工业领域绿色低碳技术应用案例7 橡胶V带硫化闪蒸汽、冷凝水回收利用系统改造项目

案例7橡胶V带硫化闪蒸汽、冷凝水回收利用系统改造项目主要完成单位：金久龙实业有限公司主要完成人员：王运红、张留杰、宋国营、郭学堂、唐全胜、胡汴生橡胶V带是一种常用的传动元件，因其截面呈V形且通常由橡胶等材料制成而得名。橡胶V带在机械传动领域发挥着重要的作用，具有传动功能强大、吸振减震、耐磨耐用、简单维护等优点，是现代工业生产中的重要环节，具有广泛的应用价值。一、项目背景硫化工序作为橡胶制品生产的最后一道工序而广受关注。具体而言，硫化工序首先是将混合好的橡胶材料放入模具中，然后将其送入硫化蒸汽器进行硫化（硫化蒸汽器的操作条件一般为150℃-170℃的温度和200kgf/cm2的压力），经历一系列化学变化后，橡胶的性质由塑性变更为弹性或硬质，从而获得更加完善的物理机械性能和化学性能，使橡胶材料成为更有价值的材料，提高产品的质量和使用寿命。然而，受传统工艺条件的限制，硫化工序产生的闪蒸汽无法利用直接排放，造成企业能耗和生产成本偏高及存在环境污染等问题，所以橡胶行业亟需将绿色低碳的理念贯彻至技术升级和产业结构调整。金久龙实业有限公司开展橡胶V带硫化闪蒸汽、冷凝水回收利用系统改造项目，投资总额180万元，分别基于“硫化冷凝水收集—主管道—泵房—集热罐—高压热水进水泵—锅炉”、“硫化闪蒸汽排气虹吸收集—主管道—集热罐—水处理软水—高压热水进水泵—锅炉”以及“硫化闪蒸汽排气虹吸收集—主管道—泵房—除氧器—暖气片”等技术方案，完成“炼胶车间回收”“硫化车间硫化罐冷凝水回收”以及“成型车间回收余热用于取暖”的建设，以及“切割带车间设备加热、取暖改造”，充分回收利用硫化闪蒸汽、冷凝水余热，将进水温度由20℃提高至87至97℃，提高锅炉进水水温和生产蒸汽效率，实现能源节约与废气减排。图SEQ图\*ARABIC20硫化闪蒸汽、冷凝水回收系统工艺流程图二、创新点及相关技术内容创新点1：充分利用冷凝水的热能价值传统橡胶V带生产工序项目往往没有热能回收装置，冷凝水产生后可能直接排放或通过简单的处理处理后排放，缺乏热能回收装置导致热能没有得到有效利用，无法实现资源的综合利用。针对冷凝水具有蒸汽热能（焓值）25％左右的未开发价值，充分挖掘冷凝水回收改造的节能潜力，项目使用硫化车间冷凝水代替原本耗费的大量蒸汽，用于包括但不限于炼胶车间芳氢油的常年加热（油温需保持40℃左右）、硫化车间的压延机压片机与烘干机的加热（每天用气约5至9立方）、成型车间供暖的暖气片以及切割带车间压延机出片机加热与取暖。图SEQ图\*ARABIC21硫化闪蒸汽、冷凝水余热回收利用流程现场图创新点2：实现工艺平衡、热平衡与水平衡传统冷凝水回收系统通常以独立视角设计、仅考虑冷凝水的回收处理，与其他系统或生产工艺的关联性较低，影响系统的稳定性和效率。针对上述现实问题，项目针对冷凝水回收系统进行再设计，以弥补疏水阀选型不当而造成的工艺泄露，使得用汽设备蒸汽泄漏下降约3％，减少高温饱和水的闪蒸损失5至10％。项目在热平衡与水平衡方面，通过回收冷凝水余热用于热力除氧，减少热力除氧器的新蒸汽使用量，减少高品位蒸汽的消耗量；通过回收冷凝水到锅炉汽包，节省锅炉燃料，实现给水温度每上升6℃，节省燃料1％。同时，通过冷凝水回收有利于减少锅炉排污量、降低排污热损失、提高锅炉热效率，而冷凝水做锅炉给水可减少软化水处理量，节省软化水处理费用。三、经验总结与推广价值项目通过对橡胶V带硫化闪蒸汽、冷凝水回收利用系统的改造，取得了良好的经济和社会效益。根据金久龙实业有限公司测算结果，项目相较同类改造而言，具有建设周期短、投资小、见效快的优点，对中小橡胶制品企业具有一定的推广、复制意义。在经济效益方面，项目每工作日可回用30-40吨热水至锅炉，减少锅炉用气用水，每日可回收冷凝水40吨，年可节水14600吨，节约水费5.26万元。另外冷凝水出水水温高达87-92℃，经管道后到达锅炉时温度可达83-85℃，改造前产每吨蒸汽需耗天然气78m3，以每立方天然气单价3.6元/m3计，吨蒸汽耗天然气成本280.8元；改造后产每吨蒸汽耗天然气72m3，产吨蒸汽耗天然气下降6m3，价值21.6元，每日消耗216吨蒸汽，日节约天然气1296m3天然气，价值4665.6元，年按300工作日计，合计节约燃气38.88万m3，价值139.968万元。同时，项目具有一定的社会与环境效益。企业单位产品二氧化碳排放量由0.62tCO2/万Am降低到0.60tCO2/万Am。单位产品主要污染物烟（粉）尘产生量：由5×10-5t/万Am降低到4.37×10-5t/万Am。单位产品主要污染物NOx产生量由 3.5×10-5t/万Am降低到3.08×10-5t/万Am。节约地下水资源14600吨。我国是世界橡胶V带产业的主要承接国，截至202