擴容蒸發器輸出能源的二次利用

張伯勛

（山西彩佳印染有限公司，山西運城 044500）

目前，大多數印染企業中，80%由絲光機返回的淡堿經過擴容蒸發器濃縮后重復使用。擴容蒸發器在濃縮過程中，輸出熱能的80%經冷凝水和冷卻水排出，充分、分質利用這些熱能對于企業節能降耗、提高產品質量有重大意義。

1 擴容蒸發器概述

1.1 擴容蒸發器的工作原理和結構

以KZ-216A（8 t）為例，擴容蒸發器是利用過熱堿液閃急蒸發來逐級濃縮堿液的設備。設備的上部是冷凝盤管，中間是冷凝水回收槽，下部是過熱堿液蒸發室。淡堿以及循環堿液經上部的冷凝器冷凝，其熱量被盤管內的循環堿液回收，最后進入外加熱器加熱到110～120℃，導入壓力較低的第一級蒸發室。此時，過熱堿液閃急蒸發一部分水分，使自身溫度降至與該級蒸發室壓力相對應的飽和溫度，初步濃縮的堿液經循環液節流閥導入下一級壓力更低的蒸發室再次閃蒸。十五級壓力逐漸降低的蒸發室、冷凝室串聯組成一臺擴容蒸發器。本蒸發器最后三級上部采用生產供水冷凝，供水管為DN100，壓力不小于2 MPa。冷凝管內部水溫與下部蒸發室溫差較大，所以冷凝水逐級升溫很快，進出水溫差達40℃左右。

1.2 輸入、輸出的熱能

由表1可知，擴容蒸發器在淡堿濃縮過程中，因散熱造成的熱能損耗為：212.0萬kcal-173.9萬kcal=38.1萬kcal；輸出熱能占總輸入熱能的82%。4項輸出熱能中，第4項用于絲光機化堿，不可利用，可利用熱能為124萬kcal。可利用熱能的性質及用途：（1）蒸氣冷凝水為高溫純凈水，全部用于絲光機水洗箱噴淋水；（2）冷卻水與生產供水品質一樣，最大限度地用于絲光機和染色設備需用熱水的水洗箱，以及職工洗澡和冬季采暖的熱水源；（3）蒸堿冷卻水為含堿量0.05 g/L的蒸餾水，全部作為退煮漂聯合機的水洗箱用水。

表1 擴容蒸發器輸入、輸出的熱能對照

2 具體實施方案圖

要做好二次熱能的充分利用，必須做到充足的供給，反之節能工作就會半途而廢。擴容蒸發器輸出熱能二次利用設施配置及配管圖如圖1所示，圖例編號說明見表2。

圖1 擴容蒸發器輸出熱能二次利用設施配置及配管圖

表2 圖例編號說明

在上述方案中，為了保證聯合機和絲光機供水 充足，3號槽通過4號供水溢流槽，確保了3號槽水位始終是高水位，并且優先蒸氣冷凝水輸送機臺，2-2F手控閥始終為常開狀態。5號槽液位自控，實現恒液位輸出，擴容蒸發器停止運行時，自動通過2-3DF電控氣動閥補水，始終固定給聯合機部分水洗箱噴淋供水。6號槽為溢流熱水收集槽，冬季采暖及洗澡用水由此槽輸出。夏季當生產水池水溫過高時，由此槽經升壓水泵輸出至涼水塔，進行涼水循環。

3 應用實例

冷卻水使用統計表見表3。

表3 冷卻水使用統計表

我公司目前年產量4 000萬m布料，生產門幅1.8 m，以全棉、滌、彈力布為原料的各種機織布料為主，有兩條退煮漂聯合線，直輥和繃布輥布鋏絲光機各一臺，純棉和滌棉染色線各兩條，安裝有KZ-216A擴容蒸發器兩臺。目前按上述模式進行布管安裝，已運行一年時間。一般情況下，安排絲光機和擴容蒸發器同步運行，節能統計見表3。

冷卻水使用統計（以2020年2月和3月生產為準）：2月開臺20天，3月份30天。

節能費用估算見表4。由表4可知，利用好擴容蒸發器熱能，每月最少可節約生產成本14.7萬元。

表4 節能費用估算表

4 結論

擴容蒸發器輸出冷凝水和冷卻水二次利用，設施配套制作簡單可靠，投資費用低，屬基礎投資，一次性投資，永久收益。蒸氣、蒸淡堿冷凝水及冷卻出水分別用在不同機臺，有利于提高半制品質量，減少生產過程的能源消耗，符合國家印染產業政策推廣要求，適配印染企業都可進行配套改造。