印染行業的節能潛力分析與清潔生產技術應用

楊月明

（佛山市節能減排服務管理中心有限公司，廣東 佛山 528000）

1 印染行業的節能潛力

1.1 生產工序

1.1.1 前處理工序

在生產中，前處理工序的能耗占染整生產總能耗的45%～50%，其中，熱能消耗占30%～45%。前處理工序的熱能具有較大的節能空間，例如水洗槽加熱時蒸汽的熱能損失過大等[1]。

1.1.2 染色工序

滌綸以及滌綸混紡織物的染色是在高溫條件下進行的。對滌綸纖維進行改性，能在常溫下染色，可以節約大量的熱量。對于纖維素纖維，可選用或研發室溫固色的活性染料，降低染色熱能。選擇高效的洗滌劑，減少染色后的洗滌次數，降低溫度，減少生產的能耗。

1.1.3 后整理工序

要合理配置后整理設備的電機，降低電耗。做好定型機的保溫、熱能利用以及尾氣余熱回收。

1.1.4 淘汰落后的高能耗生產設備

印染行業已淘汰了大量落后的高能耗生產設備。由于部分產品要求的限制，仍有部分落后的高能耗生產設備未列入淘汰目錄，例如敞開式卷染機、柜式染紗機等。

1.2 輔助生產設備

1.2.1 鍋爐以及熱介質輸送

提高鍋爐的熱效率，減少熱介質在輸送過程中的損耗，實現蒸汽等熱介質的多級利用，是鍋爐節能空間。

1.2.2 供電輸電系統

合理配置變壓器，及時調整電負荷的分配，減少輸電系統的電損，實施各種無功補償，是供電輸電系統的節能空間。

1.2.3 廢水處理系統

廢水處理系統耗電量集中在廢水的提升以及曝氣階段。選用高效水泵、在線監測曝氣的含氧量以及用磁懸浮風機替代羅茨風機等，可以較大幅度地降低電力消耗[2]。

1.2.4 余熱回收系統

余熱回收需要對各種余熱介質進行分析，制定合理可行的回收方案，并制定切實可行的管理制度和方案，提高余熱回收率，降低余熱回收成本。

1.2.5 空壓機系統

合理選用和配置空壓機，合理設置空壓系統，減少壓縮空氣的泄漏。

1.3 附屬部門

1.3.1 照明系統

充分利用自然光，合理安排開關和確定工作面的亮度，制定和執行相應的管理制度，使用節能燈。

1.3.2 空調系統

合理選用空調方案和空調系統，控制空調溫度。

1.3.3 運輸系統

合理調配車輛和運輸量，減少油耗。

2 印染行業的節能措施

2.1 行業能效對標平臺建設

根據國家發改委的要求，開展印染行業能效對標工作，編寫印染行業能效對標技術指南，建立印染行業能效對標平臺和數據庫。

2.2 建立節能技術指導隊伍

聯合社會各界力量，建立印染行業節能技術指導隊伍，為印染企業提供節能培訓、能效檢測、能源利用狀況分析，制定節能方案，評價節能技術實施成效等。

2.3 制定相關行業標準

制定主要耗能設備能源利用效率檢測方法，評價耗能設備經濟運行狀況等行業標準。

2.4 提高耗熱設備熱效率

針對目前耗熱設備熱效率偏低的情況，需要對設備的保溫、蒸汽或熱介質的輸入方式以及設備的控制等進行改進，以提高耗熱設備的熱效率。

2.5 降低熱介質輸送損耗

需要改進蒸汽管道或導熱油管道的保溫材料，提高保溫效果。

2.6 推廣太陽能利用技術

在條件成熟的情況下，推廣光伏技術。一般企業可以廣泛地應用光熱技術。

2.7 推廣在線監測和控制技術

在線監測和控制技術可以減少能源的消耗。主要的在線監測和控制技術有濕度計、水控制儀等。

2.8 推廣余熱回收和利用技術

余熱回收對象包括鍋爐煙氣和煤渣余熱、定型機尾氣余熱、烘干機尾氣余熱、空壓機余熱、高溫廢水余熱以及蒸汽冷凝水余熱等。要想提高回收效率，就要對熱交換器進行改進，同時，需要提高熱交換器的清潔效率。

2.9 推廣節電低浴比染色機

多種類型的節電低浴比染色機已經被研制出來。通過推廣節電型低浴比染色機，可以大幅度地降低熱能和水的消耗，也可以減少或不增加電耗。

2.10 能源消耗在線計量

印染企業入園以及清潔能源的使用為印染企業實現能源消耗在線計量創造了有利條件。能源消耗在線計量不僅可以實時獲得能源消耗數據，掌握能源使用狀況，還可以合理調配能源。尤其是大量余熱回收的情況，對實現各種能源調配十分有必要。

2.11 研發針織物連續染色技術

針織物的連續生產將會大大地減少水和能源的消耗，提高生產效率。

2.12 研發低溫固色活性染料

生產普遍適用的活性染料為中溫型（50～60 ℃固色）或高溫型（70～90 ℃固色）染料。在原有的常溫型染料的基礎上，研發新的常溫型（室溫固色）染料，能節約一定的能耗。

2.13 開發高效助劑

高效助劑可以減少前處理或染色后的水洗次數，或者降低水洗溫度，減少熱能的消耗。同時，研發適用于多纖維一浴法染色的助劑也能有效地減少能耗。

2.14 應用化纖改性染色技術

化纖的染色是在較高溫度（100～130 ℃）下進行的。對化纖進行改性，增加化纖的羥基或羧基，就可以在較低的溫度下染活性染料，降低染色能耗。

3 清潔生產技術的應用

3.1 提高耗熱設備的熱效率

3.1.1 耗熱設備的保溫

耗熱設備包括染色機、烘干機等。耗熱設備的表面或耗熱設備的熱交換器表面較大，在升溫和保溫過程中，會引起熱能散失。通過耗熱設備表面保溫可以減少熱能損失。耗熱設備保溫還包括輸熱管道和閥門保溫。

3.1.2 疏水閥的應用

疏水閥是分離蒸汽和水的重要設備，疏水閥工作不正常會導致蒸汽直接損失，從而導致熱能浪費。選擇一款性能好的疏水閥可以節約大量資源。

3.1.3 尾氣的控制

在一些耗熱設備中，尾氣的排放會帶走一定的熱能，造成熱能損失，例如定型機、烘干機等。這些設備在使用過程中，若尾氣排放量不夠，會影響產品質量；若尾氣排放量過大，會導致熱能損耗大。目前，熱定型機尾氣的熱散失已引起企業的重視，企業逐步開始回收定型機尾氣余熱。

3.1.4 設備的改進

部分耗熱設備經過簡單的改進，可以減少熱能損失，提高熱能利用率。例如用于針織物干燥的立式干布機，原來烘干柱是沒有封閉的，熱能從烘干柱出來，在加熱織物后損失。可以對立式烘干機進行改造，在烘干柱旁加裝隔板，減少熱損失，提高熱效率。

3.2 余熱回收利用

紡織印染企業使用熱能時一般會排放一定量的余熱能，這是生產的特點所致，也是降低紡織印染企業熱效率的途徑之一。因此，要提高熱能利用效率，就要做好余熱回收和利用。

3.2.1 定型機尾氣的余熱回收

定型機尾氣溫度在130～170 ℃，加上排放量大，有大量的熱能可以回收利用。定型機尾氣余熱回收和利用可以通過“氣-氣”熱交換，回收余熱加熱進風，減少進風所需的熱能；還有氣-液交換，將回收的熱能用于加熱水，加熱的水可以用于生產。

3.2.2 空壓機余熱回收

印染企業都需要使用空壓機，因此，空壓機余熱回收利用應得到重視。空壓機的余熱回收可以獲得熱水，濕度一般在40～50 ℃，可以用于員工的生活，也可以作為補充工藝用水用于生產。空壓機的余熱回收，不僅可以節約能源，還可以提高空壓機的效率。

3.2.3 高溫廢水余熱回收

高溫廢水通常是指溫度在60 ℃或以上的廢水。高溫廢水余熱回收可以得到熱水，溫度通常在40～60 ℃。高溫廢水余熱回收的設備有多種，各設備在過濾清除雜質、熱交換的形式等方面有一定的差異。

3.3 減少生產能源消耗

3.3.1 針織物濕開幅定型工藝

若針織物是圓筒染色的，傳統的工藝是染色后烘干，然后開幅，再送去定型。從傳統的工藝可見，在這一階段，織物是濕了又干、干了又濕，產生能耗。通過對織物的研究，推出了針織物濕開幅的工藝。

3.3.2 冷堆法前處理工藝

冷堆法煮漂工藝已經在大生產中得到廣泛使用。冷堆法前處理工藝是指在低溫或常溫的條件下，前處理助劑或染料助劑能與纖維發生反應，去除棉纖維上的雜質。采用冷堆法生產時的工藝溫度是室溫，大大地減少了能源的消耗[3]。

4 結語

面對我國日益嚴重的環境問題，為確保印染行業的可持續發展，節約能源以及高效利用資源非常關鍵。印染企業實施清潔生產是大勢所趨，相關的研究和應用越來越受到人們的關注。近年來，國內外在紡織印染企業清潔生產等方面取得了大量成果，相關新原料、新工藝、新設備及新技術相繼出現。國家鼓勵企業開展清潔生產審核，制定技術、經濟和環境友好的清潔生產方案，進行節能技術改造。印染企業采用清潔生產技術具有重要意義，是提升行業競爭力的關鍵，也是實現可持續發展的必由之路。