常压二次蒸汽回收利用.doc

常压二次蒸汽回收利用

普利司通（沈阳）轮胎有限公司生产厂区
案例研究目的:通过对普利司通（沈阳）轮胎有限公司二次蒸汽回收利用项目的监测、研究，着重从技术原理、工艺特点、经济效益及市场前景等方面进行综合评价，结合不同行业、不同工艺产生二次蒸汽的共性和个性，分析推广应用该技术的可行性和必要性。

项目总投资:该项目总投资96.5万元。

节能效果:项目实施后，每年节约2728吨标准煤，减排CO27102吨，可获经济效益126万元。

投资回收期:投资回收期为10个月。

适用对象:

    轮胎行业：内胎加热高温高压循环水排入常压罐时产生的二次蒸汽；硫化机蒸汽硫化过程产生高温冷凝水，冷凝水排入常压罐时产生的二次蒸汽。
    啤酒行业：糖化车间煮沸锅、糖化锅、糊化锅加热蒸发过程中产生的二次蒸汽。
    造纸行业：蒸球在原料蒸煮过程完成后排放的工艺乏汽。

案例源企业:普利司通（沈阳）轮胎有限公司

监测单位:云南省能源利用监测中心
案例分析概述：

    普利司通（沈阳）轮胎有限公司是由日本普利司通公司、沈阳橡胶三厂和日本三井物产共同出资的大型合资企业，生产全钢丝载重子午胎，年生产能力达70万条。该公司2台20t/h锅炉，一用一备，硫化机是主要用汽设备，供汽压力为1MPa，供汽量在18t/h左右。
    该公司轮胎硫化生产工艺是轮胎在硫化机上被加热硫化，加热轮胎的过程有内胎热水加热和外部模具蒸汽加热两部分。外部模具蒸汽加热产生的冷凝水采用开式回收，当高温冷凝水（150℃）排放到常压冷凝水罐时，产生大量的二次蒸汽；硫化机加热内胎的高温高压循环热水排放到常压水罐时也产生的二次蒸汽。为使这些二次蒸汽不被浪费，该公司于2001年11月对热力系统进行改造，采用换热降压方式回收利用二次蒸汽，取得了显著的节能效果。
二次蒸汽回收利用原理与特点

    硫化过程二次蒸汽来源于两部分。一个来源是硫化机硫化过程中，蒸汽（0.8MPa）加热后排放高温冷凝水（大于150℃）产生的二次闪蒸汽，产生的二次蒸汽量占冷凝水量的12％左右，二次蒸汽带走的热量是冷凝水全部热量的40％；二次蒸汽另外一个来源是硫化机加热内胎的高温高压循环热水排放到常压水罐时产生的二次蒸汽。
    回收这两部分二次蒸汽的难点在于：1）内胎常压热水罐的排放压力控制。2）冷凝水回收和内胎循环热水排放两个系统串接时压力匹配控制。3）二次蒸汽回收后热能的储存和利用。
    为对该部分二次蒸汽回收利用，先后进行了喷射增压系统设计和换热降压系统设计，并对这两种方案的技术、投资、运行、管理等几个方面进行了对比，最后采用回收换热系统进行改造。改造后的工艺流程如图。 

轮胎企业换热法回收二次蒸汽

改造后工艺说明
1、回收冷凝水的二次蒸汽（软化水加热）
    1）（见图中天蓝色线）软化水通过软化水泵输送到软化水加热器，换热后进入除氧器，当除氧器水满时软化水进入峰谷热水储存罐。产生的冷凝水靠重力流回常压热水罐。
    2）（见图中红色点划线）冷凝水罐中的二次蒸汽进入软化水加热器加热软化水，当冷凝水罐的压力达到0.05MPa时部分二次蒸汽被输送到除氧器。冷凝水罐上安装有压力变送器，压力信号控制二次蒸汽排放阀的开度，保证冷凝水罐压力不超过0.05MPa。
    3）（见图中绿色线）冷凝水通过冷凝水泵输送到除氧器，当除氧器水满时冷凝水进入峰谷热水储存罐。
2、回收常压热水罐的二次蒸汽
    1）（见图中红点划色线）常压热水罐的二次蒸汽输送到吸收换热器，产生的冷凝水靠重力流回常压热水罐，不能被吸收的二次蒸汽被排放到大气中。
    2）（见图中蓝色线）在采暖期，吸收换热器加热采暖循环水。换热后的采暖循环水可以直接去采暖，也可以再经过采暖换热器加热后去采暖。
    3）（见图中粉色线）在采暖期以外的时间，吸收换热器加热峰谷热水储存罐的热水。峰谷热水储存罐的热水被循环水泵输送到吸收换热器，热水加热后回到峰谷热水储存罐中。
    4）峰谷热水储存罐中的热水可以用于除氧器补充水，同时也可以用于洗澡等生活用水。
项目监测情况

    通过对采暖系统、软化水加热器及洗浴换热器的测试计算，项目实施后，每年节约2728吨标准煤，每年减排CO27102吨。
    项目每年可获经济效益126万元。

市场推广前景

    一、轮胎企业
    国内轮胎企业大都采用开式回收方式回收冷凝水，冷凝水的二次蒸发率达到12.5％，大量二次蒸汽要排放到大气中。另外内胎循环热水常压排放时，排放二次蒸汽造成的热量损失占总热量的7％。回收这两部分二次蒸汽可实现节能20％左右，冷源可以选择锅炉软化水、采暖循环水和生活用水等。
    全国大约有轮胎企业100家，排放二次蒸汽带走的热量约4×1012kJ/年，如果回收二次蒸汽，每年将节约14万吨标准煤。
    二、啤酒行业
    糖化车间的煮沸锅的蒸汽消耗占全厂的40％。煮沸锅煮沸强度为8～12%，以50 m3煮沸锅为例，每生产一锅麦汁将有5 m3水被蒸发，并被排放到大气中。二次蒸汽带走的热量占全厂能源消耗到20%左右。
    煮沸锅二次蒸汽可以采用类似的回收方式，并将煮沸锅的二次蒸汽的热量换热吸收、储存，并用于加热麦汁和工艺用水，也可以用于加热锅炉软化水。
    全国大约有啤酒企业400家，排放二次蒸汽带走的热量约23×1012kJ/年，回收二次蒸汽可以实现节约80万吨标准煤。
    三、造纸行业
    蒸球利用高压蒸汽蒸煮造纸原料，如木材、麦杆、芦苇等，蒸煮过程结束后，将工艺乏汽喷放出来。蒸球消耗热量占锅炉瞬时负荷的60％左右，在蒸球开机时不得不运行备用锅炉以满足蒸汽负荷的要求，或者采用蓄热器技术以调整热能的峰谷值。
    回收蒸球的工艺乏汽也可以采用类似的吸收换热方式，并将多余的热量储存起来，这对造纸行业的热能平衡带来很好的影响。
    全国大约有造纸企业400家，排放乏汽带走的热量约5×1012kJ/年，回收这部分乏汽每年可以实现节约17万吨标准煤。