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黃海平，造紙工藝工程師，齊齊哈爾造紙有限公司安技處處長。提鍵要：介紹了芬蘭Metso公司為齊齊哈爾造紙有限公司提供的OPTI Concept高速新聞紙機(jī)干燥部全封閉氣罩空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、設(shè)備配置、工藝參數(shù)及其調(diào)試運(yùn)行效果。關(guān)鍵詞：氣罩；Sym-Run空氣系統(tǒng)；溫度；濕度；干燥部；高速紙機(jī)　　1罩Sym-Run全封閉氣罩空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)紙機(jī)在干燥部脫除的水量僅為抄造全過程總脫水量的1%～2%，但是，由于烘干脫水的費(fèi)用為濕部脫水費(fèi)用的9～70倍，所以，提高干燥效率成為降低紙機(jī)能源消耗、降低紙張生產(chǎn)成本的主要環(huán)節(jié)，而干燥過程空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)是這一環(huán)節(jié)中的重要內(nèi)容之一。紙機(jī)烘干部的單位負(fù)荷除決定于所用蒸汽性質(zhì)、烘缸內(nèi)外表面狀態(tài)、冷凝水和不凝氣體去除情況、工藝備品的性能外，干燥部工藝系統(tǒng)的通風(fēng)溫度、濕度、氣流速度等也是十分重要的。Metso公司為我廠提供的OPTI Concept高速新聞紙機(jī)配置了全封閉氣罩和完善的空氣系統(tǒng),并采用DCS進(jìn)行控制。根據(jù)介紹，烘干部的效率可比傳統(tǒng)紙機(jī)提高15%～25%。1.1部Sym-Run干燥部空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及裝備1.1.1部全封閉氣罩紙機(jī)氣罩獨(dú)立控制內(nèi)部空氣條件，平衡進(jìn)入和排出氣罩的風(fēng)量及氣罩內(nèi)部循環(huán)風(fēng)量。紙機(jī)有效控制氣罩內(nèi)的溫度、濕度、露點(diǎn)及氣罩內(nèi)外壓力差。氣罩規(guī)格為：68.5m×11.2m×6.8m。1.1.2部氣罩排風(fēng)紙機(jī)氣罩頂部的潮濕空氣由排風(fēng)機(jī)連續(xù)不斷地排送到室外(經(jīng)過熱回收塔回收部分熱量)，以降低氣罩內(nèi)的相對濕度并促進(jìn)氣罩內(nèi)氣流的流動(dòng)，提高蒸發(fā)效率。氣罩排風(fēng)系統(tǒng)配備了HEF-125風(fēng)機(jī)兩臺，單機(jī)能力為28.6m3/s。1.1.3部Vac輥及其空氣循環(huán)系統(tǒng)紙機(jī)烘缸設(shè)計(jì)為單排布置，以適應(yīng)高速運(yùn)行的操作性能要求。烘紙烘缸的下排為31只Vac輥(見圖1)。圖1烘烘干部的排列紙機(jī)Vac輥輥面設(shè)計(jì)有溝紋(圖2)，在溝內(nèi)有孔眼穿透輥殼。生產(chǎn)中Vac輥用離心風(fēng)機(jī)造成的負(fù)壓將紙頁蒸發(fā)出來的高濕含量的空氣吸入，排送到氣罩頂部，由于這部分空氣是在氣罩內(nèi)部循環(huán)，只影響氣罩不同部位上的空氣流動(dòng)性、溫度和濕度，而不影響空氣量的平衡。Vac輥配備VSIV-80型離心風(fēng)機(jī)兩臺,單機(jī)能力為20.7m3/s。圖2輥Vac輥的結(jié)構(gòu)紙機(jī)1.1.4部密閉氣罩熱風(fēng)供送系統(tǒng)紙機(jī)紙頁烘干速度是由水蒸氣從空氣與紙頁表面間的飽和區(qū)域向周圍的未飽和區(qū)域擴(kuò)散的速度決定的。因此，向烘干罩內(nèi)供送干燥的熱風(fēng)，用來置換蒸發(fā)擴(kuò)散區(qū)域的高濕空氣，是高速紙機(jī)提高烘干能力的必備手段。同時(shí)，供送的熱風(fēng)維持著全封閉氣罩內(nèi)空氣量的平衡。紙機(jī)熱風(fēng)系統(tǒng)吸入空氣，經(jīng)過熱回收塔回收利用紙機(jī)排風(fēng)的部分熱量后，再用蒸汽加熱至95℃以上送入到氣罩內(nèi)。紙機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)配備VKBV-80型離心風(fēng)機(jī)兩臺，單機(jī)能力為18.9m3/s。供風(fēng)加熱配置氣/氣熱交換器(熱回收塔內(nèi)，圖3)兩臺，單臺流量19.4m3/s，設(shè)計(jì)溫度28/62℃?！?nbsp;圖3 熱回收塔示意圖配有蛇管汽/氣熱交換器兩臺，換熱溫度設(shè)計(jì)為62/95℃。 熱風(fēng)吹送配置UnoRun通風(fēng)器(圖4)13件，安裝在烘紙缸下方。另外，在烘缸部操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)分別有一條帶噴孔熱風(fēng)管，將熱風(fēng)送到氣罩底部。1.1.5部SymRun-HS吹風(fēng)箱紙機(jī)該系統(tǒng)的主要作用是提供高速紙機(jī)干燥部引紙及穩(wěn)定紙頁運(yùn)行條件，同時(shí)影響氣罩內(nèi)的空氣流動(dòng)性，提高烘缸出力。SymRun-HS從烘缸罩上部吸入空氣(補(bǔ)充部分熱風(fēng))，在烘缸和Vac輥夾區(qū)間吹出，在罩內(nèi)形成自循環(huán)。紙機(jī)圖4風(fēng)UnoRun通風(fēng)器系統(tǒng)配置VKBK-90型離心風(fēng)機(jī)兩臺，單機(jī)能力25.6m3/s。SymRun-HS吹風(fēng)箱30件(圖5)。 1.2空空氣系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)及控制1.2.1空主要設(shè)計(jì)參數(shù)紙機(jī)全封閉氣罩按日產(chǎn)625t(48.8g/m2新聞紙)的生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)。紙機(jī)蒸發(fā)水量發(fā)6.78kg/s紙機(jī)干燥部排氣量發(fā)56.2kg潮濕空氣/s紙機(jī)排氣溫度發(fā)82℃紙機(jī)排氣濕度發(fā)0.16kgH2O/kg干燥空氣紙機(jī)圖5風(fēng)SymRun-HS吹風(fēng)箱紙機(jī)露點(diǎn)溫度發(fā)60.8℃紙機(jī)罩供氣量發(fā)38.7kg干燥空氣/s紙機(jī)供氣溫度發(fā)95℃1.2.2空空氣系統(tǒng)的運(yùn)行控制紙機(jī)全封閉氣罩空氣系統(tǒng)的運(yùn)行，由Metso公司設(shè)計(jì)的DCS系統(tǒng)Damatic XDi進(jìn)行控制。紙機(jī)氣罩排氣：氣罩內(nèi)設(shè)有濕度傳感器，通過測定氣罩頂部的空氣濕度，來調(diào)節(jié)兩臺排風(fēng)機(jī)的排氣量，排出潮濕空氣，將干燥部內(nèi)的汽化水分置換出烘干部。發(fā) 罩內(nèi)供風(fēng)及袋區(qū)吹送熱風(fēng)：由DCS系統(tǒng)按給定的熱風(fēng)供送量，調(diào)整兩臺供風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，蛇管換熱器自動(dòng)控制蒸汽流量，將供風(fēng)加熱到給定溫度。紙機(jī)零位控制：為有效阻止氣罩內(nèi)濕熱空氣散失到廠房環(huán)境內(nèi)和阻止氣罩外冷空氣進(jìn)入氣罩內(nèi)，影響干燥部的運(yùn)行，全封閉氣罩設(shè)計(jì)有零位控制。紙機(jī)零位是氣罩內(nèi)外空氣壓力相等(平衡)點(diǎn)的一個(gè)高度，在氣罩傳動(dòng)側(cè)的垂直立柱上安有內(nèi)流管(干燥部首、尾端各一個(gè))，空氣在這里自由流入氣罩或由氣罩內(nèi)流出，用基于溫度測量的零位傳感器測定零位的高度，通過調(diào)整氣罩供應(yīng)空氣的流量來進(jìn)行調(diào)整，一般零位控制在1～2m。紙機(jī)工藝通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)入口，均帶有葉輪調(diào)節(jié)氣閘，來實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)對風(fēng)機(jī)風(fēng)量的控制和調(diào)節(jié)?！?試試車調(diào)整及運(yùn)行測試2.1空氣罩空氣系統(tǒng)試車過程的局部調(diào)整紙機(jī)我廠紙機(jī)在帶料試車過程中，由壓榨部向烘干部引紙時(shí)發(fā)現(xiàn)：濕紙頁不能很好地貼緊在干網(wǎng)上運(yùn)行，造成引紙困難和斷紙。分析認(rèn)為：主要是由于#1Vac輥上的SymRun-HS吹風(fēng)箱產(chǎn)生的負(fù)壓較小及在引紙時(shí)紙頁不穩(wěn)定造成的。為提高壓榨部向烘干部引紙的可靠性，Metso試車人員采取了局部修改措施，將#1Vac輥上的SymRun-HS吹風(fēng)箱拿掉，更換為負(fù)壓能力較大的HiRun吹風(fēng)箱，同時(shí)將其與#2Vac輥上的SymRun-HS單獨(dú)進(jìn)行供風(fēng)，增加KSHP-40風(fēng)機(jī)一臺，流量為4.3m3/s。調(diào)整后達(dá)到了順利引紙的預(yù)期效果。2.2空運(yùn)行測試紙機(jī)紙機(jī)烘干部氣罩空氣系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行的調(diào)整和完善，以及操作人員掌握熟練程度的提高，運(yùn)行取得了良好的效果。2.2.1 測試時(shí)紙機(jī)條件紙機(jī)車速率1300m/min紙機(jī)定量率47.3g/m2(膠印新聞紙)紙機(jī)紙幅寬度率5556mm紙機(jī)出二壓干度率48.2%紙機(jī)成紙干度率91%紙機(jī)產(chǎn)紙量率20498kg/h紙機(jī)烘缸總面積率1022.15m2紙機(jī)蒸汽溫度率104.69℃紙機(jī)蒸發(fā)量率18201.82kg/h紙機(jī)蒸發(fā)速率率17.81kg/m2·h紙機(jī)紙機(jī)備品(干網(wǎng))透氣度率90CFM紙機(jī)(ALBANY公司)2.2.2率空氣系統(tǒng)運(yùn)行測試紙機(jī)在紙機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，對烘干部空氣系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行測試，結(jié)果如圖6～圖10。圖6氣氣罩內(nèi)熱風(fēng)溫度曲線圖7密密封氣罩內(nèi)相對濕度曲線圖8 氣罩絕對濕度曲線圖9 氣罩露點(diǎn)溫度與干球溫度比較圖10 氣罩熱風(fēng)平衡點(diǎn)　2.2.3討討論紙機(jī)氣罩熱風(fēng)系統(tǒng)工作正常。氣罩內(nèi)的溫度基本均勻，在袋區(qū)平均溫度(干球)為63℃，略低，主干燥區(qū)域應(yīng)提高熱風(fēng)溫度，充分發(fā)揮空氣系統(tǒng)的優(yōu)越性。罩內(nèi)相對濕度曲線顯示罩內(nèi)空氣平均濕度在57%左右，處于良好操作狀態(tài)，對紙機(jī)提高速度、增加干燥部蒸發(fā)量十分有利。氣罩內(nèi)絕對濕度處于良好水平，平均為93g水/kg干空氣，遠(yuǎn)低于同類紙機(jī)一般的濕度控制指標(biāo)，露點(diǎn)溫度在55℃，稍低。氣罩內(nèi)外壓力平衡點(diǎn)在合理控制范圍之內(nèi)。紙機(jī)由于紙機(jī)還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)車速運(yùn)行，空氣系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)還需進(jìn)一步優(yōu)化。紙機(jī)總體看SymRun干燥部密閉氣罩空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、裝備、參數(shù)確定和合理的氣流組織及運(yùn)行穩(wěn)定性，滿足了紙機(jī)的運(yùn)行要求，提高了紙機(jī)干燥效率，使干燥用汽達(dá)到1.4t/t紙以下。