【知识科普】定型机的能源管理，您了解过了吗？

发布时间：2023-06-13 15:06:55

定型机是印染厂的重要能耗设备，其中加热耗能又是定型机的最主要的能源消耗。分析能源耗用的效率，检查热能的主要损失途径，查找原因，落

定型机是印染厂的重要能耗设备，其中加热耗能又是定型机的最主要的能源消耗。分析能源耗用的效率，检查热能的主要损失途径，查找原因，落实改进措施，顺利地推进节能降耗工作。

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定型机热能利用率分析

1.1 定型机热能耗用的过程

某公司共有 4 台定型机，93-029E(1 号机)和 K96037(2 号机)由日本和歌山铁工制造，分别由两台原产于日本的导热油炉供热;MONFONGS 8F TWIN AIR (3 号机)为立信门富士生产，由台湾产导热油炉供热;LMH711-160(4 号机)为昭阳二纺机 1988 年的产品，原使用蒸汽加热，后来改为导热油炉加热。

油锅炉燃烧 0 号柴油加热导热油，循环泵将加热后的导热油泵送到定型机。每台定型机有5 ～10 节烘箱，每节烘箱中有一个加热室，其中装有翅片式散热器，导热油携带的热量经散热器传给空气，热空气经循环风机送入喷嘴，吹到布面上，蒸发布面上的水分，加热织物达到工艺所需温度。带有水分的空气再回到加热室，其中一部分被排风机送出室外，带走部分水分、挥发的化学助剂、少量花绒，其余热风在烘箱中继续参与循环，同时补充一部分新鲜空气。导热油从散热器流出，回到锅炉加热，完成循环。

1.2 热能利用率

定型机总的热能利用率(η)定义为用于织物烘干和升到工艺温度所消耗的热量占柴油在锅炉中燃烧所产生的总热量的百分比。

Q 总热量为柴油燃烧理论上产生的热量(Q 柴油 )和烘箱中循环风机的风叶在驱动热空气循环时部分动能转换成的热能(Q 风叶 )之和。

因 Q 风叶难以测算且所占比例很小，在此忽略不计。因此:

式中:

1.3 主要热损失因素

分析发现，首要的问题是有效能耗太低，只占1/4，近3/4 的能源未被利用。找出能源的浪费渠道，采取必要措施减少能源空耗，提高能源的有效利用率是节能的关键。公司的 3 台主力定型机设备精度较高，密封状况好，拉幅烘箱基本上没有漏风现象，机台烘箱侧表面温度普遍低于 40 ℃，接缝处也小于 60 ℃，保温状态良好，表面散热损失很小。锐创团队通过节能评价（线上多功能一体式测评工具），帮助更多用能企业找到热损失因素。

顶部的密封稍差，局部有轻微漏风，表面温度也比较高，局部超过 60 ℃。锅炉房部分管道、法兰没有保温，有热量散失。从导热油总管接到每一节烘箱均有法兰和控制温度的自动调节三通阀，未对这些阀门和法兰保温。导热油炉的热效率比较高，烟气温度为 250 ～ 320 ℃ (点火时的温度)，从烟气中排出的热量和柴油燃烧不充分的损失约占15% ～25%。拉幅烘箱进布和出布口有夹层，夹层与单独的排风机连接，还有活动的挡风帘子，烘箱内处于微负压状态，所以基本上没有热风从拉幅烘箱的进布口和出布口吹出。

主排风机可以变频调速，排风管上也有风门可以调节开启度。循环风机从装有翅片式散热器的加热室吸入热风，热风经喷风嘴吹到布面上，再透过筛网过滤，清除从布面上吹落的花绒，回到加热室。部分热风带着从织物上蒸发的水气和其他挥发性物质，由排风机抽出，从烟道排到室外。烘箱侧面有很小的进风口，可以少量补充新鲜空气，进风口大小还可调节，用薄纸吸附试验发现吸入空气的速度较慢，从而判断进风量比较少。导热油炉燃烧柴油产生的热量被锅炉环管中的导热油吸收，由循环泵送到拉幅烘箱的热交换器中，空气经热交换器加热后由循环风机抽出，再经喷嘴吹到布面上，将热量传递给织物。

造成热损失最大的可能因素是定型机烘箱的排风过程。从烘房烟囱中排出的高温废气中，只有一部分是水蒸气，其余为热空气。排风机的风量可通过风机转速和排风管上的风门调节，当排风量超过水蒸气体积时，多出部分就是热空气。如风机速度设定过快或风门开启过大时，将排出大量热空气，带走热量。

第二个因素是工艺制定过于保守，织物被过度加热。如烘干工序，织物到第二节烘箱已基本干燥，其余 8 节烘箱的加热基本不起作用，织物被加热到 150 ℃ 以上，被过度烘燥，含水率降低到接近于零，远远低于自然回潮率。过度加热的热损失还包括强制纤维脱水的耗能，后部的几个烘箱处于无效加热状态，排出的废气基本上都是干热的空气，带走大量热量。

从油锅炉到定型机的烘箱，长达数十米的导热油管道，包括法兰、阀门都是处于高温状态，存在散热损失，消耗了约 3% ～ 5% 的热量，也是一个热损耗的因素。

油锅炉本身的能量损失也不能忽视，通常油锅炉的热效率约为75% ～ 90%。热损失包括燃烧不完全、烟气热损失、炉体散热和热辐射、导热油管、阀门、膨胀管和膨胀槽的散热损失和点火前后吹风扫炉带走的热量。油炉工作温度设定不当也会影响油炉的热效率，加大损失。过高的温度不仅会增加管道的热散失，而且会导致导热油裂解炭化，引起油管内结焦，进一步降低换热效率。按照常规做法，导热油炉有较多的部位是不保温的，所有的法兰通常都是裸露的，散失的热量相当可观。

还有升温过程的热能消耗、降温过程的导热油余热损失。每次开台前导热油要从常温升到工艺温度，参与循环的导热油约有 2 ～3 t，需要吸收大量的热量，每次升温需要消耗 120 ～ 160 L 柴油，常规油炉停炉与定型机停台同步，余热没有被利用。

中途换品种清洁时，机台也会因自然散热而损失能源，有时操作工会图操作方便，保持油炉继续加热、定型机仍处在正常排风状态而空耗能源。目前生产越来越趋向于小批量多品种，品种更换非常频繁，8 h 的上班时间中，定额班产只能以 7 h 计算，因为考虑中途平均有 1 h 左右的换品种时间。这段时间机台基本处于能源无效损耗状态，损耗大小取决于操作工是否控制和控制的程度。

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结论

节能减排是关系企业成本控制，进而影响企业竞争力和生存能力的重要工作。发动群众、依靠群众，全面推进节能管理措施和实行技术改造，可以实现能源耗用的连续下降，节约大量的能源成本。此项工作也值得管理人员重视。管理上的重视是推进节能工作的关键因素之一，我们的经验是从上到下推动，从总经理开始，层层推进，做通各级管理人员乃至操作工的思想工作，一起分析原因，想出点子，尝试措施，试验成功后推广实施。每年适当提高考核指标，同时落实新的措施，真正做到有促动、有实惠。定型机是耗能大的机台，平均能源利用率较低，有较大的节约空间，可以作为印染厂实施能源控制的突破口，容易成功降耗。利用降耗的节约反过来再支持员工收入的提高和设备改造，可以相互促进，良性循环。

在节能降耗尝试和运行过程中，不可避免地要付出部分代价，如偶然的质量下降、高湿度酸性废气对设备的腐蚀等，但相对于每年节约的高达数百万元的费用而言，这些代价是值得的。