瓦楞紙板生產節能的重要途徑
2009-01-31 00:00 來源:中國環保聯盟 責編:覃麗妮
眾所周知,蒸汽冷凝水(Condensate)的回收再使用,其回收之效益極高,乃是節約能源的最為有效的途徑之一;尤其是紙包裝行業所使用的蒸汽,其熱焓質極高,或未能善加復舊用,任其散至大氣,這些能源的浪費都是顯而易見的,實在不容忽視。
然而,目前業界采用蒸汽冷凝水回收再使用的方法有很多種,現就根據二十多年來從事本專業領域的經驗,針對目前市面上常見的四種冷凝水回收方式的比較,提供決策參考:
完全不回收:任由冷凝水排放至大氣中
使用優點
紙機設備熱交換過程所產生的冷凝水得以在沒有任何阻力或背壓的情況下快速的排出,可以使熱交換過程達到最理想的換熱效率。
使用缺失
1.能源浪費情況嚴重,尤其當設備本身之疏水系統不完善而有蒸汽泄漏的情況時,能源浪費的情況將更為嚴重。
2.冷凝水排放所產生的二次蒸汽,極易造成廠內環境的污染,影響廠內的工作環境與工廠形象。
開放式回收
工作原理
冷凝水經由回收主管將冷凝水引至開放式熱水池內,再透過加壓裝置將回收之冷若冰霜凝水輸送至鍋爐儲水槽或其它須用熱水之設備供用。
使用優點
1.投入成本低廉(幾乎不須添購任何設備或配件)但仍然能夠實現相當程度的節能效果。
2.因于開放式(常壓)的環境下,紙機設備熱交換過程所產生的冷凝水得以在沒有任何背壓的情況下快速的排出,所以不會有管道積水的情況。
使用缺失
1. 因于一大氣壓力下,水的溫度超過100℃(沸點)時,即產生沸騰蒸發之現象,成為二次蒸汽并蒸發于大氣中,幫此種回收方式,只能夠回收80-100℃以下部份之熱能,(約占瓦楞紙線可以回收全部比例的50-60%)回收效果不彰。
2.即使水的溫度在100℃以下,仍然極有可能因為100℃以下的高溫,造成蓄水池的破裂或是加壓水泵及管道閥門配件的損壞,致使維修工作頻繁、長期維護成本較高。
3.對于設備本身疏水系統發生蒸汽泄漏而造成的能源浪費情況,無法獲得改善。
4.一樣會造成工廠二次蒸汽的污染,影響廠內的工作環境與工廠形象。
半開放式回收
工作原理
冷凝水經由回收主管將冷凝水引至加壓裝置(回收設備)內,再經由加壓裝置(回收設備)將冷凝水輸送至脫氧槽內,在脫氧槽內以冷(軟)水、熱水混合這方式,進行軟水之預加熱動作,以達到熱能利用之目的,再透過鍋爐之補水系統(補水泵)供給鍋爐使用。
使用優點
此種回收方式在冷凝水之回收輸送過程(自回收主管引至回收設備之過和)均于密閉式的管網系統中進行,并藉由冷、熱水混合之方式進行換熱利用,可以比“開放式”回收方式得到略高的效益。
使用缺失
此種回收方式在冷疑水之回收輸送過程(自回收主管引至回收設備之過程)中中處于密閉式之狀態(比開放式回收之方式有利),但是因為脫氧槽本身仍屬于開放式之容器,故仍無法杜絕熱能浪費之情況。
密閉式回收
工作原理
冷凝水經由回收主管將冷凝水引至回收設備內,再經由回收設備將冷凝水直接輸送至鍋爐內使用。
使用優點
此種回收方式在冷凝水回收的輸入與輸出過程(將冷凝水藉舊密閉式的管網系統中完成回收并直接輸送到鍋爐內),可以較有效的防止熱能源的泄露浪費,提高冷凝水熱能的回收率,是上述幾種回收方式中,較為理想的回收方式。
使用缺失
此種回收方式在冷凝水回收之過程(冷凝水自然機設備排出后,經由回收主管回到回收設備)中,均處于全密閉之狀態,所以往往容易因為管網系統中的背壓升高而造成回收困難、管道積水的現象,進而造成設備升溫效率變差甚至引起“水錘”現象,造成對設備或管網系統配件的傷害。
為了防止上述管網系統中背壓升高造成的不良影響,同時,也為了加在回收設備與回收管網系統中的壓力差,使冷凝水得以「擠壓自然返回」的方式回到回收設備的儲水槽內,所以必須透過回設備上加裝的杜絕熱能的浪費。
如上述說明,回收設備泵浦的高溫汽蝕問題,回收管網系統的背壓問題,都是容易造成冷凝水回收困難或回收效益不彰的主要因素,而這也是早期之回收技術比較無法突破的瓶頸。
雙槽自吸-全密閉式冷凝水回收系統
工作原理
透過本回收設備特殊設計的加壓、盾環以及虹吸器的動作,以產生相對低壓搭配強制抽吸的方式,使回收管網系統內的冷凝水能夠順利的回到回收設備的儲水槽內,再直接泵進鍋爐內;此回收系統它所表現的重點是藉由設計精良的泵浦、加壓、循環以及虹吸等系統動作,在下降壓的情況下,以極低的背壓進行冷凝水的回收工作,并以強制抽吸的方式將冷凝水吸回,而非一般須先降壓才能讓冷凝水以自然擠壓的方式回到儲水槽內,而此一特點,已能完全解決冷凝水回收系統中的諸多難題。
使用優點
1.能實現真正“全密閉式”的回收,達到最好的節能效果。
2.能杜絕熱能浪費的情況,并有效的克服泵浦汔蝕、回收困難、管道積水等回收系統中比較難解決陋就簡的問題。
然而,目前業界采用蒸汽冷凝水回收再使用的方法有很多種,現就根據二十多年來從事本專業領域的經驗,針對目前市面上常見的四種冷凝水回收方式的比較,提供決策參考:
完全不回收:任由冷凝水排放至大氣中
使用優點
紙機設備熱交換過程所產生的冷凝水得以在沒有任何阻力或背壓的情況下快速的排出,可以使熱交換過程達到最理想的換熱效率。
使用缺失
1.能源浪費情況嚴重,尤其當設備本身之疏水系統不完善而有蒸汽泄漏的情況時,能源浪費的情況將更為嚴重。
2.冷凝水排放所產生的二次蒸汽,極易造成廠內環境的污染,影響廠內的工作環境與工廠形象。
開放式回收
工作原理
冷凝水經由回收主管將冷凝水引至開放式熱水池內,再透過加壓裝置將回收之冷若冰霜凝水輸送至鍋爐儲水槽或其它須用熱水之設備供用。
使用優點
1.投入成本低廉(幾乎不須添購任何設備或配件)但仍然能夠實現相當程度的節能效果。
2.因于開放式(常壓)的環境下,紙機設備熱交換過程所產生的冷凝水得以在沒有任何背壓的情況下快速的排出,所以不會有管道積水的情況。
使用缺失
1. 因于一大氣壓力下,水的溫度超過100℃(沸點)時,即產生沸騰蒸發之現象,成為二次蒸汽并蒸發于大氣中,幫此種回收方式,只能夠回收80-100℃以下部份之熱能,(約占瓦楞紙線可以回收全部比例的50-60%)回收效果不彰。
2.即使水的溫度在100℃以下,仍然極有可能因為100℃以下的高溫,造成蓄水池的破裂或是加壓水泵及管道閥門配件的損壞,致使維修工作頻繁、長期維護成本較高。
3.對于設備本身疏水系統發生蒸汽泄漏而造成的能源浪費情況,無法獲得改善。
4.一樣會造成工廠二次蒸汽的污染,影響廠內的工作環境與工廠形象。
半開放式回收
工作原理
冷凝水經由回收主管將冷凝水引至加壓裝置(回收設備)內,再經由加壓裝置(回收設備)將冷凝水輸送至脫氧槽內,在脫氧槽內以冷(軟)水、熱水混合這方式,進行軟水之預加熱動作,以達到熱能利用之目的,再透過鍋爐之補水系統(補水泵)供給鍋爐使用。
使用優點
此種回收方式在冷凝水之回收輸送過程(自回收主管引至回收設備之過和)均于密閉式的管網系統中進行,并藉由冷、熱水混合之方式進行換熱利用,可以比“開放式”回收方式得到略高的效益。
使用缺失
此種回收方式在冷疑水之回收輸送過程(自回收主管引至回收設備之過程)中中處于密閉式之狀態(比開放式回收之方式有利),但是因為脫氧槽本身仍屬于開放式之容器,故仍無法杜絕熱能浪費之情況。
密閉式回收
工作原理
冷凝水經由回收主管將冷凝水引至回收設備內,再經由回收設備將冷凝水直接輸送至鍋爐內使用。
使用優點
此種回收方式在冷凝水回收的輸入與輸出過程(將冷凝水藉舊密閉式的管網系統中完成回收并直接輸送到鍋爐內),可以較有效的防止熱能源的泄露浪費,提高冷凝水熱能的回收率,是上述幾種回收方式中,較為理想的回收方式。
使用缺失
此種回收方式在冷凝水回收之過程(冷凝水自然機設備排出后,經由回收主管回到回收設備)中,均處于全密閉之狀態,所以往往容易因為管網系統中的背壓升高而造成回收困難、管道積水的現象,進而造成設備升溫效率變差甚至引起“水錘”現象,造成對設備或管網系統配件的傷害。
為了防止上述管網系統中背壓升高造成的不良影響,同時,也為了加在回收設備與回收管網系統中的壓力差,使冷凝水得以「擠壓自然返回」的方式回到回收設備的儲水槽內,所以必須透過回設備上加裝的杜絕熱能的浪費。
如上述說明,回收設備泵浦的高溫汽蝕問題,回收管網系統的背壓問題,都是容易造成冷凝水回收困難或回收效益不彰的主要因素,而這也是早期之回收技術比較無法突破的瓶頸。
雙槽自吸-全密閉式冷凝水回收系統
工作原理
透過本回收設備特殊設計的加壓、盾環以及虹吸器的動作,以產生相對低壓搭配強制抽吸的方式,使回收管網系統內的冷凝水能夠順利的回到回收設備的儲水槽內,再直接泵進鍋爐內;此回收系統它所表現的重點是藉由設計精良的泵浦、加壓、循環以及虹吸等系統動作,在下降壓的情況下,以極低的背壓進行冷凝水的回收工作,并以強制抽吸的方式將冷凝水吸回,而非一般須先降壓才能讓冷凝水以自然擠壓的方式回到儲水槽內,而此一特點,已能完全解決冷凝水回收系統中的諸多難題。
使用優點
1.能實現真正“全密閉式”的回收,達到最好的節能效果。
2.能杜絕熱能浪費的情況,并有效的克服泵浦汔蝕、回收困難、管道積水等回收系統中比較難解決陋就簡的問題。
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