幹燥紙頁後的濕熱空氣,含有大量熱能,雖然大都經過一個熱回收裝置回收餘熱後,再排放到外部環境中去,但排放溫度仍然較高。人們想方設法地回收紙廠廢水、廢氣中的餘熱,但是由於(yú)這些能源品味偏低、回收經濟效益不高、在紙廠中找不到合适的用能場所,所以造紙廠的餘熱還有很大一部分被浪費瞭(le)。
1 當前紙廠典型的餘熱回收方式
1.1 紙機幹燥部密閉氣罩排風餘熱回收
一般爲兩級回收,如圖1所示,氣氣熱交換器給氣罩進風(fēng)預熱、汽水熱交換器給紙廠(chǎng)清水加熱。
1.2 塗布機熱風/紅外幹燥器餘熱回收
塗布機熱風(fēng)幹燥器幹燥紙頁後,熱風(fēng)幹燥器排風(fēng)溫度約爲325℃,濕度約爲300~350g/kg幹空氣,經過氣/氣熱交換器預熱進風(fēng)後,溫度仍然高達(dá)200~250℃,含有大量熱能。如圖2所示。
1.3 衛生紙機楊克烘缸熱風(fēng)幹(gàn)燥器餘熱回收
衛生紙機楊克缸熱風幹燥系統排風,通過換熱器給新鮮風預熱後,排風溫度往往還高達230℃以上,濕度約爲300~500g/kg幹空氣,熱品味中等。回收的熱量通常爲廠房通風提供熱量,但這樣隻能利用其中很小一部分熱量,大部分的能源直接排空。如圖5所示。
2 既有熱風回收情況的分析
以上方案都是利用排風(fēng)餘熱通過氣/氣換熱器、氣/水換熱器給(gěi)工藝用風(fēng)、工藝用水預熱,簡而言之,就是利用排風(fēng)餘熱作爲熱源給(gěi)介質加熱。
如塗布機熱風幹燥器排風餘熱、衛生紙機楊克缸熱風幹燥器排風餘熱等,數量雖大,但品味又不太高,目前在紙廠(chǎng)還沒找到需求,隻好散發(fā)到環境中去。
3 優化方案的技術
冷量一般是通過壓縮機制冷,由電能轉化而來。對於(yú)冷量而言,還可以吸收式制冷,由熱能轉化。從能源利用的效率來說,由熱能轉化比由電能轉化效率更高,而且,紙廠(chǎng)裏恰巧存在大量的,還沒有找到合适用途的中低品質餘熱,這部分餘熱可以用來通過溴化锂制冷技術轉化成冷量,從而可以節省高品位的電能。
紙廠(chǎng)内需要用冷的地方主要有兩類:空調系統、工藝低溫水系統(主要是施膠或塗布工作站及其它一些需要用冷的設備(bèi)使用)。
3.1 空調系統
幾乎所有的現代化紙廠(chǎng)都需要用到空調,來保障電器設備(bèi)的放心運行以及滿足人們對工作環境的改良。
3.2 低溫水系統
在紙廠中低溫水的使用範圍很小,一般而言,配備(bèi)施膠或塗布的紙機都需要用到低溫冷凍水。其主要包括:塗料制備(bèi)車間冷凍水系統、塗料工作站桶槽夾層(céng)冷凍水供水系統(working station feed tank)、塗布機塗布頭夾層(céng)冷凍水供應系統,如圖6所示。
由於塗料制備系統和塗布機是兩個不同的系統,由不同的供貨商提供,一般紙廠都有兩套以上壓縮制冷系統,不僅消耗大量電力而且投資巨大。
本方案回收餘熱的方法:先将熱風通過換熱設備(bèi),如熱管,轉化爲一定溫度的熱水(一般85℃以上),然後将這些熱水通入溴化锂制冷設備(bèi),回收熱水中可以利用的餘熱,部分或全部替代當前所用的壓縮制冷裝置,制取低溫水,供空調及工藝使用,從(cóng)而節省大量電力。
4 經(jīng)濟(jì)效益分析
4.1 塗布紙機熱風(fēng)幹(gàn)燥器排風(fēng)餘熱制冷量計算
通過計算可知,一台塗布機熱風(fēng)幹(gàn)燥器排風(fēng)餘熱中,每小時可以回收的熱量爲7994836.9kJ/h,這些熱量若用來制冷,制冷量爲1776.6kW(6395869.5kJ/h)。
4.2 衛生紙機熱風(fēng)幹(gàn)燥器排風(fēng)餘熱制冷量計算
通過(guò)計算可知,這台衛生紙機楊克缸熱風(fēng)氣罩排風(fēng)餘熱中,每小時可以回收的熱量爲10734377.5kJ/h,這些熱量若用來制冷,制冷量爲2385.4kW(8587502kJ/h)。
5 結論
這種餘熱回收的方式,對於(yú)已運行的紙廠,可以與現有制冷系統聯合使用,極大地減少瞭(le)用電;對於(yú)新建紙廠,還可以節省電制冷設備的投資,同時對於(yú)有生活設施的工廠(如食堂、宿舍、招待所)也可以提供冷源,節約空調系統的投資及其運行費用。同時,在冬天,冷量需求量減少的情況下,本系統制取的熱水也可以作爲熱源使用,給紙漿、工藝用水、生活用水等加熱,還可以給廠房通風加熱甚至還可以給電廠鍋爐補水、入爐風預熱等使用。
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