膨脹煙絲生產線蒸汽站冷凝水回收方式改進

田竟超

（河南中煙工業有限責任公司黃金葉生產制造中心，河南鄭州 451100）

1 工藝背景

膨脹煙絲的生產是依靠高溫工藝氣體完成關鍵的膨脹定型任務。其中燃燒爐在工作時，為防止發生煙絲燃燒現象，需要按照一定的流量向燃燒爐的工藝氣體中加入蒸汽。一方面避免工藝氣體溫度降低，另一方面使工藝氣體含有一定量水分。蒸汽站是為燃燒爐提供符合工藝標準蒸汽的供給系統。

2 存在問題

蒸汽站蒸汽管路中冷凝水積存過多。一是開機前需提前30 min 打開疏水旁通閥進行排放。二是在設備正常運行后還需持續排放1～2 h，將含有過多冷凝水的蒸汽連同冷凝水一起排放。如蒸汽站冷凝水排放不及時，蒸汽攜帶冷凝水進入熱風系統，會造成燃燒爐爐溫降低，導致燃燒爐熄火。

3 原因分析

原蒸汽站采用冷凝水集中回收方式，將汽水分離器、二級減壓后和蒸汽管路末端等3 個部分的冷凝水全部進行回收，如圖1 所示。通過分析發現蒸汽站管路系統設計存在一些問題。

（1）自動疏水泵的氣源由二級減壓后管路提供，調壓閥壓力設置為0.4 MPa，這就決定了所有冷凝水回收系統的疏水閥后背壓為0.4 MPa。B 點位置標識的是汽水分離器冷凝水回收管路與末端冷凝水回收管路并聯三通位置，管路壓力為0.2 MPa，低于0.4 MPa 的背壓設定值。故疏水閥不能正常排水，導致末端管路中的冷凝水進入工藝管道。由此確定末端冷凝水回收管路疏水閥后背壓過大為設計缺陷。

（2）冷凝水回收系統分為汽水分離器、二級減壓后、蒸汽管路末端等3 個部分。在生產過程中，需要打開圖1 中C、D、E 等3 個位置的手動截止閥，將管道中的冷凝水連同蒸汽一起直接排放。才能保證熱風工藝管路中含水率達到正常開機的要求，由此可知蒸汽管路系統中存有大量的冷凝水沒有被排出，在整個蒸汽站蒸汽管路系統中只有汽水分離器一個位置能夠處理大量的冷凝水。

4 改進措施

4.1 汽水分離器選型

根據上述分析，依據當前實際工作條件，對汽水分離器重新進行選型。原汽水分離器為擋板式，擋板式汽水分離器適合蒸汽管路使用，如果選型適當，可以排出蒸汽管路中90%以上的冷凝水。故新汽水分離器依然選用擋板式進行選型匹配。已知條件如下：

圖1 蒸汽站管路系統

圖2 改進后的蒸汽站管路系統

（1）氣源蒸汽壓力1.2 MPa。

（2）膨脹煙絲系統熱端工藝管道蒸汽流量參數最大設定值1200 kg/h。

（3）實際使用的蒸汽中含水量大。

（4）該蒸汽管路用途用于加熱、加濕。

（5）管道中蒸汽含水量大。

（6）要求蒸汽流速低。

綜合考慮以上幾點，決定選擇管徑為DN80 的汽水分離器。

4.2 重新設計蒸汽站管路

改變原設計中各部分冷凝水回收系統全部并聯的方式，如圖2 所示。新的蒸汽管路系統對比原管路系統，做出如下改進。

（1）分離各部分疏水管路，使其相互獨立。

（2）除蒸汽動力源管路外，各冷凝水排放管路均設置并聯式緊急排水管路。當蒸汽疏水泵出現故障時，用于緊急排水。

（3）因90%以上的冷凝水都經由第一個汽水分離器排放，為避免因其他原因偶爾出現冷凝水排放不及的情況，只有第一個汽水分離器設有直排自動疏水閥泵的管路。其余疏水管路因排放冷凝水的量很小（僅占不足10%的排水量），不存在排放不及的情況，無需設置。

（4）在主管路上的第三個截止閥后增加汽水分離器，并增加相應冷凝水排放管路。因此處冷凝水排放量很少，沒有回收價值，同時考慮減少故障因素，選擇直接排放地下管道。

（5）因蒸汽管道末端冷凝水排放量極少，疏水管路排放的冷凝水不再進行回收，選擇直接排放地下管道。