1、前言
印染廠的廢氣主要來源于鍋爐、烘干機和定形機。
鍋爐尾氣溫度高達200℃，若直接排放，不但造成熱能的浪費，而且還會對環境造成一定影響。
根據國家統計局的信息，估算全國共有定形機生產線將近10000條以上，而所有定形機工作時都有油（煙）霧揮發出來，經不完全統計10000條生產線年廢氣排放量達到40萬噸。
烘干機和定形機是利用熱空氣對織物進行干燥和定形的設備，工作過程中排放出大量的廢氣。以定形機為例，定形機的工作溫度一般在200℃，離開定形機的廢氣溫度一般在170℃左右，廢氣中含有熱能。經預算，織物加工定形時有效熱能僅為總加熱量的30%左右，散熱損失占70%，其中廢氣排放損失占60%，設備、壁面及其它損失占10%。
拉幅定形機的熱源，一般都使用導熱油。過去加熱導熱油的熱載體鍋爐，大多以燃燒重油為主，由于重油的燃燒值高，調溫容易，燃燒后雜質少，煙塵相對也少，對環境的污染比燃煤小，而被廣泛使用。近年來，因國際原油價格居高不下，一噸重油價格一直維持在2500元左右，生產企業難以承受油價上漲帶來的成本壓力，紛紛改燒以燃煤為主的熱煤爐。
染整行業是能源消耗較大的行業。加工1t針織成品布，約需標準燃煤1.5t，其中定形機熱煤爐燃燒約占40%，資料顯示：1t標準煤在燃燒過程中要排放SO220kg，CO2440kg（以碳基計算），煙塵15kg和灰渣260kg。
定形機廢氣中不僅含有大量纖維和粉塵，同時還含聚苯類有機物、印染助劑等多種油類成分。當廢氣在定型機排放口與凈化裝置之間進行傳遞以及在凈化裝置內移動時，這些纖塵和油污極易粘附到裝置或其配輔件內部而影響凈化效果，且會造成煙氣堵塞、漏油、自燃自爆等現象，使定形機無法正常工作。
人長時間接觸高濃度油煙氣可造成肺部炎癥和組織細胞損傷，肺活量下降；油煙煙氣影響人體的免疫細胞、巨噬細胞功能，造成人體免疫功能下降；油煙氣中的苯類等有機污染物能引起基因突變、DNA損傷、染色體損傷，具有潛在的致癌性。
廢氣凈化、熱回收是節能減排的重點之一，亦是染整企業降低生產成本，改善生產操作環境的需要。
熱定形機廢氣問題的解決途徑主要包含兩方面，即廢氣凈化與余熱回收。目前熱定形機廢氣凈化方式主要為集中處理法和分散處理法，處理工藝主要有力學方式、過濾式、靜電式和噴淋式，余熱回收的主要方式是通過“氣-氣”熱交換從排出的熱廢氣中將熱能回收到熱定形機內。
2、熱定形機廢氣處理
2.1 熱定形機廢氣處理方法及特點見表1。
表1 熱定形機廢氣處理方法與特點
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2.2 定形機廢氣熱能回收效能
定形機廢氣熱能回收效能理論計算（以標準八箱為例）
定形機烘箱的工作溫度 200℃左右
單臺定形機廢氣總排量 約16000m3/h
排出廢氣溫度 170℃左右
環境溫度 30℃
安裝余熱回收器后，補入的熱風溫度 約120℃
補風量 約6000m3/h
每小時余熱回收量為：
Q小時=VCp(t1-t2)
=6000x1.3x(120-30)
=702000KJ/h
=167143Kcal/h
（空氣的比熱容Cp=1.3KJ/m3；1Kcal=4.2kJ）
月回收熱量為：
Q月=Q小時X20X25
=167143X20X25
=8.36X107Kcal
年回收熱量為：
Q年=Q月X10
=8.36X107 X10
=8.36X108Kcal
年節約煤約：
W煤=Q年÷5000
=8.36X108÷5000
=1.674X105KG
=167噸
煤節能效益為：800x167=133600元/年
注：按每天20h，每月25天，每年10個月計算，煤發熱量5000kcal/kg；每噸煤暫按800元計算
2.3 定形機組合式熱管余熱回收換熱器
2.3.1 熱管熱回收機理
熱管是一種具有很高導熱性能，被學術界譽為超導熱原件。由于熱管具有傳熱量大、結構簡單、工作可靠和無運動部件等特點，已日益引起人們的重視。
熱管的工作原理與熱虹吸類同，圖1-（a）為虹吸的示意圖。它是由管殼和工質所組成，在熱虹吸管內裝有一定量的工質（如水等），抽真空后將管子封口，當管子的下端被溫度較高的廢汽加熱時，液體吸熱蒸發而變成蒸汽，由于不斷加熱不斷產生蒸汽，故蒸汽即從熱端沿著中間通道流動到冷端，在冷端由于管子被溫度較低的流體所冷卻，蒸汽冷凝成液體，然后依靠重力作用沿管壁流回至熱端。熱虹吸的缺點是蒸發段必須位于最低處，使冷凝液能依靠重力從冷凝段回流到蒸發段。
1-加熱 2-放熱 3-蒸發段 4-絕熱段 5-冷凝端 6-回流 7-管殼 8-吸液芯
圖1 熱管式熱交換器工作示意圖
熱管很類似于熱虹吸，不同的地方在于它的管殼內壁貼著一層多孔性物質構成的吸液芯。例如，由金屬絲編織成的細小網格。圖1-（b）是熱管示意圖。熱管中冷凝液的回流方法有如下多種：
重力 熱虹吸
毛細管力 標準熱管
向心力 旋轉熱管
靜電力 電流體動力學熱管
磁場力 磁流體動力學熱管
滲透力 滲透熱管
熱管的絕熱段4的長度，可以根據實際需要而確定。熱管內的蒸汽是靠壓差流動的，由于蒸發段3至冷凝段5間的壓差不大，因此溫差也很小，因此一般高溫熱管接近于等溫過程。
從傳熱學可知，相變傳熱效果較好，所以熱管的導熱性能很高。
2.3.2 組合式熱管余熱回收
定形機廢氣含有大量纖維、油霧，在熱交換過程中極易黏附在熱管表面，嚴重影響傳熱，如不及時清理，更會造成煙氣堵塞，使得定形機無法正常工作。而現有的余熱回收器均未考慮到這些因素，其熱管固定(如焊接等)安裝在殼體內，很難拆開進行快速維護保養，出現堵塞或其他故障時，維修工作量非常大，耗時長，會給使用單位的生產帶來影響。
組合式熱管換熱器，通過將熱管可拆卸的安置在殼體內，并在熱管的中間部位設置同樣可以從殼體內拆卸的密封體，由密封體形成密封隔離墻而將殼體分隔成兩個獨立的空間，并在殼體上設置有對應熱管和密封體的門，當熱交換過程中熱管表面黏附纖維、油霧而影響傳熱時，可以及時開啟殼體上的門，方便的將熱管取出進行清理和維護，其耗時短，清理和維護工作量小，從而保證使用單位的順利生產。
組合式熱管換熱器采用分散式安裝方式，安裝簡單，安裝材料少，安裝費用低，安裝停機時間短。
組合式熱管換熱器，使用鋁翅片復合熱管和鋼翅片熱管，表面黑化處理，換熱效率高。
在拉幅機上采用熱管式熱交換器時，其效率很高，可節省16％～30％的燃料。熱管式熱交換器應用示例如下。
（1）在拉幅機上加工100％錦綸長絲織物，拉幅機烘房200℃，拉幅機排出170℃氣體269m3/min，進入拉幅機氣體141.6m3/min、27℃，烘房排出氣體進入熱管式熱交換器170℃，空氣進入熱管式熱交換器27℃，空氣經熱管加熱至99℃進入烘房，烘房排出氣體離開熱管時77℃，回收熱量740.65MJ／h，節油19.46L／h。在未裝熱管式熱交換器前每小時消耗油為70.92L/h，安裝熱管式熱交換器后燃燒油節約27.44％。
（2）熱風循環烘燥機采用廢熱回收前的蒸汽耗量607kg/h，采用熱管式熱交換器后的蒸汽耗量513kg/h，節約15.5%。
（3）定形機烘箱的工作溫度在170-180℃，單臺定形機廢氣總排量約為：14000-20000m?/h，排出廢氣溫度為160℃左右。安裝DF-TR-30余熱回收裝置后，補入的熱風溫度約為120℃，即補入的熱風溫度與排出廢氣溫差為40℃左右，補風量約為6000-8000m3/h。
當廢氣溫度為160℃，補入熱風溫度為120℃，補風量按平均值7000m3/h，則余熱回收量為：Q=VCp（t1-t2）=7000×1.3×（120-30）=819000kJ/h=195933Kcal/h
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