抚宁高峰纸业有限公司在最近的1600mm涂布白纸板机的烘缸供热技术改造中，采用蒸汽引射式供热系统，解决了纸板的翘曲问题，提高了产品质量，并大大提高了烘缸的干燥能力。吨纸耗汽由原来的3.68t降到2.2t。
1、纸板机干燥工艺特点
纸板机生产的纸板由于芯浆和面浆的用量及浆种差别很大，芯浆和面浆的干燥温度曲线各不相同，其蒸汽用量也不相同。因此，烘缸供热系统必须控制两条温度曲线，保证芯浆和面浆都有各自的低温缸、中温缸和高温缸。纸板两面的干燥速度应该相同，否则由于纸板两面干燥速度不同而使纸板产生翘曲。解决翘曲问题的关键是烘缸的分段。
纸板机干燥的第2个特点是品种的变化大、定量变化大，除了改变温度曲线外,还要对主烘缸(#11,φ5m大缸)的干燥进行特殊设计。在生产高定量纸板时，φ5m大缸供热压力可能超过一段压力，而在生产低定量纸板时，φ5m大缸供汽压力可能接近二段压力，这种跨段压力改变将对系统的节能和干燥能力产生巨大影响。我们对φ5m大缸采用单独供汽，疏水采用进口的汽水控制器，取得了很好的使用效果。
2、供热系统流程及设计思路
来自电站的300℃过热蒸汽经减温器和TIC-101将温度减到180～200℃后提供给纸板机使用，减温水用冷凝水箱的软水。微过热蒸汽有利于干燥工艺。主蒸汽压力控制在0.5MPa，除#11大缸外，其它用汽设备都采用特别设计的孔板疏水器疏水，确保用汽设备不积水。#11大缸、软压光、热风箱均单独供汽，#7、#9、#14～#21烘缸为一段，#4、#5、#6、#8、#10、#12、#13烘缸为二段，#1～#3烘缸为三段。
热风箱的高压冷凝水到101闪蒸罐闪蒸，闪蒸汽供一段使用。101罐冷凝水流向102罐再次闪蒸。#11大缸、软压光、一段缸的冷凝水到102闪蒸罐闪蒸，闪蒸汽由引射器抽回一段使用。一段烘缸供汽和排水之间的压差由PdIC-101和引射器控制，供汽压力由PIC-102控制，都从蒸汽主管供汽。102罐冷凝水流向103罐再次闪蒸，二段缸的冷凝水到103闪蒸罐闪蒸，闪蒸汽由引射器抽回二段使用。二段烘缸供汽和排水之间的压差由PdIC-201和引射器控制，供汽压力由PIC-103控制，引射器由蒸汽主管供汽，压力控制由一段补汽。103罐冷凝水流向104罐再次闪蒸，闪蒸汽供三段使用，103罐的闪蒸汽给三段补汽并通过手阀控制三段的压力，三段冷凝水和104罐冷凝水排到冷凝水箱。此时冷凝水箱的水温度已较低，可用泵抽回锅炉。
引射器的作用有两点：提升低品位闪蒸汽循环使用，建立烘缸压差,保证烘缸不积水。通过梯次上下段的补汽，使系统中的不凝气体有一条排出通道，系统不会积聚越来越多的不凝气体。通过四级闪蒸，充分利用蒸汽的热能。
从设计上看，该系统的3条线十分明晰，即汽路、水路和不凝气体路。汽路采用并联方式，减少段之间的相互扰动，各段供汽相对独立。水路采用串联方式，实现多级闪蒸。不凝气体路采用串联方式，使不凝气体对大气有一条排放通道。
我们认为，纸机供热系统的设计应遵循以下8条原则：
(1)系统的适应性。在纸机变换品种和改变工艺时，能够适应这种变化，而不会产生烘缸积水、不节能、不能调节、上下段相互影响等负作用;(2)在暖缸时，排尽不凝气体;(3)烘缸排水不积水，尽量少排蒸汽;(4)使用二次蒸汽，节省能源;(5)在正常使用过程中，设计不凝气体的排出通道，不能使系统中的不凝气体越积越多;(6)设备应具备稳定性和可靠性;(7)设备的可操作性;(8)控制回路适当。
3、关键设备介绍
3.1蒸汽引射器
蒸汽引射器是一种没有运动部件的热力压缩器。高压蒸汽通过喷嘴减压增速形成一股高速低压气流，带动低压蒸汽运动，进入接受室、混合室和扩散室，两股共轴蒸汽的速度得到均衡，同时混合蒸汽的速度降低，压力提高，得到中压蒸汽。蒸汽引射器可以代替阀门的节流式减压，利用蒸汽减压前后能量差，使工作蒸汽在减压过程中将蒸汽冷凝水闪蒸罐中的闪蒸汽的压力提高，形成中间压力的蒸汽供给纸机使用。同时，闪蒸罐的压力也因为蒸汽引射器的抽吸而降低，增大了纸机的排水压差。
表1、引射式供热系统应用前后效果对比
项 目 改造前 改造后
进缸最高蒸汽压力 0.3～0.4MPa 0.2～0.3MPa
表面温度 0.4MPa时130℃ 0.3MPa时130℃
排水温度 100℃左右 60℃左右
温度曲线 不稳定 基本稳定
烘缸排水情况 经常堵塞 无堵塞
3.2多功能汽水控制器
多功能汽水控制器是根据国外技术开发的热工产品，全机械结构，免维护设计。它包含以下主要结构和功能：
(1)自动排空阀，自动排空不凝气体;(2)自动排水阀，自动排水，不排蒸汽;(3)破汽锁阀，破除由虹吸管带来的汽锁，保证烘缸不积水。破汽锁的速度可调，由于独特的膨胀囊设计，破汽锁的速度并不因烘缸的进汽压力而改变;(4)水锤导向装置，防止和抗击水锤的破坏;(5)蒸汽(冷凝水)过滤器。
工作过程：在纸机开机时，烘缸和管道内的空气由排空阀自动排除；空气和冷水来时，排水阀和排空阀同时工作，排除空气和冷水。
4、使用效果分析
该蒸汽引射式供热系统在我公司#4机使用2个月以来，效果相当显著，见表1。
改造前后比较：由改造前吨纸耗汽3.68t降至改造后的2.2t，蒸汽单耗平均降低1.48t/t纸，节汽率近40%，以吨汽成本50元计算：
年节汽：30t纸/d×1.48t汽/t纸×365d×90%=14585.4t
一年经济效益：14585.4t×50元/t=729270元
该系统投资共计35万元，6个月即可收回投资。
总之，蒸汽引射式系统在我公司的应用，不仅使工艺控制技术得到了提高，生产操作条件得到了改善，自动控制效果好，而且节能效果明显，经济效益可观，投资回收期短，值得推广应用。 |
