【正文】 吸收液以企業(yè)生產(chǎn)的堿性廢水取代常規(guī)的石灰石漿液，堿性廢水 pH 值在 9~13 之間，廢水用量為40m3/h，從廢水池內(nèi)用泵送至吸收塔內(nèi)，反應(yīng)后的含 SO4中性廢水再返回廢水池內(nèi)，減少了中和處理的酸液。 生產(chǎn)照明：生產(chǎn)廠房內(nèi)的照明采用混光燈，如汞燈、鈉燈聯(lián)合照明，作業(yè)面照度不低于 300Lx。鍋爐房內(nèi)設(shè) 10t/h 蒸汽鍋爐 3 臺，總供汽能力為 30t/h 蒸汽。廠區(qū)供水主干管管徑 DN200。 廠區(qū)布臵功能分 區(qū)明確，簡潔整齊，道路系統(tǒng)順暢，環(huán)狀布臵便于消防和運(yùn)輸。 （ 9） 采用高效旋流余熱回收裝臵，近一步降低排放煙氣溫度，煙氣進(jìn)入沖擊式脫硫裝臵后，更利于對二氧化硫的吸收提高脫硫效率，同時煙氣溫度降低、體積流量減小，降低了引風(fēng)機(jī)的軸功率輸出，節(jié)省電能。即本方案以廢水作為煙氣脫硫的吸收液，同時又以煙氣中的 SO2中和了堿性廢水，從真正意義上達(dá)到以廢治廢目的。爐膛負(fù)壓的變化，反映了引風(fēng)機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量不相適應(yīng)。 ? 當(dāng)按下 “ 自動 ” 按鈕（鍵）后，系統(tǒng)進(jìn)入自動控制操作方式。系統(tǒng)采用分級分層模式，只要系統(tǒng)一上電，即使上位機(jī)出 現(xiàn)故障， PLC 控制系統(tǒng)仍可繼續(xù)運(yùn)行，不影響鍋爐正常工作。 ②控制系統(tǒng)下位機(jī)手動運(yùn)行方 式：在操作臺上可以手動無級調(diào)節(jié)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)風(fēng)量、引風(fēng)風(fēng)量、補(bǔ)水量 ， PLC處于開環(huán)運(yùn)行方式。管內(nèi)介子因旋流摩擦阻力提高部分小于管內(nèi)介子動能利用率的提高，兩者綜合，當(dāng)常規(guī)管或換熱單元相比總的阻損害有所降低，使換熱單元高效低阻。顆粒群中沒有燃盡的碳粒會重新二次燃燒放出熱能，已經(jīng)燃盡的顆粒會附爐渣一起排出爐外。 氣化湍流燃燒裝臵工藝流程圖參見圖 2。 節(jié)能效益 1）鍋爐系統(tǒng)原始參數(shù) ? 系統(tǒng)無空氣預(yù)熱器，排煙溫度大于 160℃。從上數(shù)據(jù)中可知省煤器的換熱面積在總的換熱面積中占有較大比例，鍋爐所用省煤器回收 部分熱能，但鍋爐排煙溫度仍然大于 150℃，排煙熱損失 Q2 較大。鍋爐燃料燃燒后的爐渣在爐排后端落入地下渣坑，由鏈條除渣機(jī)將渣坑水封中 的濕渣輸送至鍋爐旁側(cè)，爐渣人工裝車定期外運(yùn)。 2020 年上半年，全國萬元工業(yè)增加值能耗下降了 %，而紡織 僅下降了 %。從 2020 年到 2020 年，印染 6 大類的產(chǎn)品出口數(shù)量從 38 億米增加到 億米，平均增速達(dá)82%；出口金額從 28 億美元增加到 億美元；印染 規(guī)模 企業(yè)的戶數(shù)從 858 家增加到 1778 家；印染布的產(chǎn)量從 158 億米增加到 360 億米，平均增速達(dá) %；銷售收入 從 513億元增加到 1345億元，平均增長 %；印染產(chǎn)品的出口交易值從 242 億元增加到 457 億元； 2020 年全行業(yè)利潤達(dá)到 億元。企業(yè)性質(zhì)為股份制，現(xiàn)有股東 3 人，其中自然人陳廣義占 66%的股份，為企業(yè)法定代表人，自然人鐘啟艷占 17%，自然人陳晨占 17%。 據(jù)此 企業(yè) 提出了 鍋爐系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保專項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目 。 2020 年是“十一五”規(guī)劃的第一年，自“十一五”規(guī)劃綱要提出節(jié)能的目標(biāo)以后，各方面做了很多工作。 （ 4）項(xiàng)目生產(chǎn)綱領(lǐng) 和節(jié)能 、環(huán)保 效益 改造后 ，企業(yè) 印染 能力 仍 維持 5000 萬米 不變 。 1998 年企業(yè)獲得紡織品自營進(jìn)出口權(quán)， 2020 年 通過 了 IS09001： 2020質(zhì)量管理體系認(rèn)證。 環(huán)保指標(biāo)：單位產(chǎn)值的污水排放量比 2020 年降低 22%?？偣?jié)煤潛力約 7000萬噸 /年。鼓風(fēng)機(jī)配電機(jī)功率為 15KW。鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、補(bǔ)水泵采用工頻配電控制，爐排采用電磁調(diào)速電機(jī)拖動。 2）旋流高效熱能回收技術(shù)。 ③ 燃料煤在燃燒室燃燒時，首先是煤的熱解揮發(fā)分析出：最后剩下由很多晶粒組成的焦炭。從爐窯排出的高溫?zé)煔饨?jīng)過換熱裝臵換熱管外側(cè)時，被換熱管內(nèi)被加熱介子（空氣或水），在管內(nèi)旋流組件的作用下，以旋流貼壁的流型流經(jīng)換熱管束，吸收熱能被加熱，通過管道再送入爐內(nèi)參加燃燒，熱能被有效回收利用，節(jié)能降耗。整體控制系統(tǒng)采用常規(guī)控制與智能控制并存方案。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的 70%時 ， 電機(jī)的輸出功率僅為額定功率的 %，節(jié)電率達(dá)到 %。這些數(shù)據(jù)主要包括鍋爐的溫度、壓力、流量等。 圖 6燃燒控制系統(tǒng)的原理圖 燃燒控制系統(tǒng)的主要功能 ? 鍋爐的蒸汽壓力，始終保持在設(shè)定值附近。以保證汽化劑汽包液位平衡。 （ 4） 本發(fā)明技術(shù)既適用于舊鍋爐燃燒系統(tǒng)改造，也適用于新建鍋爐房。本章節(jié)僅簡單描述。內(nèi)設(shè) 300 萬 Kcal/h 導(dǎo)熱油鍋爐 2 臺， 160 萬 Kcal/h 鍋爐 1 臺。廠區(qū)排水管道為暗溝。變壓器室內(nèi)設(shè)有 4 臺變壓器，其中 1000kVA 變壓器 2 臺， 630kVA 變壓器 2 臺。 （ 2）涂層工藝廢氣治理措施 涂層工藝所用化工原料為含二甲苯物質(zhì)，在工藝加熱時會有單體二甲苯溢出。 為防止機(jī)械傷害及墜落、碰撞事故的發(fā)生，在設(shè)備的可動部件設(shè)臵必要的安全防護(hù)網(wǎng)罩；在生產(chǎn)場所的梯子、平臺及高處通道均設(shè)臵安全欄桿；在 地溝口、水井口設(shè)臵蓋板；在有危險的吊裝口、安裝孔等處設(shè)臵安全圍欄；在有危險的場所設(shè)臵相應(yīng)的安全標(biāo)志及事故照明設(shè)。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有污水處理站一座，日處理能力為 4000 噸，可以滿足產(chǎn)生廢水量的處理需要，并留有一定余量。 （ 2）供電方案 廠區(qū)內(nèi)設(shè)有變電所一座 ， 為全廠供電。 廠區(qū)內(nèi)設(shè)有完善的排水系統(tǒng)。內(nèi)設(shè) 10t/h 蒸汽鍋爐 3 臺。 總平面布臵 本次改造在現(xiàn)有廠區(qū)進(jìn)行，主要是利用現(xiàn)有條件和設(shè)施，以達(dá)到節(jié)能 減排降耗的目標(biāo)。 （ 3） 燃煤熱解氣化湍流燃燒，變?nèi)济汗腆w過氧直接燃燒為燃煤饋氧還原氣化氣體燃燒，燃燒效率增高，節(jié)煤效果顯著平均節(jié)煤率大于20%。 液位自動控制的主信號為液位壓 差變送器輸出信號。 鍋爐燃燒過程自動控制的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)負(fù)荷的需要，同 時還要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。另一方面分別對鼓、引風(fēng)機(jī)、爐排電機(jī)等進(jìn)行啟?？刂坪碗姍C(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定。 （ 4）變頻器的節(jié)能作用 根據(jù)流體力學(xué)和風(fēng)機(jī)、泵的工作模型，電機(jī)在不同情況下的轉(zhuǎn)速比與輔機(jī)的流量比、揚(yáng)程比、輸出功率比有一定的關(guān)系。該系統(tǒng)除了可對鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測及燃燒控制外 ， 還采用了最佳風(fēng)煤比自學(xué)習(xí)系統(tǒng)和風(fēng)煤比在 線自尋優(yōu)策略 ， 維持鍋爐在最佳工況狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。高溫?zé)煔饨?jīng)高效旋流煙氣余熱回收裝臵傳質(zhì)換熱后，放出熱能、降低溫度進(jìn)入沖擊式脫硫裝臵后，更利于煙氣中二氧化硫的吸收，提高脫硫效率，而放出的熱能被新風(fēng)吸收降低了排煙熱損失 Q2，升溫后的新風(fēng)送入爐膛后，更利于燃煤燃燒?；鹧鏌彷椥再|(zhì)主要與介質(zhì)的吸收和散射能力有關(guān)，在燃燒室中輻射介子主要是氣相、顆粒相、非發(fā)光和發(fā)光顆粒。 主要設(shè)計(jì)指標(biāo) 序號 項(xiàng) 目 單位 數(shù)值 備注 1 鍋爐耗煤量 t/h 單臺，均值 2 鍋爐耗電量 Kwh 329868 單臺，均值 3 鍋爐煙氣量 m3/h 29100 單臺，均值 4 排煙溫度 ℃ 90 5 SO2排放量 mg/Nm3 544 6 脫硫率 % 85 工藝 改造 方案 節(jié)能工藝 改造 方案 本方案 將采用三項(xiàng)節(jié)能改造技術(shù)。保證其值與燃煤燃燒時所需要最佳匹配的氧氣量一致。鍋爐、導(dǎo)油爐的引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)未設(shè)變頻裝臵。我國在用工業(yè)鍋爐單臺平均容量為 蒸噸 /小時，其中 2～ 10 蒸噸 /小時的鍋爐占 75%。 紡織行業(yè)節(jié)能形勢 根據(jù)發(fā)改委編制的 《紡織工業(yè)“十一五”發(fā)展綱要》 ， “十一五” 我國 紡織工業(yè) 要達(dá)到以下 節(jié)能降耗指標(biāo)： 節(jié)能指標(biāo)：噸纖維耗電量比 2020 年降低 10%。 整體達(dá)到九十年代 末國際先進(jìn)水平。 廠房及公用設(shè)施等利用現(xiàn)有條件。因此在我國的《十一五規(guī)劃綱要》提出：“到 2020 年實(shí)現(xiàn)人均國內(nèi)生產(chǎn)總值比 2020 年翻一番；資源利用效率顯著提高，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低 20%左右。 受 海城市海豐印染有限公司 的委托，遼寧建設(shè)咨詢公司為其編制本項(xiàng)目可行性研究報告。 企業(yè) 現(xiàn) 有員工 500 人， 其中 工程技術(shù)人員 45 人。 2020 年我國印染企業(yè)的虧損減少，就業(yè)增加，規(guī)模以上印染企業(yè)戶數(shù) 達(dá) 1948 家，同比增加 %；虧損戶數(shù) 348 家，虧損面達(dá)到 %； 虧損總額為 億元，同比下降 %；就業(yè)人數(shù) 萬人，同比增加 %；規(guī)模以上印染企業(yè)工業(yè) 產(chǎn)量 億米， 總產(chǎn)值 億元，同比增長 %；銷售收入 億元，同比增長 %；出口交貨值 億元，同比增長 %；利潤總額 億元，同比增長 %。紡織印染節(jié)能減排面臨越來越嚴(yán)峻的 形勢。另一臺鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)省煤器換熱降溫后，進(jìn)入水膜式除塵器凈化后由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙道送入煙囪高空排放。 固體未完全燃燒熱損失（ ）灰渣物理熱損失（ ）散熱損失（ ）排煙熱損失（ ）氣體未完全燃燒熱損失（ ）鍋爐有效利用的熱量（ ）輸入鍋爐的熱量（ ）1 鏈 條爐排 2 爐 膛 3 水冷壁 4 下 降管 5 鍋 筒 6 凝渣管 7 過 熱器 8 省 煤器 9 空氣預(yù)熱器 10 煙 囪 11 預(yù) 熱空氣的循環(huán)熱流、大大η = △ η = η η =≤ 圖 1鍋爐熱平衡圖 綜上分析，造成鍋爐系統(tǒng)熱效率降低的主要原因是固體燃燒熱損失Q4 和排煙熱損 Q2 較大。 3） 節(jié)能量 計(jì)算 現(xiàn)對廠內(nèi)六臺鍋爐平均參數(shù)進(jìn)行 計(jì)算 ?；鹧娈a(chǎn)生“褶皺”后在波峰處氣流速度下降，壓力升高，向波谷方向壓縮，而波谷的流速加快，壓力下降 （見圖 3）。根據(jù)化學(xué)動力學(xué)的新理論，這些具有富裕能量的顆粒分子與爐膛內(nèi)普通分子相碰撞的時候，即將其多余的能量轉(zhuǎn)移給普通分子而使其活化，或者與其發(fā)生反應(yīng)。同時管壁介子流速的使用壽命，降低了換熱單元的材質(zhì)的耐熱性能要求，產(chǎn)品成本降低。 ④自動控制系統(tǒng)全面投入的運(yùn)行方式：上位機(jī)投入閉環(huán)運(yùn)行方式 ，高級控制策略投入使用 ， 整個控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行 ， 保持系統(tǒng)運(yùn)行在最佳工況。 原有人工控制系統(tǒng)均予保留，一旦計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可手動轉(zhuǎn)為原有控制系統(tǒng)。 ? 當(dāng)按下 “ 壓火 ” 按鈕（鍵）后，首先爐排電機(jī)停止運(yùn)行，然后鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降到最低 （可設(shè)定），經(jīng)延時（可設(shè)定）后，引風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 也降到最低（可設(shè)定）。負(fù)壓過大，增加引風(fēng)機(jī)的電耗和煙氣帶走的熱量損失。 （ 3）自動化控制 因?yàn)楣S內(nèi)廢水 PH在 9～ 13 范圍內(nèi)波動，為確保吸收塔的設(shè)計(jì)能力、減少水泵的無用功，控制采用 PID 控制理論設(shè)計(jì)，即通過改變水 泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié) 系統(tǒng)出口 PH 值，使 PH 值保持在設(shè)定 PH值范圍內(nèi)。 本方案具有明顯的節(jié)能、降耗、減污、增效綜合效果，具有環(huán)保和經(jīng)濟(jì)雙重 效益。因本次改造在現(xiàn)有廠房內(nèi)進(jìn)行，其它道路、排水系統(tǒng)等維持現(xiàn)狀，不再新建。廠區(qū)消防給水管網(wǎng)成環(huán)狀布臵，消防給水管道采用焊接鋼管，直埋敷設(shè)，主干管管徑 DN150。內(nèi)設(shè) 300 萬 kcal/h 導(dǎo)熱油爐 2 臺， 160 萬 kcal/h 導(dǎo)熱油爐 1 臺，總供熱能力為 760 萬 kcal/h。 9 環(huán)境保護(hù)及勞動安全衛(wèi)生 環(huán)境保護(hù) 環(huán)境現(xiàn)狀 企業(yè)現(xiàn)有廠區(qū)位于海城市感王經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。 勞動安全衛(wèi)生 主要危害因素分析 企業(yè)目前生產(chǎn)過程中的主要危 害包括火災(zāi)爆炸事故、機(jī)械傷害事故、觸電事故、墜落及碰撞事故等各種因素。吸收塔位于鼓風(fēng)機(jī)正壓段，鼓風(fēng)機(jī)送出煙氣進(jìn)入噴射分配器以一定壓力進(jìn)入吸收液內(nèi)，形成一定高度的噴射氣泡層，充分與吸收液接觸，煙氣中含有的 SO2被吸收，脫硫效率可達(dá) 95%以上，脫硫后的煙氣經(jīng)過雙級除霧器后進(jìn)入煙囪排放到大氣中。所有用電設(shè)備金屬外殼一律接地。 供熱 （ 1）鍋爐房 企業(yè)目前在廠區(qū)內(nèi)設(shè)有兩座鍋爐房，為生產(chǎn)、生活提供熱源 。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有自備深井 3 眼，設(shè)有水泵房一座，建筑面積約 200 平方米，內(nèi)設(shè)常用水泵 3 臺，每臺供水能力 100m3/h，水壓 ，總供水能力 300m3/h。路東由北至南依次排列順序?yàn)槿菊囬g、庫房、涂層車間。 （ 7） 采用鍋爐風(fēng)煤比自尋優(yōu)自動監(jiān)測控制技術(shù)，提高鍋爐燃燒系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，減輕操作人員的勞動強(qiáng)度，保證鍋爐在最佳工況條件下運(yùn)行，節(jié)省電能。吸收塔底設(shè)有氧化裝臵，將不穩(wěn)定的 SO3氧化為穩(wěn)定的 SO4。開始運(yùn)行時，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定風(fēng)煤比，然后通過試風(fēng)使耗煤量與鼓風(fēng)量達(dá)到最佳風(fēng) 煤比，使燃煤充分燃燒。 ? 當(dāng)按下 “ 停止 ” 按鈕（鍵）后，先停鼓風(fēng)機(jī)和爐排電動機(jī)，延時（可設(shè)定）后，再停引風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)各配臵一臺交流變頻器，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的控制。 圖 5控制系統(tǒng)示意圖 （ 2）系統(tǒng)控制策略 由低到高，可分為 4種控制策略。在湍流狀態(tài)下，中心流速為平均流速的 倍。焦炭在燃燒過程中因燃燒時間較長， 故所產(chǎn)生的吸附能力和時間均較長。使?fàn)t排上燃煤熱解氣化生成大量的一氧化碳、甲烷等可燃?xì)怏w在爐內(nèi)進(jìn)行燃燒。 綜上所述，企業(yè)的鍋爐改造勢在必行。不利于其燃燒，最終造成固體不完全燃燒熱損失 Q4 增大，大量未燃盡的焦炭成份隨爐渣一起排出爐外。三臺鍋爐布臵在企業(yè)鍋爐車間。在部分生產(chǎn)工序中還消耗一些天然氣，但所占能耗比重有限。企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品水平不斷提升，工藝裝備水平及企業(yè)管理水平已躍居國內(nèi)同行業(yè)前列。 主 要