液體,在重力的作用下,再回到鋁翅片超導(dǎo)熱管的熱端,再次吸收熱量蒸發(fā)。周而復(fù)始,把熱量傳遞給新鮮的冷空氣。



      摘要:我國(guó)是紡織品生產(chǎn)大國(guó),已多年位居世界第一位,然而,其中的印染行業(yè)能耗大,污染重,已成為社會(huì)的負(fù)擔(dān)。我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出,紡織行業(yè)要做好節(jié)能降耗、減排增效及清潔生產(chǎn)的工作,大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。定型機(jī)的廢氣排放能源浪費(fèi)大,對(duì)環(huán)境污染大,因此對(duì)定型機(jī)的余執(zhí)回收及凈化處理非常重要。


      關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗;減排增效;清潔生產(chǎn);綠色低碳;生態(tài)環(huán)境;可持續(xù)發(fā)展;余熱回收;廢氣凈化;廢氣處理;廢氣治理


      我國(guó)是紡織品生產(chǎn)大國(guó),已多年位居世界第一位,然而,其中的印染行業(yè)能耗大,污染重,已成為社會(huì)的負(fù)擔(dān)。我國(guó)“十二五”規(guī)劃提出,紡織行業(yè)要做好節(jié)能降耗、減排增效及清潔生產(chǎn)的工作,大力發(fā)展綠色低碳、生態(tài)環(huán)境友好及可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。


      持續(xù)性發(fā)展(Sustainable Development)的核心原則是3個(gè)Re:Reducd減少、Reuse回收、Recycling再生,就是要將能耗減少,將能源回收、再生成新的資源。清潔生產(chǎn)就是利用清潔的能源、原材料,采用清潔的生產(chǎn)和工藝技術(shù),生產(chǎn)出清潔的產(chǎn)品。而清潔生產(chǎn)主要是通過(guò)技術(shù)改造來(lái)達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。


      印染行業(yè)加工1噸針織布,約需煤1.5噸,其中定型機(jī)約占了40%,而定型機(jī)工作中織物消耗的熱能僅占29%,機(jī)體熱能的消耗占10%,廢氣散發(fā)的熱能達(dá)到了61%。定型機(jī)加工化纖產(chǎn)品的廢氣排放溫度是160-170℃,加工棉產(chǎn)品的廢氣排放溫度是100-110℃,存大巨大的能源浪費(fèi)。


      我國(guó)的印染行業(yè)在20世紀(jì)80年代已開始進(jìn)行印染廢水的處理建設(shè),但一直不太重視對(duì)廢氣的處理。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的信息,我國(guó)共有定型機(jī)10000多條,而定型機(jī)工作時(shí)都有油霧揮發(fā)出來(lái),經(jīng)不完全的統(tǒng)計(jì)10000多條定型機(jī)廢氣排放達(dá)40萬(wàn)噸,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大的污染。


      綜上所述,應(yīng)做好定型機(jī)廢氣的余熱回收和凈化處理工作。


      一、定型機(jī)廢氣的余熱回收


      1.定型機(jī)廢氣余熱回收形式的種類及原理


      定型機(jī)的廢氣余熱回收可分為:鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式、集中式及組合式。


      1.1、鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式


      鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式是在定型機(jī)的每節(jié)安裝一個(gè)鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器。鋁翅片超導(dǎo)熱管是高效的傳熱元件,采用的是“封閉兩相傳熱技術(shù)”。是將超導(dǎo)熱管抽成真空,管內(nèi)充裝一定比例的液體工作介質(zhì),超導(dǎo)熱管兩側(cè)焊有鋁翅片,以強(qiáng)化傳熱。


      鋁翅片超導(dǎo)熱管兩端分別在定型機(jī)的排氣口及進(jìn)氣口,在高溫廢氣排放口的叫熱端,在低溫新鮮空氣進(jìn)口的叫冷端。在加工化纖面料的定型機(jī)有170-180℃,加工棉面料的也有130-140℃。廢氣的熱量傳到鋁翅片超導(dǎo)熱管熱端的介質(zhì),介質(zhì)會(huì)蒸發(fā),蒸汽攜帶熱量流到鋁翅片超導(dǎo)熱管的冷端,熱量會(huì)傳遞給新鮮的冷空氣,從而凝結(jié)成液體,在重力的作用下,再回到鋁翅片超導(dǎo)熱管的熱端,再次吸收熱量蒸發(fā)。周而復(fù)始,把熱量傳遞給新鮮的冷空氣。



      鋁翅片超導(dǎo)熱管導(dǎo)熱系數(shù)高,銀的導(dǎo)熱系數(shù)是415W/M.K,鋁翅片超導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)到銀的幾百倍到上千倍。使用鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器,無(wú)需加裝風(fēng)機(jī),被加熱的新鮮空氣,由定型機(jī)內(nèi)的負(fù)壓吸入到定型機(jī)內(nèi),不會(huì)改變定型機(jī)內(nèi)的氣流。如單從熱能回收的角度看,鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式是較佳的選擇。


      鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式的缺點(diǎn)是,經(jīng)余熱回收后的廢氣溫度還是比較高,達(dá)120-130℃,如需要做廢氣的凈化,會(huì)帶來(lái)一定的困難。


      1.2、集中式及組合式


      集中式及組合式熱交換器的原理及效果都是差不多的,集中式的體積比較大,比較集中,而組合式的形狀比較長(zhǎng)。集中式及組合式都是熱交換器內(nèi)焊接有鋁管或紫銅管,紫銅管的的導(dǎo)熱系數(shù)要高些,但成本高;鋁管的導(dǎo)熱系數(shù)也非常高,性價(jià)比高。高溫的廢氣經(jīng)過(guò)鋁管外的通道,新鮮的空氣經(jīng)過(guò)鋁管內(nèi)的通道,兩個(gè)通道完全隔離。高溫廢氣經(jīng)熱交換后到工業(yè)靜電除油煙裝置及噴淋式除油煙裝置,進(jìn)行凈化處理。


      由于熱交換器內(nèi)排列大量的鋁管,所以風(fēng)阻會(huì)比較大,需要加裝風(fēng)機(jī)。新鮮空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)吸到熱交換器進(jìn)行熱交換,可加熱到與高溫廢氣相差30-40℃左右,溫度比較高,但風(fēng)速也比較大。如全部回補(bǔ)給定型機(jī),定型機(jī)可能消耗不了那么多的加熱了的新鮮空氣,另外也會(huì)引起定型機(jī)內(nèi)氣流的變化,要視不同的定型機(jī)及生產(chǎn)工藝決定新鮮空氣的使用。如工廠里有炮筒烘干機(jī),將加熱后的新鮮空氣,用到炮筒烘干機(jī)上將是較好的選擇。


      2.熱交換器容易堵塞及難清洗的問(wèn)題


      市場(chǎng)上的定型機(jī)廢氣余熱回收熱交換器一般存在容易堵塞,難于清洗,用了一段時(shí)間后失效的問(wèn)題。解決堵塞的問(wèn)題,鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式的熱交換器,鋁翅片超導(dǎo)熱管應(yīng)做成每根可單獨(dú)拆卸式,以便于熱交換器的清洗、維護(hù)及更換;集中式及組合式熱交換器內(nèi)部管道的排列要科學(xué),應(yīng)要有蒸汽清洗裝置,不需人工清洗,每隔一段時(shí)間清洗一次就可以了。


      3.定型機(jī)廢氣中廢油的回收


      定型機(jī)廢氣中含有大量的油霧,廢氣經(jīng)過(guò)循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)、集中式組合式熱交換器、靜電除油煙裝置及噴淋除油煙裝置,都可以回收廢油,以每天定型機(jī)工作20小時(shí)算,可回收廢油50-200KG(視加工不同的面料及工藝)。


      4.可減輕定型機(jī)導(dǎo)熱油爐的負(fù)荷


      由于供給定型機(jī)的新鮮空氣,是經(jīng)過(guò)高效熱交換器的空氣,所以會(huì)減少定型機(jī)導(dǎo)熱油爐的負(fù)荷,導(dǎo)熱油流量的減少,可使導(dǎo)熱油泵耗電量減少30%以上。


      5.生產(chǎn)速度及面料手感的提高


      由于供給定型機(jī)的新鮮空氣是經(jīng)熱交換器加熱過(guò)的空氣,可提高定型機(jī)內(nèi)的工作溫度,可提高生產(chǎn)速度2-3%,而面料的手感也可進(jìn)一步提高。


      二、定型機(jī)廢氣的凈化處理


      定型機(jī)排放的廢氣,是高溫的,含大量的纖維、粉塵、聚本類有機(jī)物、染料及助劑的殘留揮發(fā)物,常帶有刺激難嗅的氣味。不能用單一的方法來(lái)去除,需要用多種方法綜合凈化處理。


      1.定型機(jī)廢氣的降溫


      定型機(jī)排放的廢氣是高溫的廢氣,達(dá)到170℃,體積大,而工業(yè)用高壓靜電除油煙裝置的較佳工況是60-70℃,如直接將定型機(jī)的高溫廢氣送到靜電除油煙裝置進(jìn)行凈化處理,效果非常不理想,且易造成除油煙器中的蜂巢電極的損壞。


      對(duì)于定型機(jī)廢氣的降溫,鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器,由于是用負(fù)壓將新鮮空氣吸到定型機(jī)內(nèi),新鮮空氣風(fēng)量不會(huì)很大,對(duì)定型機(jī)廢氣的降溫是不夠的。通常,經(jīng)鋁翅片超導(dǎo)熱管分體式熱交換器后的定型機(jī)廢氣溫度還會(huì)有120-130℃,凈化的效果也是不理想的。



      如單是考慮對(duì)定型機(jī)廢氣的油煙的處理,集中式及組合式熱交換器,對(duì)廢氣的降溫效果比較好,廢氣的溫度可降到60℃,廢氣的體積也會(huì)大大的縮小。


      2.不銹鋼循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)


      定型機(jī)廢氣一般應(yīng)先經(jīng)過(guò)不銹鋼循環(huán)過(guò)濾網(wǎng),再到熱交換器,定型機(jī)廢氣中的纖維和大滴的油霧,經(jīng)過(guò)循環(huán)過(guò)濾網(wǎng),會(huì)吸附在過(guò)濾網(wǎng)上,起到一部分凈化的效果,使大的纖維及油霧不會(huì)進(jìn)入熱交換器,堵塞熱交換器,循環(huán)過(guò)濾網(wǎng)可拆下來(lái)清洗,再次使用。


      3.工業(yè)用高壓靜電除油煙裝置


      定型機(jī)排放的廢氣中微小的油霧經(jīng)過(guò)工業(yè)用高壓靜電除油煙裝置的高壓電場(chǎng)會(huì)被電離、吸附,形成較大的油霧粒子,在電場(chǎng)中受到庫(kù)侖力的作用而被吸附到金屬板上,流到集油盤,收到去除油煙、氣味及回收廢油的作用。


      4.噴淋式除油煙裝置


      經(jīng)過(guò)高壓靜電除油煙裝置處理的廢氣,仍帶有部分纖維和油霧,廢氣在噴淋式除油煙裝置內(nèi)經(jīng)過(guò)導(dǎo)流和擴(kuò)散,與高壓水霧接觸,水霧可凝結(jié)各種纖維、油霧粒子,附有纖維、油霧的微細(xì)水滴,由水滴分離器分離出來(lái),再經(jīng)油水分離器分離。


      5.活性碳除味裝置


      有些定型機(jī)由于染料和助劑的原因,會(huì)帶有刺激難嗅的氣味,高壓靜電除油煙裝置有一定的去除氣味的功能,但是如果氣味比較大的話,可加裝活性碳除味裝置,以去除廢氣中的氣味,不影響附近的居民生活。


      三、運(yùn)作成本和節(jié)能效益的綜合計(jì)算:


      1.節(jié)煤效益


      以加工化纖產(chǎn)品的定型機(jī)計(jì)算,烘箱工作溫度200℃,廢氣排放量為14000-16000立方/小時(shí),溫度170℃左右。視不同的定型機(jī)及環(huán)境情況,經(jīng)高效熱交換器加熱的新鮮空氣,與廢氣的溫差為30-50℃,即新鮮空氣可加熱達(dá)120-140℃,風(fēng)量為9000-12000立方/小時(shí)。


      按平均溫差40℃,即新鮮空氣加熱后130℃,風(fēng)量以較保守9000立方/小時(shí),煤發(fā)熱量5000Kcal/kg,定型機(jī)每天工作20小時(shí),每年工作300天計(jì)算:


      熱能回收量為:Q=VCp(t1-t2)=9000立方/小時(shí)×1.3×(130℃-30℃)=1170000KJ/h=279435Kcal/h


      每年節(jié)約煤:279435Kcal/h÷5000Kcal/h×20小時(shí)×300天=335322kg


      每噸煤按800元計(jì)算,節(jié)煤效益為335噸×800元=268000元


      2.回收廢油效益


      定型機(jī)每天工作20小時(shí),可回收廢油50-200kg,按平均每天回收130kg,每噸廢油2000元計(jì)算:


      130kg×300天×2000元=78000元


      3.導(dǎo)熱油泵節(jié)電效益


      安裝了定型機(jī)廢氣余熱回收系統(tǒng),導(dǎo)熱油泵耗電量可減少30%以上,以油泵功率22kw,電費(fèi)1.2元計(jì)算:


      22kw×30%×20小時(shí)×300天×1.2元=47520元


      4.增加產(chǎn)能的效益


      安裝了定型機(jī)廢氣余熱回收系統(tǒng),可提高定型機(jī)生產(chǎn)速度2-3%,按平均2.5%,車速平均15米/min,每米加工費(fèi)0.5元計(jì)算:



      2.5%×15米/min×60min×20小時(shí)×300天×0.5元=67500元


      5.運(yùn)作的成本


      定型機(jī)廢氣余熱回收凈化處理系統(tǒng)的總裝機(jī)容量為22kw,停用的定型機(jī)原兩臺(tái)風(fēng)機(jī)4kw×2=8kw。


      增加的電耗為(22kw-8kw)×20小時(shí)×300天×1.2元=100800元,噴淋裝置用水的水費(fèi)2000元,增加的人工開支1000元。


      運(yùn)作成本為:100800+2000+1000=103800元


      總的節(jié)能效益為:268000+78000+47520+67500-103800=357220元


      綜合以上,定型機(jī)的廢氣余熱回收,可產(chǎn)生巨大的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益,一套定型機(jī)廢氣余熱回收凈化處理系統(tǒng)價(jià)格大約是二十幾萬(wàn),一年即可收回成本并創(chuàng)造效益10萬(wàn)元。另外,廢氣的凈化處理,也讓定型機(jī)廢氣能夠達(dá)到國(guó)家環(huán)境保護(hù)部門的要求排放,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,為人類造了福!


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