高強瓦楞原紙機節(jié)能增效方案

高強瓦楞原紙機節(jié)能增效方案

由某紙產(chǎn)業(yè)集團在100.150g/m2長的高速紙紙機的基礎(chǔ)上生產(chǎn)一定體積的100.150g/m2的高瓦隆紙。該項目的設(shè)計速度為550m。該紙機自2003年開機以來,生產(chǎn)狀況良好,生產(chǎn)車速達505m/min。產(chǎn)品質(zhì)量均達到國家A級。但是相對于設(shè)備配置,實際產(chǎn)量偏低。若按設(shè)計車速計算,噸紙的投資額較高,單位電耗高,投資收益較小。伴隨著國家節(jié)能降耗政策的出臺,企業(yè)結(jié)合自身實際情況,經(jīng)過多次論證,提出節(jié)能增效方案。改造后,在原有生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上,提高紙機車速,增加產(chǎn)量。本文闡述了系統(tǒng)改造的過程,以供同行參考。1傳動方式:聚酯成形網(wǎng),專網(wǎng)流漿網(wǎng)壓區(qū)產(chǎn)品品種:高強瓦楞原紙;凈紙寬度4400mm;抄造定量100～150g/m2;工作車速400～550m/min;傳動車速600m/min;傳動方式:交流變頻調(diào)速分部傳動。主要結(jié)構(gòu)特征:流漿箱為水力式流漿箱,全不銹鋼焊接。長網(wǎng)部為聚酯成形網(wǎng)、脫水板系統(tǒng),網(wǎng)案長為24500mm。壓榨部由真空吸移裝置、三輥二壓區(qū)復合壓榨、雙毯大輥徑壓榨組成,共有3個壓區(qū)。干燥部共有Ф1500mm烘缸50只,最大工作壓力0.3MPa,分組形式為10+10+10+半干壓光+10+10(數(shù)字表示烘缸數(shù)),干燥部全部選用聚酯干網(wǎng),采用全密閉汽罩、袋區(qū)通風裝置及熱回收系統(tǒng)。2交流交流交流交流交流交流交流交流交流交流交流交流直接傳動方式生產(chǎn)品種、抄造定量、凈紙寬度均不變,最高工作車速650m/min,傳動車速750m/min,傳動方式:交流變頻調(diào)速分部傳動。3改變紙線壓力和出采用引導力從原有紙機配置來看,水力式流漿箱能夠滿足紙機提速后要求。但由于紙機漿料配比為半化學麥草漿50%,廢紙漿50%,伏輥處刮刀為普通刮刀,常常使輥子網(wǎng)眼堵塞,提高車速后將會影響紙張質(zhì)量的提高。壓榨部原三輥兩壓區(qū)復合壓榨的設(shè)計線壓力為:第一壓區(qū)80kg/cm;第二壓區(qū)100kg/cm;提高車速后,線壓力再提高的空間已經(jīng)受限,真空泵的運行使得能耗提高。原紙機紙張出壓榨部靠吹風引紙進入烘干部,由于濕紙張強度較低,為了防止紙張的斷頭和抖動,若紙機改造提速,須增加紙幅運行箱和穩(wěn)定器,并要重新布置烘干部第一組缸。同時,須對烘缸裝置(引紙繩輪及擾流裝置)進行改進。原有紙機的配置無法滿足市場對高檔瓦楞紙(即高強度、低定量、產(chǎn)品在氣候潮濕的條件下回潮少、環(huán)壓強度高等)的要求。4改革措施綜合以上分析,為提高紙機車速、增加產(chǎn)量,須對網(wǎng)部、壓榨部、干燥部等系統(tǒng)進行技術(shù)改造。4.1增加全幅洗滌器,減少真空壓網(wǎng)部增加高效的全幅洗滌器,真空伏輥處更換DST雙刮刀,切割水針由手動改為電動。在紙張抄造過程中,網(wǎng)子的孔眼常有被纖維、膠料、樹脂或黏度較高的油脂堵塞的現(xiàn)象。特別是在高車速下用半化學麥草漿和廢紙漿生產(chǎn)瓦楞原紙,這種“糊網(wǎng)”現(xiàn)象尤為突出,為此,必須增加高效的全幅洗滌器。在真空伏輥處增加DST雙刮刀,不僅提高了水分均勻度,而且減少了進入壓榨部的水分。該應用以第一把刮刀刀片背面所產(chǎn)生的真空,吸出藏于輥面小孔或溝紋內(nèi)的水分和填料,并用第二把刮刀將其清理干凈。該刮刀使返回到網(wǎng)部的水分減少,紙張質(zhì)量得到有效改善。同時利用刮刀刀片背面所產(chǎn)生的負壓又可以將輥子網(wǎng)眼內(nèi)的臟東西及水分一起吸出,這樣不僅減少了輥子網(wǎng)眼的堵塞,而且提高了輥子的使用壽命,使真空伏輥周圍的帶水現(xiàn)象及水霧現(xiàn)象得到解決。該刮刀的應用,也使紙張定量得以穩(wěn)定。在較高車速下,手動操作切割水針,不僅浪費時間,而且不準確,更不利于實現(xiàn)自動化。將切割水針由手動改為電動從而避免了以上缺點,不僅安全可靠,而且有利于實現(xiàn)自動化。4.2真空吸移機及壓榨機原壓榨部為:真空吸移裝置+三輥二壓區(qū)復合壓榨+雙毯Ф1320mm大輥徑壓榨(見圖1)。改后壓榨部為:真空吸移裝置+Ф1320mm大輥徑壓榨+真空吸移裝置+Ф1500mm大輥徑壓榨(見圖2)。改造后各壓區(qū)線壓力見表1。具體方案為:第一道真空吸移裝置原位置不變,增加墊座。將原來的Ф1320mm大輥徑壓榨前移,檢修Ф1320mm大輥徑壓榨機架,用于安裝真空吸移裝置。新增第二道真空吸移裝置,包括真空吸移輥及機架。真空吸移輥為Ф750mm(安裝尺寸同第一道真空吸移),輥體材料為304不透鋼,真空箱體、水管及連接件均為不銹鋼。真空箱為單室,為方便維護和檢修,真空箱可以整體移出,可在操作側(cè)進行調(diào)節(jié)。采用真空吸移引紙方式,不但縮短了網(wǎng)部與壓榨部的距離,更重要的是減少了較高車速下紙張斷頭,提高了引紙效率。真空吸移裝置的提升及各壓區(qū)的加壓、抬輥均采用液壓裝置,備有液壓站及控制系統(tǒng)。采用液壓系統(tǒng),可充分利用其結(jié)構(gòu)緊湊、壓力傳遞平穩(wěn)可靠、自潤滑性好、能頻繁換向、容易實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)勢。新增盲孔壓榨機架及盲孔壓榨大輥及軸承,機架采用鋼板焊接,箱形結(jié)構(gòu)。機架由橫梁、立柱、壓臂、抽出座等組成,抽出座材料為鑄鋁。盲孔壓榨大輥規(guī)格為Ф1500mm×5050mm;輥面鉆有雙螺旋排列盲孔,孔徑3mm,孔深9mm、12mm交替排列,開孔率約24%;輥面有中高,輥體材料為HT300;軸頭及端蓋為ZG45,軸頸加工為1∶12錐度,與軸承研合并設(shè)液壓退卸油孔;輥面包膠,膠層厚20mm,橡膠硬度P&J15～20。軸頭與輥體采用法蘭式連接,螺栓材料為優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr。大輥內(nèi)通冷卻水,采用刮水斗排水方式,配進水旋轉(zhuǎn)接頭。同時相應增加換輥裝置、操作走臺、導輥調(diào)整裝置、白水盤。校正器、張緊器、超跑偏報警、毛毯吸水箱使用原有設(shè)備。修配壓榨部上層機架,根據(jù)原紙機修改上層機架并重新加工,據(jù)不同的位置增加墊座、活塊、調(diào)整座。盲孔壓榨形成的壓區(qū)寬,紙張在壓區(qū)內(nèi)受壓時間長,并且雙向垂直脫水,提高了脫水效率,使壓榨脫水能力加大,因此可提高壓榨出紙干度,降低干燥部蒸汽消耗量,進一步降低產(chǎn)品成本,同時提高了紙張強度和耐破度。4.3干燥部干網(wǎng)布置干燥部分組形式由10+10+10+半干壓光+10+10改為(5+4UNO)+10+12+12+10+施膠機+2+6+10。施膠機前增加3只Ф1500mm烘缸,其余利用原烘缸(其中4只用作UNO缸,重新加工),第一組缸改為單掛毯。施膠機后增加18只Ф1800mm烘缸,施膠后2只缸單獨傳動,不設(shè)干網(wǎng)。紙張從壓榨部進入干燥部采用上缸引紙,由于濕紙張強度較低,出壓榨部的紙張干度只有40%左右,為了防止紙張斷頭和抖動,引紙缸前配有真空引紙箱,利用引紙箱產(chǎn)生的負壓,使紙張緊貼著干網(wǎng)順利進入干燥部。第一組烘缸改為單干網(wǎng)布置,即上下烘缸共用1條干網(wǎng)。上排為Ф1500mm烘缸,下排為Ф1500mmUNO缸,UNO缸不通蒸汽,輥面有環(huán)行溝槽,有利于排出紙幅運行時帶入的空氣,使紙幅附著于干網(wǎng)外,沒有自由段,紙幅不會產(chǎn)生抖動,減少了紙幅斷頭機會,使紙機在高車速運行時效率提高,上下缸之間設(shè)有穩(wěn)紙器,防止紙張抖動。其余烘缸均為雙毯結(jié)構(gòu)。新增18只Ф1800mm烘缸全部為合金鑄鐵烘缸,鑄件經(jīng)時效處理,缸體表面磨光,其最大工作壓力0.5MPa。烘缸旋轉(zhuǎn)接頭為PTS型虹吸系統(tǒng)及旋轉(zhuǎn)接頭,用于通壓縮空氣及排水。因車速較高時烘缸內(nèi)冷凝水形成封閉式水環(huán),在烘缸內(nèi)加設(shè)了擾流裝置。烘缸蒸汽管接頭采用固定式虹吸管,以便于及時排出在高速運行下形成水環(huán)的冷凝水。對原干燥部的主動缸齒輪和過橋齒輪進行更新,以適應提速后干燥部的機械傳動要求。原齒輪為鑄鋼結(jié)構(gòu),大部分齒面磨損剝落嚴重,新加工的齒輪材質(zhì)改用合金鋼結(jié)構(gòu),并提高齒面的加工精度和熱處理工藝要求,使齒面有更高的硬度和耐磨性,齒輪心部有足夠高的強度和韌性,盡可能降低傳動負荷與振動噪聲。4.4施膠輥設(shè)計為防止瓦楞原紙吸濕回潮,提高環(huán)壓強度,增加了施膠機。本機采用斜列式施膠機,包括施膠上輥、施膠下輥、引紙輥、上膠裝置、接膠盤、擋膠板、加壓裝置、機架、走臺等部件。施膠輥Ф1050mm,輥體為HT250,壁厚45mm,輥面包膠。采用氣動加壓,設(shè)計線壓力為80kN/m,工作線壓60kN/m。4.5引紙繩的壓染原紙機烘缸引紙繩輪設(shè)計時與烘缸脫開,但引紙繩輪安裝在烘缸操作側(cè)軸頭上,單軸承支撐,在運行過程中由于繩輪軸承溫度升高,使軸承膨脹,運轉(zhuǎn)不靈活,繩輪仍隨烘缸轉(zhuǎn)動而不能完全脫開,增加了引紙繩的磨損。本次改造將烘缸引紙繩輪的結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計,將繩輪安裝在烘缸軸承座上,并將單軸承支撐改為雙軸承支撐,使繩輪完全與烘缸脫開,并加大了選用軸承的游隙,以防止由于溫度升高而使軸承運轉(zhuǎn)不良。干燥部設(shè)有三股式引紙繩裝置,引紙繩裝置自備傳動裝置,在紙機正常運轉(zhuǎn)時引紙繩與烘缸裝置脫開,以減輕對引紙繩的磨損,降低設(shè)備運行費用。4.6通過液壓加壓防止卷紙時斷紙卷紙機原主臂的控制靠氣缸實現(xiàn),它是利用壓縮空氣加壓,而壓縮空氣系統(tǒng)因場地條件的制約沒有安裝使壓縮空氣充分凈化、干燥和儲氣的設(shè)備,導致壓縮空氣水分含量大,且有時氣壓波動頻繁,造成線壓力不足且波動大,影響了卷紙時的正常運行。紙機車速提高后為了防止卷紙時斷紙,將主臂控制改為液壓控制。而液壓加壓,由于傳力效率高,占用空間小,結(jié)構(gòu)緊湊,遠距離控制方便,傳力穩(wěn)定可靠,尤其是采用電磁換向閥,更增加了換向的準確性和速度,并且液壓元件自身的潤滑性不會產(chǎn)生“卡死”現(xiàn)象。因此,提高車速后必須采用液壓加壓的控制方式。4.7卷紙機控制系統(tǒng)改造新增烘缸的汽罩部采用密閉式汽罩。同時對原汽罩改造,將去掉的半干壓光機處連在一起。潤滑系統(tǒng)利用原來的稀油站。增加新的潤滑點,包括新增部分的烘缸、齒箱、導輥軸承的潤滑;齒輪嚙合點的潤滑。氣控系統(tǒng)包括新增校正器、張緊器及引紙繩張緊器等用氣點的控制。液壓系統(tǒng)卷紙機利用原系統(tǒng),增加對卷紙機主臂的控制。壓榨部按照改造后的控制要求重新設(shè)計。傳動部分,原紙機傳動暫用原設(shè)備,不合適處根據(jù)需要調(diào)整,壓榨部增加兩個傳動點(大輥徑壓榨上、下輥傳動均為250kW),干燥部新增3個傳動點(第六組缸:55kW;第七組缸:110kW;第八組缸:132kW),引紙繩新增1個傳動點(45kW),電氣控制系統(tǒng)根據(jù)機械傳動部做相應變動。損紙?zhí)幚硐到y(tǒng)在伏輥、壓榨、施膠機和卷紙機處分別設(shè)置濕損紙、半干損紙和干損紙碎漿機,用來處理本部的損紙。其中伏輥碎漿機位置不動(用原設(shè)備),壓榨碎漿機位置變動(仍用原設(shè)備