浅谈热能节能在轻工纺织行业工程设计中的应用

摘 要：本文主要对轻工纺织行业工程设计中的热能节能特点进行了相关阐述，就轻工、纺织企业的热能节能方面的问题分别从锅炉系统节能、供热系统节能、耗热设备节能以及余热利用等方面进行了系统分析和研讨，并根据目前存在的问题和不足，提出建议，介绍一些可行的有关技术、方法，解决一些难题，对轻纺企业节能降耗和环保达标，具有较好的实用价值。

关键词：轻工；纺织；节能；热能；余热利用

中图分类号：TS04 中图分类号：A

从钢铁企业到轻工、纺织企业，全世界工业部门消耗的能源占大约1/3。轻纺（如造纸厂、陶瓷厂、纺织印染厂等）行业是我国能源消耗大户之一，节能潜力很大。目前各行业节能技术研究和推广得到各级政府、行业以及企业的高度重视，无论是新建或改扩建工程，在清洁生产、节能、环保等方面，都有严格的法规和政策要求。本文根据自己多年来主持和参与大中型轻纺工程项目设计过程中的一些认识和体会，将轻纺企业热能节能的有关问题进行系统分析和论述，介绍一些操作性强、实用的热能节能技术和方法。

1 锅炉系统节能

在轻纺企业中，锅炉系统可分为蒸汽锅炉和热载体锅炉，锅炉所使用的燃料有燃煤、燃气和油类。目前，大多数是以燃煤为主，还有一部分是以木屑、谷壳生物质为燃料。

1.1蒸汽多级利用

在轻纺企业生产中，大多数以蒸汽为热源，能耗量大的企业都有热电联产机组，有热电联产机组的企业，可以多次分级利用蒸汽，提高蒸汽热焓的利用率。

在实际生产中，要做到蒸汽多级利用需要产生高品位的蒸汽，然后在分级利用过程降温降压，使热能得到充分的利用。在蒸汽多级利用的设计过程中应该考虑到以下因素：

（1）供汽的距离；

（2）轻纺丁艺主要设备（如：热定型机）的配置情况是否适应；

（3）各种蒸汽的需求量和压力情况；

（4）各种设备的场地环境情况。

除了以上因素外，还应该考虑人员和辅助设备的配套情况。

1.2热载体锅炉的利用

热载体锅炉加热的介质是高温导热油。使用高温导热油作为导热介质具有一定的优点，即可以较好地利用介质的余热。同时，高温导热油不会冷凝，供热稳定，容易控制。如某纺织印染企业同时需要蒸汽和高温导热油供热，为了减少锅炉的数量，采用热载体锅炉产生蒸汽。

从原理上讨论，该工作流程在产生蒸汽过程中需要两步热转换，即燃煤—加热导热油—蒸汽，与常规的蒸汽锅炉相比较增加了一个环节，降低了热能利用率。但是，由于充分利用了高温导热油的余热，同时，蒸汽和高温导热油的负荷与热载体锅炉的负荷相匹配，减少了部分无效能耗，简化了管理。可以说该企业的情况是一个特例。

1.4其他

锅炉给水温度、空气温度、炉膛气流以及水管的除尘等都与锅炉燃烧效率有关。在此，给出部分有关数据供参考。

（1）给水温度：给水温度提高6℃，锅炉燃料消耗降低1%。

（2） 座气温度：助燃空气温度提高20℃，可节约1%的燃料消耗。

（3）炉膛气流：0.25mm厚的空气层的热阻相当于一面330ram厚的铜墙。

（4）传热面：在传热面上一层3ram厚的沉积物会增加2.5%的燃油消耗。

2 供热系统节能

供热系统是指蒸汽输送管网或高温热油的输送管网。热能在传输过程会发生热散失，因此，减少热能在传送过程中的损耗就是供热系统节能设计中的工作内容。

2.1保温

容器设备、管道的保温是防止或减少热能在传送过程中散失的主要方法。关于保温有以下几个方面的问题：

（1）保温部位：在轻纺企业中，所输送的蒸汽温度在120℃以上，高温热油的温度在200—240℃，与室温相差较大。因此，供热管网的保温除了管道以外，还应该对阀门进行保温。据预算，一个阀门不保温，每年造成的热损失折合标煤为1—3吨。

（2）管道保温：工程设计中，对需要保热的管道与容器都会考虑保温，而且大多数企业都会重视。但是，不及时维修已损坏的保温层这种现象不少。例如，lOOm长，直径150mm的蒸汽管道在不保温的情况下，压力为8kg时，每年会浪费25000L的燃料油。而且40%以上的高温设备、管道表面，还会灼伤、烫伤工作人员。

2.2蒸汽管道的连接方式

蒸汽管道设计中的连接有多种方式，不同的方式对蒸汽的有效利用有一定的影响。图1中a方式连接最好，还可考虑管道对温差的适应性。图中c的方式虽简单方便，但是效果不好，不宜采用。

图一蒸汽管道的连接方式

2.3蒸汽输送压力

蒸汽在输送过程中，会产生损失。当蒸汽的输送量一定时，蒸汽管道直径越小，输送过程中所需的压力越大，蒸汽在输送过程中的阻力增大，压力损耗增加。因此，适当的增大蒸汽管道的直径，有利于减少输送过程中的压力损耗。

2.4蒸汽管道的泄漏

蒸汽管道的泄漏是生产中蒸汽损耗的主要部分。部分企业的员工认为不可能杜绝蒸汽的泄漏，这种认识是不对的。举例，蒸汽压为7kg时，直径3ram的漏洞每年会浪费约3.8吨标准煤的热量。

3 耗热设备节能

这里耗热设备是指以蒸汽或高温热油为热源的生产设备。在设计实践过程中发现，耗热设备的热利用率常常只有30% 一42%。因此，耗热设备的节能对企业减少热能的消耗有着重要的意义。

3.1耗热设备的保温

耗热设备的保温不仅可以直接减少热能的消耗，还可以改善生产车间的环境，减少车间降温所消耗的电能。现在，有的生产现场，一边耗热设备散发出大量的热能，另一边为了降低车间的温度，用电扇甚至用冰进行降温。结果是增大了热能的损失。

耗热设备，如分汽缸、高效蒸化罐、烘筒和窑炉等，尤其是高温高压染色机的保温对减少热能的消耗具有很大的意义。以涤纶染色为例，对高温高压染色机机身进行保温可以减少约1/3的热能消耗。

目前市场供应的保温材料能够满足各种热耗设备的保温要求。例如，常温常压染色机和气流染色机的体积较大，形状变化大，可以用涂层涂料进行保温。对陶瓷厂窑炉的保温就需要专用保温材料。

3.2提高设备的热利用效率

产生热利用率低下的原因很多。例如，热定型机和烘筒烘干机进风量或者排风量过大，导致了热量的大量散失。因此，要提高这类设备的热利用率就必须要控制排风量或进风量，避免热量的过量流失。

3.3使用热利用率高的设备

设计中选用高效节能设备，禁止选用国家发改委产业结构调整目录中淘汰类设备。

结语

经过近年来清洁生产、节能减排、节能评估工作的推动，轻工、纺织企业对节能工作的重视程度有了很大的提高，也使设计中实施的不少节能项目取得了较好的经济和社会效益。然而，目前企业的节能工作还存在许多误区和模糊的认识，需要认真解决。

参考文献

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