传统多段供汽系统的缺点

 纸机干燥部传统多段供汽热力流程如图3 所示。其设计思想是利用多级闪蒸，合理使用不同质级的能量，达到节能和改善工艺的目的[8]。但实际应用表明，该系统普遍存在着烘缸积水、闪蒸蒸汽量小、节能效果不明显等现象，其主要缺点可总结如下[3-4，6-7]。

 

  (1) 蒸汽节流减压造成能量贬值、能量浪费和环境污染。传统的三段供汽系统采用阀门来调节供给纸机各段烘缸的用汽压力和进汽量，阀门的节流减压作用导致能量贬值；从烘缸蒸汽冷凝水中夹带出来的废热蒸汽因品质问题而不能再次循环利用，被直接排放到环境中，造成能源浪费和环境污染。

 

  (2) 烘缸积水带来一系列不利因素。烘缸是否积水主要取决于烘缸进、出口压差以及疏水系统和疏水设备的水流阻力。纸机烘缸排出冷凝水的动力是其进、出口压差。该压差同时又是推动各段烘缸热力系统循环的动力。当由于某种因素引起闪蒸罐压力升高时，会导致闪蒸蒸汽量减小，冷凝水管道的背压升高，烘缸排水不畅通，从而积水。积水后的烘缸传热强度会显著降低，并且还会导致烘缸表面温度不均，造成纸张整幅水分出现差异；烘缸严重积水还会使烘缸的传动平衡遭到破坏，造成纸机运转中机架产生振动，限制了纸机车速的提高。

 

  (3) 纸机干燥部合理温升曲线难以建立。湿纸幅干燥过程要经历升温干燥、恒速干燥、均匀降速干燥和变速降速干燥4 个阶段，这需要一个合理的烘缸温度曲线来保证纸张干燥的质量。传统的三段供汽系统是被动式的蒸汽串联供热系统，不便于按照湿纸干燥工艺要求调节各段烘缸的供汽压力和供汽量，而且还会出现为使串联工作的蒸汽系统满足高温段烘缸的供汽要求，或强行排出烘缸积存的冷凝水而提高进汽压力时造成的烘缸温度不正常，影响湿纸幅的干燥质量。

 

  可以看出，传统多段供汽中出现的一系列问题主要是由于烘缸积水造成的。而导致积水的根本原因是烘缸进、出口压差过小，不足以推动冷凝水排出所至。

 

  所以解决烘缸积水的关键在于增大烘缸进、出口压差。采用热泵技术可以有效地解决这一问题。