包裝印刷企業在印刷生產過程中會產生揮發性有機物(VOCs)廢氣,這些VOCs廢氣如果直接排放到大氣中,會對生態環境造成嚴重影響。目前VOCs廢氣治理技術已日臻成熟,其中,多色凹印企業VOCs廢氣治理的優選技術路線為LEL減風增濃+蓄熱式熱氧化裝置(RTO)+余熱回收。筆者所在無錫愛德旺斯科技有限公司(ATI)已與眾多凹印企業合作完成VOCs廢氣綜合治理項目,在實踐中積累了豐富的經驗。本文就治理過程中余熱回收環節的體會與各位同仁分享,希望有助于企業降本增效,助推企業高質量發展。 余熱回收概述 余熱是指受歷史、技術和理念等因素局限,在已投運的工業耗能裝置中,原始設計未被合理利用的顯熱和潛熱,其包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。本文所指的余熱回收是指利用RTO設備對VOCs廢氣進行氧化分解,對所產生的高溫廢氣余熱進行再利用。 余熱回收方式及特點 熱交換是余熱回收最直接、最有效率的方法,通過換熱設備將余熱能量傳遞到相關介質并傳輸到用熱設備上,從而降低能源消耗。目前余熱回收的主要方式有氣-氣余熱回收、氣-汽余熱回收、氣-水余熱回收和氣-油余熱回收等。 01 氣-氣余熱回收 在RTO燃燒室設置高溫煙氣管道,通過熱旁通閥門直接連接到氣-氣換熱器,將RTO排出的高溫廢氣熱量傳遞給換熱器另一側的新風,使其溫度升高,并通過余熱回收風機將升溫后的新風輸送到凹印設備新風入口,降低凹印設備新風加熱能耗。氣-氣余熱回收方式,需通過實時調節管道閥門、風機頻率和熱風、冷風比例等方式,實現精準調控管道和凹印設備烘箱壓力、溫度的目標。鑒于該種余熱回收方式調控較為復雜,僅適用于長期穩定生產單一規格產品的凹印企業。 02 氣-汽余熱回收 在RTO燃燒室設置高溫煙氣管道,通過熱旁通閥門直接連接到余熱鍋爐,將RTO排出的高溫廢氣轉換為高溫蒸汽,高溫蒸汽通過蒸汽分配器輸送到相應的用熱設備。如果包裝印刷企業配有蒸汽供熱系統,當RTO燃燒室排出的高溫廢氣余熱滿足用熱設備需求時可關閉蒸汽供熱系統,當RTO燃燒室排出的高溫廢氣余熱不能滿足用熱設備需求時則需啟動蒸汽供熱系統;如果包裝印刷企業沒有配蒸汽供熱系統,RTO燃燒室排出的高溫廢氣余熱不能滿足用熱設備時,通過提高RTO燃燒室溫度來提升RTO燃燒室排出的高溫廢氣熱量,以滿足用熱設備的能耗需求。氣-汽余熱回收適用于溫度≤155℃的用熱工藝,目前廣泛應用于包裝印刷、涂布等行業。 03 氣-水余熱回收 在RTO燃燒室設置高溫煙氣管道,通過熱旁通閥門直接連接高溫熱水交換器,通過水路循環系統,用RTO燃燒室排出的高溫廢氣加熱熱水管道,將廢氣熱量轉換為85~90℃的熱水儲存在水箱中,并通過水路循環系統將熱水送到用熱設備上。氣-水余熱回收具有結構簡單和成本低的特點,該設備不屬于高溫高壓特種設備,無須進行報檢和特殊防護,受熱水水溫因素限制,適用于溫度≤80℃的用熱工藝,目前廣泛應用于凹印機色組換熱器、生活用水和取暖用水等領域。
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