常压二次蒸汽回收利用
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 40743 次点击
(国家经贸委节能信息传播中心发布)
概述
普利司通(沈阳)轮胎有限公司是由日本普利司通公司、沈阳橡胶三厂和日本三井物产共同出资的大型合资企业,生产全钢丝载重子午胎,年生产能力达70万条。该公司的硫化机是主要用汽设备,2台20t/h锅炉,一用一备,供汽压力为1MPa,供汽量在18t/h左右。
该公司轮胎硫化生产工艺是轮胎在硫化机上加热硫化,轮胎加热过程产生大量的二次蒸汽。为使这些二次蒸汽不被浪费,该公司于2001年11月对热力系统进行改造,采用换热降压方式回收利用二次蒸汽,取得了显著的节能效果。
该项目总投资96.5万元。投资回收期为10个月。
二次蒸汽回收利用原理与特点
硫化过程二次蒸汽来源于两部分:一是硫化机硫化过程中,外部模具蒸汽(0.8MPa)加热后排放高温凝水(大于150℃)产生的二次闪蒸汽,产生的二次蒸汽量占冷凝水量的12%左右,二次蒸汽带走的热量是冷凝水全部热量的40%;二是硫化机加热内胎的高温高压循环热水排放到常压水罐时产生的二次蒸汽。
回收这两部分二次蒸汽的难点在于:(1)内胎常压热水罐的排放压力控制,(2)冷凝水回收和内胎循环热水排放两个系统串接时压力匹配控制,(3)二次蒸汽回收后热能的储存和利用。
为对该部分二次蒸汽回收利用,先后进行了喷射增压系统设计和换热降压系统设计,并对这两种方案的技术、投资、运行、管理等几个方面进行了对比。改造后的回收换热系统工艺流程如图l。
1.回收冷凝水的二次蒸汽(软化水加热)
(1)(见图1中细点划线)软化水通过软化水泵输送到软化水加热器,换热后进入除氧器,当除氧器水满时软化水进入峰谷热水储存罐。产生的冷凝水靠重力流回常压热水罐。
(2)(见图1中粗虚线)冷凝水罐中的二次蒸汽进人软化水加热器加热软化水,当冷凝水罐的水压力达到0.05MPa时部分二次蒸汽被输送到除氧器。冷凝水罐上安装有压力变送器,压力信号控制二次蒸汽排放阀的开度,保证冷凝水罐压力不超过0.05MPa.
(3)(见图1中粗实线)冷凝水通过冷凝水泵输送到除氧器,当除氧器水满时冷凝水进入峰谷热水储存罐。
2.回收常压热水罐的二次蒸汽
(1)(见图1中粗虚线)常压热水罐的二次蒸汽输送到吸收换热器,产生的冷凝水靠重力流回常压热水罐,不能被吸收的二次蒸汽被排放到大气中。
(2)(见图1粗点划线)在采暖期,吸收换热器加采暖循环水。换热后的采暖循环水可以直接去采暖,也可以再经过在采暖换热器加热后去采暖。
(3)(见图1中双点划线)在采暖期以外的时间,吸收换热器加热峰谷热水储存罐的热水。峰谷热水储存罐的热水被循环水泵输送到吸收换热器,热水加热后回到峰谷热水储存罐中。
(4)峰谷热水储存罐中的热水可以用于除氧器补充水,同时也可以用于洗澡等生活用水。
项目监测情况
1.生产环境改善
在改造前,二次蒸汽排放非常可观,尤其是在冬季,蒸汽弥漫,对厂区环境影响很大。改造后,在采暖期内二次蒸汽全部被回收,消除了白色污染。
2.节能效益明显
改造前,采暖用蒸汽量平均每3t/h。改造后,冬季采暖完全采用回收二次蒸汽,不需要投入新的加热蒸汽,完全达到了设计要求。
用热水储存罐替代原有的洗澡水箱,取消了原有加热系统,满足每天四次共500人次洗浴要求。
软化水加热后,除氧器加热蒸汽投入量减少1.5t/h左右,节能效果显而易见。
通过对采暖系统、软化水加热器及洗浴换热器的测试计算,项目实施后,每年节约2728t标准煤,每年减排C027102t。
项目每年可获经济效益126万元。
市场推广前景
1.轮胎企业
国内轮胎企业大都采用开式回收方式回收冷凝水,冷凝水的二次蒸发率达到12.5%,大量二次蒸汽要排放到大气中。另外内胎循环热水常压排放时,排放二次蒸汽造成的热量损失占总热量的7%。回收这两部分二次蒸汽可实现节能20%左右,冷源可以选择锅炉软化水、采暖循环水和生活用水等。
全国大约有轮胎企业100家,排放二次蒸汽带走的热量约4×1012kJ/a,如果回收二次蒸汽,每年将节约14万t标准煤。
2.破行业
糖化车间煮沸锅的蒸汽消耗占全厂的40%。煮沸锅煮沸强度为8%~12%,以50m3煮沸锅为例,每生产一锅麦汁将有5耐水被蒸发,并被排放到大气中。二次蒸汽带走的热量占全厂能源消耗的20%左右。
煮沸锅二次蒸汽可以采用类似的回收方式,并将煮沸锅的二次蒸汽的热量换热吸收、储存,并用于加热麦汁和工艺用水,也可以用于加热锅炉软化水。
全国大约有破企业400家,排放二次蒸汽带走的热量约23×1012kJ/a,回收二次蒸汽可以实现节约80万t标准煤。
3.造纸行业
蒸球利用高压蒸汽蒸煮造纸原料,如木材、麦杆、芦苇等,蒸煮过程结束后,将工艺乏汽喷放出来。蒸球消耗热量占锅炉瞬时负荷的60%左右,在蒸球开机时不得不运行备用锅炉以满足蒸汽负荷的要求,或者采用蓄热器技术以调整热能的峰谷值。
回收蒸球的工艺乏汽也可以采用类似的吸收换热方式,并将多余的热量储存起来,这对造纸行业的热能平衡带来很好的影响。
全国大约有造纸企业400家,排放乏汽带走的热量约5×1012kJ/a,回收这部分乏汽每年可以实现节约17万t标准煤。