當前印染企業的能源問題十分突出,能源成本已從解放初期占總成本的2%~3%上升到20世紀90年代的10%~15%,目前已上升到50%以上。前處理工序的能耗(包括水耗)幾乎占到印染企業總能耗的60%~70%。
在能源的使用過程中,一部分被有效利用,但仍有很大一部分被浪費和損失。節能管理必須弄清楚企業節能的潛力所在,如堵塞“跑、冒、滴、漏”等現象,回用熱力管道、印染設備的冷凝水,減少各種機械的摩擦損失等。
2.1印染行業前處理工序的能耗現狀
前處理工序的能耗占印染企業總能耗的60%一70%。在能源的形式上,蒸汽占較大比重(總能耗的80%以上),其能耗構成包括加熱(蒸汽為主,主要用于烘燥,約占40%)、洗滌(約占30%)、蒸煮(約占15%左右)、高溫熱處理(約占lO%左右)和其它(5%)。
2.1.1熱流程方面
(1)供熱系統
①前處理車間用汽與鍋爐供汽之間因負荷壓力不匹配,造成能源浪費達8%左右。
②冷凝水未回用,造成浪費占7%左右。
這方面若采取適當的措施可減少浪費15%左右。
(2)熱輸送系統
如蒸汽、熱風、熱水的跑、冒、滴、漏和散熱的損失,這方面能耗的浪費在前處理各工序中占很大比重。
①目前印染廠的泄漏率一般在lO‰以上,有的企業甚至高達20‰以上,而國家規定泄漏率僅2‰以下。按目前印染廠的泄漏率,一年要浪費標煤幾百噸,其中70%為前處理工序所浪費。
②各印染廠各自詳細檢查一下前處理各工序的泄漏點(包括汽管、水管、疏水閥門、法蘭、閥門、出水口、蒸箱封口、門窗等),若有500處只允許一處泄漏,如只有200處,則一處都不允許泄漏。
③有資料介紹,一只直徑為2 mln的小孔年泄漏的蒸汽(其表壓為5 kg/cm2飽和蒸汽)折合標煤達10.34 t,其浪費不可低估。
④一只疏水閥因失靈而泄漏,一年就要浪費標煤9 t;一只較為正常的疏水閥其漏氣損失與回水閃蒸損失,大致為蒸汽用量的15%;若不正常時,其熱損失更大。
⑤蒸汽管道如不保溫,則其散熱損失也是巨大的。如長1 m、直徑200 mm的半保溫管子(管內蒸汽溫度為200℃),一年的熱損失折合標煤達2.88t;長1 m、直徑51 mm的半保溫管子,一年的熱損失折合標煤達O.3 t。
⑥蒸汽管道的設計和安裝不合理造成的浪費也是巨大的。如前處理車問的分汽包設計不合理(總汽管不是中間進而是一頭進);分支蒸汽管不是按各機臺用汽量來計算管徑;蒸汽管道的伸縮彎不是平行安裝而是上下安裝,伸縮彎下未安裝疏水閥;蒸汽管道不是末端稍高的安裝;連接用汽設備的管道安裝不是在管道上部,而安裝在下部甚至在底部,以及機臺變動隨意接蒸汽管等。
(3)用熱系統
按印染加工用能耗分析,烘燥、水洗、蒸煮、濕熱和干熱處理的能耗占總能耗的70%以上,主要是排液的熱損失和管道設備的表面散熱損失。
①烘燥機的熱耗織物加工的有效熱(熱效率)為60%左右,其散熱損失為40%左右。其中,外壁散熱損失為24%左右,泄漏熱損失約4%,回汽水熱損失約11%,其它損失約1%。若前處理車間有5臺烘燥機,則一年浪費能源折合標煤40t左右。
②平洗機的熱耗平洗機的有效熱(熱效率)為50%左右,其散熱損失達30%左右,其中開口槽散發熱損失占15%,織物加工時離水散發熱量損失約占10%,布面散熱及其它損失達5%左右。一格80℃的平洗槽散熱46 MJ/h,一格90℃的平洗槽散熱66.9 MJ/h。如按80℃計算,則一格平洗槽一年散發熱量相當于9.4 t標煤;如按6~8格計算,一臺開口平洗槽一年散發熱量折合50~75 t標煤。一臺8格平洗機每小時溢出85℃的熱水達9 t,其熱量為3 200MJ,經計算每年浪費5萬噸熱水,折合標煤150多噸。
③用汽設備熱效率 目前,前處理用汽設備的熱效率最高僅為60%左右,最低竟然只有24%。如圓筒烘燥機為61.15%,平洗機為47.24%,履帶平幅煮漂聯合機為24.5%。煮布鍋的熱效率雖高達79%,但采用較少。
(4)熱回收系統
蒸汽冷凝后的回汽水和燒堿回收設備的冷凝水,在很多廠家都未加以利用,其熱能和水的浪費是十分驚人的。
①如某印整廠前處理車間有4臺烘燥機,據有關資料介紹,每小時浪費1.5 t(出151溫度為80~100℃)回汽水。這些水含熱2 508 MJ,折合標煤17 kg,如能回用,則每年可節約標煤74 t、水8 000 t。
②一套每小時能蒸發5 t水、堿濃度250g/L的燒堿三效蒸發設備,其用汽量為2 t/h左右,水汽比為2.38,排出的冷凝水,一效為2 t/h(86℃),二效為1.46 t/h(75℃),三效為1.79 t/h(52℃),加上抽真空水1.79 t/h(60℃)。上述三效的冷凝水和抽真空水的熱值為1 570 MJ/h,折合標煤為53.64 kg/h。如能用好這些余熱水,則每年可節約標煤345.6 t。
③余熱水的浪費也是驚人的,根據有關資料,漂練用水占全廠用水的50%以上(其中漂練用水約40%,燒堿回收用水約10%),對這部分的余熱水,采取措施加以回用,則可節約用水50%以上。
④對平洗機的余熱水加以回用(通過熱交換器),從廢熱水(80℃以上)中每小時可回收熱量625.5MJ,折合標煤21.35kg,則一臺平洗機一年可節約標煤120 t左右。其廢熱水回收后,水溫從80℃降至40~50℃,可再次回用,每年可節水2萬多噸、標煤70多噸。
從上述熱平衡和熱效率的測算資料可知,第一,在前處理加工過程中,烘燥的耗汽量最大,其中絕大部分是用在蒸發水分上,因而設法降低織物的軋余率,可節約大量能源;第二,前處理加工過程中,水洗部分的耗汽量占第二位,故采用低水位逐格蛇形倒流的高效水洗措施,也可節約大量能源;第三,前處理工序中,可采用水一水熱交換器來回收排污水的熱量,采用加強機體保溫措施,以充分利用散熱的熱量。
2.1.2前處理工序中其它方面
(1)用電方面的浪費如“大馬拉小車”,“馬拉空車”,長明燈、大燈泡、燈具老化等。
(2)用水方面的浪費 如長流水,水龍頭的泄漏和地下管道的損漏等,損失也很大。例如,一只水龍頭滴流時要浪費水量1.6 kg/h,線流時要浪費水量17 kg/h,大流時達到670 kg/h,還要消耗電力,至于地下管道的損漏更是無法測算。
(3)計量控制儀表現在很多印染企業不重視檢測計量控制儀表,導致織物過烘麗浪費大量蒸汽。此外,由于生產工藝的不合理,過長的生產流程及生產工序中的“冷熱病”、“干濕病”(生產中的干濕、冷熱反復不斷),增加了生產環節中的能源消耗。
(4)設備維修不正常 由于生產不均衡和設備維修的不正常,導致設備經常停歇,啟動次數增加,機臺常常不能經常處于最佳工作狀態。這不僅增加了加熱能耗和啟動電耗,而且還大大降低生產效率,影響產品質量。這些損失不單是直接能耗,也引起了大量的間接能耗。
(5)熱平衡工作據了解,在印染行業中,有不少企業還從未開展過能量平衡工作(熱平衡工作),當然也包括前處理車間的熱平衡工作。這些企業的領導根本不知道本單位的能耗結構,前處理車間能源浪費根源,浪費了多少,因而很難制訂出有效的節能方案和相應的對策。
從上述種種浪費中可看出,印染行業的節能潛力很大,在當前能源緊張的情況下,更顯示出抓好當前印染行業節能工作,尤其是前處理工序的節能工作的重要性。
2.2 印染行業前處理工序的節能途徑
2.2.1樹立可持續發展觀,制訂科學管理制度
加強管理,通過合理分配使用能源和組織生產,杜絕“跑、冒、滴、漏”現象,節約各種物資消耗,制定科學的管理制度等措施來節約能源。
(1)提高全體職工的節能意識,杜絕“跑、冒、滴、漏”現象,查清前處理車間所有泄漏點,把泄露率降低到2‰以下。
(2)合理安排生產,調整用汽負荷,加強設備維修,確保均衡生產,提高能源利用率。
(3)合理、充分利用能源。目前,有的在印染廠把壓力高的蒸汽大量用在低壓工藝上,尤其是前處理的酶氧工藝及100℃以下的工藝上,亟需改進;又如能源的多次回收和綜合利用,是充分利用能源,提高能源利用率的有效途徑,也亟待采用相應技術措施加以實現。
(4)可在前處理車間試點,建立健全三級(廠部、車間、班組)能源管理網,按耗能特點提出節能措施,制成圖表,在車間、班組、機臺公布;并建立節能責任制,指定班組機臺的能耗定額,落實到人,還要設專人進行能耗記錄、統計、分析,定期考核,實行獎懲制度;要加強能源的計量管理,完善計量手段,搞好各類汽表、水表、電表等計量儀表的安裝、校驗和維修,以保證準確計量,有條件的企業可安裝工藝參數在線檢測的自控裝置,使生產工藝穩定在低耗的狀態。
2.2.2加強能源管理的各項基礎性工作
目前,印染行業中能源管理基礎性工作還比較薄弱,可通過加強下列六項基礎性工作,以達到前處理節能目標。
(1)加強能源計量工作
計量工作是能源管理的耳目,也是科學管理能源的基礎。通過安裝計量儀表,健全計量制度,才能切實保證實行“憑證定量”供應及指標分配定額考核,以利于促進企業節能挖潛,降低能耗。
(2)強化能源統計分析工作
通過能源調查統計分析,把企業能源浪費、波動情況搞清楚。不少企業領導對能耗情況心中無數,主要原因就是缺乏必要的能源統計和分析研究。如果只有監測儀表而沒有對各項指標的系統統計,就無法對相互關系進行考核。只有把指標的制訂、耗能的計算與統計分析統一起來,才能對復雜的耗能過程進行有效的監督管理。能源統計資料是制定能源消耗定額和用能計劃的基礎,又是分析能耗狀況進而改善能源利用的重要依據。從記錄分析數據中,可找出能耗變化規律,發現問題并提出改進措施。
(3)制訂好能源消耗定額
能源消耗定額是在一定生產技術條件下,為完成某項任務所規定的能耗數量標準。能源消耗定額包括定質、定量兩方面。前者是確定所需能源的品種、規格和質量要求;后者則是確定能源消耗所需的數量。能源消耗定額一般有兩種形式,一是工藝耗能定額,包括有效消耗和工藝性損耗,是向車間班組發放和考核能耗的依據;另一種是生產耗能定額,是在工藝耗能定額基礎上,還包括一部分非工藝性損耗,是核算能源需要量和采購量的依據。
(4)做好熱平衡工作(前處理車間的熱平衡工作)
對前處理車間熱平衡的目的是掌握車間用能情況,包括能源構成的消耗、能量的有效利用及余熱的回用情況,以此摸清節能潛力,為制定節能規劃和措施、能源消耗定額利用指標及能源管理條例提供依據。
對設備的熱平衡(一般是指進入設備的熱量與有效利用熱量和各項熱損失之間的平衡)是企業車間熱平衡的基礎。通過對設備(如前處理車間的汽蒸、水洗、絲光、烘燥及堿回收設備等)熱平衡,可了解其熱效率和各項熱損失,從而分析影響熱效率的因素,找出提高熱效率的途徑,提高能源利用率。
(5)加強能源標準化工作和能源情報工作
能源的標準化包括能源資源標準化、二次能源生產標準化、用能設備標準化、節能材料標準化、測試計算標準化和能源管理與基礎標準化等。其中,行業能源管理標準,包括工藝設備的設計原則、運行調度方式、操作方法和消耗定額等標準。企業可參照行業標準來加以對照,并從企業熱平衡分析中找出問題,制定本企業的能源規則,鞏固已有成績,不斷提高能源管理的技術水平。此外,要及時收集了解國內外能源方面新技術,特別是同行業、同工種、同品種的能耗情況,作為本企業學習和借鑒的根據。
(6)加強能源隊伍的培訓工作
為提高能源管理水平,首先必須提高能源管理干部、能源科技人員和操作工的水平(包括能源政策、能源管理和能源科技知識),這是一項關系到能否開展好節能工作的基礎工作。對上述三類人員,要有計劃地分期分批進行培訓,并形成制度。
2.2.3加強技術改造和推廣節能工作
(1)采用高效節能的設備,改造落后的耗能設備
①主要是軋、洗、烘、蒸等單元設備的改進。例如,采用高效軋車,以降低織物的軋余率至50%左右;采用高效水洗設備,提高水洗效率等。在提高烘燥機效率方面,具體措施除在絲光軋烘工段中已闡述過的措施(迅速排除烘筒內冷凝水,向烘筒表面吹風,升高溫度等)外,還有控制濕度和排風量,改變穿布路線(原穿布路線為第一排自下而上,改為自上而下)及對進汽、立柱和底盤進行絕熱保溫等。
②對前處理車間用熱設備蒸汽(輸汽)管道進行改造,重點是減少各種散熱泄漏浪費。例如,對用熱設備蒸汽管道閥門法蘭等要加強絕熱保溫;在前處理車間應裝設分汽包,以保證蒸汽合理、均勻地輸送到各機臺;蒸汽管道的鋪設應根據用汽機臺熱負荷的分布進行,力求使熱網安全工作。特別要注意,管道直徑大小要根據用汽設備耗汽量設定,并按蒸汽流量和流速來考慮,管道越短越好。安裝管道時,其末端要按2‰坡度抬高;管道長度超過80 m時,必須增加伸縮彎,要以“Ω”形式與管道平行安裝,在進伸縮彎處要安裝疏水閥。蒸汽的主干線應接近主要用汽區,支管要采用并聯形式,盡量避免串聯,“盲腸”管道要切除,盡量避免使用直角彎頭、小月亮彎和十字管接頭等。閥門的選用與安裝要考慮降低阻力和方便調節等因素。
(未完待續)
來源: 印染在線 作者:徐谷倉(中國紡織工程學會染整專業委員會)
該文章暫時沒有評論!
最新技術文章
點擊排行