徐伟刚， 胡贻军， 徐珂
（江苏欧姆圣智能装备股份有限公司，江苏 盐城 224014）
摘要：介绍新型盐酸酸洗高效回收系统和新型余热回收蒸汽发生器。盐酸酸洗高效回收系统由酸雾蒸发器、酸雾冷凝器、洗酸塔等组成，通过废酸废水的综合利用，减少了废酸排放，提高酸的利用率；新型余热回收蒸气发生器利用明火加热炉尾气把水加热变成蒸汽，蒸汽温度可达120～170 ℃，就近加热槽液或提供生活用水，节省管路，节约资源。
关键词：节能减排；盐酸酸洗；余热回收；蒸气发生器
中图分类号：TQ111.19 文献标识码：A
在国家积极倡导节能减排绿色生产的大背景下，江苏欧姆圣智能装备股份有限公司针对金属制品行业热处理和表面处理设备使用中存在的问题，设计研发了一系列节能减排装备，现介绍两种。
1.盐酸酸洗高效回收利用
现有钢丝热处理后表面氧化皮清洗大部分采用盐酸，因为盐酸清洗效率高，工艺控制窗口较宽，容易达到工艺要求。无酸洗工艺受技术条件和车间场地等制约，推广应用还需要经过较长一段时间的探索。传统的盐酸清洗方式是隧道式和半封闭式，容易造成钢丝带水严重和酸雾外溢情况，对可利用的废酸没有回收利用，增加了废酸废水量，从而对环境造成很大的污染。研发的新型酸雾回收系统示意图如图1所示。
新型酸洗系统较传统酸洗系统增加了多处回收利用点，有效减少对外排放，能够大大提高新酸的利用率。
（1）酸雾蒸发器。把预酸洗排放的废酸回收，经过泵循环喷淋，加热雾化成高温，高浓度的酸雾用于冷凝回收再利用。箱体分上下两层，下层为储液和预热，上层为蒸发雾化。蒸发后的含高浓度铁离子的废酸再排入废酸处理装置。
（2）酸雾冷凝器。通过双极冷冻水机组产出冷冻水，逆流冷却高温、高浓度的酸雾，酸雾经过冷却器后再低温喷淋水循环吸收形成较高浓度酸液，回收盐酸质量浓度达160～220 g/L，可以作为辅助新酸加入到主酸槽内。
（3）洗酸塔。通过风机将酸雾吸入塔内，用水逐层净化酸雾后排出室外。新系统中利用第2个冲洗槽的水喷淋酸雾，喷淋净化酸雾后的水中酸浓度较低，可以继续用于前道水冲洗，提高利用率，可以减少废水排放量50%以上。
新型酸循环系统通过废酸废水的综合利用，减少新酸的消耗量，提高新酸的利用率，减少了废酸排放，更大程度上减轻了客户排放污染物的压力。
2.余热回收蒸气发生器
回收生产过程产生的余热，不但能够减少有害气体的排放，保护大气环境，还能利用回收的尾气余热产生蒸汽，就近利用，减少管路输送和热损失。该余热回收蒸气发生器可实现多级热量回收应用，系统示意图如图2所示。
图2 余热回收蒸气发生器示意图
余热有3个来源：（1）钢丝经过水冷槽冷却时冷却循环系统对水冷槽液进行冷却，冷却水温度可达到60～80 ℃；（2）钢丝出加热炉进行水浴（或铅浴）淬火处理时冷却循环系统对水浴（或铅浴）槽液进行冷却，冷却水温可达到90 ℃以上；（3）利用加热炉尾气把水加热变成蒸汽，蒸汽温度可达120～170 ℃。通过以上的余热回收、利用，即可大大减少水冷槽液（钢丝冷却水）的用量，减轻冷却塔的负荷；又可低温回收热能为蒸气发生器提供较高温度热水，提高热量回收效率。另外热水可用于低温槽体加热和提供生活热水，蒸汽可供高温槽体加热。
2.1产品功能
利用高热设备排放的余热转化为蒸汽热能，用于其他配套装置使用。该设备一键操作，性能稳定、安全、节能、智能，属于免检产品。压力控制采用高低压自动停启。余热燃气(油)互补，余热热能不足时自动启动燃烧机补热来满足生产线、车间及工厂的蒸汽需求；当余热充足时自动停止或转为小火燃烧，确保热能不浪费。
2.2应用案例
余热回收蒸气发生器有YRZQ-150、 YRZQ-300、YRZQ-500、YRZQ-800、YRZQ-1000等5种型号，其中YRZQ-500型余热回收蒸气发生器在某企业镀锌钢丝热处理生产线获得应用，其技术参数见表1。
表1 YRZQ-500型余热回收蒸气发生器技术参数
型号 | 热量输出/ kJ | 输出功率(折合电)/kW | 输入功率(电) /kW | 额定蒸发量 /(m3·h-1) | 饱和蒸汽量 /(m3·h-1) | 水容量/L |
YRZQ-500 | 1.254×106 | 348 | 1.2 | 500 | 833 | ＜30 |
蒸汽额定温度/℃ （压力0.01～0.7 MPa） | 额定工作压力/ MPa | 热效率/% | 燃气用量/(m3·h-1) | 余热回收率/% | 长×宽×高 / (cm×cm×cm) | 质量/kg |
108～170 | 0.01～0.7 | ≥90 | 0～35 | ≥90 | 2 250×2 240× 2 500 | 4 300 |
该厂工况条件：天然气明火预混加热炉是使用7年多的平顶炉，加热炉设计钢丝数量48根，最大产能1 860 kg/h。测试时，生产钢丝28根，钢丝平均直径1.84 mm，Dv值50 mm·m/min，产量约1 200 kg/h；该加热炉正常工作24 h燃烧天然气为1 600 m3左右；环境温度26 ℃、空气湿度27%，尾气排烟温度420～460 ℃，排烟口直径219 mm。经测试，每天回收热值为2 144 kg蒸汽，相当于3 574 m3饱和蒸汽、5.434×106 kJ热值、187 m3天然气、1 600 kW·h电。
该余热回收蒸气发生器运行压力在0.7 MPa以下，没有蒸汽包，安全性高。系统还配有燃气补热，在余热热量不够生产线使用时，可以启用燃气加热补充，这样可以不依赖外部提供蒸汽。减少蒸汽输送管道投资和管路的热量损耗。
3 结语
江苏欧姆圣智能装备股份有限公司始终以诚信经营为基本，先进技术为宗旨，不断追求科技进步，开拓创新。公司的设计理念是“节能 环保 创新 智能”，并始终围绕此理念而努力，为节能减排尽自己的绵薄之力。
（收稿日期：2019-09-23）
作者简介
徐伟刚 1973年生，江苏欧姆圣智能装备股份有限公司总经理。
胡贻军 1968年生，江苏欧姆圣智能装备股份有限公司执行董事。
徐 珂 1996年生，江苏欧姆圣智能装备股份有限公司技术员。
