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造紙廠排風(fēng)余熱的優(yōu)化應(yīng)用

2024/07/04

干燥紙頁(yè)后的濕熱空氣，含有大量熱能，雖然大都經(jīng)過一個(gè)熱回收裝置回收余熱后，再排放到外部環(huán)境中去，但排放溫度仍然較高。人們想方設(shè)法地回收紙廠廢水、廢氣中的余熱，但是由于這些能源品味偏低、回收經(jīng)濟(jì)效益不高、在紙廠中找不到合適的用能場(chǎng)所，所以造紙廠的余熱還有很大一部分被浪費(fèi)了。

當(dāng)前紙廠典型的余熱回收方式

1.紙機(jī)干燥部密閉氣罩排風(fēng)余熱回收

一般為兩級(jí)回收，如圖所示，氣氣熱交換器給氣罩進(jìn)風(fēng)預(yù)熱、汽水熱交換器給紙廠清水加熱。

2. 涂布機(jī)熱風(fēng)/紅外干燥器余熱回收

涂布機(jī)熱風(fēng)干燥器干燥紙頁(yè)后，熱風(fēng)干燥器排風(fēng)溫度約為325℃，濕度約為300——350g/kg干空氣，經(jīng)過氣/氣熱交換器預(yù)熱進(jìn)風(fēng)后，溫度仍然高達(dá)200——250℃，含有大量熱能。如圖所示。

3. 衛(wèi)生紙機(jī)楊克烘缸熱風(fēng)干燥器余熱回收

衛(wèi)生紙機(jī)楊克缸熱風(fēng)干燥系統(tǒng)排風(fēng)，通過換熱器給新鮮風(fēng)預(yù)熱后，排風(fēng)溫度往往還高達(dá)230℃以上，濕度約為300——500g/kg干空氣，熱品味中等?；厥盏臒崃客ǔ閺S房通風(fēng)提供熱量，但這樣只能利用其中很小一部分熱量，大部分的能量直接排空。如圖所示。

既有熱風(fēng)回收情況的分析

以上方案都是利用排風(fēng)余熱通過氣/氣換熱器、氣/水換熱器給工藝用風(fēng)、工藝用水預(yù)熱，簡(jiǎn)而言之，就是利用排風(fēng)余熱作為熱源給介質(zhì)加熱。

如涂布機(jī)熱風(fēng)干燥器排風(fēng)余熱、衛(wèi)生紙機(jī)楊克缸熱風(fēng)干燥器排風(fēng)余熱等，數(shù)量雖大，但品味又不太高，目前在紙廠還沒找到需求，只好散發(fā)到環(huán)境中去。

優(yōu)化方案的技術(shù)

冷量一般是通過壓縮機(jī)制冷，由電能轉(zhuǎn)化而來。對(duì)于冷量而言，還可以吸收式制冷，由熱能轉(zhuǎn)化。從能量利用的效率來說，由熱能轉(zhuǎn)化比由電能轉(zhuǎn)化效率更高，而且，紙廠里恰巧存在大量的，還沒有找到合適用途的中低品質(zhì)余熱，這部分余熱可以用來通過溴化鋰制冷技術(shù)轉(zhuǎn)化成冷量，從而可以節(jié)省高品位的電能。

紙廠內(nèi)需要用冷的地方主要有兩類：空調(diào)系統(tǒng)、工藝低溫水系統(tǒng)（主要是施膠或涂布工作站及其它一些需要用冷的設(shè)備使用）。

1.空調(diào)系統(tǒng)

幾乎所有的現(xiàn)代化紙廠都需要用到空調(diào)，來保障電器設(shè)備的安全運(yùn)行以及滿足人們對(duì)工作環(huán)境的改善。

2.低溫水系統(tǒng)

在紙廠中低溫水的使用范圍很小，一般而言，配備施膠或涂布的紙機(jī)都需要用到低溫冷凍水。其主要包括：涂料制備車間冷凍水系統(tǒng)、涂料工作站桶槽夾層冷凍水供水系統(tǒng)（working station feed tank）、涂布機(jī)涂布頭夾層冷凍水供應(yīng)系統(tǒng)，如圖6所示。

由于涂料制備系統(tǒng)和涂布機(jī)是兩個(gè)不同的系統(tǒng)，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(tǒng)，不僅消耗大量電力而且投資巨大。

本方案回收余熱的方法：先將熱風(fēng)通過換熱設(shè)備，如熱管，轉(zhuǎn)化為一定溫度的熱水（一般85℃以上），然后將這些熱水通入溴化鋰制冷設(shè)備，回收熱水中可以利用的余熱，部分或全部替代當(dāng)前所用的壓縮制冷裝置，制取低溫水，供空調(diào)及工藝使用，從而節(jié)省大量電力。

經(jīng)濟(jì)效益分析

1. 涂布紙機(jī)熱風(fēng)干燥器排風(fēng)余熱制冷量計(jì)算

通過計(jì)算可知，一臺(tái)涂布機(jī)熱風(fēng)干燥器排風(fēng)余熱中，每小時(shí)可以回收的熱量為7994836.9kJ/h，這些熱量若用來制冷，制冷量為1776.6kW（6395869.5kJ/h）。

2.衛(wèi)生紙機(jī)熱風(fēng)干燥器排風(fēng)余熱制冷量計(jì)算

通過計(jì)算可知，這臺(tái)衛(wèi)生紙機(jī)楊克缸熱風(fēng)氣罩排風(fēng)余熱中，每小時(shí)可以回收的熱量為10734377.5kJ/h，這些熱量若用來制冷，制冷量為2385.4kW（8587502kJ/h）。

這種余熱回收的方式，對(duì)于已運(yùn)行的紙廠，可以與現(xiàn)有制冷系統(tǒng)聯(lián)合使用，極大地減少了用電；對(duì)于新建紙廠，還可以節(jié)省電制冷設(shè)備的投資，同時(shí)對(duì)于有生活設(shè)施的工廠（如食堂、宿舍、招待所）也可以提供冷源，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的投資及其運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，在冬天，冷量需求量減少的情況下，本系統(tǒng)制取的熱水也可以作為熱源使用，給紙漿、工藝用水、生活用水等加熱，還可以給廠房通風(fēng)加熱甚至還可以給電廠鍋爐補(bǔ)水、入爐風(fēng)預(yù)熱等使用。

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1370家紙廠、紙包裝廠將被工信部重點(diǎn)監(jiān)察！

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