變頻恒壓供水系統(tǒng)在煙草生產(chǎn)中的應(yīng)用

變頻恒壓供水系統(tǒng)在煙草生產(chǎn)中的應(yīng)用

根據(jù)“5”計(jì)劃，在5月份，中國(guó)單位的gdp能耗降低20%，主要污染物排放總量減少10%。節(jié)能減排任務(wù)艱巨而迫切,雖然煙草行業(yè)能源消耗和污染物排放和其他行業(yè)相比并不大,但國(guó)家利益至上、消費(fèi)者利益至上,節(jié)能減排是煙草企業(yè)義不容辭的責(zé)任。動(dòng)力部門(mén)是煙草企業(yè)的用能和污染物排放大戶(hù),也是節(jié)能減排潛力比較大的部門(mén),各個(gè)環(huán)節(jié)都有節(jié)能減排的潛力。筆者試以紅云集團(tuán)昆明卷煙廠(chǎng)為例談?wù)劅煵萜髽I(yè)的節(jié)能減排。1節(jié)能1.1以按實(shí)行頻率控制的方式運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)變頻恒壓供水系統(tǒng)是目前使用較為廣泛的節(jié)能供水設(shè)施,具有節(jié)約能源,管網(wǎng)運(yùn)行成本低,設(shè)備運(yùn)行安全性高的特點(diǎn)。變頻供水設(shè)備采用軟啟停技術(shù),可以限制電機(jī)啟動(dòng)電流,避免沖擊電網(wǎng),減小電機(jī)與水泵的磨損,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。還可根據(jù)需要在變頻器中設(shè)定保護(hù)性參數(shù),保障整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)于提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等,都有顯著的效果。卷煙生產(chǎn)車(chē)間的空調(diào)是以滿(mǎn)足卷煙生產(chǎn)工藝要求和改善生產(chǎn)人員的工作條件為目的的,中央空調(diào)機(jī)組的能耗占企業(yè)總能耗的10%左右,空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷設(shè)計(jì)是按照最大制冷量計(jì)算的,但需要最大制冷的時(shí)間并不多,其余時(shí)間都是低負(fù)荷運(yùn)行?？照{(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)多采用調(diào)節(jié)閥,負(fù)荷雖然降低但能耗卻未減少,因此空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造最有效的方法就是使用變頻調(diào)節(jié)負(fù)荷。在鍋爐的給水、鼓風(fēng)、引風(fēng)控制中使用變頻器也是成熟的節(jié)能技術(shù)。實(shí)踐證明采用變頻調(diào)速技術(shù),不僅節(jié)約能源,降低維修費(fèi)用,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,減輕電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊,而且便于對(duì)鍋爐運(yùn)行操作進(jìn)行微機(jī)控制,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。1.2主電源的節(jié)能1.2.1增加鍋爐工作壓力對(duì)于煙草生產(chǎn)而言,對(duì)蒸汽的質(zhì)量要求主要是壓力穩(wěn)定。卷煙制絲生產(chǎn)用汽的頻繁波動(dòng)和鍋爐負(fù)荷調(diào)整的滯后是造成蒸汽壓力不穩(wěn)定的主要原因,消除蒸汽壓力不穩(wěn)定的有效辦法是安裝蒸汽蓄熱器。蒸汽蓄熱器作為一種成熟的技術(shù),運(yùn)行簡(jiǎn)便而可靠。蒸汽蓄熱器如同熱能的吞吐倉(cāng)庫(kù),當(dāng)外界用汽負(fù)荷低,鍋爐供汽有余量時(shí),就將熱能儲(chǔ)蓄于蓄熱器,在負(fù)荷高峰,鍋爐供汽不足時(shí),蓄熱器就釋放所蓄熱能以補(bǔ)不足。這樣就使鍋爐負(fù)荷不必跟隨用汽負(fù)荷的波動(dòng)而變動(dòng),在穩(wěn)定的燃燒工況下取得最佳的運(yùn)行熱效率。在用汽負(fù)荷波動(dòng)的供汽系統(tǒng)中裝設(shè)蒸汽蓄熱器,一般可取得如下效果:(1)節(jié)能。采用蒸汽蓄熱器后,用汽負(fù)荷的波動(dòng)部分可由蓄熱器調(diào)節(jié),鍋爐可基本上保持在穩(wěn)定的工況下經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。一般可使鍋爐效率提高5%~15%;(2)增大鍋爐容量。1臺(tái)10t/h鍋爐,如果再裝蓄熱器,可滿(mǎn)足10~15t/h高峰負(fù)荷的要求;(3)保證蒸汽壓力、穩(wěn)定產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。制絲質(zhì)量與生產(chǎn)過(guò)程中所需蒸汽壓力有密切關(guān)系,采用蒸汽蓄熱器后,在用汽負(fù)荷發(fā)生急劇波動(dòng)時(shí),仍能供應(yīng)壓力穩(wěn)定的蒸汽,使生產(chǎn)順利進(jìn)行,保證制絲質(zhì)量;(4)減輕司爐工的勞動(dòng)強(qiáng)度。裝設(shè)蓄熱器后,鍋爐基本上在穩(wěn)定工況下運(yùn)行,不需隨用汽波動(dòng)調(diào)整鍋爐負(fù)荷,司爐工的勞動(dòng)強(qiáng)度顯然可以減輕。此外,在用汽量很少的一段時(shí)間中,如深夜、假日等,可以停止鍋爐運(yùn)行,所需的少量蒸汽可由蓄熱器供應(yīng)。當(dāng)鍋爐發(fā)生故障而停爐搶修時(shí),蓄熱器仍可維持一段時(shí)間,為采取應(yīng)急措施提供充裕的時(shí)間,減少生產(chǎn)上的損失;(5)減少鍋爐故障、延長(zhǎng)鍋爐壽命。采用蓄熱器后,鍋爐燃燒穩(wěn)定,爐內(nèi)溫度變化少,汽壓穩(wěn)定,因而減少鍋爐發(fā)生故障的可能性,使鍋爐壽命延長(zhǎng),維修費(fèi)用減少。蓄熱器的使用受一定條件限制,蒸汽蓄熱器的工作壓力受鍋爐壓力限制,因而,如果鍋爐額定工作壓力與用汽壓力之間的壓差很大,則蓄熱器單位體積所產(chǎn)生的蒸汽量就多,使用蓄熱器的經(jīng)濟(jì)性高,相反,如果兩者壓差較小,就必須使用較大的蓄熱器,經(jīng)濟(jì)價(jià)值就不大。一般情況下,鍋爐額定工作壓力比工藝設(shè)備的用汽壓力大0.3MPa,較適于使用蓄熱器。煙草企業(yè)鍋爐供汽壓力一般為1.1MPa,不少企業(yè)選用額定工作壓力為1.27MPa的鍋爐,這樣就沒(méi)有加裝蒸汽蓄熱器的余地。近幾年,煙草行業(yè)掀起新一輪的技術(shù)改造,在此,筆者建議新裝鍋爐的選型一定要考慮安裝蒸汽蓄熱器的壓力空間,昆明卷煙廠(chǎng)新裝鍋爐的額定壓力為1.67MPa,并安裝蒸汽蓄熱器。1.2.2成熟的節(jié)能技術(shù)分層給煤燃燒技術(shù)是“十五”期間鏈條工業(yè)鍋爐推廣使用的一項(xiàng)較為成熟的節(jié)能技術(shù)。分層給煤燃燒技術(shù)使進(jìn)入鍋爐的煤層分布平整、均勻、便于燃燒,從而改善了鍋爐燃燒狀況,提高了爐膛溫度,提高鍋爐出力和熱效率,減少煤炭不完全燃燒熱損失,節(jié)能效果明顯。1.2.3適應(yīng)性改造措施鍋爐的爐型設(shè)計(jì)根據(jù)煤種而不同,但分類(lèi)較粗,對(duì)燃煤的地區(qū)差異和鍋爐使用的海拔差異考慮不足,不同地區(qū)鍋爐運(yùn)行狀況也不一樣,對(duì)運(yùn)行不理想的鍋爐進(jìn)行適應(yīng)性改造尤為重要。在改造之前需對(duì)鍋爐進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)評(píng),云南地區(qū)由于海拔影響,鍋爐燃燒不如低海拔地區(qū),對(duì)爐拱進(jìn)行改造改善燃燒的較好的方法,一般有壓低前拱、延長(zhǎng)后拱、增加中拱等幾種方法,采用何種方法應(yīng)視具體情況而定。另外,如對(duì)爐排密封、配風(fēng)、爐墻保溫等環(huán)節(jié)進(jìn)行改造都能改善鍋爐運(yùn)行狀況。紅云集團(tuán)原昆明卷煙廠(chǎng)在鍋爐節(jié)能改造實(shí)踐中對(duì)上述幾種方法均有采用,取得了很好的節(jié)能效果,卷煙生產(chǎn)耗煤由原來(lái)4kg標(biāo)煤/萬(wàn)支降至1.9kg標(biāo)煤/萬(wàn)支以下。1.2.4回收鍋爐余熱將制絲生產(chǎn)、中央空調(diào)系統(tǒng)使用后的廢蒸汽經(jīng)汽水分離后回收到鍋爐,既節(jié)水又節(jié)能。昆明卷煙廠(chǎng)僅冷凝水回收每年節(jié)約近2000t原煤。冷凝水回收管道、回收水箱須注意用材,以保持廢汽、水的品質(zhì)。1.3分液節(jié)能制空調(diào)系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)控制上可根據(jù)企業(yè)特點(diǎn)對(duì)控制軟件作調(diào)整,進(jìn)行多工況分區(qū)節(jié)能控制,其目的是保證空調(diào)系統(tǒng)能根據(jù)室外氣象條件的變化分區(qū)進(jìn)行節(jié)能控制。在過(guò)渡季節(jié)充分利用室外新風(fēng)的冷卻能力,推遲和減少冷水機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間,在運(yùn)行過(guò)程避免冷熱抵消,降低運(yùn)行消耗。中央空調(diào)系統(tǒng)改造后節(jié)電率可達(dá)30%。1.4設(shè)置軟水回收利用現(xiàn)在煙草企業(yè)空壓系統(tǒng)多采用較為先進(jìn)的螺桿式空壓機(jī)。螺桿式空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)冷卻水的出口溫度可達(dá)70℃以上,回收這部分熱能很有必要,比較好的方法是將鍋爐水處理系統(tǒng)處理好的軟水先用于冷卻空壓機(jī),然后再進(jìn)鍋爐,既回收了空壓機(jī)冷卻水余熱,又改善了空壓機(jī)冷卻水水質(zhì),而且改造投資很小,技術(shù)簡(jiǎn)單。必須注意一點(diǎn),在技術(shù)論證時(shí)應(yīng)考慮空壓機(jī)的冷卻水用量和鍋爐用水量是否匹配,如果空壓機(jī)的冷卻水量較大,還應(yīng)考慮其他的回收用途。2列2.1生產(chǎn)廢水的主要特征煙草生產(chǎn)企業(yè)的廢水主要有卷煙生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水和廠(chǎng)區(qū)內(nèi)生活廢水。其中,生產(chǎn)廢水中含有大量細(xì)小懸浮物、木質(zhì)素、煙堿、糖類(lèi)物質(zhì)、少量的膠體、芳香類(lèi)等物質(zhì)。因此,生產(chǎn)廢水具有污染物濃度和色度高、成分復(fù)雜等特點(diǎn)。目前使用較廣的污水處理方法有3種,特點(diǎn)比較見(jiàn)表1。3種工藝在煙草行業(yè)均有使用,各個(gè)企業(yè)根據(jù)自身情況因地制宜選擇適合的污水處理工藝,昆明卷煙廠(chǎng)使用的是生物接觸氧化處理工藝。2.2脫硫廢水的預(yù)處理隨著新型除塵器不斷被使用,使鍋爐煙塵的除塵效率達(dá)到95%以上,煙塵中固型物達(dá)標(biāo)排放已不成問(wèn)題。但對(duì)煙塵中導(dǎo)致酸雨形成、嚴(yán)重破壞大氣環(huán)境的二氧化硫的控制仍被忽略。我國(guó)對(duì)煙氣脫硫技術(shù)研究起步較晚,目前尚不成熟,工業(yè)鍋爐煙氣脫硫設(shè)備技術(shù)不完善,多是依據(jù)理論對(duì)原有除塵器進(jìn)行改造,加裝脫硫設(shè)施,在使用中不斷完善,但仍然被不少缺陷(如設(shè)備的腐蝕、管道結(jié)垢堵塞、廢水二次污染等)所困擾。因此,對(duì)脫硫設(shè)備的選型及運(yùn)行維護(hù)是值得深入研究的課題。3煤炭企業(yè)利用余熱發(fā)電技術(shù)回收煤水、除塵濕風(fēng)隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作的日益重視,各種節(jié)能減排新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備層出不窮。煙草企業(yè)有資金優(yōu)勢(shì),對(duì)新技術(shù)的推廣應(yīng)用比較快。上述節(jié)能減排的思路在昆明卷煙廠(chǎng)有的已經(jīng)推行,效果明顯,如分層給煤,變頻器應(yīng)用,冷凝水回收,污水處理(我廠(chǎng)污水處理后的中水全部回用于綠化,每年節(jié)約15萬(wàn)t自來(lái)水)等;有的