《纺织企业余热回收率和利用率计算方法》_第1页
《纺织企业余热回收率和利用率计算方法》_第2页
《纺织企业余热回收率和利用率计算方法》_第3页
《纺织企业余热回收率和利用率计算方法》_第4页
《纺织企业余热回收率和利用率计算方法》_第5页
已阅读5页,还剩14页未读, 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

ICS13.020.10

CCSZ04

团体标准

TXXXXX—XXXX

纺织企业余热回收率和利用率计算方法

CalculationMethodforWasteHeatRecoveryRateandUtilizationRateofTextile

Enterprises

(征求意见稿)

××××-××-××发布××××-××-××实施

广东省纺织工程学会  发布

xxxx-xxxx

纺织企业余热回收率和利用率计算方法

1范围

本文件规定了纺织企业水的余热回收率和利用率计算方法、步骤以及要求。

本文件适用于纺织企业、纺织工业园区水的余热回收率和利用率的计算。化学纤维生产企业可以参

考本文件。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T1028工业余能资源评价方法

GB/T2589综合能耗计算通则

GB/T3484企业能量平衡通则

GB/T36714常规棉纤维印染产品单位产品能源消耗限额

GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则

GB/T29452纺织企业能源计量器具配备和管理要求

3术语和定义

GB/T1028、GB/T2589和GB17167以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

余热

以环境温度为基准,被考察体系排出的热载体可释放的热。

3.2

余热回收

以环境温度为基准,对被考察体系排出的热载体可释放的热量进行回收。

3.3

余热利用

以环境温度为基准,对被考察体系排出的热载体可释放的热量进行回收后的利用

3.4

热交换器

使热量从一种(或几种)流体传递到另一种(或另几种)流体的传热设备。

3.5

热泵

通过逆卡诺循环将低温热源转化为高温热源的设备。

3.6

热汇端

热泵中输出热量部分。

1

xxxx-xxxx

4纺织企业水的余热

4.1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。

4.2水的余热种类

纺织企业水的余热包括有:

——蒸汽冷凝水的余热;

——冷却水(直接冷却或间接冷却)的余热;

——生产废水的余热。

4.3水的余热的统计

4.3.1从企业以外获得水的余热,不属于该企业水的余热回收率和利用率的计算范围。

4.3.2企业产生水的余热输送给其他企业回收或利用,不属于该企业水的余热回收率和利用率计算范围。

4.3.3企业在回收或利用过程中,仅回收或利用了水量,未利用其热量,不属于该企业水的余热回收率

和利用率计算范围。

4.3.4企业可以多次回用或使用水的余热。每次回收和利用的余热量需分别计算。

4.4水的余热回收利用方式

4.4.1直接回收利用:将含余热的水收集后直接用于生产过程或辅助生产过程中。

4.4.2回收后混合利用:含余热的水收集后与其他水温较低的水混合后,再利用于生产。利用的水温需

高于基准温度(25℃)。

4.4.3热交换器回收和利用:利用热交换器将水的余热转递给温度较低的水,利用加热后的水。

4.4.4热泵回收和利用:利用热泵回收水的余热,并加以利用。

5水的余热回收率

5.1水的余热回收率

5.1.1某一设备或体系排出水的余热回收率按公式(1)计算:

Q

μ=r.......................................................(1)

Q0

式中�×100%

μ——某一设备或体系水的余热回收率,单位为百分比(%);

Q�r——回收的余热量,单位为焦或千焦(J、KJ);

Q0——设备排出的总热量,单位为焦或千焦(J、KJ)。

5.1.2企业或车间的水的余热回收率按公式(2)计算:

�.......................................................(2)

����

�

�式�中=:��0�×100%

μR——企业或车间的水的余热回收率,单位为百分比(%);

Qri——i设备回收的余热量,单位为焦或千焦(J、KJ);

Q0i——i设备排出的总热量,单位为焦或千焦(J、KJ);

n——设备的数量,单位为台或套(P)。

2

xxxx-xxxx

5.2回收余热量的计算

5.2.1在直接回收利用中余热量是全部回收的。

5.2.2在混合回收中,回收的热量按公式(3)计算:

.......................................................(3)

式中:

��=��×�×(�2−�1)

Wm——混入的水温较低的水量,单位为千克(kg);

c——水的比热容,单位为每公斤度千焦(kJ/kg·℃);

t1——混合前混入水的水温,单位度(℃);

t2——混合后混入水温,单位度(℃)。

5.2.3利用热交换器回收余热量按公式(4)计算:

.......................................................(4)

式中:

��=��×�×��2−��1

WR——热交换器吸收热量端的水量,单位为千克(kg);

——热交换器吸收热量端出水处的水温,单位为度(℃);

——热交换器吸收热量端进水处的水温,单位为度(℃)。

��2

5.2.4热泵回收余热量计算

��1

5.2.4.1利用热泵回收余热量得到的是水,可按按公式(5)计算:

....................................................(5)

式中:

��=�ℎ�×�×��2−��1−��

Whp——热泵热汇端排出的水量,单位为千克(kg);

——热泵热汇端输出水的水温,单位为度(℃);

——热泵热汇端输入水的水温,单位为度(℃);

��2

We——热泵工作所消耗的电量,单位为千焦(KJ)。

��1

5.2.4.2利用热泵回收余热量得到的是蒸汽,可按按公式(6)计算:

................................(5)

�式�中=:��×�×100−��1+��+����2−100−��

Wf——热泵热汇端排出的蒸汽量,单位为千克(kg);

——热泵热汇端输入水的水温,单位为度(℃);

Cf——水的蒸发热,单位为每千克千焦(KJ/kg);

��1

Cv——蒸汽比热容,单位为千焦千克度(KJ/kg.℃)

——热泵热汇端输出蒸汽的温度,单位为度(℃)。

5.3设��备2排出的总热量的计算

设备排出的总热量按公式(6)计算:

......................................................(6)

式中:

�0=�0×�×�0−25

W0——设备排出的水量,单位为千克(kg);

T0——设备排出口的水温,单位为度(℃)。

当计算时是多台设备时,排出的总热量是各台设备排出热量之和。

6水的余热利用率

3

xxxx-xxxx

6.1单一设备余热利用率的计算

某一设备使用回收的热量,其余热利用率按公式(7)计算:

Q

μ=..........................................................(7)

Q�0

式中�×100%

μ——单一设备水的余热利用率,单位为百分比(%);

Q�u——已利用的热量,单位为焦或千焦(J、KJ);

Q0——设备排出的总热量,单位为焦或千焦(J、KJ)。

已利用的热量可以是用于排出余热的设备,也可以是其他设备。

6.2企业或车间的余热利用率

企业或车间的余热利用率按公式(8)计算:

�.......................................................(8)

����

�

�式�中=:��0�×100%

μU——企业或车间的水的余热回收率,单位为百分比(%);

Qui——i设备已利用的热量,单位为焦或千焦(J、KJ);

Q0i——i设备排出的总热量,单位为焦或千焦(J、KJ);

已利用的热量可以用于排出余热的车间,也可以是其他车间。但是在同一企业内使用。

6.3已利用热量

已利用的热量是指用于生产设备或辅助生产设备的热量,已进入设备的热量为准。

7测量

7.1水的测量

7.1.1.水温的测量

可使用便携式测温仪或温度计测量各种水温。测量水温的仪器安装可参考附录A。

7.1.2水量的测量

可利用设备上的水流量计或便携式流量计测量水量。测量水量的仪器安装可参考附录A。

7.1.3测量仪器的要求

测量水量的仪器要符合GB17167的要求。

7.2蒸汽的测量

7.2.1蒸汽温度的测量

蒸汽温度的测量要利用设备安装的温度计或便携式温度计测量。测量蒸汽温度的仪器安装可参考附

录A。

7.2.2蒸汽量的测量

蒸汽量的测量可利用设备安装蒸汽流量计计量或通过蒸汽冷凝水量计算。测量蒸汽量的仪器安装可

参考附录A。

7.2.3测量仪器的要求

测量蒸汽量的仪器要符合GB17167的要求。

7.3电量的测量

4

xxxx-xxxx

在运行的热泵机组上安装电表,用于计量运行时消耗的电量。电计量仪器要符合GB17167的要求。

5

xxxx-xxxx

附录A

(资料性)

水的余热回收利用的形式与计量器具安装

A.1水的余热量直接使用

在确定的用热设备排出的水的余热直接用于另一生产工序。见图A1.。

1

用热设备生产工序

图A1水的余热直接回用利用

图中1是水的余热水温和水量计量仪器安装的位置。

A.2回收后混合使用

从确定的用热设备排出的水的余热经回收,与其他温度的水混合后再利用其他工序。见图A2.。

2

用热设备1收集池水池3生产工序

或水箱

4

低水温水源

B工序

图A2水的余热回收后混合利用

图中1是排出热量水温和水量计量仪表安装的位置。图中2是余热量回收率输出水温和水量计量

仪表安装位置。图中3是余热利用率输入水温和水量计量仪表安装位置。图中4是混合水输入水温和水

量计量仪表安装的位置。

A.3利用热交换器回收利用

利用热交换器回收水的余热量是利用较高温度的水与温度较低的水在交换器两边进行热交换。见图

A3.。

2水池3

耗热设备1生产工序

或水箱

热交

换器

4

降温水低温水源

图A3水的余热利用热交换器回收和利用

图中1为排出热量水温和水量计量仪表安装的位置。图中2是余热量回收率输出水温和水量计量仪

表安装位置。图中3是余热利用率输入水温和水量计量仪表安装位置。图中4是计算余热回收率输入水

6

xxxx-xxxx

温计量仪表安装的位置。

A.5利用热泵回收利用

利用热泵回收和利用水的余热示意图可见图A4.。

1水池

耗热设备23工序

或水箱

热泵

低温水4补充水源

图A4利用热泵回收和利用水的余热示意图

图中1为排出热量水温和水量计量仪表安装的位置。图中2是计算余热量回收率输出水温或蒸汽温

度以及水量或蒸汽量计量仪表安装位置。图中3是余热利用率输入水温或蒸汽温度以及水量或蒸汽量计

量仪表安装位置。图中4是计算余热回收率输入水温计量仪表安装的位置。

7

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

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论