专利名称：造纸涂布段热能利用方法
技术领域：
本发明涉及一种节能工艺，特别涉及一种造纸涂布段热能利用方法。
背景技术：
造纸涂布机的冷凝水，指造纸部的烘缸通入蒸汽烘干纸页，蒸汽降温形成的冷凝水，以及在涂布部蒸汽通过换热器形成热风烘干纸面涂料，蒸汽降温形成的冷凝水。因是依靠蒸汽的压力排出冷凝水，虽经汽水分离器，或多或少均带出少量蒸汽，冷凝水排到设备夕卜，一经减压，冷凝水便释放出部分蒸汽，业内统称为“二次蒸汽”。这部份热能约占烘干蒸汽的5 15%。为了回收“二次蒸汽”的热能以及排出烘内不凝性气体，国内的大型纸机及国外的先进技术均采用一种称为“热泵系统”，其原理是把进汽和排出冷凝水分成若干段。年产3万吨左右的造纸涂布机一般分4 5段，每段各设一只冷凝水槽，称为“闪蒸罐”。把高温段内的“闪蒸罐”内产生的“二次蒸汽”接管到次高温段的蒸汽进入管，经热泵进行回收利用，以次类推。各闪蒸罐的冷凝水用泵或自流进入总冷凝水箱。这一系统能较好的回收“二次蒸汽”的热能，并且可使较低级的“二次蒸汽”被吸入到新鲜蒸汽内在本车间使用掉，这是一种先进的回收节能装置，但是费用高昂，投资较大。我国中小纸机多，有相当多的小纸机均未用热泵系统，主要原因是投资较低，如自控程度不高，操作有困难，生产品种多变，各段热平衡较难调节。不用不但浪费热能，而且造成严重的热污染，一般的现状，接管到车间外就排放，造成纸厂一大片地方整日雾气腾腾，热污染严重。有些厂家则接管到排潮风机入口处，在高处排入大气；也有些厂家用清水喷淋，这样虽然能回收“二次蒸汽”的热能，但存在污染冷凝水，不能直接回用到锅炉，以及因钙镁离子超标，而热水量偏大等问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种造纸涂布段热能利用方法，能够充分利用造纸过程中产生的蒸汽，并将车间的冷却水和冷凝水降温后回用，降低了生产成本，减少了能耗。造纸涂布段热能利用方法，包括如下环节:将造纸及涂布车间地面冷却水、造纸及涂布车间风机平台冷却水以及涂布机冷缸冷却水泵送至混流换热器，同时向混流换热器中送入15-25°C的低温水，在混流换热器中换热后得到40-50°C的中温水一；将涂布头冷凝水和80-90°C的洁净高温水泵送至间壁换热器，同时向间壁换热器中送入15-25°C的低温水，在间壁换热器中换热后得到40-50°C的中温水二和40_50°C的冷却后冷凝水；将所述冷却后冷凝水回补至锅炉使用；将所述中温水一和中温水二混合后供车间使用。本发明还可以将所述造纸及涂布车间地面冷却水、造纸及涂布车间风机平台冷却水以及涂布机冷缸冷却水送入冷凝水箱上层，冷凝水箱中通入造纸过程中产生的蒸汽，将各冷却水加热，同时蒸汽变成冷凝水，将所述冷凝水箱下层热水泵送至保温槽中供储料槽保温，当用于保温的水温低于15°C时，再泵送至混流换热器。与现有技术相比，本发明实现了造纸过程中的热能回用，降低了综合能耗，节约了能源，提高了企业效益。
图1是本发明节能方法示意图。图2是本发明涂布机冷缸冷却水送入冷凝水箱的接管示意图。图3是本发明造纸及涂布车间地面冷却水送入冷凝水箱的接管示意图。图4是本发明造纸及涂布车间风机平台冷却水送入冷凝水箱的接管示意图。图5是本发明保温热水接管示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。如图1所示，造纸涂布段热能利用方法，主要包括如下环节:首先，将造纸及涂布车间地面冷却水、造纸及涂布车间风机平台冷却水以及涂布机冷缸冷却水泵送至混流换热器，同时向混流换热器中送入15-25°C的低温水，在混流换热器中换热后得到40-50°C的中温水一；同时，将涂布头冷凝水和80_90°C的洁净高温水泵送至间壁换热器，同时向间壁换热器中送入15-25°C的低温水，在间壁换热器中换热后得到40-50°C的中温水二和40_50°C的冷却后冷凝水；然后，将所述冷却后冷凝水回补至锅炉使用；将所述中温水一和中温水二混合后供车间使用，可以在胶料保温桶、冲洗毛布、卫生清洁工段中。以上所述各冷却水，是指对造纸过程中所用设备进行冷却后的水冷却水，以前这些水全部是直接排放，本发明目的就是将这些冷却水重新使用。以上所述冷凝水，指造纸部的烘缸通入蒸汽烘干纸页，蒸汽降温成冷凝水，在涂布部蒸汽通过换热器形成热风烘干纸面涂料，蒸汽降温成冷凝水。其中，低温水可以从车间内各个工段收集，也可以直接使用自来水，加热后用于其它工段的洗涤、溶解药品等。更进一步地，本发明还可以将所述造纸及涂布车间地面冷却水、造纸及涂布车间风机平台冷却水以及涂布机冷缸冷却水送入冷凝水箱上层，冷凝水箱中通入造纸过程中产生的蒸汽，将各冷却水加热，同时蒸汽变成冷凝水，将所述冷凝水箱下层热水泵送至保温槽中供储料槽保温，当用于保温的水温低于15°C时，再泵送至混流换热器。冷凝水箱作为一个热交换器，把工艺过程中的蒸汽集结起来，通过交换器，把冷却水进一步加热，同时蒸汽也变成冷凝水。其中，如图2所示，涂布机冷缸冷却水送入冷凝水箱，工作面清水管提供冷却用水，对底涂冷缸、面涂冷缸、成纸冷缸(1#，2#)进彳T冷却，冷却后送入冷凝水箱上层；如图3所示，造纸及涂布车间地面冷却水送入冷凝水箱，工作面清水管提供冷却用水，对涂布头(1-4#)进行冷却，冷却水送入冷凝水箱上层；如图4所示，造纸及涂布车间风机平台冷却水送入冷凝水箱，清水管提供冷却用水，对高位槽(1-4#)和风机(1-7#)进行冷却，冷却水穿平台送至冷凝水箱上层。以上各冷却水均是依靠自压送入节能节水冷凝水箱的上层，不但节约清水，回收热能，而且改善了工作环境。如图5所示，利用节能节水冷凝水箱下层的热水(约90°C左右)进行有关储料槽的保温。本事实力有3台设备内储存的胶料需进行热水保温(比通入蒸汽保温更安全，更便于控制和稳定)，表面施胶糊化槽需用大量的热水进行稀释以及其他需用热水，保温水均进行循环使用，这样不但可满足需用热水及保温，免除用蒸汽烧热水的麻烦，而且把冷凝水的部份热能传给胶料而降温，再进入底层进口，可减少产生二次蒸汽量。本发明主要参数可选择如下:①用冷却水置换二次蒸汽的热能，换热面积以产生的热水温度60°C以下时，能把二次蒸汽全部冷凝回收，在排空管处看不到有蒸汽冒出。②冷却水与冷凝水相互隔离不相混，使冷凝水可直接泵送锅炉回用。③为了减少产生过大的热水量，只冷却产生的二次蒸汽，不冷却降温冷凝水。④配置自动控制系统:调试设备搞好后，无需人员在场操作，主要控制有二项，一是下层冷凝水箱，设定上下二个液位点与热水泵联锁，到上液位热水泵自动启动，泵到下液位自停。使冷凝水的液位始终保持在一定范围内。其二是上层冷却水箱设温度探头与另接一支调温水管电子阀相联锁，用PLC现场调节设定，如当出口水温高达65°C，将打开调温水阀进水降温，当降温到50°C，调温水阀将自动关闭，日常只显示温度。使用时需调节各路冷却水的阀门，达到既满足设备的冷却效果，又能冷却二次蒸汽，如达55°C，排空管已无二次蒸汽冒出便可。日常是关闭不进水的。只有当忘了开冷却水，或者某只烘缸需打开冷凝水的傍路，水温达到上限才会开启，日常和停机时均处于关闭状态。这两套控制系统以及二台热水泵一起，设计一台电控箱。另外上层的热水送出的自控为:日常均送制浆脱量热水槽，当制浆停机不用，达到上液位时，自动打开进洗毛布水槽的阀门，用于洗毛布。根据内部实验验证:1、应用该项技术成果，企业具有显著的经济效益。实施该套方案，直接投资在10万元之内，每年回收回用清水8 10万吨，回收热能相当于6kg/cm2饱和蒸汽2300余吨，仅节约蒸汽一项年经济效益就达40余万元，运行费用可小到忽略不计，可见是项低投入高产生的好项目。2、具有明显的环境效益，若未上热泵系统，一个年产3万吨(测定日产量纸90余吨)的车间，年排二次蒸汽，折算成6kg/cm2表压蒸汽就达2300余吨,直接排放造成热污染是可想而知的，这也是造纸企业很头痛的问题，通过实施该方案已看不到有蒸汽状的气体夕卜排，年回收8 10万吨清水也就是减少8 10万吨的污水处理量，由此可见，环境效益也是显著的。
权利要求
1.造纸涂布段热能利用方法，其特征在于: 将造纸及涂布车间地面冷却水、造纸及涂布车间风机平台冷却水以及涂布机冷缸冷却水泵送至混流换热器，同时向混流换热器中送入15-25°C的低温水，在混流换热器中换热后得到40-50°C的中温水一； 将涂布头冷凝水和80-90°C的洁净高温水泵送至间壁换热器，同时向间壁换热器中送A 15-25°C的低温水，在间壁换热器中换热后得到40-50°C的中温水二和40_50°C的冷却后冷减水； 将所述冷却后冷凝水回补至锅炉使用；将所述中温水一和中温水二混合后供车间使用。
2.根据权利要求1所述造纸涂布段热能利用方法，其特征在于:将所述造纸及涂布车间地面冷却水、造纸及涂布车间风机平台冷却水以及涂布机冷缸冷却水送入冷凝水箱上层，冷凝水箱中通入造纸过程中产生的蒸汽，将各冷却水加热，同时蒸汽变成冷凝水，将所述冷凝水箱下层热水泵送至保温槽中供储料槽保温，当用于保温的水温低于15°C时，再泵送至混流换热器。
全文摘要
造纸涂布段热能利用方法，将造纸及涂布车间地面冷却水、造纸及涂布车间风机平台冷却水以及涂布机冷缸冷却水泵送至混流换热器，同时向混流换热器中送入15-25℃的低温水，在混流换热器中换热后得到40-50℃的中温水一；将涂布头冷凝水和80-90℃的洁净高温水泵送至间壁换热器，同时向间壁换热器中送入15-25℃的低温水，在间壁换热器中换热后得到40-50℃的中温水二和40-50℃的冷却后冷凝水；将所述冷却后冷凝水回补至锅炉使用；将所述中温水一和中温水二混合后供车间使用，本发明实现了造纸过程中的热能回用，降低了综合能耗，节约了能源，提高了企业效益。
文档编号D21F5/20GK103205910SQ201310101138
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者周超, 周水松 申请人:杭州澳沙科技有限公司