張淵晟
摘 要:隨著節(jié)能減排工作的持續(xù)推進,原來的磺化工藝中的余熱利用方式已不能完全滿足企業(yè)在節(jié)能減排和經(jīng)濟效益的雙重需求,通過將磺化工藝中已經(jīng)過換熱制取蒸氣后的熱風(fēng)再利用,供合洗車間噴粉煤爐使用,減少原來空氣加熱所需熱量和燃煤消耗,實現(xiàn)磺化余熱的充分利用,企業(yè)實施改造后每年可減少噴粉煤爐燃料消耗3 020.6 t,節(jié)煤率達到12.1%,每年可減排二氧化碳約5 300.6 t,減排二氧化硫約35.6 t,減排氮氧化物33.7 t,可實現(xiàn)年經(jīng)濟效益約160萬元,項目具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
關(guān)鍵詞:磺化余熱 合洗車間 噴粉煤爐 節(jié)能減排
中圖分類號:TK115 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)05(a)-0057-02
國內(nèi)民用洗滌產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝中廣泛使用磺化工藝,目前使用較多、技術(shù)比較成熟的是三氧化硫磺化裝置。多數(shù)裝置燃硫和轉(zhuǎn)化時使用的是空氣換熱,熱交換過程中會產(chǎn)生大量熱空氣。隨著國家對節(jié)能減排工作的日益重視,同時,企業(yè)在節(jié)能和經(jīng)濟效益的雙重壓力下,對這部分熱空氣所含能量的充分利用也日益關(guān)注和重視。
近年來磺化工藝中的余熱利用被廣泛采用的節(jié)能措施主要是采用換熱器將約溫度約400 ℃的熱空氣中所含熱量轉(zhuǎn)換為蒸汽,再提供給磺化裝置使用,換熱后剩余溫度約200 ℃左右的熱空氣再排空,這種方法顯然為企業(yè)節(jié)約了大量的蒸汽消耗,但是,200 ℃的熱空氣中所含熱量仍然可觀,同時,排空時對環(huán)境仍然有一定的影響,如果能充分利用這部分熱空氣,不僅能夠為企業(yè)持續(xù)節(jié)約能源消耗,產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益,也有利于改善企業(yè)環(huán)境質(zhì)量。
1 技術(shù)原理及改造內(nèi)容
合洗車間的噴粉塔一般配套噴粉煤爐,過濾后的空氣通過鼓風(fēng)機進入噴粉煤爐中經(jīng)過煤燃燒加熱至約400 ℃再進入噴粉工藝使用,空氣從室溫加熱到所需溫度的過程中需要消耗大量的煤。該文中企業(yè)將磺化工藝中制取完蒸汽后剩余的200多度的高溫?zé)峥諝庖玫絿姺圮囬g煤窯爐,由于熱空氣本身具有一定的余壓,不需增加額外的引風(fēng)設(shè)備即可通過增建的輸風(fēng)管道與噴粉煤爐熱風(fēng)管對接引入,同時對輸風(fēng)管道進行保溫處理,降低輸風(fēng)過程熱能損耗,噴粉煤爐內(nèi)進風(fēng)溫度得到大幅度提升,改造后噴粉煤爐只需將由熱風(fēng)和鼓風(fēng)機抽入空氣組成的混合空氣(熱風(fēng)量大時,可不抽入室外空氣)加熱到400 ℃,相比于改造前從室溫開始加熱,節(jié)省了大量的能源消耗(圖1)。
項目改造投資共計165萬元,其中固定資產(chǎn)投資160.8萬元,主要用于購買管道材料等相關(guān)配件以及設(shè)備安裝調(diào)試費用,將原本直排的兩臺磺化裝置間熱風(fēng)排放口先匯集,使用材質(zhì)為Q235的管材鋪設(shè)一條直徑DN1 000 mm的管道至噴粉煤窯爐熱風(fēng)管上對接,長度約249.6 m。項目只對磺化工藝的余熱進行回收利用,未改變企業(yè)生產(chǎn)工藝,對生產(chǎn)流程沒有影響,也未改動企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備(圖2、表1)。
2 節(jié)能效果及經(jīng)濟性分析
2.1 節(jié)能效果分析
因企業(yè)生產(chǎn)運營情況較為平穩(wěn),項目年節(jié)能量根據(jù)《節(jié)能量審核指南》,以改造前后單位產(chǎn)品煤耗的方法進行核算:
項目節(jié)能量=(改造前工序單位產(chǎn)品煤耗-改造后工序單位產(chǎn)品煤耗)×改造前工序年產(chǎn)量(基準(zhǔn)產(chǎn)量)。
通過企業(yè)改造前后該工序的原煤消耗量、產(chǎn)品產(chǎn)量,計算得出改造前后該工序的單位產(chǎn)品能耗。產(chǎn)品產(chǎn)量按日統(tǒng)計,原煤消耗量以企業(yè)每日統(tǒng)計入爐煤量以及每月盤庫量核對后得出。依據(jù)企業(yè)計量統(tǒng)計數(shù)據(jù),改造前該工序單位產(chǎn)品煤耗為107.1 kg/t產(chǎn)品,改造后該工序單位產(chǎn)品煤耗為94.14 kg/t產(chǎn)品,節(jié)煤率達到12.1%,按改造前一年企業(yè)年產(chǎn)量233 069.19 t計算,項目年節(jié)煤量3 020.6 t。折合2 157.6 t標(biāo)準(zhǔn)煤。
2.2 技術(shù)經(jīng)濟分析
項目年節(jié)煤量3 020.6 t,以原煤市場價500元/t估算,每年可節(jié)約燃料費用約150萬元,該項目總投資165萬元,投資回收期不到兩年。
3 環(huán)境影響評價
項目實施后每年節(jié)約2 157.6 t標(biāo)準(zhǔn)煤,根據(jù)國家發(fā)改委能源研究所推薦值,每年可減排二氧化碳約5 300.6 t,減排二氧化硫約35.6 t,減排氮氧化物33.7 t。
4 結(jié)語
(1)項目年節(jié)煤量3 020.6 t,折合2 157.6 t標(biāo)準(zhǔn)煤??蓭椭髽I(yè)實現(xiàn)有限資源的優(yōu)化配置和高效運作。
(2)項目進行技術(shù)改造的基礎(chǔ)條件齊備,技術(shù)方案成熟可靠,除初期投入稍大外,不存在實施難點,同時項目改造后,投資回收期較短,具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益,也符合國家產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展規(guī)范,符合地區(qū)和企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,有利于推動地區(qū)經(jīng)濟和社會發(fā)展。
(3)該項目是一個資源循環(huán)、梯級利用的環(huán)境友好型項目,項目實施后可大幅降低企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的資源能源消耗和污染物排放負(fù)荷,既為企業(yè)創(chuàng)造顯著經(jīng)濟效益,又減少對環(huán)境造成的污染。
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