膨脹煙絲生產(chǎn)線蒸汽站冷凝水回收方式改進(jìn)

田竟超

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南鄭州 451100）

1 工藝背景

膨脹煙絲的生產(chǎn)是依靠高溫工藝氣體完成關(guān)鍵的膨脹定型任務(wù)。其中燃燒爐在工作時(shí)，為防止發(fā)生煙絲燃燒現(xiàn)象，需要按照一定的流量向燃燒爐的工藝氣體中加入蒸汽。一方面避免工藝氣體溫度降低，另一方面使工藝氣體含有一定量水分。蒸汽站是為燃燒爐提供符合工藝標(biāo)準(zhǔn)蒸汽的供給系統(tǒng)。

2 存在問題

蒸汽站蒸汽管路中冷凝水積存過多。一是開機(jī)前需提前30 min 打開疏水旁通閥進(jìn)行排放。二是在設(shè)備正常運(yùn)行后還需持續(xù)排放1～2 h，將含有過多冷凝水的蒸汽連同冷凝水一起排放。如蒸汽站冷凝水排放不及時(shí)，蒸汽攜帶冷凝水進(jìn)入熱風(fēng)系統(tǒng)，會(huì)造成燃燒爐爐溫降低，導(dǎo)致燃燒爐熄火。

3 原因分析

原蒸汽站采用冷凝水集中回收方式，將汽水分離器、二級(jí)減壓后和蒸汽管路末端等3 個(gè)部分的冷凝水全部進(jìn)行回收，如圖1 所示。通過分析發(fā)現(xiàn)蒸汽站管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在一些問題。

（1）自動(dòng)疏水泵的氣源由二級(jí)減壓后管路提供，調(diào)壓閥壓力設(shè)置為0.4 MPa，這就決定了所有冷凝水回收系統(tǒng)的疏水閥后背壓為0.4 MPa。B 點(diǎn)位置標(biāo)識(shí)的是汽水分離器冷凝水回收管路與末端冷凝水回收管路并聯(lián)三通位置，管路壓力為0.2 MPa，低于0.4 MPa 的背壓設(shè)定值。故疏水閥不能正常排水，導(dǎo)致末端管路中的冷凝水進(jìn)入工藝管道。由此確定末端冷凝水回收管路疏水閥后背壓過大為設(shè)計(jì)缺陷。

（2）冷凝水回收系統(tǒng)分為汽水分離器、二級(jí)減壓后、蒸汽管路末端等3 個(gè)部分。在生產(chǎn)過程中，需要打開圖1 中C、D、E 等3 個(gè)位置的手動(dòng)截止閥，將管道中的冷凝水連同蒸汽一起直接排放。才能保證熱風(fēng)工藝管路中含水率達(dá)到正常開機(jī)的要求，由此可知蒸汽管路系統(tǒng)中存有大量的冷凝水沒有被排出，在整個(gè)蒸汽站蒸汽管路系統(tǒng)中只有汽水分離器一個(gè)位置能夠處理大量的冷凝水。

4 改進(jìn)措施

4.1 汽水分離器選型

根據(jù)上述分析，依據(jù)當(dāng)前實(shí)際工作條件，對(duì)汽水分離器重新進(jìn)行選型。原汽水分離器為擋板式，擋板式汽水分離器適合蒸汽管路使用，如果選型適當(dāng)，可以排出蒸汽管路中90%以上的冷凝水。故新汽水分離器依然選用擋板式進(jìn)行選型匹配。已知條件如下：

圖1 蒸汽站管路系統(tǒng)

圖2 改進(jìn)后的蒸汽站管路系統(tǒng)

（1）氣源蒸汽壓力1.2 MPa。

（2）膨脹煙絲系統(tǒng)熱端工藝管道蒸汽流量參數(shù)最大設(shè)定值1200 kg/h。

（3）實(shí)際使用的蒸汽中含水量大。

（4）該蒸汽管路用途用于加熱、加濕。

（5）管道中蒸汽含水量大。

（6）要求蒸汽流速低。

綜合考慮以上幾點(diǎn)，決定選擇管徑為DN80 的汽水分離器。

4.2 重新設(shè)計(jì)蒸汽站管路

改變?cè)O(shè)計(jì)中各部分冷凝水回收系統(tǒng)全部并聯(lián)的方式，如圖2 所示。新的蒸汽管路系統(tǒng)對(duì)比原管路系統(tǒng)，做出如下改進(jìn)。

（1）分離各部分疏水管路，使其相互獨(dú)立。

（2）除蒸汽動(dòng)力源管路外，各冷凝水排放管路均設(shè)置并聯(lián)式緊急排水管路。當(dāng)蒸汽疏水泵出現(xiàn)故障時(shí)，用于緊急排水。

（3）因90%以上的冷凝水都經(jīng)由第一個(gè)汽水分離器排放，為避免因其他原因偶爾出現(xiàn)冷凝水排放不及的情況，只有第一個(gè)汽水分離器設(shè)有直排自動(dòng)疏水閥泵的管路。其余疏水管路因排放冷凝水的量很小（僅占不足10%的排水量），不存在排放不及的情況，無(wú)需設(shè)置。

（4）在主管路上的第三個(gè)截止閥后增加汽水分離器，并增加相應(yīng)冷凝水排放管路。因此處冷凝水排放量很少，沒有回收價(jià)值，同時(shí)考慮減少故障因素，選擇直接排放地下管道。

（5）因蒸汽管道末端冷凝水排放量極少，疏水管路排放的冷凝水不再進(jìn)行回收，選擇直接排放地下管道。