5月26日，由河北省太陽(yáng)能利用行業(yè)協(xié)會(huì)、河北省光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、國(guó)際銅業(yè)協(xié)會(huì)、IMSIA國(guó)際金屬太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合舉辦的“2016中國(guó)河北第三屆可再生能源工農(nóng)業(yè)利用峰會(huì)”在保定市電谷國(guó)際酒店隆重召開。
國(guó)家紡織產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排技術(shù)支撐聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)、中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)生態(tài)環(huán)保專業(yè)委員會(huì)副主任王保生就紡織印染行業(yè)節(jié)能環(huán)保現(xiàn)狀以及對(duì)太陽(yáng)能光熱行業(yè)要求進(jìn)行了分析。
紡織行業(yè)作為一個(gè)環(huán)境敏感型和資源依賴型的產(chǎn)業(yè),同時(shí)也是將產(chǎn)品直接面向消費(fèi)者的傳統(tǒng)制造業(yè)，更是我們國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)和民生行業(yè)。王秘書長(zhǎng)介紹說，目前，紡織行業(yè)正面臨原材料價(jià)格上漲、出口退稅下調(diào)、國(guó)際貿(mào)易摩擦加劇以及人民幣升值等諸多不利因素的影響，紡織行業(yè)為適應(yīng)發(fā)展需求，積極開展節(jié)能減排工作是很有必要的。目前，我國(guó)紡織行業(yè)作為高耗能行業(yè)，已經(jīng)成為國(guó)家節(jié)能改革的重點(diǎn)行業(yè)。
王保生副秘書長(zhǎng)指出了目前紡織業(yè)的存在的3大問題：1.技術(shù)創(chuàng)新不足；2.基礎(chǔ)管理相對(duì)薄弱；3.節(jié)能減排的投入不足。
第一是紡織行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新不足。王保生副秘書長(zhǎng)分析說，現(xiàn)在江浙很多紡織企業(yè)在進(jìn)行節(jié)能整改。雖然紡織行業(yè)經(jīng)過很多次發(fā)展，在一些技術(shù)方面也進(jìn)步了，但還存在著一些問題，特別是在連續(xù)紡織工業(yè)工藝引進(jìn)方面。原來都是一個(gè)一個(gè)小機(jī)臺(tái)，現(xiàn)在都是自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，耗能比以前下降了30%，單位用煤能耗有所增加。另外洗衣裝置連續(xù)化，能耗降低了25%，單位用水有時(shí)候增加。再說運(yùn)用氣流、染色機(jī)動(dòng)設(shè)備、水耗、能耗減少25%到50%，但是因?yàn)橛秒娏吭黾樱趸嫉呐欧啪陀兴黾印?/span>
雖然在節(jié)能環(huán)保方面做出了努力，但是創(chuàng)新技術(shù)水平還有待于提高。截止到2014年，浙江紡織行業(yè)采用了新技術(shù)，整個(gè)浙江工業(yè)總值增加了23.84%，用水總量同比提高了7.64%，廢水排放量與以往基本持平，綜合能耗同比下降了4.03%，因此節(jié)能減排的新工藝、新技術(shù)、新高度的研發(fā)過程當(dāng)中還出現(xiàn)很多的問題，核心技術(shù)掌握的比較少，減排的效果還有待進(jìn)一步提高。
第二就是基礎(chǔ)管理還比較薄弱，沒有足夠重視生產(chǎn)中的能源減排管理，造成能源和污染物的過量排放。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)紡織企業(yè)對(duì)管理上實(shí)現(xiàn)三級(jí)計(jì)量管理的只有不到三分之一，整個(gè)紡織行業(yè)在基礎(chǔ)管理上過于簡(jiǎn)單化，生產(chǎn)過程中能源跑漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重，造成能源的利用率減低，阻礙了能源管理和減排工作正常進(jìn)行。另外就是可能有些企業(yè)家和專家到了有些紡織印染廠看到蒸汽、水到處跑冒滴露，這一現(xiàn)象都普遍存在。
第三個(gè)是節(jié)能減排的投入不足。在我國(guó)對(duì)節(jié)能減排的激勵(lì)制度還不夠完善，紡織企業(yè)在生產(chǎn)營(yíng)銷過程中的利潤(rùn)值相對(duì)較低，對(duì)于節(jié)能減排方面的資金、人力投入嚴(yán)重不足。根據(jù)我國(guó)《2014年紡織企業(yè)節(jié)能減排統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表》，在我國(guó)紡織企業(yè)中對(duì)節(jié)能減排投入的資金不到銷售額的0.1%，對(duì)一些節(jié)能效果比較顯著的設(shè)備許多企業(yè)不予以考慮，過度的追求生產(chǎn)利潤(rùn)，造成節(jié)能減排工作沒有得到有效的進(jìn)行。但是現(xiàn)在形式有所改變，特別是江浙一帶，對(duì)于設(shè)備的提升，包括節(jié)能減排技術(shù)的提升，包括落后產(chǎn)能的淘汰，正在進(jìn)一部的加強(qiáng)。
下面講一下對(duì)于太陽(yáng)能的要求，第一個(gè)資料顯示，紡織行業(yè)能耗中紡紗、織布、染整、服裝，每噸大概是8.84噸燃煤，另外就是印染加工過程當(dāng)中，能耗以熱能為主，主要比例分配如下，大家可以看到，洗滌占25%到35%，烘干占30%到40%，這個(gè)占能耗很高的，特別是在有些印染企業(yè)，蒸汽的耗能大概占到80%左右。印染行業(yè)耗能大戶，主要能源消耗為蒸汽﹑電力﹑水，80%為蒸汽。紡織行業(yè)的年耗能6867WT標(biāo)煤，熱能利用率只有35%左右，產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)。每百米布用電量約為18 kW·h，隨著年產(chǎn)量的增加，耗電量也大幅增加。我國(guó)印染企業(yè)單位產(chǎn)品取水量是發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍，能源消耗量為3倍左右。能源價(jià)格的調(diào)整，能源費(fèi)成本的比重越來越大。為此，需將綠色能源——太陽(yáng)能應(yīng)用到生產(chǎn)中去。
現(xiàn)在我們國(guó)家很多的大型企業(yè)，比如說雅戈?duì)枴Ⅳ斕荚谥鸩降耐鶘|南亞轉(zhuǎn)移，就是因?yàn)橛杏霉ぁ⒛茉础⒊杀镜鹊仍龃蟮膯栴}，企業(yè)受不了，但熱水對(duì)于印染企業(yè)有至關(guān)重要的作用。在紡織品印染工藝中，很多環(huán)節(jié)用到熱水，熱水供應(yīng)對(duì)于印染企業(yè)有著至關(guān)重要的作用。
目前，印染行業(yè)有規(guī)模以上企業(yè)近2000家，大小鍋爐數(shù)萬(wàn)個(gè)，大部分印染企業(yè)都用蒸汽把冷水加熱，消耗大量煤炭，采用這種方式生產(chǎn)熱水，能耗大、成本高、污染嚴(yán)重。一方面能源費(fèi)占企業(yè)成本的比重越來越大，已成為企業(yè)發(fā)展的負(fù)擔(dān)，特別是江浙、福建發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)在所有的小鍋爐統(tǒng)統(tǒng)要改掉，現(xiàn)在“煤改氣”，用液化氣、用電，這個(gè)成本都是翻倍，因此對(duì)于蒸汽需求費(fèi)用是越來越高。另外直接加熱產(chǎn)生蒸汽帶來的巨大碳排放也對(duì)環(huán)境帶來了不利的影響，成為紡織行業(yè)往低碳，可持續(xù)方向發(fā)展的絆腳石。因此，尋找一種更為環(huán)保的印染熱水節(jié)能技術(shù)顯得尤為重要。因此，首先對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程的需求就成為必然。
下面對(duì)太陽(yáng)能行業(yè)的要求做一下介紹。第一個(gè)是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以充分考慮清潔生產(chǎn)和利用可再生能源。可以利用印染廠房的巨大屋面資源盡可能多地安裝太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)利用工程，利用太陽(yáng)能提升熱水溫度，在熱水溫度不能滿足工藝要求的情況下啟用常規(guī)能源補(bǔ)充以提升能源品質(zhì)，從而最大限度地利用可再生能源——太陽(yáng)能，使太陽(yáng)能的利用率最大化。我們行業(yè)應(yīng)用太陽(yáng)能熱水的案例比較多，另一個(gè)太陽(yáng)能利用在光伏方面，特別是紡紗廠，也有不少案例。
王保生介紹太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)時(shí)分析說，晴天，當(dāng)太陽(yáng)光把集熱器內(nèi)的冷水加熱至60℃時(shí)，冷水管上的電磁閥自動(dòng)打開，冷水被自來水壓力壓入集熱板內(nèi)，并把集熱板內(nèi)的熱水?dāng)D到熱水池中儲(chǔ)存待用，當(dāng)冷水到達(dá)集熱板出口處的溫度探頭時(shí)，探頭溫度低于60℃，電磁閥門就立刻關(guān)閉，冷水停留在集熱板內(nèi)被太陽(yáng)光繼續(xù)加熱，1～3min以后，水溫又達(dá)到60℃，電磁閥門再次打開，集熱器內(nèi)的熱水又被擠壓到熱水池中，如此循環(huán)，至熱水池水滿后停止進(jìn)水。為了充分利用太陽(yáng)能，循環(huán)水泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，把水池內(nèi)60℃的熱水抽出來，經(jīng)過太陽(yáng)能集熱器循環(huán)加熱，使水溫進(jìn)一步升高。
太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的集熱器選擇很關(guān)鍵，王保生認(rèn)為，平板集熱器具有一定的優(yōu)勢(shì)。第一是平板集熱器的吸熱板管均由金屬制成，集熱器與貯水箱的連接也是金屬零件，這樣集熱器和連接件都可以承受自來水和循環(huán)泵的壓力。第二是平板和太陽(yáng)能集熱器的方式，使用間接加熱的方式，管道不是水，是其他的介質(zhì)，可以解決冬天結(jié)冰的問題，由于采用間接系統(tǒng)，水不會(huì)直接跟集熱器接觸，又可以減少高溫結(jié)垢的問題。太陽(yáng)能集熱器采用循環(huán)加熱的方式，利用溫差控制器控制，強(qiáng)制循環(huán)泵將熱媒工質(zhì)壓入集熱器吸熱。
另外，王保生說，紡織行業(yè)用的比較多的是太陽(yáng)能預(yù)熱的蒸汽系統(tǒng)。
上圖是一個(gè)印染廠太陽(yáng)能預(yù)熱蒸汽系統(tǒng)示意圖。用熱水時(shí)，熱水從水池中輸送到染洗設(shè)備，同時(shí)，冷水管和蒸汽管向染洗設(shè)備中輸入冷水和蒸汽以調(diào)節(jié)所需溫度的熱水。染洗設(shè)備中的熱水用于染洗后就成了廢水，但廢水還有較高的溫度，為了充分利用廢水的熱能，通過污水管將廢水輸入平板式熟交換器將冷水加熱，然后，加熱后的干凈熱水輸入到熱水池中。最后，降溫后的廢水通過排水管排出。
該系統(tǒng)包括太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，蒸汽的產(chǎn)生系統(tǒng)，以及余熱回收系統(tǒng)。
第一是熱水系統(tǒng)。包括足夠多的太陽(yáng)能集熱器和合適型號(hào)的空氣源熱泵及自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)光，通過光熱效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化為熱能來加熱熱質(zhì)，再把自來水或冷水加熱；在陽(yáng)光不足時(shí)，空氣源熱泵輔助加熱，來保證熱水供應(yīng)不受陰雨天影響。
第二是蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)。利用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水再輔以常規(guī)能源得到高溫蒸汽，再加熱熱水和冷水從而產(chǎn)生達(dá)到工藝要求溫度的熱水。
第三是余熱回收系統(tǒng)。印染廠污水出來的溫度大概是60多度，通過污水管將廢水輸入平板式熟交換器將冷水加熱，然后，加熱后的干凈熱水輸入到熱水池中。
太陽(yáng)能是免費(fèi)的能源，具有相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
這是一個(gè)印染廠的效益分析，日用熱水量大概是500噸，集熱面積為8000平方米，是空氣源熱泵輔助的平板型太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，與燃煤加熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益明顯，初期投資2.78年能收回成本。
如果按集熱面積為1200元/m2的造價(jià)來算，該太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的總初始投資約為960萬(wàn)元，由上表知用光熱系統(tǒng)每年可以節(jié)約345.17萬(wàn)元，初始投資在2.78年后可以收回，即靜態(tài)投資回收期在3年之內(nèi)。太陽(yáng)能平板集熱器系統(tǒng)壽命一般可達(dá)15年以上。
此外，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的環(huán)保效益體現(xiàn)在因節(jié)省常規(guī)能源的消耗并且減少了污染物的排放，主要指標(biāo)為CO2，SO2和NOX的減排量。這是一個(gè)計(jì)算的結(jié)果。
太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)項(xiàng)目是太陽(yáng)能利用中最成熟、性價(jià)比最好的技術(shù)，將它應(yīng)用到印染工藝中去，利用可再生能源——太陽(yáng)能提供大部分熱能以減少蒸汽的消耗，降低了燃煤的耗用，減少了二氧化碳，二氧化硫和煙塵的排放，從而降低了對(duì)環(huán)境的污染。
總結(jié)一下，太陽(yáng)能光熱應(yīng)用到印染行業(yè)，對(duì)全自動(dòng)化的控制、投資貿(mào)易等六點(diǎn)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。另外，太陽(yáng)能作為一種可再生能源，對(duì)于紡織行業(yè)的環(huán)保節(jié)能減排有很大幫助。
最后，我想說，太陽(yáng)能利用大有前景，希望在座的專家還有企業(yè)家，可以多于我們紡織行業(yè)溝通，促進(jìn)印染產(chǎn)業(yè)更快地向可持續(xù)發(fā)展邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)低碳化。謝謝大家！
