消除制絲烘絲機(jī)出口煙絲水分波動(dòng)

尹萍 劉有聰 馮敬雯 閔超 黃和榮

摘 要：烘絲是卷煙廠制絲車間生產(chǎn)的一項(xiàng)重要工藝，其主要作用是保證烘絲機(jī)出口煙絲達(dá)到符合卷煙工藝要求的含水量，提改變煙絲物理性能。本文詳細(xì)分析了我廠冷凝水系統(tǒng)存在的問題，并圍繞如何控制蒸汽冷凝水含量開展了一系列改造措施，成功解決了制絲車間烘絲水分異常的問題。

關(guān)鍵詞：烘絲機(jī);煙絲帶水;蒸汽疏水閥;改造

一、現(xiàn)狀分析

烘絲工序是制絲生產(chǎn)流程中的一個(gè)重要工序，烘后煙絲水分的穩(wěn)定性卷煙質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，紅煙易地技改項(xiàng)目自2020年12月正式投入生產(chǎn)以來，制絲車間烘絲機(jī)出口煙絲水分頻繁出現(xiàn)異常波動(dòng)，含水量最高達(dá)20%，烘絲機(jī)出口煙絲工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為13.5%-14%（±0.5%）。該問題導(dǎo)致制絲線多次停車查修，嚴(yán)重影響了制絲車間的帶料調(diào)試乃至整個(gè)新工廠設(shè)備調(diào)試的進(jìn)度。（圖1為2021年1月制絲C線烘絲機(jī)進(jìn)汽流量波動(dòng)）

二、原因分析

三、制絲目前配備5臺烘絲機(jī)，A、B、C三條線烘絲機(jī)蒸汽入口各安裝有一套蒸汽流量計(jì)，并通過蒸汽流量大小實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)進(jìn)汽開度。運(yùn)行時(shí)蒸汽流量設(shè)定值為500kg/h，生產(chǎn)工況下（蒸汽溫度130-150℃）水的比容遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蒸汽的比容，在蒸汽帶水時(shí)，蒸汽流量計(jì)測出的體積流量受到干擾，測量值要遠(yuǎn)小于實(shí)際值，于是反饋調(diào)節(jié)自動(dòng)增大進(jìn)汽開度，進(jìn)入烘絲機(jī)的蒸汽流量突然增大。大量高溫蒸汽進(jìn)入烘絲機(jī)后煙絲水分降低，進(jìn)汽開度又大幅減小，蒸汽流量小于需求值500kg/h，熱量不足夠加熱烘絲機(jī)內(nèi)的煙絲，導(dǎo)致烘絲機(jī)內(nèi)煙絲水分高于工藝標(biāo)準(zhǔn)值。于是，項(xiàng)目攻關(guān)小組以蒸汽為源頭，梳理制絲熱力站分汽缸至烘絲機(jī)蒸汽和冷凝水系統(tǒng)，直至冷凝水回收到鍋爐一整個(gè)閉環(huán)流程，確定了以下三個(gè)導(dǎo)致制絲烘絲機(jī)蒸汽帶水的原因。

1.蒸汽管網(wǎng)鋪設(shè)長度長，在管網(wǎng)尾部易產(chǎn)生冷凝水

制絲熱力站分汽缸到制絲C線用汽點(diǎn)管道長度約500m左右，管道長，熱損失大，在蒸汽管道尾部位置就產(chǎn)生了冷凝水。而制絲C線用汽點(diǎn)恰好位于蒸汽管網(wǎng)主管的尾部位置，烘絲機(jī)蒸汽主管、烘絲機(jī)蒸汽管道、氣流烘絲機(jī)蒸汽管道、膨絲機(jī)蒸汽管道都未設(shè)置自動(dòng)疏水閥，而是設(shè)計(jì)了一個(gè)尾部機(jī)械閥排放冷凝水，但因冷凝水量過多、機(jī)械閥操作不便，冷凝水積聚管道尾部這一情況并未得到很好的改善。

2.用汽輸送管道布局不合理

制絲用汽管道原先是從蒸汽主管下端直接連接到用汽設(shè)備上，由于鍋爐間斷運(yùn)行和蒸汽管網(wǎng)鋪設(shè)長度長的原因，蒸汽主管尾部積聚的冷凝水就順勢隨著蒸汽從管道輸送到了膨絲機(jī)和烘絲機(jī)內(nèi)，導(dǎo)致了烘絲機(jī)內(nèi)部煙絲水分高于工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.制絲用汽點(diǎn)蒸汽疏水閥選型不合理

制絲烘絲機(jī)蒸汽疏水閥型號為浮球式FT14-10，當(dāng)蒸汽壓力高于10bar時(shí)，蒸汽壓力大于冷凝水給浮球的浮力，浮球主閥完全關(guān)閉。聯(lián)合工房蓄熱器減壓閥設(shè)定減壓壓力為10bar，輸送至制絲用汽點(diǎn)壓力在9bar左右，但因用汽量波動(dòng)，蓄熱器減壓閥時(shí)常出現(xiàn)穩(wěn)不住壓力失效的情況，減壓閥出口壓力在8bar-13bar之間波動(dòng)，導(dǎo)致制絲用汽點(diǎn)壓力不穩(wěn)定。當(dāng)蒸汽壓力升高大于10bar，制絲浮球式疏水閥內(nèi)蒸汽壓力高過冷凝水給浮球的壓力，浮球閥疏水功能失效，冷凝水隨著飽和蒸汽一起進(jìn)入用汽點(diǎn)，造成進(jìn)汽流量計(jì)收到干擾，無法正?？刂坪娼z機(jī)進(jìn)汽流量，嚴(yán)重影響了烘絲機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行。

三、解決措施

項(xiàng)目小組成員集思廣益，全面分析問題的源頭，對癥下藥，一是分別在烘絲機(jī)蒸汽主管、烘絲機(jī)蒸汽管道、氣流烘絲機(jī)蒸汽管道、膨絲機(jī)管道分別加裝疏水閥;二是對烘絲機(jī)原有蒸汽進(jìn)汽管道布局進(jìn)行改造，解決設(shè)計(jì)缺陷;三是從烘絲機(jī)冷凝水疏水閥選型入手，更換疏水閥型號。多措并舉，嚴(yán)格控制烘絲機(jī)進(jìn)口蒸汽管道冷凝水含量，從而控制烘絲機(jī)蒸汽進(jìn)汽流量，最終達(dá)到改善烘絲機(jī)出口煙絲水分波動(dòng)的目的。

1.加裝蒸汽疏水閥組

本項(xiàng)目問題的源頭主要是飽和蒸汽遠(yuǎn)距離輸送過程中的壓力損失，管路、彎頭、閥門等管路損失產(chǎn)生的冷凝水。為了及時(shí)排出管道冷凝水，避免蒸汽進(jìn)制絲用汽點(diǎn)時(shí)蒸汽帶水，如圖所示，此次項(xiàng)目改造在烘絲機(jī)蒸汽主管、烘絲機(jī)蒸汽管道、氣流烘絲機(jī)蒸汽管道、膨絲機(jī)蒸汽管道段分別加裝蒸汽疏水閥對蒸汽輸送管道冷凝水進(jìn)行疏水。經(jīng)過選型計(jì)算，最終確定蒸汽疏水閥型號為全不銹鋼倒吊桶DN20 2011 IS2LF，共四組。

2.烘絲機(jī)進(jìn)汽管道焊接上翻彎頭

烘絲機(jī)進(jìn)汽管道原先是從蒸汽主管直接連接到用汽設(shè)備上，冷凝水容易順著管道直接進(jìn)入用汽點(diǎn)，經(jīng)過改造后在烘絲機(jī)進(jìn)汽管道入口處焊接上翻彎頭。飽和蒸汽從蒸汽主管進(jìn)入烘絲機(jī)進(jìn)汽管道時(shí)大部分冷凝水受到彎頭阻攔，在彎頭處無法跟隨蒸汽一起進(jìn)入烘絲用汽點(diǎn)，此處存積的冷凝水再通過疏水閥組回收到冷凝水主管，有效地降低了烘絲機(jī)進(jìn)汽含水量。

3.烘絲機(jī)蒸汽疏水閥合理選型

為了解決由于供汽壓力不穩(wěn)定導(dǎo)致烘絲機(jī)蒸汽疏水閥工作失效的問題，項(xiàng)目根據(jù)供汽壓力波動(dòng)情況將烘絲機(jī)原有的浮球式FT14-10疏水閥更換為浮球式FT14-14，△Pmax 14bar，使用壓力范圍為0.01-1.4MPa，制絲熱力站供汽壓力最高達(dá)1.3MPa，更換疏水閥型號后保證了烘絲機(jī)疏水閥在供汽壓力波動(dòng)情況下也能正常工作，順利排出冷凝水。

四、實(shí)施效果

項(xiàng)目措施實(shí)施后解決了烘絲機(jī)進(jìn)汽帶水的問題，進(jìn)汽流量穩(wěn)定控制在500kg/h左右，確保了蒸汽品質(zhì)和冷凝水正常排放，烘絲機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行，筒壁能快速有效達(dá)到工藝要求的溫度，有效解決了烘絲水分不合格的問題，烘絲水分合格率達(dá)到100%。（圖4和圖5分別為項(xiàng)目改造后進(jìn)汽流量和烘絲水分實(shí)時(shí)曲線）

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