徐偉剛， 胡貽軍， 徐珂
（江蘇歐姆圣智能裝備股份有限公司，江蘇 鹽城 224014）
摘要：介紹新型鹽酸酸洗高效回收系統(tǒng)和新型余熱回收蒸汽發(fā)生器。鹽酸酸洗高效回收系統(tǒng)由酸霧蒸發(fā)器、酸霧冷凝器、洗酸塔等組成，通過廢酸廢水的綜合利用，減少了廢酸排放，提高酸的利用率；新型余熱回收蒸氣發(fā)生器利用明火加熱爐尾氣把水加熱變成蒸汽，蒸汽溫度可達(dá)120～170 ℃，就近加熱槽液或提供生活用水，節(jié)省管路，節(jié)約資源。
關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；鹽酸酸洗；余熱回收；蒸氣發(fā)生器
中圖分類號(hào)：TQ111.19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
在國家積極倡導(dǎo)節(jié)能減排綠色生產(chǎn)的大背景下，江蘇歐姆圣智能裝備股份有限公司針對(duì)金屬制品行業(yè)熱處理和表面處理設(shè)備使用中存在的問題，設(shè)計(jì)研發(fā)了一系列節(jié)能減排裝備，現(xiàn)介紹兩種。
1.鹽酸酸洗高效回收利用
現(xiàn)有鋼絲熱處理后表面氧化皮清洗大部分采用鹽酸，因?yàn)辂}酸清洗效率高，工藝控制窗口較寬，容易達(dá)到工藝要求。無酸洗工藝受技術(shù)條件和車間場(chǎng)地等制約，推廣應(yīng)用還需要經(jīng)過較長一段時(shí)間的探索。傳統(tǒng)的鹽酸清洗方式是隧道式和半封閉式，容易造成鋼絲帶水嚴(yán)重和酸霧外溢情況，對(duì)可利用的廢酸沒有回收利用，增加了廢酸廢水量，從而對(duì)環(huán)境造成很大的污染。研發(fā)的新型酸霧回收系統(tǒng)示意圖如圖1所示。
新型酸洗系統(tǒng)較傳統(tǒng)酸洗系統(tǒng)增加了多處回收利用點(diǎn)，有效減少對(duì)外排放，能夠大大提高新酸的利用率。
（1）酸霧蒸發(fā)器。把預(yù)酸洗排放的廢酸回收，經(jīng)過泵循環(huán)噴淋，加熱霧化成高溫，高濃度的酸霧用于冷凝回收再利用。箱體分上下兩層，下層為儲(chǔ)液和預(yù)熱，上層為蒸發(fā)霧化。蒸發(fā)后的含高濃度鐵離子的廢酸再排入廢酸處理裝置。
（2）酸霧冷凝器。通過雙極冷凍水機(jī)組產(chǎn)出冷凍水，逆流冷卻高溫、高濃度的酸霧，酸霧經(jīng)過冷卻器后再低溫噴淋水循環(huán)吸收形成較高濃度酸液，回收鹽酸質(zhì)量濃度達(dá)160～220 g/L，可以作為輔助新酸加入到主酸槽內(nèi)。
（3）洗酸塔。通過風(fēng)機(jī)將酸霧吸入塔內(nèi)，用水逐層凈化酸霧后排出室外。新系統(tǒng)中利用第2個(gè)沖洗槽的水噴淋酸霧，噴淋凈化酸霧后的水中酸濃度較低，可以繼續(xù)用于前道水沖洗，提高利用率，可以減少廢水排放量50%以上。
新型酸循環(huán)系統(tǒng)通過廢酸廢水的綜合利用，減少新酸的消耗量，提高新酸的利用率，減少了廢酸排放，更大程度上減輕了客戶排放污染物的壓力。
2.余熱回收蒸氣發(fā)生器
回收生產(chǎn)過程產(chǎn)生的余熱，不但能夠減少有害氣體的排放，保護(hù)大氣環(huán)境，還能利用回收的尾氣余熱產(chǎn)生蒸汽，就近利用，減少管路輸送和熱損失。該余熱回收蒸氣發(fā)生器可實(shí)現(xiàn)多級(jí)熱量回收應(yīng)用，系統(tǒng)示意圖如圖2所示。
圖2 余熱回收蒸氣發(fā)生器示意圖
余熱有3個(gè)來源：（1）鋼絲經(jīng)過水冷槽冷卻時(shí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)對(duì)水冷槽液進(jìn)行冷卻，冷卻水溫度可達(dá)到60～80 ℃；（2）鋼絲出加熱爐進(jìn)行水?。ɑ蜚U浴）淬火處理時(shí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)對(duì)水?。ɑ蜚U?。┎垡哼M(jìn)行冷卻，冷卻水溫可達(dá)到90 ℃以上；（3）利用加熱爐尾氣把水加熱變成蒸汽，蒸汽溫度可達(dá)120～170 ℃。通過以上的余熱回收、利用，即可大大減少水冷槽液（鋼絲冷卻水）的用量，減輕冷卻塔的負(fù)荷；又可低溫回收熱能為蒸氣發(fā)生器提供較高溫度熱水，提高熱量回收效率。另外熱水可用于低溫槽體加熱和提供生活熱水，蒸汽可供高溫槽體加熱。
2.1產(chǎn)品功能
利用高熱設(shè)備排放的余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽熱能，用于其他配套裝置使用。該設(shè)備一鍵操作，性能穩(wěn)定、安全、節(jié)能、智能，屬于免檢產(chǎn)品。壓力控制采用高低壓自動(dòng)停啟。余熱燃?xì)?/span>(油)互補(bǔ)，余熱熱能不足時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)燃燒機(jī)補(bǔ)熱來滿足生產(chǎn)線、車間及工廠的蒸汽需求；當(dāng)余熱充足時(shí)自動(dòng)停止或轉(zhuǎn)為小火燃燒，確保熱能不浪費(fèi)。
2.2應(yīng)用案例
余熱回收蒸氣發(fā)生器有YRZQ-150、 YRZQ-300、YRZQ-500、YRZQ-800、YRZQ-1000等5種型號(hào)，其中YRZQ-500型余熱回收蒸氣發(fā)生器在某企業(yè)鍍鋅鋼絲熱處理生產(chǎn)線獲得應(yīng)用，其技術(shù)參數(shù)見表1。
表1 YRZQ-500型余熱回收蒸氣發(fā)生器技術(shù)參數(shù)
型號(hào) | 熱量輸出/ kJ | 輸出功率(折合電)/kW | 輸入功率(電) /kW | 額定蒸發(fā)量 /(m3·h-1) | 飽和蒸汽量 /(m3·h-1) | 水容量/L |
YRZQ-500 | 1.254×106 | 348 | 1.2 | 500 | 833 | ＜30 |
蒸汽額定溫度/℃ （壓力0.01～0.7 MPa） | 額定工作壓力/ MPa | 熱效率/% | 燃?xì)庥昧?(m3·h-1) | 余熱回收率/% | 長×寬×高 / (cm×cm×cm) | 質(zhì)量/kg |
108～170 | 0.01～0.7 | ≥90 | 0～35 | ≥90 | 2 250×2 240× 2 500 | 4 300 |
該廠工況條件：天然氣明火預(yù)混加熱爐是使用7年多的平頂爐，加熱爐設(shè)計(jì)鋼絲數(shù)量48根，最大產(chǎn)能1 860 kg/h。測(cè)試時(shí)，生產(chǎn)鋼絲28根，鋼絲平均直徑1.84 mm，Dv值50 mm·m/min，產(chǎn)量約1 200 kg/h；該加熱爐正常工作24 h燃燒天然氣為1 600 m3左右；環(huán)境溫度26 ℃、空氣濕度27%，尾氣排煙溫度420～460 ℃，排煙口直徑219 mm。經(jīng)測(cè)試，每天回收熱值為2 144 kg蒸汽，相當(dāng)于3 574 m3飽和蒸汽、5.434×106 kJ熱值、187 m3天然氣、1 600 kW·h電。
該余熱回收蒸氣發(fā)生器運(yùn)行壓力在0.7 MPa以下，沒有蒸汽包，安全性高。系統(tǒng)還配有燃?xì)庋a(bǔ)熱，在余熱熱量不夠生產(chǎn)線使用時(shí)，可以啟用燃?xì)饧訜嵫a(bǔ)充，這樣可以不依賴外部提供蒸汽。減少蒸汽輸送管道投資和管路的熱量損耗。
3 結(jié)語
江蘇歐姆圣智能裝備股份有限公司始終以誠信經(jīng)營為基本，先進(jìn)技術(shù)為宗旨，不斷追求科技進(jìn)步，開拓創(chuàng)新。公司的設(shè)計(jì)理念是“節(jié)能 環(huán)保 創(chuàng)新 智能”，并始終圍繞此理念而努力，為節(jié)能減排盡自己的綿薄之力。
（收稿日期：2019-09-23）
作者簡介
徐偉剛 1973年生，江蘇歐姆圣智能裝備股份有限公司總經(jīng)理。
胡貽軍 1968年生，江蘇歐姆圣智能裝備股份有限公司執(zhí)行董事。
徐 珂 1996年生，江蘇歐姆圣智能裝備股份有限公司技術(shù)員。
