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技術|漿紗機烘筒凝結水余熱回收循環利用研究

2018-03-10

漿紗機烘筒產生的凝結水標準大氣下溫度高達60℃~80℃,是品質優良的軟化水,具有很高的回收利用價值。一般紡織企業采用無壓直排技術,將烘筒凝結水全部直接排放到下水道,這既浪費了能量,又污染了環境。本文就漿紗機烘筒凝結水余熱閉式回收技術進行探討。

1余熱回收技術分析

目前,我國能源利用率僅為30%,其余大多以低溫蒸汽、低溫煙氣、汽水混合物、輻射熱等工況不穩定的中低溫余熱形式直接對空排放,既造成能源浪費,又形成環境污染。余熱按溫度高低可分為三類:500℃以上的高溫余熱、200℃~500℃之間的中溫余熱以及200℃以下低溫余熱,其中350℃以下的余熱占總量的50%。目前,我國高溫余熱回收利用技術已經成熟,并得到廣泛應用;而中、低溫余熱回收技術尚在發展中。

1.1凝結水余熱回收方式

凝結水余熱回收系統按其是否與大氣直接相通可分為開式系統和閉式系統兩類。開式回收系統將用汽設備排放的蒸汽凝結水回收到敞口的集水箱或集水池中,由于集水器直接與大氣相通,蒸汽及凝結水因壓力減至常壓而閃蒸形成二次蒸汽后排入大氣,剩余凝結水溫度降至100℃以下。

為防止輸送水泵汽蝕而兌入冷水,實際回收凝結水溫度僅有70℃左右。由于空氣中的二氧化碳等氣體溶入凝結水,常造成管道腐蝕。與凝結水直接排放相比,仍有一定的節能效果。

閉式回收系統中凝結水在回收過程中不與大氣接觸,系統內凝結水壓力始終高于大氣壓力,使凝結水溫度低于該壓力下的沸點,凝結水的熱能可以得到充分利用。而且閉式系統的凝結水能保持蒸汽原有品質,沒有增加溶解氧量,是品質良好的軟化水,減少了水處理的費用,可直接用于鍋爐補水。

假設用汽設備內蒸汽壓力為P1,凝結水集水箱內壓力為P2,大氣壓力為P0,則P2越接近P1,節能效果越好;P2越接近P0,回收系統的密閉性越差,節能效果也越差;當P2等于P0時,實際上就相當于開式系統。閉式回收系統是目前凝結水回收的較好方式,日本普遍采用閉式凝結水回收系統,凝結水回收溫度高于100℃。

1.2漿紗機凝結水利用方式

漿紗機烘筒凝結水中CaCO3含量低于十萬分之一,濁度不高于2度,不含雜質,為優質軟水;漿紗凝結水溫度在70℃~130℃,雖屬于低品位余熱,仍有較高的回收價值。目前,漿紗機烘筒凝結水的利用方式主要有以下利用方式。

利用方式1、換熱

余熱回收最主要的技術是換熱,所謂換熱就是在冷熱流體間進行熱傳遞,又稱熱交換。凝結水余熱通過熱交換器加熱新鮮冷水實現余熱回收。通過換熱器回收漿紗機凝結水余熱是目前漿紗機凝結水余熱回收最主要的方式。烘筒凝結水溫度由100℃左右降低到68℃后排放,循環水溫度由18℃加熱到66℃后進行利用??梢?,換熱仍然有超過50%能量和100%的凝結水浪費,經濟性差,效益不顯著。

2、鍋爐補水

近幾年,一些紡織企業已探索將烘筒凝結水作為鍋爐補水。主要辦法是用敞口的凝結水箱收集烘筒凝結水,水箱中凝結水閃蒸產生的二次蒸汽經排汽管排入大氣,凝結水則通過水泵送入鍋爐回用。這種方式屬于開式回收,只能回收部分顯熱,節能效果有限。漿紗機烘筒凝結水閉式回收技術目前尚未見報道。閉式回收系統既能充分回收凝結水余熱,又能全部回收凝結水,同時避免了凝結水的污染和水處理。因此采用閉式回收系統將烘筒冷凝水回收至鍋爐制成蒸汽的技術是一個值得研究的課題。

3、閃蒸

飽和凝結水因壓力降低而再次蒸發成蒸汽的現象稱為閃蒸。由于閃蒸能夠吸收凝結水的熱量,所以閃蒸技術也是凝結水余熱回收工藝之一。但由于漿紗烘筒凝結水閃蒸汽量相對較少,這方面的使用還沒看到。

2漿紗機烘筒凝結水余熱回收系統

2.1漿紗機烘筒凝結水余熱回收方案和設備的確定


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