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如何解決烘缸高溫冷凝水回收利用的問題?

日期:?2024-04-18           作者:晟德億編輯

化纖廠或者造紙廠使用烘缸對物料進行干燥,烘缸換熱后排放的高溫冷凝水一般采用直接排放,冷凝水中含有大量的熱焓值,熱能利用不充分,造成能源浪費。

以造紙廠烘缸為例:

(1)紙機烘缸排出蒸汽冷凝水的動力是烘缸和對應的蒸汽冷凝水閃蒸罐的壓力差,采用三段通汽的紙機烘缸和對應冷凝水閃蒸罐的壓力差同時又是推動各段烘缸熱力系統循環的動力,特別是向各段烘缸補入新蒸汽時,閃蒸罐壓力不穩定破壞了熱力系統平衡,同時會減少烘缸和對應的蒸汽冷凝水閃蒸罐的壓力差致使烘缸排水不暢,造成烘缸積水,成為造紙機三段通汽干燥部運行的通病。

一方面,蒸汽對清潔的金屬表面的傳熱系數相當大,而蒸汽冷凝水的導熱系數僅為鑄鐵烘缸壁導熱系數的1/87,冷凝水層厚度的增加將影響烘缸的熱傳導,降低烘缸的傳熱效率。

另一方面,烘缸積水勢必造成烘缸表面溫度不均,不利于烘缸全幅取得一致的溫度,造成紙頁整幅水分出現差異;此外,烘缸積水還會使烘缸的傳動平衡遭到破壞,從而造成紙機運轉中機架產生振動,進而限制了紙機的車速提高。

(2)采用蒸汽疏水閥進行蒸汽節流減壓造成能量的貶值方法,調節供給紙機各段的烘缸用汽壓力和進汽量,并且從造紙機烘缸蒸汽冷凝水中夾帶廢熱蒸汽排放到環境中,造成能源浪費和環境污染。

(3)紙幅的脫水過程是在不同的干燥溫度下實現的,必須建立合理的烘缸溫升曲線,才能有效地脫除紙幅的水分和保證干燥質量,為此應該向各段紙機烘缸供給所需要的供汽壓力及供汽量,例如某紙業造紙機組典型熱力參數:新蒸汽壓力0.6MPa(絕壓);I段、II段、III段烘缸供汽壓力分別為0.43MPa(絕壓)0.22MPa(絕壓)和0.13MPa(絕壓),由工藝流程可以看出,很難保證熱力參數的實現。

解決傳統三段通汽系統能耗高的辦法是在閃蒸系統頂端安裝熱泵引射器,目前已有很多造紙廠熱泵引射器改造應用案例,蒸汽節能效果顯著。

蘇州晟德億環保科技有限公司與南京工程學院聯合研發、設計和發明的高、中、低壓梯級余熱綜合利用系統能夠解決化纖廠、造紙廠多段烘缸高溫冷凝水無法利用的問題。蒸汽節能改造系統包括與壓力、溫度匹配系統連通的換熱設備冷凝水乏汽多級閃蒸熱力系統和換熱設備冷凝水收集裝置,電動或汽動執行機構自動控制系統,閃蒸及蒸發系統分別連通有蒸汽(背壓)熱管網、多噴嘴熱泵,多噴嘴熱泵通過混流引射增壓技術將蒸汽管道與設備連通。蒸汽節能改造系統采用多級閃蒸,通過蒸汽壓力、溫度匹配系統控制換熱設備進汽壓力,來獲取不同品種的換熱設備的不同的溫度,蒸汽節能率為15%—45%。

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