硫化機余熱回收及經濟效益分析

王金錘 汪海燕

（杭州中策清泉實業有限公司 杭州）

中策橡膠（富陽）有限公司主要產品是全鋼載重子午線輪胎，生產規模為年產60萬套，全鋼載重子午胎線輪胎生產中的硫化工序，使用LL-B525/4220X2型熱板式雙模輪胎定型硫化機，是輪胎生產中能耗高、熱量排放高的設備。

一、硫化機改造前蒸汽損耗

1.系統排放

以48臺LL-B525/4220 X2型硫化機投入使用，日產2000條輪胎的生產規模統計，每日蒸汽用量275 t，單條輪胎加工能耗137.5 kg。硫化機的外溫外壓排放凝結水的方式是疏水器排放，由凝結水管接入密閉式凝結水回收器，回收器內壓力約0.2 MPa，溫度110℃的凝結水直接排放，見圖1。

圖1 車間凝結水系統示意圖

2.系統排放損耗計算

硫化機外溫蒸汽壓力為0.8 MPa，凝結水顯熱為749.27 kJ/kg，凝結水回收器壓力為0.2 MPa，凝結水顯熱為622.74 kJ/kg，汽化潛熱為2122.2 kJ/kg，則每日高溫凝結水可產生蒸汽率計算，見公式（1）。

式中SH——排放前高壓蒸汽凝結水中的顯熱（kJ/kg）

SL——排放后低壓蒸汽凝結水中的顯熱（kJ/kg）

H——低壓蒸汽的汽化潛熱（kJ/kg）

每日高溫凝結水可產生蒸汽量Q′的計算，見公式（2）。

式中Q′——每日高溫凝結水可產生蒸汽量，t

Q——每日用蒸汽總量，t

二、余熱回收利用方案

根據公司蒸汽使用的實際情況，分別將浴室、烘膠房和除氧補水工序等原使用成品汽加熱的部門改造為利用硫化機排放的閃蒸汽加熱。

1.浴室洗澡水預熱

職工浴室共有2臺8 m3的容積式換熱器，每天燒熱水3次，熱水溫度需要達到90～120℃，平均按100℃計算，則每天需要熱量的計算，見公式（3）。

式中Q1——浴室洗澡水預熱每天需要的熱量，kJ

n1——燒水次數，n1=3

n2——設備臺數，n2=2

熱量單位轉換系數取4.19

△t——洗澡水預熱前后溫差，℃

M——介質質量，kg

2.烘膠房、里程實驗室采暖

烘膠房占地面積100 m2，要求環境溫度為50℃。里程實驗室占地面積40 m2，要求環境溫度為50℃。采暖負荷以100 w/m2計算，則每天需要熱量的計算，見公式（4）。

式中Q2——烘膠房、里程實驗室采暖每天需要的熱量，kJ

q——采暖負荷，W/m2

A——烘膠房、里程實驗室占地面積，m2

熱量單位轉換系數取3.6

T——加熱時間，h

3.0.3 MPa罐工藝回水

0.3 MPa罐的工作溫度為88℃，每天需要補充30 t的軟化水。將凝結水引入0.3 MPa罐對罐內的水進行加熱，不僅可以有效利用凝結水熱量，還充分利用了這部分水量，減少了軟化水的使用。30 t軟化水加熱需要的熱量（以加熱到95℃計）計算，見公式（5）。

式中Q3——30 t軟化水需要的熱量，kJ

M——介質質量，kg

熱量單位轉換系數取4.19

△t——軟化水加熱前后溫差，℃

4.改造部門日總能耗的計算

改造部門日總能耗ΣQ

改造部門日總能耗換算為0.2 MPa蒸汽量的計算,見公式（6）。

圖2 余熱回收利用示意圖

式中G——改造部門日使用總蒸汽量，t

ΣQ——改造部門日使用總熱量，kJ

H——0.2 MPa蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg

改造部門每天需要總熱量相當于12.06 t蒸汽，根據計算結果可知凝結水日閃蒸量（16.4 t）可以滿足這些部門的使用，改造后余熱回收利用系統見圖2，圖中調節閥的作用是給閃蒸汽定壓。

三、余熱利用經濟效益分析

硫化機余熱利用改造投資費用為4.9萬元，年節約蒸汽4221 t，年省蒸汽費用67.5萬元。單條輪胎加工能耗降為131.5 kg/條，節能效果顯著。