纸机吨纸耗汽量，想节能

来源凯登Kadant

影响纸机吨纸耗汽量的因素很多，本文重点探讨一下蒸汽冷凝水系统设计应该考虑的因素。

我们知道蒸汽是烘干部烘干纸页的热源，纸页的干燥过程就是蒸汽携带的热能与纸页中水分发生热交换，从而使得纸页内水分产生蒸发的过程。

这个热交换的过程中，蒸汽从汽态到冷凝成为液态释放出热量，纸页内的水分从液态蒸发为汽态吸收热能，热能在这个转换过程中的效率，直接影响纸机的蒸汽消耗水平。

蒸汽的能量包含潜热和显热，特定压力和温度的蒸汽包含的热量是一定的，整个蒸汽系统流程的设计要同时考虑充分利用蒸汽的潜热和显热。

蒸汽在能量交换后最终返回的冷凝水温度越低，说明蒸汽包含的热量在系统中被利用的越充分，相应的吨纸耗汽量就会越低。

改变汽源条件（比如提高汽源压力）也会在一定程度上减少纸机车间计量考核上的吨纸汽耗，但这并不能直接客观的反应纸机运行效率的提高，特别是对于蒸汽来源于自备电厂的造纸企业来说，这是一个此消彼长的过程。

因此，为了降低吨纸耗汽量，需要更多的从纸机内部系统设计流程的优化上着手，提高蒸汽热能的转化效率，减少流程中的排空等浪费现象，而不是牺牲工厂其它工序的效率来刻意降低纸机部分的消耗。

蒸汽冷凝水系统设计时要考虑的主要因素如下：

1. 合理计算吹通蒸汽的比例并循环利用

烘缸冷凝水排水顺畅，烘干的热传导效率高。

为了烘缸冷凝水能顺利排出，需要一部分没有冷凝的蒸汽与冷凝水一起排出烘缸，这部分蒸汽称为吹通蒸汽。

根据凯登约翰逊公司的计算和实验数据，在吹通蒸汽比例达到12%的情况下（指吹通蒸汽与进入烘缸蒸汽的比例），烘缸就可以获得良好的排水；排出的吹通蒸汽如果不能循环利用，就会造成排空浪费，这在早期的蒸汽系统中是非常常见的，因此在进行蒸汽系统平衡核算时就要精准计算，保证吹通蒸汽能够被循环利用而不会排到大气造成浪费。

2. 多次循环利用闪击蒸汽

闪击蒸汽简称闪蒸汽，是高温高压冷凝水送到低温低压汽水分离器后，冷凝水由于压力和温度降低引起的闪蒸产生的二次蒸汽，闪击蒸汽如能重复利用，就可以节约等量的新鲜蒸汽，达到降低吨纸耗汽量的效果。

同一台纸机的闪蒸汽的汽量，在不同生产工况下都是变化的，因此在系统设计的时候，需要进行准确的计算，以便在不同生产条件和工况下，闪蒸汽都能得到完全回用，而不至于发生排空等浪费问题的出现。

3. 低温烘缸组吹通蒸汽的利用

低温烘缸组排出的吹通蒸汽压力低温度低，再回到烘缸循环利用比较困难，可以送到气罩预加热器加热空气，以便充分利用其热量，降低纸机的吨纸耗汽量。

最近几年对于生产克重比较高的瓦楞纸或箱板纸，为了追求高产，低温烘缸组的进汽压力也越来越高。

针对这个新情况，我们可以考虑将这部分吹通蒸汽通过热泵加压后再回用到低温烘缸组进行循环利用，收到了良好的效果。

4. 平衡利用蒸汽

上面提到平衡利用蒸汽的概念，但有的时候，仅在烘缸部分有时难以做到二次蒸汽的平衡利用，也就是烘缸部分不能完全消耗冷凝水产生的闪击蒸汽，此时就需要系统汽罩和暖通供应商，提供给他们准确的二次蒸汽和冷凝水的流量和温度，在汽罩系统进行热能的回收使用，同样能收到很好的降低吨纸耗汽量的效果。

5. 尽量使用冷凝水的热量

同样生产条件下，返回的冷凝水温度越低，说明蒸汽系统的热量使用的越充分，尤其是生产高克重的纸机，总冷凝水罐里的冷凝水温度还是比较高的，有的纸机的冷凝水温度甚至达到120℃。

如果能够把冷凝水的温度降低到80℃，那么回收的热量是相当可观的。

把总冷凝水罐的冷凝水送到气罩预加热器回收的热量相当于5bar.g的新鲜蒸汽3647kg/h，因此这种工况下，可以考虑增加冷凝水换热器，回收这部分热能，节汽效果非常显著。

在中国的中部及南部的大部分季节，汽罩的新鲜蒸汽加热器阀门可以关闭，基本可以不用新鲜蒸汽来加热空气；加上目前比较流行的透平机热能回用，甚至在北方寒冷地区的冬季，汽罩新鲜蒸汽加热器的阀门开度都可以很小，有效降低了纸机的吨纸耗汽量。

每台纸机的工况千差万别，每个客户的汽源条件也不一样，以上只是针对一些常规设计理念的探讨。

如果您的纸机运行过程中存在类似方面的问题，可联系咨询凯登约翰逊公司蒸汽系统工程师，我们将根据贵公司的综合工况，提供量身定制的蒸汽系统优化方案。