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4.成本控制
成本控制是每个企业在选择废气处理设备时一定会考虑的重要因素!
RTO能耗主要来源于两个方面,一是风机电耗,主要是主风机和燃烧器风机,主风机用于驱动废气流动,燃烧器风机用来给燃烧器供风;二是燃料消耗,通过燃料燃烧为RTO提供热能,维持设定的燃烧温度;下面通过一个例子计算来说明一下:
以印刷行业废气为例。某台印刷机械废气风量约为20000Nm3/h,废气温度约为40℃,浓度约1.7g/Nm3(34kg/h),废气综合燃烧热值约为6500kcal/kg,RTO设计风量为22000Nm3/h,留有少量余量,设计热效率为95%。
RTO正常运行时,驱动20000Nm3/h废气所需的风机电耗约为40kw,在1.7g/Nm3废气浓度下需消耗7m3/h天然气,以维持设备燃烧温度。若电费按0.9RMB/kwh,天然气按3.5RMB/m3计算,则每小时的运行费用约为60元,并不高。
如果废气浓度在2.1g/Nm3以上,则正常运行时不需要天然气,燃烧器会自动关闭,所以只有风机能耗费用,仅为36元/小时。
如果浓度远超过2.1g/Nm3,则可以回收余热。余热可以用来给烘箱供热,从而节省生产设备的能耗,也可以用来生产热水和为建筑物供暖。因此在废气有较多余热的情况下,充分利用余热可以创造效益。例如若废气浓度为4g/Nm3(80kg/h),则可利用的最大余热约为50万Kcal,假设利用率为60%,可回收30万Kcal。如果印刷烘干所需的功率约为60万Kcal(假设烘干温度为80℃),可节约50%的能耗。如果浓度达到6g/Nm3,则可节约75%的能耗,一般说,如果采用气-气换热系统,回收的余热产生的效益可以在两年左右就收回设备投资。
下图是风量、浓度不同时的RTO能耗费用估算值。
5.节能减风
目前国内很多印刷设备,尤其是国产设备,排风量较大,浓度较低(通常在1g以下)。这给后续治理带来了很大的麻烦,不管采取何种处理方式,都会面临比较大的投资费用或运行费用。最佳的方式是首先对风量进行优化,减少排风,增加废气浓度。这不仅会降低生产设备的运行费用,也会大大降低后续废气治理设备的费用。根据烘箱结构的不同,其优化处理方式也不同。但总的一个思路就是热风回用。通过热风回用减少加热的热能消耗,也可以降低风机的运行能耗,同时增加了废气的浓度。
烘箱有内部循环典型结构如下:
这种烘箱结构客户可以根据工艺情况,在保证安全和不影响产品质量的情况下,增大回用热风的比例,即可降低总的排风量,增加废气排放浓度。但如果废气排放浓度比较高时,为保证安全,需安装LEL监测器,避免爆炸的风险。
此外可以用LEL监测的浓度作为控制信号来对热风回用阀门进行动态实时控制,在废气浓度安全的情况下,回风风量自动调节,这样可以自动适应产品和工艺的变化。此系统通常成本较高。如果烘箱没有热风回用机构,也可以在集中进风口和出风口回用,仍然可以优化风量;还有采用ESO系统全新热风系统,采用集中进风和排风和回用,也可以达到降低风量、增加浓度的效果。
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