摘要：定型機熱能環(huán)保裝置對定型機煙氣進行余熱回收處理；一方面通過該裝置將新鮮空氣熱交換后供定型機前段烘箱使用，同時將煙氣中含油煙紗毛和粉塵等有機物送到鍋爐助煤燃燒，真正實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保和清潔生產(chǎn)的目的。

關鍵詞：定型機；熱能；環(huán)保

1定型機廢氣的成分及危害

定型機在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢氣，每臺定型機每小時大約產(chǎn)生8000m3的廢氣，排放出來的煙氣溫度達到90～160℃左右，紡織品中附著的油質(zhì)、蠟質(zhì)及柔軟劑、樹脂等在高溫條件下變?yōu)闅鈶B(tài)，含有粒狀污染物（包括氣溶膠、油霧）、有機物蒸汽，所含油滴粒徑大多小于1微米。當外界氣壓較低時，這些帶刺激性的氣味及滾滾白煙，會對環(huán)境的污染比較嚴重，給周圍的人民群眾身體健康帶來不良的影響。

定型機廢氣中的刺激性氣體（見表1）[1]，主要是油煙中的有機物或表面活性劑組分或分解物，大多數(shù)組分一般以分子狀的氣態(tài)物質(zhì)或者微小的液滴在空氣中所形成的氣溶膠物質(zhì)等液態(tài)形式存在。其中多羥基類化合物、乙二醇類化合物和己二酸二辛酯等被稱作“不能分解的人類致癌物”，乙二醇類化合物是一種很好的溶劑，沒有毒性，但容易被氧化成具有毒性的草酸類物質(zhì)，同時這些細小的氣溶膠分散在空氣中，容易造成呼吸道疾病。油煙廢氣中還含有硝基并胺和硝基吡啶類物質(zhì)，及其它的醚類物質(zhì)。這些來自定型機廢氣中的物質(zhì)會造成一定的毒害，影響人體免疫力和生殖系統(tǒng)，甚至會發(fā)生癌變。

2研發(fā)過程

2.1研發(fā)過程

針對定型機廢氣治理設備的要求標準：廢氣收集率應達到90%以上，總顆粒物的去除率應達到80%，油煙去除率應達到75%，對凈化處理后的廢水和廢油都有防治二次污染和回收利用的有效措施。

近年來定型機廢氣治理設備常見為水噴淋處理工藝，該工藝簡單，設備的結構形式多樣化，主要是用水泵向筒狀的凈化器內(nèi)供水，經(jīng)過筒內(nèi)的噴嘴形成水霧，定型機的廢氣經(jīng)排風機送入凈化器，煙氣在筒內(nèi)穿過水霧，這樣煙氣中的油煙塵就被水霧捕集，煙氣得以凈化。凈化器的回水將捕集到的油煙塵帶入水箱進行油水塵分離。

但是這種煙氣處理工藝的缺點是：①噴淋所產(chǎn)生的廢水導致二次污染；②排放的廢氣處理不夠徹底，當遇到油煙較大的定型布種時無法解決煙霧的達標排放，特別是預定型工序的油煙尤為嚴重。

本公司研發(fā)設計的定型機熱能環(huán)保裝置的結構特點：該裝置內(nèi)部結構是由多組風槽組成一個換熱面積較大的熱交換器，在熱烘干定型工藝產(chǎn)生的廢氣，所含有的熱能量在氣與氣的交換器得到回收，將熱交換后的新鮮空氣送入定型機前段烘箱內(nèi)，同時將降溫后的廢氣輸送到鍋爐鼓風機作助燃用，一方面增加爐膛溫度，另一方面將煙氣中殘余油煙燃燒干凈，達到節(jié)能減排目的。該裝置安裝有自動消防和清洗系統(tǒng)，定時清潔裝置內(nèi)部油煙和污垢，保障熱交換器處于良好工作狀態(tài)。這種煙氣處理工藝的優(yōu)點：①不會產(chǎn)生二次污染；②煙氣凈化效果好；③廢油回收效果好；④省地方，長方形置于烘箱頂上。

2.2定型機熱能環(huán)保裝置煙氣處理工藝示意圖

（1）由于蒸汽鍋爐或?qū)嵊蜖t運行時達到設定溫度后會間歇停爐，所以在間歇期間就不能吸入定型機煙氣。該部份廢氣經(jīng)旁路直排到除塵塔，再經(jīng)噴淋，油質(zhì)及溶劑類的VOC冷凝吸附后以液態(tài)形式收集，油類的去除率高達95%以上，總VOC量降低80%以上。據(jù)監(jiān)測分析，單從定型機產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)過熱能環(huán)保裝置后，廢氣中的有害物質(zhì)去除率已達80%以上，再經(jīng)過二次燃燒，總?cè)コ蔬_90%以上，雖有部分煙氣經(jīng)旁路排出，僅占的比例約為15%。

（2）定型機廢氣污染物處理情況

（3）現(xiàn)將定型機排煙量與進入鍋爐鼓風機部分的煙氣風量作出比較分析：每臺定型機煙氣排風量約8000m3/h[2]。

當使用一臺600萬大卡熱油爐鼓風機時，鼓風機風量約為18000m3/h，熱能環(huán)保裝置連接2臺定型機，定型機廢氣總量約16000m3/h，可利用量約15200m3/h，占2臺定型機廢氣總量的95%，經(jīng)熱能環(huán)保裝置處理后供給鼓風機，風量占鼓風機所需風量的84%。

當使用一臺300萬大卡熱油爐鼓風機時，鼓風機風量約為9000m3/h，熱能環(huán)保裝置連接1臺定型機，定型機廢氣總量約8000m3/h，可利用量約7600m3/h，占1臺定型機廢氣總量的95%，經(jīng)熱能環(huán)保裝置處理后供給鼓風機，風量占鼓風機所需風量的84%。

3定型機熱能環(huán)保裝置主要特點

（1）傳熱快，冷熱風交換效果好，不堵塞，風槽管壁不掛花、不粘附油煙而影響正常生產(chǎn)。

（2）定型機直接排放煙氣的煙囪完全廢除，達到定型機無煙囪直接排放節(jié)能減排環(huán)保理念。

（3）利用定型機外排的熱量，將外部新鮮空氣熱交換后供給定型機前段烘箱以提高工作溫度，由于減少前段烘箱吸入冷空氣，轉(zhuǎn)為吸入經(jīng)熱交換后的新鮮空氣，將使前段烘箱溫度明顯提升。

（4）定型機所需新鮮風的60%會因此而受熱，可節(jié)約15%的熱量，生產(chǎn)效率可以增加8%～10%，視乎工藝而定，排風機與新鮮風機配變頻電機。

（5）該結構備有多個清潔用活動門，便于用戶每年安排對該裝置進行定期檢修1～2次。熱交換器內(nèi)的油垢清理和檢修工作非常方便，內(nèi)部設有專用的蒸汽噴淋清潔管，可定期自動除油和清潔。廢油經(jīng)排油管自動排出，產(chǎn)生的廢油可送鍋爐房與燃煤混合燃燒，不屬于危廢處置范圍。

（6）通過污染物的消除和煙氣溫度的降低，提高了后期凈化效果，同時減少火災現(xiàn)象的發(fā)生。

（7）通過供熱系統(tǒng)的改善，加工面料比以前手感更好，更柔軟，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

（8）將定型機外排的煙氣，經(jīng)過氣—氣冷熱交換[3]熱能環(huán)保裝置后，將由油煙、紗毛和粉塵組成的煙氣與燃煤燃燒，達到環(huán)保和綜合治理的目的。

4安裝使用過程中應注意的主要內(nèi)容

4.1定型機熱能環(huán)保裝置的配置和使用

為了控制好廢熱煙氣抽出對烘房中氣流的影響和回用熱風的使用，該裝置可與單臺定型機配套使用，也可同時與2臺、3臺或4臺定型機同時配套使用；設計時要考慮該裝置與定型機烘房所排放出的風量、熱交換面積、排風機的風量和電機功率等內(nèi)容的配套；合理調(diào)節(jié)排風機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)布的品種、速度和溫度等，來選取理想的轉(zhuǎn)速，例如與2臺定型機配套使用的熱能裝置，排風機功率為11kw（轉(zhuǎn)速250～500轉(zhuǎn)/分），回用熱風機功率為5.5kw（速度150～250轉(zhuǎn)/分），煙氣不從烘房的出入口散發(fā)為宜（即處于負壓狀態(tài)）。

4.2定型機熱能環(huán)保裝置風管設計要求

風管尺寸大小根據(jù)定型機的排煙風量決定，另外還參照輸氣距離和風管的路線順暢程度以及費用成本等因素，通常單臺和雙臺定型機配套使用風管直徑為φ680mm，三臺和四臺定型機配套使用風管直徑為φ960mm。定型機與鍋爐房間的輸氣風管盡量減少彎頭，輸氣距離視空間位置不影響生產(chǎn)的較短距離設計，輸氣距離一般控制在20～100m。

4.3定型機煙氣靜電凈化器

主要工作原理：將煙氣混合污染物送入凈化器初級前導風分流管內(nèi)，由初級導風分流管將煙氣均衡送入凈化器內(nèi)模塊式高壓靜電電場，煙氣粒子在高壓靜電場中被電離、吸附、分解和碳化，有效去除污染物，達到處理要求。

5經(jīng)濟效益分析

5.1安裝使用定型機熱能環(huán)保裝置前后的效果比較

5.2投入與產(chǎn)出的經(jīng)濟效益比較

每臺定型機的投入約20多萬人民幣，（包括電器自控、消防清洗系統(tǒng)部分），另外配套風管部分，包括風管材料制作安裝等，每臺定型機安裝熱能環(huán)保裝置系統(tǒng)，投資成本回收期約18個月內(nèi)。

（1）從經(jīng)濟效益分析表（4）中列出定型機安裝熱能回收裝置后，每臺定型機每年節(jié)煤費用188000元；

（2）熱能回收裝置配套2臺定型機使用時，兩臺定型機每年節(jié)煤費用：188000元×2=376000元；

（3）每套熱能回收裝置每年增加用電成本：36864元；

（4）熱煤爐用定型機熱能空氣助燃后，燃煤更加充分，相對用常溫空氣助燃每年節(jié)煤費用360000元；

⑤投入熱能回收裝置配套2臺定型機使用，回收周期為：