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本項目通過對熱處理爐的余熱回收，將余熱用于涂裝前處理工序清洗熱水加熱。不僅節(jié)約了天然氣的消耗，降低了企業(yè)運營成本，為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益，間接降低了企業(yè)單位產(chǎn)值能耗指標(biāo)，而且減少了煙氣排放，降低了環(huán)境污染，對**、H&B均有重要意義。以**、減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為能源知道方針，加快技術(shù)創(chuàng)新步伐，促進企業(yè)高速、有效、可持續(xù)發(fā)展。

　　總體介紹

　　熱處理爐的余熱來自于燃燒所得的煙氣，此煙氣經(jīng)過熱交換器，將儲水槽的低溫水逐漸加熱，回到儲水槽，再利用熱水換熱水的熱交換器將涂裝前處理工序槽液槽里的槽液加熱到相應(yīng)需要的溫度，以取代原有槽液燃燒加熱器，既節(jié)約能源，又減少環(huán)境污染。

　　1 系統(tǒng)組成

　　1.1 工作流程

　　煙氣熱交換器→儲水槽→熱水泵→槽液熱交換器→循環(huán)泵→槽液泵→槽液槽

　　1.2 配置說明

　　煙氣熱交換器：2個

　　熱水泵：2套

　　儲水槽：2個，1個35噸，1個45噸。

　　槽液交換器：5個。

　　循環(huán)泵：5套，一開一備10臺

　　槽液泵：5套，一開一備10臺

　　控制系統(tǒng)：1套，控制柜箱體、各種高低壓電器元件，PLC，控溫儀表等。

　　其它備件：熱水管路、管件、316不銹鋼管件、管路

　　2 技術(shù)指標(biāo)

　　涂裝前處理工序5個槽液的溫度要求

　　1）熱水洗槽：40-60℃

　　2）預(yù)脫脂槽：50-80℃

　　3）脫脂槽：50-80℃

　　4）表調(diào)槽：30-50℃

　　5）鈍化槽：27-55℃

　　根據(jù)上表中溫度要求確定兩個儲水槽的溫度，35噸槽的溫度應(yīng)達(dá)到80-85℃，，45噸槽的溫度應(yīng)達(dá)到60-80℃，以達(dá)到槽液的溫度要求。

　　3 材質(zhì)選擇

　　3.1 五個槽液熱交換器材質(zhì)選擇

　　（1）五個槽液的溶液濃度和成分不同，列于下：

　　1）熱水洗槽：自來水

　　2）預(yù)脫脂槽：濃度5-10%

　　原液成分如下

　　硼酸鹽（Borate）<4g/l

　　碳酸鹽（Carbonate）<4g/l

　　磷酸鹽（Phosphate） <6g/l

　　堿（alkali） <4g/l

　　表面活性劑（surfactants） <2.5g/l

　　3）脫脂槽：成分和濃度與預(yù)脫脂槽相同。

　　4）表調(diào)槽：濃度1.5%-3%

　　原液成分（單位：g/l）

　　硫酸（Sulfate Acid） <12

　　氟化物（fluoride） <6

　　5）鈍化槽：無鉻鈍化劑，濃度1-6%

　　原液成分（單位：g/l）

　　鋯（Zirconium） <1

　　氟化物（fluoride） <1

　　有機物（organic materials） <3

　　（2）由于各槽液的成分對熱交換器的材料要求較高，五個槽液熱交換器的材質(zhì)分別為：

　　1）熱水洗槽：316L

　　2）預(yù)脫脂槽：316L

　　3）脫脂槽：316L10

　　4）表調(diào)槽：254SMO10

　　5）鈍化槽：254SMO10

　　3.2 儲水槽和槽液進行熱交換泵的材質(zhì)選擇

　　儲水槽和槽液之間進行熱交換的泵一共有20個。其中循環(huán)泵10個，槽液泵10個，

　　槽液泵要用316L特殊材質(zhì)的。

　　3.3 管路的材質(zhì)選擇

　　熱水管路用鍍鋅管，管件用瑪鋼件。槽液管路都要用316L的管子。

　　4 功能特點

　　根據(jù)各槽液的溫度、容量及每小時補充槽液的數(shù)量，需要提供給槽液加熱的熱源要源源不斷地補充這些熱量的損失，并達(dá)到一定的平衡點。

　　根據(jù)儲水槽槽液溫度的不同分為兩個儲水槽：

　　一個儲水槽的儲水量為45噸，溫度為： 60-80℃，這個儲水槽給熱水洗槽、表調(diào)槽、鈍化槽的槽液加熱。由于熱水槽每小時溢流出1000KG熱水，用水量較大，溫度波動較大，45噸儲水槽的熱水量可以滿足熱水洗槽的溫度要求，也可以滿足表調(diào)槽、鈍化槽的溫度要求，并且可使槽液槽的溫度達(dá)到均衡和穩(wěn)定。

　　另一個儲水槽的儲水量為35噸，溫度為： 80-85℃，這個儲水槽給預(yù)脫脂槽、脫脂槽的槽液加熱。因為預(yù)脫脂槽和脫脂槽的溫度穩(wěn)定性要求高，而且溫度范圍窄，因此必須保證煙氣熱交換器的出口溫度達(dá)到85℃以上，才能保證儲水槽的溫度。

　　槽液的加熱是用儲水槽的熱水經(jīng)過槽液熱交換器加熱的，槽液的熱交換器可以保證槽液的溫度，又不會將熱水和槽液混合，即達(dá)到了加熱槽液又可使槽液保持清潔的作用。因為槽液成分不同，選擇不同材質(zhì)的熱交換器，以保證熱交換器的長期使用。

　　煙氣熱交換器使煙氣對進行熱交換的水加熱，也使儲水槽循環(huán)加熱，已達(dá)到儲水槽的使用溫度。所有儲水槽、熱交換器、熱水管路、槽液管路均做保溫處理。采用自動控制系統(tǒng)，對儲水槽、煙氣熱交換器、槽液熱交換器、槽液等溫度、儲水槽的水位等進行監(jiān)控，以保證所有的槽液所需的溫度都在設(shè)定范圍內(nèi)。

　　5 經(jīng)濟效益

　　（1）改造前涂裝前處理工序5個槽液是燃燒機使用燃?xì)饧訜幔�需要一部分電能的消耗，燃燒機產(chǎn)生的熱量為163400kcal/h，共5臺燃燒機，天然氣熱值為7000 kcal/Nm3，天然氣價格3.9元/m3，按實際效率為70%計算，每小時天然氣消耗的金額為：

　　163400×5/7000×3.9×70%=318.63元

　　5臺燃燒機電能的消耗，每臺電機功率0.55KW，電的價格0.6元/kwh，按實際效率為70%計算，每小時電消耗的金額為：

　　0.55×5×0.6×70%=1.16元

　　（2） 改造后涂裝前處理工序5個槽液是通過煙氣熱交換器加熱，不需要天然氣的消耗，煙氣熱交換器中，泵的功率為75KW，電的價格0.6元/kwh，按實際效率為70%計算，每小時電消耗的金額為：75×0.6×70%=31.50元

　　（3）每年產(chǎn)生的效益

　　涂裝前處理工序為連續(xù)生產(chǎn)工序，改造前使用天然氣加熱，需要一部分電能；改造后不需要天然氣加熱，但需要電能，按每天24小時，每月30天，一年12個月計算，一年可節(jié)約資金：

　　（318.63+1.16-31.50）×24×30×12=2490825.60元

　　6 結(jié)束語

　　熱處理爐余熱回收利用改造項目為**工程，通過設(shè)置余熱回收裝置、改造工藝設(shè)備，對熱處理爐排煙道的余熱進行回收，對涂裝前處理工序的槽液進行加熱。本項目回收余熱用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不僅可以減少熱能散失，提高能源利用率，節(jié)約大量能源，從而降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，還可以降低環(huán)境污染，為企業(yè)帶來良好的社會效益。