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天然气直燃改造方案与采用蒸汽锅炉（蒸汽发生器）方案对比，直燃改造方案的投资成本和运营成本都更低。对于现有仍使用燃煤蒸汽锅炉的企业，如其对成本很敏感，可鼓励其使用天然气直燃改造方案。

一、布草洗涤行业概况

布草，是指酒店、饮食、美容美发等服务性行业使用的床上用品、毛巾、台布、窗帘、椅套、地毯等各种纺织用品的总称。随着中国经济持续升温，旅游产业市场容量不断升级，人口老龄化，农村城市化进程加快，这一系列的社会发展，促使宾馆、酒店、医院行业加速扩张。同时，人们消费观念的改变，大型餐饮连锁、大型餐饮连锁、大型桑拿洗浴、大型美容连锁机构等休闲服务产业也随之不断的发展壮大，这些产业不断发展壮大的同时，也带动着布草洗涤行业的向前发展。国内洗涤市场发展迅速，年国内布草洗涤市场规模达到亿元，且洗涤行业保持约18%的年增长率持续发展，到年，公用纺织品洗涤产业已经发展成为近亿规模的市场，其中酒店、民宿、公寓等酒店类布草洗涤约亿、医疗布草洗涤约亿，其他如工厂、餐饮、航空、铁路等约为亿。以市县级规模为业务计算单位，各市县级均有至少吨/年左右的布草洗涤需求量。地市级城市一般配置5-8家洗涤厂。二、布草洗涤工艺

2.1布草洗涤工艺

洗涤厂中布草洗涤工艺流程大致如下：

脏布草→分拣→洗涤→烘干→熨烫、折叠→洁净布草存放

布草洗涤过程中主要使用的设备为洗脱机、烘干机及熨平机。以下简要阐述各洗涤设备的工作原理及工作流程。

2.2洗脱机

洗脱机就是充分利用洗涤过程各影响因素的作用，达到洗净并脱干布草的机电设备。它在一定的时间内，通过洗涤剂、机械力、温度、水的作用，去除织物上的污垢。以下引用蒸汽加热洗脱机典型的洗涤过程，简要介绍下洗脱工艺，如表1所示。市面上许多洗涤皂液的去污效能随着洗涤温度增加而增强，一般洗涤温度每增加10℃，去污反应速度增加一倍。为了提高洗涤效果，通常需将洗涤水加热至50~70℃进行洗涤。同时，洗脱过程中，也需要维持接近95度的高温对洗涤布草进行消毒杀菌。综上，蒸汽的加热用途主要包括提升洗涤剂洗涤能效和实现对布草的高温消毒杀菌。

表1洗脱工艺流程

2.3烘干机

烘干机的工作机理是：当热空气经过织物表面时，空气与织物之间存在着热推动力（温差T1－T2），空气将以对流方式将热量传递给织物，织物接受热量用来汽化水分，而由于水分的汽化，使织物表面薄层空气与气流主体之间形成推动力（含湿量差X1－X2），蒸汽就传递到物料表面并被主气流带走，织物的含湿量也不断下降，当织物的含湿量达到气流主体的平衡含湿量时，烘干结束。因此烘干机热风必须具备两个条件才能烘干织物：一是具有足够高的温度；二是具有足够低的湿含量。

图1烘干机结构图

基于以上原理，烘干机通过一些功能结构的设计，提供了用于交换的干燥气流及需要的气流速度和温度，并通过机械翻动增加气流与织物的接触面积和几率，使得织物干燥速度大大提高。烘干机主要由加热区，工作区和排风区组成，如图1所示，通过加热装置将空气加热，传动装置带动装载织物的内胆旋转，由风机引导热空气形成热气流，在具有一定空间的内胆工作区内与湿的织物进行充分接触交换，并把织物上置换出的湿气排出，从而实现织物的烘干。

2.4熨平机

熨平机针对的是床单、被套、桌布等平面型织物，在实现干燥的同时更追求平整，对织物最终的纤维排列定型方向有着特定的要求，需要借助一定的压力来完成。工业熨平机与烘干机一样，都是织物洗涤的后整理设备，因此其主要性能指标评定也是集中反映在熨烫速度和能耗这两个技术参数中。

图2为单个滚筒式熨平机工作原理，主滚筒（5）与传送带（4）同步转动，布草被夹在主滚筒和传送带之间移动，但相对于主滚筒热表面静止，其水分被持续蒸发。为了达到平整的效果，布草的压力主要来自于传送带的张紧辊（6）的弹性力，部分产品为了实现更好的熨平效果，在布草进入传送带之前增加了1-4根独立弹性压辊（2），增大了对布草的熨平压力，弥补其不足。

1.入料口2.弹性压辊3.传送带辊轴4.传送带5.主滚筒6.张紧辊

图2滚筒式熨平机结构图

在布草洗涤厂里，一般采用组合式多滚筒熨平机，从而快速实现布草的烫平效率。

图3组合式多滚筒熨平机结构图

三、布草洗涤行业的热源供应方式

目前，布草洗涤行业的热源通常是蒸汽、燃气等。

3.1蒸汽热源供应由于蒸汽热源具有取材方便，热力学传导系数高，在洗涤行业获得了大量的使用。蒸汽通常来源于两种方式，一是蒸汽锅炉，其产生的饱和蒸汽品质好，使用可控性强，其中，燃煤蒸汽锅炉成本较低，但不符合环保要求，燃气蒸汽锅炉成本相对较高。另一种是依托热电厂、化工厂的热网富余蒸汽，通过管道进行采购供热，其成本相对较低，一次性的投资少，但对热源供给的依赖性强，蒸汽压力波动大，压力低时影响洗涤厂生产效率，浪费人力和电力。近年来，由于燃气蒸汽发生器设计正常水位水容积小于30L，在国家的免办证锅炉使用范围内，即无需办理锅炉使用证，可自行安装，蒸汽压力达到0.7MPa，可满足食品加工、洗涤等使用蒸汽的中小企业，该产品在洗涤行业开始逐步取代蒸汽锅炉。

3.2燃气直燃热源供应

燃气直燃热源供应，即使用天然气或LPG直燃燃烧加热方式来供应热源，它取消了原洗涤设备需要配制的中央蒸汽锅炉或者热网蒸汽管道供热，而是全部采用清洁能源介质-燃气直接加热来完成洗涤过程的一种绿色加热方式。这种热源供应方式，相比于采用锅炉或蒸汽发生器方式，其运营成本较低。

综上，在煤改气工程中，洗涤厂如继续使用蒸汽锅炉作为热源，其可直接新购同规模燃气蒸汽锅炉进行更换，即采用天然气产生蒸汽供应热源；如果觉得采用燃气锅炉的成本相比原燃煤锅炉成本增加太多，可考虑利用天然气直燃方式对洗涤设备进行改造。

四、天然气直燃改造方案

4.1天然气直燃供热方案

4.1.1洗脱机

在实际调研过程中，洗涤设备生产厂家推出的燃气直接加热式洗脱机型号较少，大部分推荐使用蒸汽发生器来供应热源。同时，市面上出现不少适用于冷水洗涤的洗涤剂及常温的消毒杀菌剂，这种低温助剂可协助洗脱机在不需加热的情况下实现高效的清洗。基于以上因素，不建议对洗脱机再考虑进行直燃技术改造。

4.1.2烘干机

对于烘干机，热源由原来蒸汽加热改为天然气直接燃烧加热，需要对烘干机上部的换热系统进行更换。

（1）更换大功率天然气燃烧器，可自动控制气压，能自动开气、连火、关气，并配备自动熄火保护装置。

（2）安装自动控制系统以控制内滚筒温度，设置温控装置和超温保护器装置，确保织物得到很好保护。

（3）优化设计散热及风机，更换调整散热量、风速、风量，以适应天然气燃烧器直接燃烧加热的工况，以实现节省能源、缩短烘干时间。

图4烘干机改为天然气直燃加热的图例

对于公斤的烘干机，改造和新购设备的费用如表2所示。表2设备改造及新购设备费用

4.1.3熨平机

熨平机改造相对复杂，需要寻找有相关经验的设备改造厂家进行改造，主要改造滚筒内的燃烧器，并新增燃烧烟气的排烟系统。

图5熨平机燃烧器改造图例

（1）熨平机滚筒内部改造，增加燃气燃烧器及点火、控制系统。由于滚筒面积较大，每个滚筒内部需布置连排的燃烧器，保证滚筒均匀受热；助燃空气鼓风机需确保供应足够氧气，确保天然气在滚筒内燃烧完全，如图5所示。（2）滚筒式熨平机两侧，需加装烟气抽排放风管，确保烘筒内燃烧后的烟气迅速排出滚筒，如图6所示。一方面，抽出燃烧后的烟气能确保滚筒内空气交换供应充足，以保证天然气在滚筒内充分燃烧，另一方面，防止产生的烟气扩散至熨平机上部，污染需烫平的布草。

图6熨平机增加烟气抽排放风管图例

对于5滚筒熨平机，直燃改造和新购燃气式设备的费用如表3所示。表3设备改造及新购设备费用

4.2蒸汽发生器供热方案

若洗涤厂改用燃气蒸汽发生器提供热源，其选用蒸汽发生器的规格及数量须依据蒸汽耗量和各设备布置情况共同确定。下表为常见的kg/h的燃气蒸汽发生器的性能参数及其售价。

表4燃气蒸汽发生器数据参数

五、某洗涤厂直燃洗涤与传统系统方案对比

5.1洗涤厂情况

根据调研资料，肇庆市某中等规模的布草洗涤厂，其配置有4台公斤洗脱机、5台公斤烘干机及1台5辊熨平机（烫平宽度3米）；该洗涤厂主要洗涤酒店套装（床单、被套、毛巾及枕头套等）。以该洗涤厂为测算对象，进行各种热源改造方案的经济性对比。

5.2天然气直燃方案与热网蒸汽方案对比

1.投资成本

将该洗涤厂设备改造为天然气直燃加热，改造总费用为10万元。使用热网蒸汽的供热方案，无需增加设备改造。

表5天然气直燃加热改造费用

2.运营成本

以蒸汽售价定为元/吨，天然气售价为4元/Nm3，估算其经济效益。使用天然气改后的烘干机能源消耗成本降低，相比热网管道蒸汽供应的烘干机，其能源成本降低14%，见表6。使用天然气改后的烫平机能源消耗成本降低，相比热网管道蒸汽供应的烘干机，其能源成本降低20%，见表7。

表6两种供热方式下烘干机能耗成本对比

表7两种供热方式下熨平机能耗成本对比

3.综合成本

天然气直燃方案与热网蒸汽供热方案的综合成本对比分析情况如表8所示。

表8两种供热方式综合成本对比分析

由表8可以看出，使用天然气直燃供热方案的年总运行成本较热网蒸汽供热要低，采用天然气直燃加热技术改造洗涤设备，每年可节省综合运营成本元。

4.方案比较从以上对比可以看出，使用天然气直燃加热方案，能有效提高能源利用效率，对于该洗涤厂，其每年的能源运营成本比热网蒸汽供热方案低元，其运行13个月节约的运营成本可以覆盖设备改造投资费用00元。若将其设备改造费用分摊为每年的设备折旧费，其总运行成本低于传统热网蒸汽供热方案元。因此，对于热网蒸汽价格高的洗涤厂，可鼓励其采用天然气直燃方案，该方案经济性好，且可有效降低能耗，无安全风险。5.2天然气直燃方案与蒸汽发生器方案对比

1.投资成本

对于该中等规模的布草洗涤厂，其蒸汽消耗最大量为kg/h，需配置两台kg/h的燃气式蒸汽发生器，其费用为13.6万元。而将该布草洗涤厂设备改造为天然气直燃加热，其改造总费用为10万元。两种方案的投资成本如下表所示。

表9两种供热方式投资成本对比分析

2.运营成本

以天然气售价为4元/Nm3，估算两种方案的经济效益。

表10两种供热方式下烘干机能耗成本对比

如表10所示，使用蒸汽发生器方案成本较高，相比直燃加热方案，烘干机运营的能源成本高约43%，一年工作多消耗Nm3天然气，每年的运营成本高出元。

表11两种供热方式下熨平机能耗成本对比

如表11所示，相比直燃加热供热方案，熨平机的能源成本高约53%，一年工作多消耗Nm3天然气，每年的运营成本高出元。

3.方案比较

由以上方案对比分析可以看出，从投资成本角度看，蒸汽发生器供热方案高于天然气直燃改造方案；同时，其能耗成本也高于天然气直燃供热方案。

六、小结

天然气直燃洗涤可有效降低能耗，无安全运营风险。烘干机改造方案很简单，单台kg/h改造成本为1万元，新购设备价格为3-5万元/台；熨平机改造方案相对复杂，需要找具有成熟经验的企业进行改造，单台5辊熨平机改造成本需要5万元，新购设备价格为16.5万元/台。

对调研企业按蒸汽价格元/吨、天然气售气价格4.0元/Nm3进行测算，直燃方案每年的能源运营成本比热网蒸汽供热方案低元，其运行13个月节约的运营成本可以覆盖设备改造投资费用。对于热网蒸汽价格高的洗涤厂，可鼓励其采用天然气直燃方案，该方案经济性较好。

天然气直燃改造方案与采用蒸汽锅炉（蒸汽发生器）方案对比，直燃改造方案的投资成本和运营成本都更低。对于现有仍使用燃煤蒸汽锅炉的企业，如其对成本很敏感，可鼓励其使用天然气直燃改造方案。

七、设备厂家联系方式

在调研洗涤行业直燃设备时，主要咨询了以下设备厂商。如想就直燃系统在实际生产中的能耗控制和效率提升进行讨论交流，可与其联系。

表12直燃洗涤设备厂家联系方式

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