卷煙廠蒸汽汽中帶水問題的解決

王志杰

(河南中煙工業(yè)有限公司洛陽卷煙廠,洛陽471003)

卷煙廠的制絲的生產(chǎn)包括葉絲線、梗絲線,這兩條線生產(chǎn)的葉絲、梗絲經(jīng)混絲摻兌后,供卷包車間生產(chǎn)成品卷煙。制絲線的關(guān)鍵設(shè)備有回潮機(jī)、除雜機(jī)、恒溫恒濕機(jī)、烘絲機(jī)、膨脹機(jī)、切絲(梗)機(jī)等,蒸汽通過相關(guān)設(shè)備對(duì)制絲生產(chǎn)的原料(一般為煙片和煙梗)進(jìn)行加溫加濕,使煙絲的含水率達(dá)到20%、溫度達(dá)到40℃左右。制絲生產(chǎn)線幾乎每一道工序都離不開蒸汽,洛陽卷煙廠制絲線生產(chǎn)能力為3000 kg/h,年加工卷煙150億支,需消耗蒸汽約20000 t。生產(chǎn)線設(shè)備的正常運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量與蒸汽的品質(zhì)有極大的關(guān)系,工藝所需蒸汽要求干度100%和不含有空氣等不凝性氣體。含有過多水分的濕蒸汽與空氣混合后進(jìn)入氣流干燥機(jī),由于在氣流干燥機(jī)內(nèi)加熱的時(shí)間非常短,混合氣體中的水滴在蒸發(fā)前就被引風(fēng)機(jī)引出干燥機(jī),安裝在設(shè)備內(nèi)部的在線溫度傳感器因?yàn)槭芩蔚母蓴_導(dǎo)致讀數(shù)偏低,導(dǎo)致控制系統(tǒng)誤操作使設(shè)備停機(jī),影響整條制絲線的生產(chǎn),特別當(dāng)蒸汽中含水量波動(dòng)較大時(shí),自動(dòng)控制程序會(huì)要求設(shè)備強(qiáng)制預(yù)熱,頻繁啟動(dòng),導(dǎo)致整個(gè)預(yù)熱時(shí)間延長2～4 h,浪費(fèi)大量能源。另一方面當(dāng)含有水滴的蒸汽噴到煙絲上時(shí),煙絲就會(huì)形成濕團(tuán),導(dǎo)致產(chǎn)生的煙絲不合格。

洛陽卷煙廠使用的蒸汽是飽和蒸汽,來自市離煙廠2 km的高新區(qū)供熱中心,由專管輸送,由于輸送距離遠(yuǎn),沿途溫度和壓力的降低較多造成蒸汽中含水量大,特別是春夏秋季節(jié),沿途用戶停用蒸汽,供熱中心用汽負(fù)荷降低開啟的鍋爐數(shù)量減少,蒸汽中的含水量就更大;洛陽廠制絲線SH 624B型薄板式烘絲機(jī)、SH 93葉絲高速膨脹干燥機(jī)、SH 8閃蒸式梗絲膨化與振動(dòng)流化干燥機(jī)的安裝部位又恰好處在蒸汽管末端的分支上,蒸汽冷凝水特別容易積存,煙絲工藝質(zhì)量得不到保證,有時(shí)連設(shè)備也無法正常運(yùn)行。為了保證蒸汽的干度,給煙廠除了要求熱力公司提高蒸汽的供應(yīng)品質(zhì),以及在蒸汽管道上增加疏水點(diǎn),選用合適的疏水閥盡可能排除主管道中的冷凝水外,還對(duì)制絲線蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化改造。

改造首先將制絲線SH 624B型薄板式烘絲機(jī)、SH 93葉絲高速膨脹干燥機(jī)、SH 8閃蒸式梗絲膨化與振動(dòng)流化干燥機(jī)接在分支管上的蒸汽用管,改為直接接在由分汽缸引來的主蒸汽管上,即由“末端”改為“入口端”,同時(shí)在蒸汽管網(wǎng)低位設(shè)計(jì)相應(yīng)的脫水裝置,一旦冷凝水量突然加大能夠及時(shí)疏水。同時(shí),改造對(duì)設(shè)備供汽路線進(jìn)行了重新安排,其中東排梗絲線蒸汽管道改造見圖1。

圖1 東排梗絲線蒸汽管道改造示意

該管道原有用戶九個(gè),前五個(gè)用戶與后四個(gè)用戶之間有較長的一段距離。改造工作保持前3個(gè)設(shè)備的供汽安排;主管在供第3個(gè)用戶134煙片蒸梗機(jī)后升高1 m,直接連到350流化床式干燥機(jī),該干燥機(jī)被調(diào)整為該管網(wǎng)的第四個(gè)用戶,也是改造段的第一個(gè)用戶;改造段以后第二到第六個(gè)用戶依次為348蒸汽噴射器,326煙梗回潮機(jī),317煙?；爻睓C(jī), 305洗梗機(jī)和307刮板蒸梗機(jī)。改造在134和350兩個(gè)用戶之間形成了能夠儲(chǔ)存800 kg冷凝水的管道系統(tǒng)。西排梗絲線蒸汽管道改造見圖2,改造前蒸汽主管供汽的次序依次為223葉絲回潮機(jī)、220超級(jí)回潮機(jī)、235薄板式烘絲機(jī)、225葉絲高速膨脹干燥機(jī);改造后次序依次為225葉絲高速膨脹干燥機(jī)、235薄板式烘絲機(jī)、220超級(jí)回潮機(jī)、223葉絲回潮機(jī)。改造中將主管的終端加長,回接一根管子至該管路第四個(gè)用戶223葉絲回潮機(jī)上;去往第一用戶225氣流干燥機(jī)的蒸汽管道從主管頂部引出,升高1 m后下接該設(shè)備;去往第二用戶235薄板式烘絲機(jī)的蒸汽管道沿改造后的主管頂部引出,升高1 m后下接該設(shè)備;去往第三用戶220超級(jí)回潮機(jī)的蒸汽管道從主管下邊引出連接該設(shè)備。223葉絲回潮機(jī)處加裝24m的DN 108管道,在225和223兩個(gè)用戶之間形成了能夠儲(chǔ)存560 kg冷凝水的管道系統(tǒng),疏水裝置管徑增加到DN 32直排。

改造工作還包括對(duì)蒸汽管網(wǎng)的疏水裝置進(jìn)行完善。生產(chǎn)線的蒸汽管道和分汽缸裝原來裝有spirax疏水閥,用汽設(shè)備前的減壓站安裝了汽水分離器,基本上可以解決蒸汽中的含水問題。為了進(jìn)一步降低蒸汽中的含水率,用蒸汽設(shè)備的進(jìn)口管道上單獨(dú)安裝一臺(tái)汽水分離器,蒸汽在進(jìn)入設(shè)備前通過該汽水分離器將蒸汽中水分完全排除掉。葉絲回潮機(jī)處將疏水裝置管徑由DN 20改為DN 32,并增加直排。將聯(lián)合工房分汽缸房內(nèi)的分汽缸直排管管徑由DN25改為DN 40,并更換原疏水閥,提高疏水效率。另外,由于每天晚上23點(diǎn)至早上7點(diǎn)的時(shí)間段,制絲線不用蒸汽,該段時(shí)間蒸汽冷卻后冷凝水積存現(xiàn)象嚴(yán)重,因此還制定了一套蒸汽使用操作方法,指導(dǎo)對(duì)不同的設(shè)備選擇不同的時(shí)間段進(jìn)行合理疏水,使改造后蒸汽管網(wǎng)設(shè)施發(fā)揮出最優(yōu)效果。改造前,制絲線設(shè)備運(yùn)行情況不穩(wěn),時(shí)常出現(xiàn)汽中含水量大,造成設(shè)備的溫、濕度不穩(wěn),無法正常生產(chǎn)的問題;改造后,生產(chǎn)過程中出現(xiàn)含水量大時(shí),只需在兩個(gè)末端打開直排即可保證兩線蒸汽供應(yīng)品質(zhì)穩(wěn)定,制絲重點(diǎn)工序蒸汽供應(yīng)品質(zhì)明顯提高,見表1。

圖2 西排葉絲線蒸汽管道改造示意圖

表1 制絲線蒸汽管網(wǎng)改造前后效能對(duì)比表

從表中可以看到,制絲線關(guān)鍵設(shè)備出口水分CPK值上升約20%。設(shè)備運(yùn)行效率明顯提高,因“汽中帶水”現(xiàn)象影響SH 624B型薄板式烘絲機(jī)、SH 93葉絲高速膨脹干燥機(jī)、SH 8閃蒸式梗絲膨化與振動(dòng)流化干燥機(jī)等設(shè)備正常工作的頻次明顯降低。蒸汽工作壓力符合設(shè)備運(yùn)行需要和工藝要求,大大降低了設(shè)備的預(yù)熱時(shí)間,保證了制絲線生產(chǎn)加工進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量。平均每批煙生產(chǎn)時(shí)間縮短約10 min,大大降低了能源消耗量。