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文档简介
1项目概况
1.1任务来源
为了促进纺织行业节能减排降碳工作的开展,结合纺织行业水的余热回收
利用的实际需要,广东省纺织工程学会、广州弘禹生态科技有限公司、广东弘
禹环境科技有限公司提出了编制广东省纺织工程学会团体标准《纺织企业余热
回收率和利用率的计算方法》的任务,并于2025年6月进行了立项。计划于
2025年底完成。
开展编制团体标准《纺织企业水的余热回收率和利用率的计算方法》的过
程中发现以下问题,需要对立项时的标准名称进行修改。
1.纺织生产过程中的余热不仅是纺织印染生产过程有,在其他的纺织生产
也存在,例如,机织布织造过程浆纱、牛仔服装的水洗等等。因此,标准的应
用范围可以扩大到纺织行业。
2.纺织行业的余热不仅仅有水的余热,而且也有气的余热,在一些情况
下,气的余热量较大,品位较高,例如,定形机废气的余热。但是,气的余热
回收和利用更加复杂,需要更加多时间去进行研究。为了便于开展工作,将本
标准中的余热限制在水的余热。
基于前面的两个原因,在编制征求意见稿时将该标准的名称改为《纺织行
业水的余热回收率和利用率的计算方法》。
1.2目的意义
纺织生产需要消耗较大量的热能。纺织生产过程会产生一定量的余热。纺
织生产的水的余热是重要的余热。有蒸汽冷凝水余热、冷却水余热和高温废水
余热。在纺织生产中还存在气态的余热,例如,定形机废气余热、烧毛机废气
余热以及空压机废气余热。气的余热回收具有一定的特殊性,同时,气的余热
回收量和利用量的计算还存在一定的问题,暂时无法解决。因此,在本标准中
仅对水的余热回收率和利用率进行规范。
余热的回收和利用直接关系到企业的能源利用状况。如何回收和利用这些
余热是纺织印染企业所面临的重要课题。对余热的回收和利用程度也是衡量一
个企业能源利用水平高低的指标。随着我国节能降耗工作的深化和实现“双
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碳”目标的要求,纺织企业提出了许多切实可行的方法和采用许多先进技术对
各种余热进行回收和利用。但是,在相当一部分企业中,余热的回收和利用不
到30%。国家和行业还没有余热回收量和利用量的计算技术规范,也没有计算
余热回收率和利用率的规范计算方法,直接影响到对余热回收和利用工作的评
价,导致无法评价企业回收和利用余热的水平。
2.水的余热
2.1纺织企业水的余热
2.1.1基本情况
中国工业节能协会热泵专业委会对我国15个耗热行业的余热量情况进行调
研和估算,表1估算的结果。
表1.15个耗热行业可回收余热量(亿GJ)
序号工业部门≤80℃80-100℃100-150℃150-200℃合计
1纺织4.7021.0951.5780.0007.375
2金属制品4.7480.0000.5280.2315.506
3农副食品加工2.0630.7981.9250.2485.034
4化工2.2710.7270.9990.8184.815
5造纸0.8961.1600.5272.0044.588
6汽车制造3.1070.0580.1740.0583.397
7通用设备制造2.6280.0000.2920.1283.048
8食品制造1.0210.3950.9530.1232.491
9专用设备制造1.3650.0000.1520.0661.583
10酒、饮料和精制茶0.6410.2480.5990.0771.565
11木材加工0.3500.9520.0840.1071.493
12非金属矿物制品0.3530.0000.7330.0001.086
13橡胶和塑料制造0.2080.0660.0910.0750.440
14化学纤维制造0.1030.0330.0450.0370.218
2
序号工业部门≤80℃80-100℃100-150℃150-200℃合计
15医药制造0.0930.0300.0410.0330.197
从表1可见:
1.在15个耗热行业中,纺织行业可回收的余热量是最大的。
2.纺织行业中可回收的余热量中超过50%是80℃以下的低品位余热量,也
就是水的余热。
可见,要提高纺织行业余热的回收率和利用率,重点在于回收水的余热。
纺织行业水的余热重点是蒸汽冷凝水的余热、冷却水的余热和生产废水的余
热。部分处理废气的废水也有一定的余热量,例如,处理锅炉烟气的废水以及
处理定形机尾气的废水。
据不完整的调查,目前,纺织行业水的余热回收率和利用率都很低。为提
高企业回收和利用余热的积极性,有必要制定水的余热回收率和利用率计算方
法的标准。
2.1.2蒸汽冷凝水的余热
蒸汽冷凝水主要是来自染色机的加热、烘筒的加热、烘干机的加热以及中
压蒸汽作为定形机热源的乏汽。蒸汽冷凝水具有以下的特点:
1.蒸汽冷凝水具有良好的水质。
2.蒸汽冷凝水具有较高的水温,染色机加热产生的蒸汽冷凝水在85℃-
90℃左右,定形机乏汽排出来的冷凝水温度可达到110℃。
蒸汽冷凝水具有的特点是十分有利于蒸汽冷凝水的直接回收利用。蒸汽冷
凝水也是水的余热回收和利用的重点。
2.1.3冷却水的余热
冷却水(包括直接冷却水和间接冷却水)是水量最大的。冷却水的水温变
化范围较大,一般情况下混合后温度在45℃-60℃。因冷却水的水量较大。因
此,冷却水的余热量较大,也是回收利用的重点。冷却水的水温处于在不高不
低的位置,冷却水的水质也存在不稳定的因素,很少可以直接使用。较常用的
方法是混合后,例如,冷却水与新鲜的室温水混合后,水温降低到40℃或以
下,在用于染色机冷却或染色机的进水。冷却水的余热也可以用热交换器回
收,既可以回收热量,又可以降低冷却水的温度,有利于冷却水的重复利用。
3
冷却水还可以利用热泵提高水温,例如,将冷却水的水温提高到80℃或以上,
可以直接用作高温水洗的用水,减少生产热耗和升温时间。
2.1.4生产废水的余热
生产废水的温度一般情况都高于40℃,具有一定的余热量。生产废水余热
的回收不仅在节能方面具有积极的作用,对废水处理也有积极的作用。生产废
水的水温过高会影响废水生化处理的成效。若不对生产废水余热进行回收,在
夏天时需要对生产废水进行降温,消耗电能。生产废水的余热回收常常需要热
交换器,就是利用热泵回收废水的热量也是需要热交换器。防止生产废水在热
交换器结垢是生产废水余热回收的一大难题。
2.2水的余热回收
2.2.1直接回收利用
水的余热直接回收利用是指含有余热量的水离开耗热设备后直接用于另一
个生产工序,中间不经过任何设备或处理。直接回收利用的余热回收率和余热
利用率是最高的。水的余热直接回收利用的典型案例是蒸汽冷凝水的直接回收
利用。水的余热直接回收利用的工艺流程示意图可见图1.。
用热设备生产工序
图1.水的余热直接回收利用示意图
2.2.2混合后利用
在生产实际中,回收的部分水因温度较高不能直接使用,需要用低温水进
行混合,使水温降低到一定的温度再使用,这是水的余热混合后利用。这种方
法的回用和利用,成效太低。当高温水与低温水混合时就浪费了大量的余热。
由于混合后的水温仍高于环境温度,还表现出一定余热利用。水的余热混合式
后利用的工艺流程示意图可见图2.。
用热设备收集池水池生产工序
或水箱
低水温水源
图2.水的余热混合后利用流程示意图
2.2.3利用热交换器回收
4
用热交换器回收余热具有两个好处,一是余热的回收率较高;二是可以回
收水质较差的余热。由于热交换器的种类较多,其余热的回收效率有差异。在
使用过程可以选择回收率较高的热交换器。在使用热交换器回收废水的余热
时,不仅要考虑余热回收率,更要考虑热交换器的清洗和防止结垢。
利用热交换器回收水的余热工艺流程示意图可见图3.。
水池
生产工序
耗热设备或水箱
热交
换器
低温水低温水源
图3.利用热交换器回收水的余热示意图
2.2.4利用热泵回收
热泵在回收水的余热过程起到特殊的作用。利用热泵回收水的余热不仅具
有较高的热回收效率,还可以提高余热的品位,同时,热泵在回收余热过程中
需要消耗一定的电量。利用热泵回收水的余热工艺流程示意图可见图4.。
水箱或
耗热设备生产工序
闪蒸罐
热泵
低温水
补充水源
图4.利用热泵回收水的余热流程示意图
2.3水的余热利用
2.3.1热水形式的利用
水的余热的回收常常是以热水的形式。在纺织生产中常常需要到一定温度
的热水,这就是余热回收可利用的空间。以纺织印染生产为例,可利用的热水
有以下形式:
1.>25℃温度≤40℃的热水:可用于染色机的冷却水或染色机的进水。
2.60℃热水:可用于活性染料的恒温染色用水或作为中温水洗水。
3.80℃-90℃热水:可用于高温水洗的用水。
4.100℃-120℃热水:可用于部分耗热设备的热源。
2.2.2蒸汽形式的利用
5
利用热泵回收到的余热可以是低温蒸汽的形式,温度在120℃-140℃。可
用于烘干的热源、常温常压染色机的加热以及与一定压力的高压蒸汽引射产生
低压蒸汽。
3.水的余热回收率和利用率
3.1水的余热回收率
3.1.1单一设备水的余热回收率
对于单一设备,水的余热回收率就是回收到的热量与耗热设备排出的余热
量之比。
3.1.2企业或车间水的余热回用率
企业的水的余热量回收率应该是企业所有耗热设备回收到的热量与所有耗
热设备排出的热量之比。
3.1.3回收的热量
余热从耗热设备排出,不论是在输送过程或是在储存过程都会有损失。回
收的热量就是接受或已储存的余热量。因此,计算回收热量的水量或水温都是
在存储水的水罐或水箱前计量。
3.1.4总的余热量
总的余热量是指从耗热设备排出处测量的水温和水量计算得来的。
3.2水的余热利用率
3.1.1利用的余热量
利用的余热量是指进入利用生产工序的余热量。利用的余热量的计算应该
是通过测量进入生产工序之前的水温和水量,并以此计算利用的余热量。
3.1.2总的余热量
在计算水的余热利用率时,总的余热量与计算回收率的总的余热量是一样
的。
4.编制原则与方法
4.1编制原则
在标准的编制过程中,坚持以下几个原则:
1.合规性原则:标准的编制符合GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部
6
分:标准化文件的结构和起草规则》的要求,标准的相关内容符合国家有关标
准的要求。
2.可操作性原则:标准中制定的计算方法以及相关要求,在符合原则的基
础上考虑到企业的技术人员或管理人员便于操作。
3.符合实际原则:标准的编制是根据企业的实际情况,符合企业生产大多
数实际情况。
4.易理解原则:在热能的讨论和分析中是比较复杂的,有较多的企业人员
比较少接触或比较难理解的概念,例如,焓和熵等等概念。在不违反原则的基
础上,尽可能使用易理解和常用的概念。
4.2编制方法
在本标准编制过程中,采用的方法有文件和资料的查阅、收集企业的资料
和数据、分析和整理收集到的企业资料和数据、到企业生产现场的调研和分
析、以企业的实际情况进行试用和征求企业和专家的意见等等。
4.3编制技术路线
在本标准编制过程中采用的技术路线可见图5.。
4.4编制过程
2025年6月,项目申请立项,并获得立项。
2025年6月-10月,进行资料和文献的查阅,到企业进行实地调研,并对
收集到的企业资料和数据进行整理和分析。
2025年10月,确定标准的框架和主要内容,形成草稿。
2025年10月-11月,对草稿的内容进行讨论,到企业试用草稿,并进行修
改和完善。
2025年11月,提交征求意见稿,并在平台上发布,征求意见。
5.标准的内容
5.1适用范围
本文件规定了纺织企业(包括各个子行业)水的余热回收率和利用率计算
方法、步骤以及要求。由于化学纤维生产中,部分工序生产温度较高,有反应
热产生,具有一定的特殊性。因此,化学纤维生产子行业可以参考执行。
7
组成标准编制工作组
收集国家和行业相关标准到企业进行实地调研
收集相关的文献对收集的企业资料进行分析和整理
确定标准的框架和主要内容
编制标准的初稿
编制和发布标准征求意见稿
收集企业和专家的意见
根据收集的意见进行修改
形成报批稿
图5.标准编制的技术路线
5.2文本框架
本标准正文主要包括八部分内容,分别为:
范围
规范性引用文件
术语和定义
纺织企业水的余热
水的余热回收率
水的余热利用率
测量
附录
5.3纺织企业水的余热
8
1.规定了纺织企业水的余热:以温度25℃作为基准温度,生产设备或辅助
生产设备排出水的可释放的热量。严格地说温度应该用绝对温度的概念。为了
使企业人员容易明白,再次使用了摄氏温度。
2.罗列了纺织行业主要水的余热,蒸汽冷凝水余热、冷却水(直接冷却水
和间接冷却水)余热和生产废水余热。
3.对纺织行业水的余热统计范围进行了规定和限制。
4.介绍了水的余热回收和利用的常用形式,直接回收利用、回收混合后利
用、利用热交换器回收利用以及热泵回收和利用。在实际工作中可能还有其他
的回收和利用方式。因为其他方式不是常用的,在此没有归纳和讨论。
5.4水的余热回收率
1.水的余热回收率是回收余热量与设备排出的余热量之比。
2.对单一设备余热回收率、企业或车间余热回收率分别给出了计算公式。
3.由于回收利用的形式不同,回收热量的计算方法有所不同。在此分别给
出了各种不同回收利用方式所获得余热量的计算方式。
4.不论是何种回收利用方式,可回收的总余热量是相同。
5.5测量
5.5.1水的测量
1.水温的测量可以用各种测温仪进行测量。
2.水量的测量可以利用设备上已有的流量计或便携式流量计进行测量。
3.测量水量的仪器应符合GB17167的要求。
4.水温和水量的测量点会因各种情况的不同而不同。可以参考附录A。
5.5.2蒸汽的测量
在热泵回收水的余热量产生蒸汽的情况下,需要测量蒸汽的温度和量。在
实际工作中,由于热泵产生的蒸汽量通常比较小(≤4t/h),温度也较低
(≤120℃),测量具有一定的难度。蒸汽温度和量的测量点可见附录A。蒸汽
量的测量仪器应符合GB17167.。
在一些热泵生产企业生产的热泵机组本身带有蒸汽温度和流量计。
5.5.3电量的测量
9
在计算热泵回收水的余热量时需要减去运行过程中的电量。需要为热泵机
组单独安装电量计计量耗电量。电量计应符合GB17167的要求。
5.6附录
本标准的附录均为资料性附录。
附录A为纺织企业水的余热回收重复时,水温、水量、蒸汽温度和蒸汽量
测量的点。
10
纺织企业余热回收率和利用率计算方法
编制说明
(征求意见稿)
标准编制组
二○二五年十一月
1项目概况
1.1任务来源
为了促进纺织行业节能减排降碳工作的开展,结合纺织行业水的余热回收
利用的实际需要,广东省纺织工程学会、广州弘禹生态科技有限公司、广东弘
禹环境科技有限公司提出了编制广东省纺织工程学会团体标准《纺织企业余热
回收率和利用率的计算方法》的任务,并于2025年6月进行了立项。计划于
2025年底完成。
开展编制团体标准《纺织企业水的余热回收率和利用率的计算方法》的过
程中发现以下问题,需要对立项时的标准名称进行修改。
1.纺织生产过程中的余热不仅是纺织印染生产过程有,在其他的纺织生产
也存在,例如,机织布织造过程浆纱、牛仔服装的水洗等等。因此,标准的应
用范围可以扩大到纺织行业。
2.纺织行业的余热不仅仅有水的余热,而且也有气的余热,在一些情况
下,气的余热量较大,品位较高,例如,定形机废气的余热。但是,气的余热
回收和利用更加复杂,需要更加多时间去进行研究。为了便于开展工作,将本
标准中的余热限制在水的余热。
基于前面的两个原因,在编制征求意见稿时将该标准的名称改为《纺织行
业水的余热回收率和利用率的计算方法》。
1.2目的意义
纺织生产需要消耗较大量的热能。纺织生产过程会产生一定量的余热。纺
织生产的水的余热是重要的余热。有蒸汽冷凝水余热、冷却水余热和高温废水
余热。在纺织生产中还存在气态的余热,例如,定形机废气余热、烧毛机废气
余热以及空压机废气余热。气的余热回收具有一定的特殊性,同时,气的余热
回收量和利用量的计算还存在一定的问题,暂时无法解决。因此,在本标准中
仅对水的余热回收率和利用率进行规范。
余热的回收和利用直接关系到企业的能源利用状况。如何回收和利用这些
余热是纺织印染企业所面临的重要课题。对余热的回收和利用程度也是衡量一
个企业能源利用水平高低的指标。随着我国节能降耗工作的深化和实现“双
45
碳”目标的要求,纺织企业提出了许多切实可行的方法和采用许多先进技术对
各种余热进行回收和利用。但是,在相当一部分企业中,余热的回收和利用不
到30%。国家和行业还没有余热回收量和利用量的计算技术规范,也没有计算
余热回收率和利用率的规范计算方法,直接影响到对余热回收和利用工作的评
价,导致无法评价企业回收和利用余热的水平。
2.水的余热
2.1纺织企业水的余热
2.1.1基本情况
中国工业节能协会热泵专业委会对我国15个耗热行业的余热量情况进行调
研和估算,表1估算的结果。
表1.15个耗热行业可回收余热量(亿GJ)
序号工业部门≤80℃80-100℃100-150℃150-200℃合计
1纺织4.7021.0951.5780.0007.375
2金属制品4.7480.0000.5280.2315.506
3农副食品加工2.0630.7981.9250.2485.034
4化工2.2710.7270.9990.8184.815
5造纸0.8961.1600.5272.0044.588
6汽车制造3.1070.0580.1740.0583.397
7通用设备制造2.6280.0000.2920.1283.048
8食品制造1.0210.3950.9530.1232.491
9专用设备制造1.3650.0000.1520.0661.583
10酒、饮料和精制茶0.6410.2480.5990.0771.565
11木材加工0.3500.9520.0840.1071.493
12非金属矿物制品0.3530.0000.7330.0001.086
13橡胶和塑料制造
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