TBR轮胎硫化外温凝结水及二次蒸汽有效回收利用

目前公司产能比较小, 生产TBR (全钢子午线载重轮胎) 轮胎约为1300条/日, 蒸汽是由公司自备锅炉提供, 使用的燃料为清洁能源天然气。硫化工程总使用蒸汽量为4.5吨/小时。因公司使用的是较为先进的氮气硫化工艺, 故在蒸汽使用中, 内压 (胶囊内充蒸汽) 使用蒸汽量相对较少, 而外温用蒸汽量占硫化工程总使用量的75%, 为3.4吨/小时。

硫化外温使用的是0.7MPa的饱和蒸汽, 经过热板及模壳的传热后, 并通过轮胎模具将热量传递给胎胚, 从而完成对胎胚的硫化而制成成品轮胎。经过热量交换后的饱和蒸汽变成了凝结水及二次蒸汽 (又叫闪蒸汽) 。

二次蒸汽主要是指蒸汽凝结水通过疏水器的排水孔和沿疏水器后面的凝结水管路流动后, 因压力降低至低于与其温度相对应的饱和压力, 凝结水部分汽化产生的蒸汽。蒸汽供热系统使用的压力越高, 凝结水管路内产生的二次蒸汽量就会越多。

工厂对这部分热量已经进行了回收, 但做得不太彻底。经综合考量, 对这部分系统需要进行相关的再完善工作。

一、改善前的原系统 (见下面附图) :

原系统中的外压外温用蒸汽在使用后形成的凝结水 (含二次闪蒸汽) 及部分蒸汽 (很多机台的硫化外温蒸汽疏水器也会有少量的泄漏) 经过闪蒸罐集中回收后, 进入蒸汽凝结水箱, 与其它工程来的蒸汽凝结水 (空调使用, 各种加热使用等等) 被泵输送至锅炉除氧器后, 再进入锅炉被循环使用。这里的凝结水得到了再循环使用。

但这样的系统有一定的问题, 首先是闪蒸的二次蒸汽未被利用, 闪蒸汽与凝结水一起进入凝结水箱 (0MPa压力) 后, 大量的闪蒸二次汽则被外排进入大气, 形成外排的蒸汽“长龙” (这在冬天表现的特别明显, 而这对轮胎厂来说, 会带来一定的误会及负面, 不知内情的人会认为是在外排不知是什么成分的污染废气) 。

经测算, 闪蒸二次汽的产生量为总初使使用蒸汽量的5.4% (加之工程内众多的疏水器的小泄漏, 实际排汽量在8~10%左右, 本次案例按8%计算) 。

二、改善后的系统:

可将二次闪蒸汽的闪蒸罐形成一个压力容器。经改善, 使之维持在0.3MPa的压力, 二次闪蒸汽及泄漏的部分外温蒸汽与锅炉房内的0.3MPa分汽缸连接, 从而使这部分蒸汽被直接回收使用。而闪蒸罐内的凝结水通过自动水位控制阀进行自动控制 (设定高位及低位排放点) , 这部分排放的凝结水直接输送至锅炉除氧器, 这样二次蒸汽及凝结水就都得到了完全的再回收及利用。

三、改造后的效果及经济性分析:

1. 经济性:

0.7MPa的外温蒸汽实际每小时使用量为3.4吨, 一年按350天生产来计算, 总节约二次蒸汽量为3.4吨/小时×24小时×350天×0.08=2285吨节约蒸汽潜热量为:

2285TON×509.74KCAL/KG=1164755900KCAL/年

节约的费用为:786019080KCAL/年×4.29元/NM3/8500KCAL/NM3=58.79万元/年

(天然气的发热量:8500KCAL/NM3, 南京市场单价:4.29元/NM3)

上述节约的费用还未包含节约的水 (排放的蒸汽) 及水处理的费用。

2. 投资费:

LCV液位自动控制系统:3.8万元

管线改造:4万元

控制线路:2万元, 总投资在10万左右, 回收期较短, 只需用2个多月就收回了成本。

3. 社会效益:

原来从凝结水箱直排外排大气的蒸汽没有了, 蒸汽长龙从此消失, 避免

了投诉的可能, 公司的社会形象有了改善。同时节约了能源, 减少了锅炉的天然气资源的消耗, 为环保做出了贡献。

结束语:

工厂对系统进行改善后的近一年来, 使用效果很好, 节约能源也很明显, 而这是建立在目前产能很少的基础之上的。建议有自备锅炉的大型轮胎工厂 (PCR及TBR) 可参考进行相关改善, 每年能源费用的节约是相当可观的。

摘要：对TBR轮胎硫化后的外温蒸汽凝结水及二次蒸汽回收系统进行再完善, 充分回收凝结水及二次蒸汽所含的热量, 并使凝结水充分循环利用。这既节约了锅炉燃料, 同时又改善了工厂及周边的环境, 有较高的经济和社会效益。

关键词：蒸汽凝结水,二次蒸汽 (闪蒸汽) ,热量回收,投资改造