第十六届中博会| 丰川节能吴晏：废热蒸汽纯化增压回收装置 WSR 及 FCS 云信息平台
2019年6月25日，第十六届中博会节能技术改造与服务供需对接会在中国进出口商品交易会展馆拉开帷幕。大会包括了五个分会。在分会场一“工业锅炉及窑炉节能技术改造供需对接会”上，佛山市丰川节能科技有限公司市场总监吴晏发表了《废热蒸汽纯化增压回收装置WSR及FCS云信息平台》的主题分享。
以下是发言原文：
吴晏：尊敬的各位在节能环保、低碳节能领域奋战的朋友们，大家下午好！今天非常荣幸能够有机会在这里跟大家汇报一下我们公司的一项技术和一个平台，这项技术叫废热蒸汽纯化增压回收装置WSR以及和它配套的信息平台FCS。
大家看到我这个PPT上的两幅图，左边就是WSR的设计图形，右边是它配套的压缩技术，我待会儿会讲到，这个压缩技术我们用在哪个方向。在我们的工业应用当中，在低压废热蒸汽排放是很常见的一种热能浪费形式，常规的低压废热的处理常见的方法是处理成热水，热水现在有很多更进一步的利用，比如去制冷，甚至用来发电，都有这样的尝试，但这是基于废热很大的量，如果这样的废热蒸汽不少不多的情况下，平常的处理就会比较难，因为你做不了一些制冷或者发电的处理，经常就会变成热水，热水如果用不完，往往是一种浪费，所以比较难处理。
我们的技术路径是怎样的呢？首先它的名字叫废热蒸汽纯化增回收装置，顾名思义它有两个核心特点，一个是纯化，一个是增压，为什么要纯化，为什么要增呢？我等下讲原理的时候会介绍一下。首先讲一下它的名称，WSR，源于它的英文首字母（Waste Steam Recovery），就是废蒸汽的回收。我们这个技术在2016年就获得了广东省高新技术产业的资质，2017年6月才获得它的发明专利，这个技术在广东因为有些优秀的案例，所以它连续三年入选了广东省节能技术、设备产品推荐目录，2018年，因为我们在天津康师傅整个工厂良好的应用，被推荐为北京市2018年节能低碳技术产品推荐目录，在去年顺利入选了这个名单。今天能有机会在这里跟大家介绍，我想也是因为这两个入选，代表公司的产品和技术得到了认可。
因为内容比较多，时间也比较紧，所以我就粗讲一下WSR的工作原理，对废热蒸汽，我们通常把它进行收集，进行再利用。而我们首先是通过技术路径把它进行纯化，纯化成什么呢？把热能从废蒸汽的热能转化成再生蒸汽热能，废热蒸汽通常含有一些气体和其他的杂质，没有办法直接回收利用，如果转化成再生蒸汽，因为它比较洁净或者蒸汽的性质，它就可以再利用，但是通常转化过程中，因为废热蒸汽的品位本身比较低，所以转化它的话也不可能通过一个转换就获得高品位的蒸汽，所以它还是处于相对来说一种低品位的蒸汽，所以第二个核心技术是要把它的品位给提升，就用到了刚才讲的压缩技术。
至于它的压缩技术怎么组合，就看我们工艺的需求，大家看到这个图，在上端的右边有一个输出的洁净蒸汽，到底输出的洁净蒸汽的品位是什么样的，要根据用户单位的工艺本身的需求，根据这个需求，我们这个温度是可以从100多度，比如105到130度之间这个温度，可以进行这样的设计的，原理我就简单介绍到这里。
下面我们进入它的一些应用案例，这个技术最早我们是在中药厂进行研发的，需要对废热蒸汽再利用，技术研发成功之后，因为有蒸煮煮沸的工艺，食品行业也需要用，所以最早我们在广东这边和深圳的青岛啤酒合作，他们有一个煮沸工艺，这个图里面的右下角，中间那个图，在它们的第二、第三个阶段会有大量的废气排放，而这种废气的排放还是他们热水回收、废气余热情况下产生的，为什么会产生呢？是因为他在煮麦子的过程，本身会有一定的蒸发强度，产生大量的二次蒸汽，而他回收的热水，这个热水是用于预热麦汁的，麦汁从70多度预热到90多度，还有大量的废气，废气提供的热能可以把麦汁预热到90多度，可是还有大量的二次蒸汽没有回收。在啤酒行业通常的做法就是把废气再做成热水，然后提供给包装，包装再去做一些杀菌、清洁之类的，但是这种效率都是不高的，因为它很难匹配。
我们给了一个解决方案，就是用我们WSR的技术，除了保证原来的预热工艺不受影响之外，再把排放的二次蒸汽进行纯化，再压缩再回收，也就是废气直接转化成蒸汽，再通过我们有一个WSR的图标，它会有一个输出，最终是以废气被回收纯化压缩成新鲜蒸汽的形式，再送回麦汁的加热器去加热，从而实现了废气的在线回收利用，基本上大家看到右下角，改造之后，右下角的废气基本上就没有了，全程基本实现了零开放，而且回收效率非常高。
青岛啤酒这个系统采用的是德国克朗斯的系统，配套了我们这个系统，在原有德国克朗斯系统的基础上，再节能25%以上，德国克朗斯在啤酒行业就是一个比较高效节能的系统，所以会被青岛啤酒去采用，在此基础上，他们进一步实现了25%的节能效果。
接下来我们看一下中国白酒行业，白酒行业会有一个酒气蒸馏的工艺过程，这工艺过程隐含在酒气里面，酒气要被冷凝冷却变成酒液，通常热能就是在酒气冷凝的过程中被水进行交换，变成热水，很多酒厂在一些河流的旁边，变成热水之后就排放到河流里，或者有些没有河流的条件就做成循环水，不断的用这个水去换热，能耗是比较大的，而这个热能就变成热水的形式就这样散发掉了，浪费掉了，加了WSR系统技术路径，在酒气过程当中加了我们这个系统就可以把酒气的热能提取出来，提取出来以后，以再生蒸汽为载体把这个热能压缩升温之后会输送到蒸馏阵（谐音），对酒进行蒸馏，从而使酒气的热能转化为再生蒸汽的热能，有效的实现了节能效果。
大家可以看这一页PPT里面的右上角，可以看到一个明显的对比，整个蒸馏过程是100分钟，大家看一下横的坐标轴，远端是蒸馏了100分钟，蓝色线是原系统，红色线是用了我们的节能系统，蓝色线如果不做节能，它是100分钟从开始到结束，每小时大概耗气是2吨，用了我们的节能系统，在前30分钟，它还是一样的，为什么呢？因为前30分钟酒气的温度还没有达到一个可以回收的温度，当30分钟之后酒气达到了回收温度，WSR会自动启动，它会有一个启动的设计。自动启动之后，大家看到后面的70分钟基本上每小时就是1.2吨左右的能耗，所以每小时800公斤蒸汽的节省就来源于酒气里面的热能，如果不做这个回收，这800公斤每小时的蒸汽热能就白白被热给消耗掉了，这是我们在广东白酒厂做的一个节能案例。
这是一个中药的案例，我快快过一下，这个案例是结合了我们另一个技术，SMC的技术，大家可以看得见，这个中药的排放，是粉红色的，排放的二次蒸汽可以直接导入到WSR系统进行一个纯化之后的压缩、回收，再配合SMC，整个系统我们是实现了62%的节能效果，这是我们最早的在佛山的一家企业研发这个技术的时候做的一个案例。
最后一个案例我会讲一下影响比较大的一个技术，就是我们在康师傅集团的应用效果，康师傅顶新集团一直在寻找一种技术，如果看康师傅的现场，他们屋顶会有很多二次蒸汽往外冒出去，除了蒸箱的排放之外，还有油炸，他们有大量的余热派分，他们在寻找有没有一种技术能把这种废热回收利用，我们也是在广东这边因为做了啤酒行业，跟他们之间在实体行业有些接触，他们就导入了我们这个系统来测试，当时是跟一家美国公司GP，GP是做压缩的，GP用到了压缩机，我们跟德国一个企业合作也用了这种类型的压缩机，只不过根据康师傅蒸箱的特点，我们认为不太适合用MER的模式来做，更适合用我们的膨胀压缩的技术来事实它的节能方案，最终的竞争是，我们无论是性价比还是节能效果，都是比GP的方案要好，所以最终选了我们的技术，作为全国推广的技术。
我们通过看这个图就可以看到，灰色的是蒸箱，在蒸箱的两端，大家看到有两个烟囱，他们会把蒸完面条之后的蒸汽作为一种没有用的废气开放掉，引入我们WSR的系统，大家看到这粉红色的管道，粉红色的管道会把废气通过高压风机，在微升压的状态下导入到WSR系统，在WSR里面进行纯化，首先把它纯化成新鲜的再生蒸汽，蒸汽在WSR里面再进一步压缩升温，升温到多少呢？升温到蒸箱需要的温度，蒸箱大概需要109度的保温蒸汽，最终我们设计好了输出109度的保温蒸汽给它，最终实现大幅节能，把烟囱排放的废气直接做成了一个可以循环利用的再生蒸汽，最终就实现了40%以上的节能效果。
到今年，康师傅全国130条主力面条生产线，应该会有接近100条全部按照这个模式改造，这个项目也是我们之所以在北京获得节能目录入选的案例的原因
接下来讲一下和我们设备配套的系统，现在做系统，如果不讲一下互联网+，不讲一下大数据好像都比较LOW，实际上是一样的，现在买设备，因为互联网技术的进步，我们把数据采集到后台展示给客户，我们同样提供大数据的平台，应该叫云数据的平台，你可以通过与我们系统配套的采集模块，把数据采集到你的后端，通过终端，手机也好、平板电脑也好，通过终端可以实时观测到现场的生产状态。正是因为我们这个设备本身是节能方面的，所以它对能源的关注是非常核心的部分，所以我们这个设备不单只是对现场这些设备工况的监控，同时对客户的能耗也是进行实时的监控，正因为有了这些实时监控，它可以对数据进行记录，这是我们的标配系统，同时提供云信息平台，在我们的用户，比如康师傅正在甄选一些能源管理的系统，以前他们看到的系统都是模块化的，但是不是他们想要的，他们更希望是根据康师傅特有的特点去做出来的定制化的能源管理系统，正是因为看到我们这个平台，所以他们希望我们基于这个平台帮他们开发一个针对康师傅云信息的管理系统。
这是我们帮助他们管理的，这是关键的工况数据的跟踪，红色的是油炸的曲线，绿色的很平稳的，绿色的是蒸箱的能耗，黄的线是核心参数，用来判断输水阀是否在正常的工作状态，黄色的曲线有明显飙高的状态，这是我们监控输水阀突然间漏气，会导致连水带气往外排飙高的现象，有了这个系统，可以让他们及时处理输水系统，避免气浪费。
为什么我们帮康师傅定制呢？康师傅每个月工厂都要做能源报表，能源报表是人工去做的，可能每个月做一个报表，几乎每个月才能检讨一次我的能耗是高了还是低了，现在我们帮他们做成一个电子版，在这个平台上做成报表模块，这个报表自动生成，有了这个报表之后，因为有些敏感数据，我把这些能耗数据都做了一些处理，大家看不到能耗数据，因为他们比较在意工业信息的保密，每天工厂都能看到，左边的柱状图是生产一千包面要耗多少蒸汽，因为有了报表系统，报表系统是有产量的，而且每天会采集它全天的能耗，有了产量和能耗就能算出来每生产一千包面要耗多少蒸汽，这么多柱状图是代表每个生产线的情况，一共有五个柱状图，中间的5号线能耗最低，6号是能耗最高的，5号线和6号线生产的产品是一样的，如果他有这种感觉的话，他就知道昨天6号线能耗偏高了，为什么会偏高，他再去检索，检索之后这个故障是他知道的，因为漏气，有了这个系统可以马上发现问题，而且马上回到系统检索它的曲线，马上分析到它之所以能耗偏高的原因，是因为漏气的问题。
因为有了这个系统，可以马上发现问题，而且马上去回到那个系统去检索它的曲线，可以马上分析到它之所以能耗偏高的原因，所以对能耗的管理和检讨来说，能够做到尽快的管理模式。这是一个系统的表现，所以现在它也希望我们把这个系统做成对他们锅炉的管理，因为他们有些工厂不单是自己用气，还供给别的工厂，别的工厂也需要对整个能源进行管理，我们这个平台帮他升级为全车间的管理，所以它不单单只是看的整个车间的情况，可以看到全厂的情况，昨天我整个工厂消耗了多少蒸汽，每千包消耗了多少蒸汽，或者每生产千克的方便面消耗了多少蒸汽，右上角是一个占比，就是每个车间在全厂的占比是多少，还有管损、其他找不到的，就是它的偏差是多少，都有一个曲线分析。
今天我的介绍就到这里，我们这个系统还涉及到他们的品质管理模块，因为他们想把品质数据放过去分析，分析它的正态分布等等，其实我想表达的意思，我们的这个信息平台不单只是和设备配套，帮客户实现远程监控的系统，同时可以根据客户的要求去定制升级，升级为很适合客户用的能源管理、品质管理的平台。
谢谢大家！
主持人：刚才吴总监介绍的是两方面，一是整个废热的余热利用，再就是整个信息平台，热能是整个能源利用中最基本的形式，全社会来说提高能源效率，尤其是余热的高效利用，低品位的余热利用是我们现在整个节能工作的重点和难点，当然佛山丰川的余热利用这块，我看更多业绩是在轻工行业，纺织、造纸、啤酒等等，应该做的还是非常有代表应的，当然后面介绍的云信息平台这块，其实和我们现在国家正在推动的重点用能单位能耗在线监测这块是完全相关的，因为现在国家对整个年耗能一万吨标煤以上的16000家重点用能单位，正在推动能耗在线监测的相关工作，当然整个工作广东省做的还是比较好的，整个互联的联网用能企业数量比例都是比较高的，会后可以再继续深入交流。
