消除制絲烘絲機出口煙絲水分波動

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)的一項重要工藝，其主要作用是保證烘絲機出口煙絲達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。

關鍵詞：烘絲機;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)量的重要指標之一，紅煙易地技改項目自2020年12月正式投入生產(chǎn)以來，制絲車間烘絲機出口煙絲水分頻繁出現(xiàn)異常波動，含水量最高達20%，烘絲機出口煙絲工藝質(zhì)量標準為13.5%-14%（±0.5%）。該問題導致制絲線多次停車查修，嚴重影響了制絲車間的帶料調(diào)試乃至整個新工廠設備調(diào)試的進度。（圖1為2021年1月制絲C線烘絲機進汽流量波動）

二、原因分析

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

1.蒸汽管網(wǎng)鋪設長度長，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線用汽點恰好位于蒸汽管網(wǎng)主管的尾部位置，烘絲機蒸汽主管、烘絲機蒸汽管道、氣流烘絲機蒸汽管道、膨絲機蒸汽管道都未設置自動疏水閥，而是設計了一個尾部機械閥排放冷凝水，但因冷凝水量過多、機械閥操作不便，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備上，由于鍋爐間斷運行和蒸汽管網(wǎng)鋪設長度長的原因，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和烘絲機內(nèi)，導致了烘絲機內(nèi)部煙絲水分高于工藝質(zhì)量標準。

3.制絲用汽點蒸汽疏水閥選型不合理

制絲烘絲機蒸汽疏水閥型號為浮球式FT14-10，當蒸汽壓力高于10bar時，蒸汽壓力大于冷凝水給浮球的浮力，浮球主閥完全關閉。聯(lián)合工房蓄熱器減壓閥設定減壓壓力為10bar，輸送至制絲用汽點壓力在9bar左右，但因用汽量波動，蓄熱器減壓閥時常出現(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，導致制絲用汽點壓力不穩(wěn)定。當蒸汽壓力升高大于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入用汽點，造成進汽流量計收到干擾，無法正常控制烘絲機進汽流量，嚴重影響了烘絲機設備的正常運行。

三、解決措施

項目小組成員集思廣益，全面分析問題的源頭，對癥下藥，一是分別在烘絲機蒸汽主管、烘絲機蒸汽管道、氣流烘絲機蒸汽管道、膨絲機管道分別加裝疏水閥;二是對烘絲機原有蒸汽進汽管道布局進行改造，解決設計缺陷;三是從烘絲機冷凝水疏水閥選型入手，更換疏水閥型號。多措并舉，嚴格控制烘絲機進口蒸汽管道冷凝水含量，從而控制烘絲機蒸汽進汽流量，最終達到改善烘絲機出口煙絲水分波動的目的。

1.加裝蒸汽疏水閥組

本項目問題的源頭主要是飽和蒸汽遠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。為了及時排出管道冷凝水，避免蒸汽進制絲用汽點時蒸汽帶水，如圖所示，此次項目改造在烘絲機蒸汽主管、烘絲機蒸汽管道、氣流烘絲機蒸汽管道、膨絲機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行疏水。經(jīng)過選型計算，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.烘絲機進汽管道焊接上翻彎頭

烘絲機進汽管道原先是從蒸汽主管直接連接到用汽設備上，冷凝水容易順著管道直接進入用汽點，經(jīng)過改造后在烘絲機進汽管道入口處焊接上翻彎頭。飽和蒸汽從蒸汽主管進入烘絲機進汽管道時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入烘絲用汽點，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進汽含水量。

3.烘絲機蒸汽疏水閥合理選型

為了解決由于供汽壓力不穩(wěn)定導致烘絲機蒸汽疏水閥工作失效的問題，項目根據(jù)供汽壓力波動情況將烘絲機原有的浮球式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1.3MPa，更換疏水閥型號后保證了烘絲機疏水閥在供汽壓力波動情況下也能正常工作，順利排出冷凝水。

四、實施效果

項目措施實施后解決了烘絲機進汽帶水的問題，進汽流量穩(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，烘絲機正常穩(wěn)定運行，筒壁能快速有效達到工藝要求的溫度，有效解決了烘絲水分不合格的問題，烘絲水分合格率達到100%。（圖4和圖5分別為項目改造后進汽流量和烘絲水分實時曲線）

參考文獻：

[1]李仲仿，陸姝春.淺談烘絲機冷凝水排放系統(tǒng)改造[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā).2012.

[2]許龍.減小烘絲機出口煙絲水分瞬間波動幅值[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā).2011.

[3]上海滬工閥門廠.蒸汽疏水閥選型及蒸汽管道疏水量的計算[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā).2010.