淺談熱能節能在輕工紡織行業工程設計中的應用

摘 要：本文主要對輕工紡織行業工程設計中的熱能節能特點進行了相關闡述，就輕工、紡織企業的熱能節能方面的問題分別從鍋爐系統節能、供熱系統節能、耗熱設備節能以及余熱利用等方面進行了系統分析和研討，并根據目前存在的問題和不足，提出建議，介紹一些可行的有關技術、方法，解決一些難題，對輕紡企業節能降耗和環保達標，具有較好的實用價值。

關鍵詞：輕工；紡織；節能；熱能；余熱利用

中圖分類號：TS04 中圖分類號：A

從鋼鐵企業到輕工、紡織企業，全世界工業部門消耗的能源占大約1/3。輕紡（如造紙廠、陶瓷廠、紡織印染廠等）行業是我國能源消耗大戶之一，節能潛力很大。目前各行業節能技術研究和推廣得到各級政府、行業以及企業的高度重視，無論是新建或改擴建工程，在清潔生產、節能、環保等方面，都有嚴格的法規和政策要求。本文根據自己多年來主持和參與大中型輕紡工程項目設計過程中的一些認識和體會，將輕紡企業熱能節能的有關問題進行系統分析和論述，介紹一些操作性強、實用的熱能節能技術和方法。

1 鍋爐系統節能

在輕紡企業中，鍋爐系統可分為蒸汽鍋爐和熱載體鍋爐，鍋爐所使用的燃料有燃煤、燃氣和油類。目前，大多數是以燃煤為主，還有一部分是以木屑、谷殼生物質為燃料。

1.1蒸汽多級利用

在輕紡企業生產中，大多數以蒸汽為熱源，能耗量大的企業都有熱電聯產機組，有熱電聯產機組的企業，可以多次分級利用蒸汽，提高蒸汽熱焓的利用率。

在實際生產中，要做到蒸汽多級利用需要產生高品位的蒸汽，然后在分級利用過程降溫降壓，使熱能得到充分的利用。在蒸汽多級利用的設計過程中應該考慮到以下因素：

（1）供汽的距離；

（2）輕紡丁藝主要設備（如：熱定型機）的配置情況是否適應；

（3）各種蒸汽的需求量和壓力情況；

（4）各種設備的場地環境情況。

除了以上因素外，還應該考慮人員和輔助設備的配套情況。

1.2熱載體鍋爐的利用

熱載體鍋爐加熱的介質是高溫導熱油。使用高溫導熱油作為導熱介質具有一定的優點，即可以較好地利用介質的余熱。同時，高溫導熱油不會冷凝，供熱穩定，容易控制。如某紡織印染企業同時需要蒸汽和高溫導熱油供熱，為了減少鍋爐的數量，采用熱載體鍋爐產生蒸汽。

從原理上討論，該工作流程在產生蒸汽過程中需要兩步熱轉換，即燃煤—加熱導熱油—蒸汽，與常規的蒸汽鍋爐相比較增加了一個環節，降低了熱能利用率。但是，由于充分利用了高溫導熱油的余熱，同時，蒸汽和高溫導熱油的負荷與熱載體鍋爐的負荷相匹配，減少了部分無效能耗，簡化了管理。可以說該企業的情況是一個特例。

1.4其他

鍋爐給水溫度、空氣溫度、爐膛氣流以及水管的除塵等都與鍋爐燃燒效率有關。在此，給出部分有關數據供參考。

（1）給水溫度：給水溫度提高6℃，鍋爐燃料消耗降低1%。

（2） 座氣溫度：助燃空氣溫度提高20℃，可節約1%的燃料消耗。

（3）爐膛氣流：0.25mm厚的空氣層的熱阻相當于一面330ram厚的銅墻。

（4）傳熱面：在傳熱面上一層3ram厚的沉積物會增加2.5%的燃油消耗。

2 供熱系統節能

供熱系統是指蒸汽輸送管網或高溫熱油的輸送管網。熱能在傳輸過程會發生熱散失，因此，減少熱能在傳送過程中的損耗就是供熱系統節能設計中的工作內容。

2.1保溫

容器設備、管道的保溫是防止或減少熱能在傳送過程中散失的主要方法。關于保溫有以下幾個方面的問題：

（1）保溫部位：在輕紡企業中，所輸送的蒸汽溫度在120℃以上，高溫熱油的溫度在200—240℃，與室溫相差較大。因此，供熱管網的保溫除了管道以外，還應該對閥門進行保溫。據預算，一個閥門不保溫，每年造成的熱損失折合標煤為1—3噸。

（2）管道保溫：工程設計中，對需要保熱的管道與容器都會考慮保溫，而且大多數企業都會重視。但是，不及時維修已損壞的保溫層這種現象不少。例如，lOOm長，直徑150mm的蒸汽管道在不保溫的情況下，壓力為8kg時，每年會浪費25000L的燃料油。而且40%以上的高溫設備、管道表面，還會灼傷、燙傷工作人員。

2.2蒸汽管道的連接方式

蒸汽管道設計中的連接有多種方式，不同的方式對蒸汽的有效利用有一定的影響。圖1中a方式連接最好，還可考慮管道對溫差的適應性。圖中c的方式雖簡單方便，但是效果不好，不宜采用。

圖一蒸汽管道的連接方式

2.3蒸汽輸送壓力

蒸汽在輸送過程中，會產生損失。當蒸汽的輸送量一定時，蒸汽管道直徑越小，輸送過程中所需的壓力越大，蒸汽在輸送過程中的阻力增大，壓力損耗增加。因此，適當的增大蒸汽管道的直徑，有利于減少輸送過程中的壓力損耗。

2.4蒸汽管道的泄漏

蒸汽管道的泄漏是生產中蒸汽損耗的主要部分。部分企業的員工認為不可能杜絕蒸汽的泄漏，這種認識是不對的。舉例，蒸汽壓為7kg時，直徑3ram的漏洞每年會浪費約3.8噸標準煤的熱量。

3 耗熱設備節能

這里耗熱設備是指以蒸汽或高溫熱油為熱源的生產設備。在設計實踐過程中發現，耗熱設備的熱利用率常常只有30% 一42%。因此，耗熱設備的節能對企業減少熱能的消耗有著重要的意義。

3.1耗熱設備的保溫

耗熱設備的保溫不僅可以直接減少熱能的消耗，還可以改善生產車間的環境，減少車間降溫所消耗的電能。現在，有的生產現場，一邊耗熱設備散發出大量的熱能，另一邊為了降低車間的溫度，用電扇甚至用冰進行降溫。結果是增大了熱能的損失。

耗熱設備，如分汽缸、高效蒸化罐、烘筒和窯爐等，尤其是高溫高壓染色機的保溫對減少熱能的消耗具有很大的意義。以滌綸染色為例，對高溫高壓染色機機身進行保溫可以減少約1/3的熱能消耗。

目前市場供應的保溫材料能夠滿足各種熱耗設備的保溫要求。例如，常溫常壓染色機和氣流染色機的體積較大，形狀變化大，可以用涂層涂料進行保溫。對陶瓷廠窯爐的保溫就需要專用保溫材料。

3.2提高設備的熱利用效率

產生熱利用率低下的原因很多。例如，熱定型機和烘筒烘干機進風量或者排風量過大，導致了熱量的大量散失。因此，要提高這類設備的熱利用率就必須要控制排風量或進風量，避免熱量的過量流失。

3.3使用熱利用率高的設備

設計中選用高效節能設備，禁止選用國家發改委產業結構調整目錄中淘汰類設備。

結語

經過近年來清潔生產、節能減排、節能評估工作的推動，輕工、紡織企業對節能工作的重視程度有了很大的提高，也使設計中實施的不少節能項目取得了較好的經濟和社會效益。然而，目前企業的節能工作還存在許多誤區和模糊的認識，需要認真解決。

參考文獻

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