节能丨定型机供热系统蒸汽冷凝水热能回收

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楼主 2018-07-09 19:13:04
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我国是一个纺织印染大国,热定型机是纺织染整行业中主要耗能设备之一。热定型机是利用热空气对织物进行干燥和整理并使之定型的装置。热空气的供给方式有多种途径,可以直接在定型机内燃烧天然气,也可以用循环导热油或蒸汽加热,或者电加热。经过近年来的设备改进,中压蒸汽热定型机已经成熟,而且生产漂白产品质量好,在有中压蒸汽供热的地区,采用中压蒸汽为定型机供热已成多数企业的选择。一般热定型机烘箱工作温度化纤类为200~220℃左右,棉织物为150℃左右,单台定型机耗能约60-100万大卡。同时,丝光机、水洗、轧车、染缸等又需要使用大量的低压蒸汽P<0.5MPa。由热电厂供中压蒸汽P≥2.5MPaG用于定型机加热空气和低压蒸汽P≤0.5MPaG用于丝光机、染缸等。

1、可调式喷射泵的原理

可调式蒸汽喷射泵又称蒸汽热能压缩机,由引射室、混合管、扩压器、执行机构、阀门定位器、喷嘴及阀芯组成。利用高品位蒸汽通过专门设计的拉法尔喷嘴、混合管、扩压器等将热泵进口高品位蒸汽和出口蒸汽能量差值转变为动力,在引射室中引射低品位蒸汽同工作蒸汽一并进入混合室中进行混合和增压,进入扩压器降速增压达到设计工况压力后,进入热力管道供给热用户用汽。?? ?????

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??图1? 蒸汽喷射泵

⑵ 蒸汽喷射泵的调节?????????? 1、引射室? 2、混合管 3、扩压器 4、调节阀芯及喷嘴

在蒸汽喷射式热泵运行过程中,利用高品位蒸汽热泵进口及出口的能量差转换做功用于将被引射的低压蒸汽增压,可以认为这是一种引射式减压方法,利用引射式减压替代蒸汽节流减压将能量转换过程中产生的有效能损失回收利用。?????

可调式喷射泵入口新蒸汽压力均不变,调节性能好、热泵效率高。

2、原有供热系统

本文以某印染厂为例,电厂供至车间两种压力的蒸汽汽P=3.0MPa,P=0.5MPa(饱和蒸汽),车间内有9~12台定型机使用中压蒸汽,每台定型机耗用中压蒸汽1.2t/h,总用汽量约为12t/h,低压蒸汽耗汽量约6.25t/h,蒸汽耗用量偏高。定型机热风加热器排出的高温冷凝水排到三个简易的闪蒸罐,产生的闪蒸汽并入P=0.5MPa管网,冷凝水进入开放式水箱后一部分热水供车间自用,一部分再进入凉水塔冷凝,没有回收利用。低压蒸汽用户产生的蒸汽冷凝水也直接排至开放式水箱。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?流程见图1

3.供热系统改造

3.1.定型机加热器排水系统改造

在现有定型机供热流程中,不少用户在加热器后采用疏水器或大小一样的孔板。其弊病有以下两点。

1)在使用疏水器时,往往由于疏水器选型不当或装设错误等原因经常会产生跑汽和凝结水排不出去的异常情况。

2)在印染工业流程中,定型机主要起到对布料烘干及高温定型的作用,布料定型工序分为加热干燥及升温定型两个阶段。布料的加热干燥主要在前几节烘箱内完成,而后几节烘箱主要起到对布料升温定型作用。在后面几节烘箱需要提供的是稳定布料定型温度所需的热量。升温定型阶段所供应的热量远超出了布料升温定型所需热量,应根据物料及热量平衡原理,按布料量及其含湿量等在确定定型机各节烘箱排水孔板孔径的大小。而不应该采取孔径一样的孔板。

改造方法:将定型机所有加热器疏水管路上原有的疏水设备更换为特制的孔径大小不一样的排水孔板(图3编号3),改造疏水管道,使加热器疏水更加通畅,防止设备的水击现象,提高用汽设备的热利用效率。

3.2二次蒸汽的回收

原有流程经过三个简易的闪蒸罐闪蒸后的蒸汽冷凝水压力依然在0.6~0.7MPa,冷凝水温度依然很高,用户往往直接排放或加冷水兑换成热水供车间使用,造成能量浪费。现有流程增设可调式喷射泵(1)、闪蒸罐(2),将0.6~0.7MPa的高温冷凝水进入新增的闪蒸罐(2),进一步扩容闪蒸,通过可调式喷射泵将此二次蒸汽升压至0.5MPa并入低压蒸汽管网,闪蒸罐(2)的压力降低,冷凝水进入开放式水箱后供车间自用。降低了能耗,减少了冷却水用量。


4. 节能效益和经济效益分析

供热系统节能改造方案可使定型机中压蒸汽耗用量下降,可更多地回收闪蒸蒸汽,全年按7200小时计算,年回收闪蒸蒸汽约5500吨,蒸汽按200/吨计算,经济效益约为5500*
200=110
万元。进一步降低了冷凝水的排放温度和排放量,具有较好的节能减排效果。

5、结论

纺织行业定型机蒸汽冷凝水系统采用可调式喷射泵回收冷凝水的闪蒸汽,降低冷凝水排放温度,已经在多家单位使用,均取得了不错的经济效益。一般工况下半年以内就可以回收投资。

来源:南京意西欧环境科技有限公司 ??编辑:纺织印染纵横谈 审核:楚客

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