【案例】韩国三星工业预应力混凝土管桩节能改造方案|德国固尔特蒸汽发生器替代传统蒸汽锅炉升级构件养护

项目名称

韩国三星工业Samsung Industry大型管桩厂预应力混凝土管桩的低压蒸汽发生器蒸汽养护的节能技术改造。

项目目标

对现有生产线进行节能技术改造，节约PC管桩蒸汽养护成本，提高生产效率和养护成品品质。

项目详情

本案例以德国固尔特低压蒸汽发生器在韩国三星工业大型预应力混凝土电杆和管桩工厂的PC管桩蒸汽养护升级改造项目中的应用，对现有工厂进行资源整合，根据客户节能需求定制蒸汽养护方案。韩国混凝土管桩因其所掺混凝土集料的品种和数量，采用低压蒸汽发生器蒸汽养护工艺取代传统的蒸汽锅炉养护，简化了工艺和装备，提高了生产的安全性和可靠性。从成品养护效果和成本效益解决方案进行分析，按照静停、升温、恒温和降温四个必不可少的阶段进行养护，静停和较慢的升、降温对混凝土发育完整性至关重要，避免或减少了混凝土微观缺陷，提高最终强度和成品品质，并最终达到节能减耗的目的。

韩国三星工业电杆和管桩工厂项目改造之前运用传统蒸汽锅炉养护，其要求有专业操作工，专业许可证，每年的年检，高能耗等，因此额外人工费，年检费，高能耗费等造成后续使用的高额成本压力。为了降低成本，引进拥有德国核心燃烧技术的NDG低压蒸汽发生器，其非特种设备无需许可证，无需操作工，高效低能耗满足工厂的升级改造目的。

韩国三星工业总厂电杆和管桩蒸汽养护改造项目一共包含有4个分工厂（其中3个旧工厂，1个新工厂），4条生产线，每条有3-6个地下蒸汽养护窑，将传统蒸汽锅炉替换成5台固尔特NDG蒸汽发生器。

Curetec固尔特公司将所有的NDG低压蒸汽发生器均安装在工厂现有设施中，无需对现有工厂进行大改造，节约了改造成本。且无需特殊的空间位置要求，以最短的蒸汽管道以节约蒸汽能耗为标准。没有特殊锅炉房的要求且面积大小要求低，几平米即可。实现工厂现有资源最有效的整合。

蒸汽管道改造方案：Curetec固尔特为韩国三星工业工厂提供管道工程图和材料清单，客户自己制作蒸汽管道控制改造成本。仅特殊蒸汽阀由固尔特提供。

安装成功的NDG蒸汽发生器几秒内即可产生蒸汽，30秒内蒸汽温度可达350℃。在养护工艺中，静停时间、保温时间、养护温度等工艺参数是对混凝土管桩性能影响较大的因素。静停时间、升温速率、保温时间和养护温度均能对混凝土强度造成影响,其中静停时间的影响更为明显。适用于高强高性能管桩混凝土的蒸汽养护工艺，具体为混凝土成型后静停4h至6h，升温速率控制在17.5°C/h以下，养护温度不宜超过80°C，保温时间控制在7小时左右。在实际生产中，结合蒸汽发生器的智能软件历史数据记录功能，根据不同的混凝土体系和新拌混凝土状态可以对养护工艺做适当的调整。

采用PHC管桩材料体系和蒸汽节能养护工艺，所生产的管桩混凝土表面光洁、平整，桩身颜色较传统压蒸PHC桩更浅，颜色均匀性较好，外观质量较传统桩有较大提高。

据客户数据统计，韩国三星工业4个管桩改造工厂——Danach Fac，Samsung MK Fac 1，Samsung MK Fac 2，Ecotech在生产线改造完成，新生产线运行一年后对比改造前的燃气能耗成本，一共节能526325.48美金即人民币368万多元。PHC管桩只经过一次蒸汽发生器蒸汽养护，节能制备技术效果明显，一年内节约养护能耗超过50%，并得到完美的成品效果，客户满意度大大提高。

德国Curetec固尔特NDG蒸汽发生器核心节能技术分析

NDG蒸汽发生器节能的核心技术一：德国先进的直接燃烧技术。直燃式蒸汽燃烧过程是将空气和燃料引入预混燃烧室，并在他们向燃烧室移动时混合在一起。空气/燃料混合物被点燃，火焰通过燃烧室的中心燃烧下来。水通过燃烧器计量冷却，然后进入燃烧室，水在燃烧室中沿内壁上下流动，当水到达燃烧室的底板时，水被引导至较小的排气口，在此处被1400℃燃烧汽化产物。离开燃烧室后，产物经过静态混合器，此混合器确保水蒸气和燃烧产物混合更加均匀。该混合物称为直燃蒸汽。

节能分析二：启动时间短。启用无需预热出汽快，几秒出蒸汽，升温快，30秒即能达350℃高温。这意味着不需要像锅炉那样连续运行火焰，而是仅在需要蒸汽时机器才启动，而一旦温度传感器测量到足够的热量，机器便再次停止。这是该系统提供的独特技术。

节能分析三：在许多情况下，会部署NDG系统的组合，例如: 1个NDG1200和1个NDG 1800可以一起工作，可通过1个控制系统控制但独立工作，可以使用较小的机器进行较少的固化，而较大的机器或甚至同时使用来进行完全固化，这样帮助客户节省能源。基本上，可以以不同的组合提供每小时10吨或以上的蒸汽，甚至更多。

节能分析四：其先进科学的软件技术保障燃烧自动比例调节，给水自动调节，程序启停，全自动运行等技术，其搭配精确的温度传感器和自动控制阀，精准控制加热加湿，相比传统锅炉可节省至少50%的能耗。

结语：我国国内混凝土管桩的制造已经有了几十年的历史，在PC管桩和PHC管桩的生产过程中，其蒸汽养护和压蒸养护所耗能量约占管桩制造总能量的90%以上；所耗时间约占总时间的90%以上。因此，管桩的养护具有特殊意义。传统PHC管桩生产通常采用先锅炉常压蒸养后高温高压蒸养的二次养护工艺，而采用高压蒸汽养护工艺是高强高性能混凝土管桩生产的主要技术途径。在制造混凝土预制构件时，为了促进混凝土早期强度发展，提高生产效率，加快模具周转率，采用混凝土养护用燃气蒸汽发生器工艺。随着混凝土预制行业的迅速发展，蒸汽养护对混凝土性能产生重要的影响，主要集中在养护温度对混凝土强度、水化产物组成和结构的影响。通过取消传统PHC管桩中的高温高压养护工艺，而仅采用蒸汽发生器养护大幅降低PHC管桩生产的养护能耗。德国固尔特Curetec专注混凝土养护20+年以上，养护项目遍及全球，多达900条生产线建立和改造。拥有德国核心直燃式燃烧技术的NDG低压蒸汽发生器是预制管桩其他混凝土预制件养护的明智选择。