一、佛山速能環境科技有限公司研發的熱能閉環能源站(等焓增溫設備),運用于噴霧干燥塔磷酸鐵鋰干燥生產線,節能效果顯著。本項目針對某工廠磷酸鐵鋰材料生產線上的一臺風量為20,000 m3/h的噴霧干燥塔。其原有工藝能耗高,能源浪費嚴重。
原工藝概述:環境新風(20°C)通過蒸汽換熱器加熱至180°C的高溫干燥風,送入噴霧干燥塔。熱風在塔內瞬間蒸發漿料中的水分(溶劑),實現物料干燥。
完成干燥過程后,塔內排出溫度約為90°C的濕熱廢氣。該廢氣含有大量水蒸氣,潛熱和顯熱值均很高,直接排放不僅浪費能源,也增加了環境熱負荷。
原系統能耗:蒸汽耗量:2.8 噸/小時,按年運行時間計算,年蒸汽費用高達 485萬元。
二、 節能改造目標:
節能降耗:高效回收排放廢氣中的低品位熱能,大幅降低蒸汽消耗。
降本增效:顯著降低生產運營成本,提升產品市場競爭力。
綠色減排:減少碳排放,滿足國家雙碳政策要求。
三、 節能改造方案核心:速能五效閉環能源站(等焓增溫設備)
本方案采用 “五效閉環能源站” 技術對干燥系統進行節能改造。該設備是一種基于多效熱回收原理的等焓增溫系統,核心在于高效回收濕熱廢氣中的冷凝潛熱和顯熱。
1. 系統工作原理:
吸熱側(廢氣處理):從干燥塔排出的90°C高溫高濕廢氣進入能源站,依次通過多級效體(五效)。在此過程中,廢氣被逐步降溫,其蘊含的顯熱被回收,同時水蒸汽冷凝釋放出的大量潛熱也被高效吸收。最終廢氣以約30°C的低焓值狀態排放,能量被最大限度“榨干”。
放熱側(新風預熱):環境新風(20°C)逆向進入能源站,依次流經各效體,吸收回收來的熱量,被逐步加熱至130°C。
能量閉環:新風和廢氣在能源站內通過換熱器壁面進行非接觸式的熱量交換,實現能量在系統內部的閉環傳遞,避免了交叉污染,特別適合對進風潔凈度要求高的工藝。
2. 工藝流程圖(改造后):
環境新風(20°C) → 五效閉環能源站 → 預熱新風(130°C) → 蒸汽加熱器(補充加熱) → 干熱風(180°C) → 噴霧干燥塔 → 濕熱廢氣(90°C) → 五效閉環能源站 → 低溫廢氣(~30°C) → 排放至大氣
四、 節能效果與經濟性分析
指標項 | 改造前 | 改造后 | 節能量/效益 |
蒸汽用量 | 2.8 噸/小時 | 0.9 噸/小時 | 節省 1.9 噸/小時 |
年蒸汽費用 | 485 萬元 | 160 萬元 | 節省 325 萬元 |
能源站電耗 | 0 千瓦 | 122 千瓦 | 新增電費約78萬元/年 |
年凈收益 | - | - | 約 247 萬元 |
節能率 | - | - | 51% |
投資回報期 | - | - | 預計 < 2 年 |
熱回收能效COP | - | > 6.0 | - |
降碳率 | - | - | 67% |
分析說明:
COP值:能源站輸入122kW電能,可回收736kW的熱能,能效比(COP)高達6.0以上,意味著每消耗1份電能,可搬運回收6份熱能,效率極高。
經濟效益:盡管設備運行產生約78萬元/年的電費,但蒸汽費用的降幅遠大于此,每年可產生247萬元的凈經濟效益。
環保效益:節能即減排,該項目同步實現了67% 的碳減排,環保效益顯著。
五、 實施方案建議
現場勘查:對現有干燥塔進行精確測錄,包括風量、進出口溫度濕度、現有蒸汽耗量等,為定制化設計提供數據支撐。
非標設計:根據現場空間和工藝參數,設計定制化的五效閉環能源站尺寸、效體結構和換熱面積。
安裝施工:可利用工廠停產檢修期進行安裝,對接新舊風管和循環水系(如有),確保系統密封性和保溫性,無需改變生產工藝。
調試與培訓:設備安裝。完成后進行系統聯動調試,優化運行參數,并對甲方操作人員進行系統培訓。
運營維護:系統自動化程度高,運營維護操作簡單。
六、 結論
通過對2萬風量噴霧干燥塔實施五效閉環能源站節能改造,成功將廢棄的低溫熱能轉化為可利用的高品位熱能,用于新風的深度預熱。該技術方案技術先進、經濟性顯著、回報周期短,不僅大幅降低了生產成本,更積極響應了國家節能減排的號召,為同類型高能耗、高排廢的干燥工藝提供了極具價值的改造范例。
文章來自速能官網(m.hfdry.cn)