硫化機(jī)余熱回收及經(jīng)濟(jì)效益分析

王金錘 汪海燕

（杭州中策清泉實(shí)業(yè)有限公司 杭州）

中策橡膠（富陽(yáng)）有限公司主要產(chǎn)品是全鋼載重子午線(xiàn)輪胎，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)60萬(wàn)套，全鋼載重子午胎線(xiàn)輪胎生產(chǎn)中的硫化工序，使用LL-B525/4220X2型熱板式雙模輪胎定型硫化機(jī)，是輪胎生產(chǎn)中能耗高、熱量排放高的設(shè)備。

一、硫化機(jī)改造前蒸汽損耗

1.系統(tǒng)排放

以48臺(tái)LL-B525/4220 X2型硫化機(jī)投入使用，日產(chǎn)2000條輪胎的生產(chǎn)規(guī)模統(tǒng)計(jì)，每日蒸汽用量275 t，單條輪胎加工能耗137.5 kg。硫化機(jī)的外溫外壓排放凝結(jié)水的方式是疏水器排放，由凝結(jié)水管接入密閉式凝結(jié)水回收器，回收器內(nèi)壓力約0.2 MPa，溫度110℃的凝結(jié)水直接排放，見(jiàn)圖1。

圖1 車(chē)間凝結(jié)水系統(tǒng)示意圖

2.系統(tǒng)排放損耗計(jì)算

硫化機(jī)外溫蒸汽壓力為0.8 MPa，凝結(jié)水顯熱為749.27 kJ/kg，凝結(jié)水回收器壓力為0.2 MPa，凝結(jié)水顯熱為622.74 kJ/kg，汽化潛熱為2122.2 kJ/kg，則每日高溫凝結(jié)水可產(chǎn)生蒸汽率計(jì)算，見(jiàn)公式（1）。

式中SH——排放前高壓蒸汽凝結(jié)水中的顯熱（kJ/kg）

SL——排放后低壓蒸汽凝結(jié)水中的顯熱（kJ/kg）

H——低壓蒸汽的汽化潛熱（kJ/kg）

每日高溫凝結(jié)水可產(chǎn)生蒸汽量Q′的計(jì)算，見(jiàn)公式（2）。

式中Q′——每日高溫凝結(jié)水可產(chǎn)生蒸汽量，t

Q——每日用蒸汽總量，t

二、余熱回收利用方案

根據(jù)公司蒸汽使用的實(shí)際情況，分別將浴室、烘膠房和除氧補(bǔ)水工序等原使用成品汽加熱的部門(mén)改造為利用硫化機(jī)排放的閃蒸汽加熱。

1.浴室洗澡水預(yù)熱

職工浴室共有2臺(tái)8 m3的容積式換熱器，每天燒熱水3次，熱水溫度需要達(dá)到90～120℃，平均按100℃計(jì)算，則每天需要熱量的計(jì)算，見(jiàn)公式（3）。

式中Q1——浴室洗澡水預(yù)熱每天需要的熱量，kJ

n1——燒水次數(shù)，n1=3

n2——設(shè)備臺(tái)數(shù)，n2=2

熱量單位轉(zhuǎn)換系數(shù)取4.19

△t——洗澡水預(yù)熱前后溫差，℃

M——介質(zhì)質(zhì)量，kg

2.烘膠房、里程實(shí)驗(yàn)室采暖

烘膠房占地面積100 m2，要求環(huán)境溫度為50℃。里程實(shí)驗(yàn)室占地面積40 m2，要求環(huán)境溫度為50℃。采暖負(fù)荷以100 w/m2計(jì)算，則每天需要熱量的計(jì)算，見(jiàn)公式（4）。

式中Q2——烘膠房、里程實(shí)驗(yàn)室采暖每天需要的熱量，kJ

q——采暖負(fù)荷，W/m2

A——烘膠房、里程實(shí)驗(yàn)室占地面積，m2

熱量單位轉(zhuǎn)換系數(shù)取3.6

T——加熱時(shí)間，h

3.0.3 MPa罐工藝回水

0.3 MPa罐的工作溫度為88℃，每天需要補(bǔ)充30 t的軟化水。將凝結(jié)水引入0.3 MPa罐對(duì)罐內(nèi)的水進(jìn)行加熱，不僅可以有效利用凝結(jié)水熱量，還充分利用了這部分水量，減少了軟化水的使用。30 t軟化水加熱需要的熱量（以加熱到95℃計(jì)）計(jì)算，見(jiàn)公式（5）。

式中Q3——30 t軟化水需要的熱量，kJ

M——介質(zhì)質(zhì)量，kg

熱量單位轉(zhuǎn)換系數(shù)取4.19

△t——軟化水加熱前后溫差，℃

4.改造部門(mén)日總能耗的計(jì)算

改造部門(mén)日總能耗ΣQ

改造部門(mén)日總能耗換算為0.2 MPa蒸汽量的計(jì)算,見(jiàn)公式（6）。

圖2 余熱回收利用示意圖

式中G——改造部門(mén)日使用總蒸汽量，t

ΣQ——改造部門(mén)日使用總熱量，kJ

H——0.2 MPa蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg

改造部門(mén)每天需要總熱量相當(dāng)于12.06 t蒸汽，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知凝結(jié)水日閃蒸量（16.4 t）可以滿(mǎn)足這些部門(mén)的使用，改造后余熱回收利用系統(tǒng)見(jiàn)圖2，圖中調(diào)節(jié)閥的作用是給閃蒸汽定壓。

三、余熱利用經(jīng)濟(jì)效益分析

硫化機(jī)余熱利用改造投資費(fèi)用為4.9萬(wàn)元，年節(jié)約蒸汽4221 t，年省蒸汽費(fèi)用67.5萬(wàn)元。單條輪胎加工能耗降為131.5 kg/條，節(jié)能效果顯著。