定形機廢氣回收創巨大效益

[編輯:Cyx]  [發布時間:2016-02-26 11:02:29]  [中國紡織報]

　　我國是紡織品生產大國，已多年位居世界第一位，然而，其中的印染行業能耗大、污染重，已成為社會的負擔。

　　印染行業加工1噸針織布，約需煤1.5噸，其中定形機約占了40%，而定形機工作中織物消耗的熱能僅占29%，機體熱能的消耗占10%，廢氣散發的熱能達到了61%。定形機加工化纖產品的廢氣排放溫度是160℃~170℃，加工棉產品的廢氣排放溫度是100℃~110℃，存在巨大的能源浪費。

　　我國印染行業在20世紀80年代已開始進行印染廢水的處理，但對廢氣的處理才剛剛引起注意。根據國家統計局的信息，我國共有定形機10000多臺，而定形機工作時都有油霧揮發出來，經不完全統計10000多臺定形機廢氣排放達40萬噸，對生態環境造成巨大的污染。因此，應做好定形機廢氣的余熱回收和凈化處理工作。

　　超導熱管分體式熱能回收效果好

　　定形機的廢氣余熱回收系統可分為三種：鋁翅片超導熱管分體式、集中式及組合式。

　　鋁翅片超導熱管分體式是在定形機的每節安裝一個鋁翅片超導熱管分體式熱交換器。鋁翅片超導熱管是高效的傳熱元件，采用的是“封閉兩相傳熱技術”，即將超導熱管抽成真空，管內充裝一定比例的液體工作介質，超導熱管兩側焊有鋁翅片，以強化傳熱。

　　鋁翅片超導熱管兩端分別在定形機的排氣口及進氣口，在高溫廢氣排放口的叫熱端，在低溫新鮮空氣進口的叫冷端。加工化纖面料的定形機廢氣溫度達170℃~180℃，加工棉面料的也有130℃~140℃。廢氣的熱量傳到鋁翅片超導熱管熱端的介質，介質會蒸發，蒸汽攜帶熱量流到鋁翅片超導熱管的冷端，熱量會傳遞給新鮮的冷空氣，從而凝結成液體，在重力的作用下，再回到鋁翅片超導熱管的熱端，再次吸收熱量蒸發。周而復始，把熱量傳遞給新鮮的冷空氣。

　　鋁翅片超導熱管導熱系數高，銀的導熱系數是415瓦/米·度，鋁翅片超導熱管的導熱系數可達到銀的幾百倍到上千倍。使用鋁翅片超導熱管分體式熱交換器，無需加裝風機，被加熱的新鮮空氣，由定形機內的負壓吸入到定形機內，不會改變定形機內的氣流。如單從熱能回收的角度看，鋁翅片超導熱管分體式是最佳的選擇。

　　鋁翅片超導熱管分體式的缺點是，經余熱回收后的廢氣溫度還是比較高，達120℃~130℃，如需要做廢氣的凈化，會帶來一定的困難。

　　集中式及組合式熱交換器的原理及效果差不多，集中式熱交換器的體積比較大，比較集中，而組合式的形狀比較長。集中式及組合式都是熱交換器內焊接有鋁管或紫銅管，紫銅管的的導熱系數要高些，但成本也高；鋁管的導熱系數也非常高，性價比好。高溫的廢氣經過鋁管外的通道，新鮮的空氣經過鋁管內的通道，兩個通道完全隔離。高溫廢氣經熱交換后到工業靜電除油煙裝置及噴淋式除油煙裝置，進行凈化處理。

　　由于熱交換器內排列大量的鋁管，所以風阻會比較大，需要加裝風機。新鮮空氣經風機吸到熱交換器進行熱交換，可加熱到與高溫廢氣相差30~40℃左右，溫度比較高，但風速也比較大。如全部補給定形機，定形機可能消耗不了那么多加熱了的新鮮空氣，另外也會引起定形機內氣流的變化，要視不同的定形機及生產工藝決定新鮮空氣的使用。如工廠里有炮筒烘干機，將加熱后的新鮮空氣用到炮筒烘干機上將是最好的選擇。

　　多種方法搞定廢氣凈化處理

　　定形機排放的廢氣是高溫的，含大量的纖維、粉塵、聚苯類有機物、染料及助劑的殘留揮發物，常帶有刺激難聞的氣味，不能用單一的方法來去除，需要用多種方法綜合凈化處理。

　　定型機廢氣的降溫。定形機排放的廢氣是高溫的廢氣，達到170℃，體積大，而工業用高壓靜電除油煙裝置的最佳工況是60℃~70℃。如直接將定形機的高溫廢氣送到靜電除油煙裝置進行凈化處理，效果非常不理想，且易造成除油煙器中的蜂巢電極的損壞。

　　對于定形機廢氣的降溫，鋁翅片超導熱管分體式熱交換器，由于采用負壓將新鮮空氣吸到定形機內，新鮮空氣風量不會很大，對定形機廢氣的降溫是不夠的。通常，經鋁翅片超導熱管分體式熱交換器后的定形機廢氣溫度還會有120℃~130℃，凈化的效果也不理想。

　　如單是考慮對定形機廢氣的油煙的處理，集中式及組合式熱交換器，對廢氣的降溫效果比較好，廢氣的溫度可降到60℃，廢氣的體積也會大大縮小。

　　不銹鋼循環過濾網。定形機廢氣一般應先經過不銹鋼循環過濾網，再到熱交換器。定形機廢氣中的纖維和大滴的油霧，經過循環過濾網，會吸附在過濾網上，起到一部分凈化的效果，使大的纖維及油霧不會進入熱交換器。循環過濾網可拆下來清洗，再次使用。

　　工業用高壓靜電除油煙裝置。定形機排放的廢氣中微小的油霧，經過工業用高壓靜電除油煙裝置的高壓電場會被電離、吸附，形成較大的油霧粒子，在電場中受到庫侖力的作用而被吸附到金屬板上，流到集油盤，起到去除油煙、氣味及回收廢油的作用。

　　噴淋式除油煙裝置。經過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經過導流和擴散，與高壓水霧接觸，水霧可凝結各種纖維、油霧粒子，附有纖維、油霧的微細水滴，由水滴分離器分離出來，再經油水分離器分離。

　　活性炭除味裝置。有些定形機廢氣由于染料和助劑的原因，會帶有刺激難聞的氣味。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，可加裝活性炭除味裝置，以去除廢氣中的氣味，不影響附近的居民生活。

　　廢氣余熱回收一年可收回成本

　　定形機廢氣余熱回收節能效益明顯。以加工化纖產品的定形機計算，烘箱工作溫度200℃，廢氣排放量為14000~16000立方/小時，溫度170℃左右。視不同的定形機及環境情況，經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120℃~140℃，風量為9000~12000立方/小時。按平均溫差40℃，即新鮮空氣加熱后130℃，風量以最保守9000立方/小時，煤發熱量5000千卡/千克，定形機每天工作20小時，每年工作300天計算，熱能回收量為：Q=VCp（t1-t2）=9000×1.3×（130-30）=1170000千焦/小時=279435千卡/小時，每年節約煤：279435÷5000×20×300=335322千克。每噸煤按800元計算，節煤效益為335×800=268000元。

　　定形機每天工作20小時，可回收廢油50~200千克，按平均每天回收130千克，每千克廢油2元計算：130×300×2=78000元。安裝了定形機廢氣余熱回收系統，導熱油泵耗電量可減少30%以上，以油泵功率22千瓦，電費1.2元計算，節電效益為：22×30%×20×300×1.2=47520元。安裝了定形機廢氣余熱回收系統，可提高定形機生產速度2%~3%，按平均2.5%，車速平均15米/分鐘，每米加工費0.5元計算，節約成本為：2.5%×15×60×20×300×0.5=67500元。

　　定形機廢氣余熱回收凈化處理系統的總裝機容量為22千瓦，停用的定形機原兩臺風機共8千瓦。增加的電耗為（22-8）×20×300×1.2=100800元，噴淋裝置用水的水費2000元，增加的人工開支1000元。運作成本為：100800+2000+1000=103800元。綜合計算，總的節能效益為：268000+78000+47520+67500-103800=357220元。

　　可以看出，定形機的廢氣余熱回收，可產生巨大的節能經濟效益，一套定形機廢氣余熱回收凈化處理系統價格大約是20幾萬元，一年即可收回成本并創造效益10萬元。另外，廢氣的凈化處理，也讓定形機的廢氣排放能夠達到國家環境保護部門的要求，保護了生態環境，為人類造福。定形機廢氣回收創巨大效益