3800 / 800m / min造纸机蒸汽凝结水系统的改造方案及效果

国产3800 / 800m / min造纸机是高端文化纸机，已于2008年建成投产。施胶系统，流浆箱，顶网成型机，涂胶机等关键部件均采用国外先进设备，并配备有国产相关设备和辅助系统，可生产高档文化纸和特种纸。造纸机蒸汽冷凝系统由国外知名供应商设计，实际生产中蒸汽消耗高。造纸厂采用蒸汽冷凝系统，结合可调式热泵和三级蒸汽后，吨纸的蒸汽消耗比上年减少0.44吨，节能效果非常显着。 1.基本情况是造纸机中有46台烘干机，即：1个（捡拾滚筒）+ 25个（不包括VAC滚筒×9）+表面施胶机+ 9 + 2个（冷滚筒）。改造前的蒸汽冷凝系统如图1所示。造纸机烘缸的直径为1800 mm。 40gsm特种纸由全木浆制成。 2，存在的问题2.1按照造纸机生产要求，为避免纸棉粘缸，防止造纸机运行效率下降，0-5干燥缸要有少量蒸汽，造纸温度为升至约60°C，0-5干燥机的入口压力在-40至-30 kPa之间缓慢增加，所需蒸汽量约为810 kg / h。但是，在实际生产中，进入0-5型干燥机的二次蒸汽量太大。原来设计的6-10号干燥机凝结成2个蒸汽分离器，闪蒸出的二次蒸汽约1342kg / h进入0-5号干燥机。另外，由总蒸汽分离器闪出的二次蒸汽约为606kg / h，并通过管道进入0-5干燥箱。从上述流速可以计算出0-5干燥器的蒸汽需求量和蒸汽供应量之间的差约为1138kg / h。由此差异，从图1中不难看出，多余的二次蒸汽通过1个蒸汽分离器通过排气阀（图1中的V1阀）排放到真空泵中。在实际生产中，已知排气阀的开度通常达到80％。毫无疑问，真空泵会将大量的蒸汽直接浪费到大气中。 2.2通常使用端部真空泵，干燥机0-5的压降为30kPa，入口压力为正压，说明真空泵容量不足。真空泵功率为11 kW，抽水能力为100 l / s的水泵真空泵在参数方面没有问题。真空泵之前装有表面冷凝器。由于设备的规模化，换热效果大大降低，排汽温度高，排量大，导致真空泵排量下降，蒸汽压力为0-5干燥缸无法减少。如果降低0-5干燥缸的压力，则干燥缸的压差无法达到排水要求，并且排水困难，如果增加入口蒸汽压力，则0-5干燥缸的温度为太高，以致片材的外表面纤维粘在干燥筒上。 ，导致纸张粗糙，以及由于造纸问题引起的纤维堆积。因此，0-5干燥筒基本上失去了作用。排出到0-5的蒸汽基本上完全排出。原始设计的三阶段蒸汽与第二阶段蒸汽等效。 2.3热空气系统加热器装有一个疏水阀。疏水阀后的冷凝水也进入总蒸汽分离器。疏水阀捕集后的冷凝水温度高，闪蒸出一定的二次蒸汽。这部分蒸汽也被浪费了。 2.4之后，干蒸汽被分为上，下排汽，以控制纸幅的翘曲。分为两个部分的作用是控制温度曲线并减少蒸汽消耗。但是，第五组蒸汽排气压力通常为0-20Kpa，直接排放到真空系统也是一种浪费。 3.莫迪运行计划和转换内容该转换计划的理论基于以下事实：在没有泄漏的系统中，引入了一定量的蒸汽。如果可以达到排出的冷凝液的温度，则所有能量都将用于纸幅的干燥，那么该系统就是节能的。在实现可控的温度分布和湿度的前提下，相关的操作和控制过程应尽可能简单，这样，任何了解纸干燥基本原理的人都可以充分理解该系统的设计意图。该理论目前尚无严格的理论计算支持，但已在公司内部的许多造纸机中使用，但具有一定的效果。 3.1原始设计第四组是11-25个干燥筒，总共15个干燥筒。此部分中较高的蒸汽压力取决于干纸的水分，第三组6-10个干燥缸，总共5个干燥缸，该部分压力是根据三组和四组之间的压力系数计算得出的在干燥缸中，0-5个干燥机基本没有蒸汽。为了更好地实现蒸汽的平衡，循环和再利用，利用蒸汽的热量，该组干燥机可以使用第三组和二次冷凝水蒸气分离器，以使真空泵发挥其作用。通过干燥前的计算重新组合的作用。高温区12个干燥缸，中温区6 + 3个干燥缸，低温区5个干燥缸，第二组干燥前的5-7个干燥缸增加了可调式热泵。上浆后，取消干燥，并将可调式热泵分别添加到上排和下排。 3.2通风系统的冷凝水连接到4个蒸汽分离器。从通风系统到疏水阀的冷凝水温度很高，夹带的二次蒸气可用于四套干燥机（14-25）。 3.3所有冷凝水泵进入总冷凝水箱，闪蒸的二次蒸汽通过压力控制阀（图2中的V2阀）进入0-4干燥机入口歧管。 3.4第二，第五和第六组干燥筒配有可调热泵。系统中的不可冷凝气体通过DN20管道连接到0-4干燥缸入口歧管，并且在该管道上安装了孔板。 3.5蒸汽喷射热泵按其调节控制方式可分为两种，可调式热泵和非可调式热泵。不可调节的热泵通过调节热泵进口处的新蒸汽的压力和流量来改变其工作条件，而热泵本身没有调节装置。造纸机的干燥需要可调节的热泵，新蒸汽的压力和能量等级设计，并设置调节机构和热泵喷嘴段调节阀芯。通过改变蒸汽喷嘴的有效截面来调节热泵的工作状态，即蒸汽供应压力和蒸汽供应负荷。该转换选择可调式热泵的原因基于以下原因。可调式热泵可以泵送该组干燥缸产生的二次蒸汽，可以形成一定的负压抽吸效果，不仅可以保证压差，而且可以为操作者提供帮助。只需设置入口蒸汽压力，干燥后只需与QCS水分互锁即可。它易于操作且易于理解。其次，由于可调式热泵可产生微弱的负压，并且系统相对封闭，除了排放少量的非冷凝性气体外，尤其是在负压部分，因此不需要真空泵抽吸来建立干燥机压力差异，节能效果极佳。在蒸汽的第三部分。三，后干燥如果使用两段式分组，则必须将低温段连接到真空管线上，以确保排水压力差，从而浪费尾气。干燥机pr不需要将可调热泵连接到真空泵确保差异。第四，前干燥5-7干燥缸使用可调节的热泵来减少向真空泵排放的蒸汽。在生产中，5-7烘缸的蒸汽压力一般控制在0-20Kpa。如果不使用可调式热泵，则必须将5-7号干燥机的冷凝水管道连接至1个蒸汽分离器，并且冷凝水中的一些热能将被真空泵抽走。 3.6取消正压部分的压差控制，并保留压差显示。减少蒸汽使用过程中由于节流和减压而造成的无形损失。高速造纸机配备有高质量的虹吸头和扰流板。在正常情况下，在正压区对钢瓶进行干燥没有问题。只要干燥机中的蒸汽被冷凝，蒸汽就可以通过虹吸头排出。可调式热泵系统的压差也可以通过其自身的负压吸力来确保，并且负压段的压差也可以通过调节连接到真空管路的自动阀来控制。 4.改造后系统的优点4.1系统的优点是节能。结合传统的三级蒸汽和可调式热泵技术，利用了三段式蒸汽的能量步骤，简化了可调式热泵的尾蒸汽利用。根据实际生产经验，合理设计烘缸组，并设计高温段。产生的尾蒸气全部用于中温段，中温段产生的尾蒸气全部用于低温段。在系统的其他部分产生的尾气（例如通风系统的冷凝水和整个冷水箱的闪蒸蒸汽）可在各种温度范围内得到适当利用，从而可以利用蒸汽能量来节省蒸汽。 0-4干燥缸达到-40 kPa以下，真空泵可以达到-60 kPa真空。 4.2该系统的另一个优点是操作简单。与改造前的蒸汽冷凝系统相比，蒸汽趋势更加简单明了，尾气利用更加合理，操作更加简洁。在实际生产中，仅需在上浆之前和第四组入口压力之间通过QS扫描将预干燥联锁，然后可以根据干燥温度曲线设置每组的干燥压力，后干燥取决于纸张的水分和蒸汽压力。链条，只需根据翘曲设置上下气缸之间的压力差即可。新鲜蒸汽连接到该组和第三组。通常情况下，新鲜蒸汽阀基本不会打开。使用前一种蒸汽可以完全满足该组的干燥要求。该阀通常用于生产高质量或清洁的干燥系统。当时使用它。 5，改造后，改造前生产出40gsm特种纸，收卷速度为700m / min，使用165℃，蒸汽压力为4Bar，蒸汽流量为17.5T / H，吨纸耗蒸汽为2.74吨蒸汽/吨纸。改造后的工作条件相同，温度曲线合理，无干燥系统产生的纸张因纸张病引起，蒸汽流量14.7T / H，吨纸蒸汽消耗2.30吨蒸汽/吨纸，节省蒸汽0.44吨纸/吨蒸汽，不需要投资成本将在半年内收回。 6.总结造纸机的蒸汽消耗量，虽然可以节省0.44吨纸/吨蒸汽，但是造纸机的蒸汽消耗量还与印刷机的水和通风系统的设计和使用有关，如果这些解决了两个问题蒸汽消耗还有进一步降低的空间。