簡(jiǎn)析染整企業(yè)節(jié)能集熱技術(shù)

一、技術(shù)名稱：染整企業(yè)節(jié)能集熱技術(shù) 　　二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：紡織等替代工業(yè)領(lǐng)域，紡織印染等相關(guān)工業(yè)用熱。適用于光照充足，屋頂承重100kg以上范圍 　　三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀 　　高效率大容量太陽(yáng)能中高溫鍋爐系統(tǒng)可以滿足我國(guó)工業(yè)80~400℃熱能需求，為工農(nóng)業(yè)及建筑領(lǐng)域節(jié)能減排奠定基礎(chǔ)。染整企業(yè)節(jié)能集熱技術(shù)運(yùn)行過(guò)程無(wú)排放，每平米太陽(yáng)能中高溫鍋爐系統(tǒng)的安裝，將實(shí)現(xiàn)年節(jié)煤0.2噸/年·平方米，減少CO2排放0.5噸/年·平方米。 　　工業(yè)領(lǐng)域及建筑領(lǐng)域80~400℃熱能需求及制冷需求應(yīng)用10%太陽(yáng)能替代，市場(chǎng)超過(guò)了15億平方米，年產(chǎn)值超過(guò)了5000億元，年節(jié)煤達(dá)到1萬(wàn)噸，年CO2減排達(dá)到3萬(wàn)噸。 　　四、技術(shù)內(nèi)容 　　1.技術(shù)原理 　　染整企業(yè)節(jié)能集熱技術(shù)由跟蹤太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的太陽(yáng)能聚光集熱器和位于聚光器焦線處的吸熱管組成的太陽(yáng)能油/水蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，一般由拋物面槽式聚光器、吸熱管、儲(chǔ)熱單元、蒸汽發(fā)生器和控制系統(tǒng)等單元組成。 　　曲面反射鏡拼接成面形為拋物柱面的反射面，動(dòng)力機(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)支架和拋物柱面跟蹤太陽(yáng)。其跟蹤方式是拋物柱面做旋轉(zhuǎn)軸線固定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得旋轉(zhuǎn)軸線、拋物柱面的焦線和太陽(yáng)三者始終位于一個(gè)平面上，以保證由反射鏡組成的拋物柱面將太陽(yáng)光會(huì)聚到焦線上。吸熱管固定在拋物面槽式聚光器的焦線處，通過(guò)拋物面槽式聚光集熱器跟蹤太陽(yáng)，使得直射太陽(yáng)光聚集到吸熱管表面，以加熱吸熱管內(nèi)傳熱流體。 　　拋物面槽式聚光集熱器通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)方式相互連接，并通過(guò)模塊化布局形成集熱場(chǎng)。導(dǎo)熱油、水是染整企業(yè)節(jié)能集熱技術(shù)中廣泛采用的兩種熱媒，在導(dǎo)熱油系統(tǒng)中，拋物面槽式集熱器將加熱吸熱管內(nèi)的導(dǎo)熱油，并直接將高溫導(dǎo)熱油送至終端用熱設(shè)備，或經(jīng)過(guò)導(dǎo)熱油/蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽供給終端設(shè)備，為太陽(yáng)能空調(diào)、太陽(yáng)能海水淡化、太陽(yáng)能熱發(fā)電等提供高品位熱能。以水為工質(zhì)的太陽(yáng)能中高溫鍋爐系統(tǒng)，集熱器直接產(chǎn)生高溫飽和水或高溫蒸汽，用于工業(yè)生產(chǎn)。 　　染整企業(yè)節(jié)能集熱技術(shù)一般采用一定容量的儲(chǔ)熱單元或直接與常規(guī)能源鍋爐系統(tǒng)串并聯(lián)耦合，以平衡太陽(yáng)能波動(dòng)對(duì)熱能輸出穩(wěn)定性的影響，提升運(yùn)行效率，保障能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。太陽(yáng)能中高溫鍋爐的設(shè)計(jì)壽命一般為25年。光熱轉(zhuǎn)換效率在50%以上。 　　2.關(guān)鍵技術(shù) 　　染整企業(yè)節(jié)能集熱技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化中的太陽(yáng)能聚光集熱系統(tǒng)相結(jié)合，通過(guò)集熱場(chǎng)系統(tǒng)、熱傳輸與配置系統(tǒng)、換熱與蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，形成連續(xù)穩(wěn)定的太陽(yáng)能中高溫鍋爐系統(tǒng)；針對(duì)工業(yè)用熱領(lǐng)域的不同特點(diǎn)和耗能系統(tǒng)的特征，通過(guò)多能互補(bǔ)及智能調(diào)控等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能鍋爐在現(xiàn)有工業(yè)熱能利用領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。 　　3.工藝流程 　　太陽(yáng)能拋物面槽式集熱器加熱吸熱管內(nèi)的導(dǎo)熱油，并將其送至終端用熱設(shè)備，或經(jīng)過(guò)導(dǎo)熱油/蒸汽發(fā)生器為終端設(shè)備提供高溫高壓蒸汽。 換熱后的低溫導(dǎo)熱油返回拋物面槽式聚光集熱器繼續(xù)加熱，形成封閉的導(dǎo)熱油循環(huán)回路，當(dāng)太陽(yáng)輻照度較高時(shí)，可以將部分高溫?zé)崃客ㄟ^(guò)換熱器存儲(chǔ)在 高溫存儲(chǔ)罐中，當(dāng)太陽(yáng)輻照強(qiáng)度較弱時(shí)，提取高溫儲(chǔ)熱罐中的熱量以平衡太陽(yáng) 能波動(dòng)對(duì)熱能輸出穩(wěn)定性的影響。 　　五、主要技術(shù)指標(biāo) 　　光熱轉(zhuǎn)換效率大于50%，替代常規(guī)燃煤燃?xì)忮仩t，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程零排放。工業(yè)生產(chǎn)所消耗的總能量約占全國(guó)總能耗的70%，其中50%~70%系工業(yè)加工用熱。 對(duì)于不同工業(yè)領(lǐng)域熱負(fù)荷特點(diǎn)差異很大，但溫度一般不超過(guò)250℃，壓力在9bar以下。 　　六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀 　　該技術(shù)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，可以為紡織及工業(yè)熱用戶提供符合不同用能特點(diǎn)的太陽(yáng)能系統(tǒng)方案與產(chǎn)品。該技術(shù)在歐美及埃及等國(guó)家和地區(qū)的原油開(kāi)采與輸運(yùn)、醫(yī)藥加工等行業(yè)得到了應(yīng)用。我國(guó)在太陽(yáng)能空調(diào)、海水淡化及紡織領(lǐng)域也完成了相關(guān)示 范項(xiàng)目的運(yùn)行與測(cè)試，技術(shù)成熟可靠，可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)能源的替代與補(bǔ)充。紡織工業(yè)領(lǐng)域在漂洗、印染、定型等工藝中，廣泛應(yīng)用140~250℃中溫蒸汽，具有廣泛的應(yīng)用前景和潛力。 　　七、典型應(yīng)用案例 　　技術(shù)提供單位：北京中科熙源節(jié)能科技有限公司 　　達(dá)利（中國(guó)）有限公司13000平方米平板式太陽(yáng)能集熱工程，將印染車間生產(chǎn)用水由蒸汽加熱改為蒸汽輔助加熱（工藝用水溫度70~90℃），總投資1400萬(wàn)元，可年產(chǎn)熱水（55℃）267134立方米，可節(jié)約蒸汽32938噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤3133.7噸，節(jié)約蒸汽費(fèi)用410.1萬(wàn)元。 　　八、推廣前景及節(jié)能減排潛力 　　預(yù)計(jì)未來(lái)5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的普及率若能達(dá)到10%左右，需總投入175億元，預(yù)計(jì)年節(jié)能能力可達(dá)到10萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，預(yù)計(jì)年CO2減排能力達(dá)26萬(wàn)噸。