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本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)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(yùn)營(yíng)成本，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)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(duì)節(jié)能、環(huán)保均有重要意義。以節(jié)能、減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)為能源知道方針，加快技術(shù)創(chuàng)新步伐，促進(jìn)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(lái)自于燃燒所得的煙氣，此煙氣經(jīng)過(guò)熱交換器，將儲(chǔ)水槽的低溫水逐漸加熱，回到儲(chǔ)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(chǔ)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(shuō)明
煙氣熱交換器：2個(gè)
熱水泵：2套
儲(chǔ)水槽：2個(gè)，1個(gè)35噸，1個(gè)45噸。
槽液交換器：5個(gè)。
循環(huán)泵：5套，一開(kāi)一備10臺(tái)
槽液泵：5套，一開(kāi)一備10臺(tái)
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(gè)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(gè)儲(chǔ)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(gè)槽液熱交換器材質(zhì)選擇
�。�1）五個(gè)槽液的溶液濃度和成分不同，列于下：
1）熱水洗槽：自來(lái)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(wú)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(jī)物（organic materials） <3
�。�2）由于各槽液的成分對(duì)熱交換器的材料要求較高，五個(gè)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(chǔ)水槽和槽液進(jìn)行熱交換泵的材質(zhì)選擇
儲(chǔ)水槽和槽液之間進(jìn)行熱交換的泵一共有20個(gè)。其中循環(huán)泵10個(gè)，槽液泵10個(gè)，
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(diǎn)
根據(jù)各槽液的溫度、容量及每小時(shí)補(bǔ)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(bǔ)充這些熱量的損失，并達(dá)到一定的平衡點(diǎn)。
根據(jù)儲(chǔ)水槽槽液溫度的不同分為兩個(gè)儲(chǔ)水槽：
一個(gè)儲(chǔ)水槽的儲(chǔ)水量為45噸，溫度為： 60-80℃，這個(gè)儲(chǔ)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(shí)溢流出1000KG熱水，用水量較大，溫度波動(dòng)較大，45噸儲(chǔ)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(gè)儲(chǔ)水槽的儲(chǔ)水量為35噸，溫度為： 80-85℃，這個(gè)儲(chǔ)水槽給預(yù)脫脂槽、脫脂槽的槽液加熱。因?yàn)轭A(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(chǔ)水槽的溫度。
槽液的加熱是用儲(chǔ)水槽的熱水經(jīng)過(guò)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(huì)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?yàn)椴垡撼煞植煌x擇不同材質(zhì)的熱交換器，以保證熱交換器的長(zhǎng)期使用。
煙氣熱交換器使煙氣對(duì)進(jìn)行熱交換的水加熱，也使儲(chǔ)水槽循環(huán)加熱，已達(dá)到儲(chǔ)水槽的使用溫度。所有儲(chǔ)水槽、熱交換器、熱水管路、槽液管路均做保溫處理。采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)儲(chǔ)水槽、煙氣熱交換器、槽液熱交換器、槽液等溫度、儲(chǔ)水槽的水位等進(jìn)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(jì)效益
�。�1）改造前涂裝前處理工序5個(gè)槽液是燃燒機(jī)使用燃?xì)饧訜�，需要一部分電能的消耗，燃燒機(jī)產(chǎn)生的熱量為163400kcal/h，共5臺(tái)燃燒機(jī)，天然氣熱值為7000 kcal/Nm3，天然氣價(jià)格3.9元/m3，按實(shí)際效率為70%計(jì)算，每小時(shí)天然氣消耗的金額為：
163400×5/7000×3.9×70%=318.63元
5臺(tái)燃燒機(jī)電能的消耗，每臺(tái)電機(jī)功率0.55KW，電的價(jià)格0.6元/kwh，按實(shí)際效率為70%計(jì)算，每小時(shí)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(gè)槽液是通過(guò)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(jià)格0.6元/kwh，按實(shí)際效率為70%計(jì)算，每小時(shí)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?yàn)檫B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(shí)，每月30天，一年12個(gè)月計(jì)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(yǔ)
熱處理爐余熱回收利用改造項(xiàng)目為節(jié)能工程，通過(guò)設(shè)置余熱回收裝置、改造工藝設(shè)備，對(duì)熱處理爐排煙道的余熱進(jìn)行回收，對(duì)涂裝前處理工序的槽液進(jìn)行加熱。本項(xiàng)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(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益，還可以降低環(huán)境污染，為企業(yè)帶來(lái)良好的社會(huì)效益。
熱處理展-工業(yè)爐展-2016第十七屆廣州國(guó)際熱處理、工業(yè)爐展覽會(huì)-中國(guó)效果最好的熱處理工業(yè)爐展--巨浪展覽—The 17th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment, Industrial Furnace Exhibition
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