CN109853288B - 一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，它包括进纸辊、导向辊组、出纸辊和干燥装置；所述导向辊组两端分别设有进纸辊和出纸辊，所述导向辊组两侧分别设有一个干燥装置，一个靠近进纸辊，另一个靠近出纸辊；所述干燥装置内沿着其内壁设有一圈导向辊；所述干燥装置为一个整体气罩，一侧为加热气罩，一侧为抽吸气罩，所述抽吸气罩与第一换热器连接，所述第一换热器通过第二变频风机接入锅炉热风，所述第一换热器设有管道与加热气罩连接，将锅炉热风导入加热气罩，所述加热气罩还设有天然气管道接入天然气，所述第一换热器通过第一变频风机与第二换热器连接。本发明提高干燥效率，提高产率，回收利用烟气余热，减少了纸厂生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及造纸干燥热技术领域，尤其是一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统。
背景技术
目前造纸行业发展迅速，为了有效的控制成本和减少二氧化碳排放，需要对高耗能工段进行节能改造，而纸机的干燥部是耗能最大的工段。如今普遍使用的蒸汽烘缸是以饱和蒸汽为热源，饱和蒸汽充满烘缸内部并将热量传递到烘缸表面对纸页进行干燥，这主要是利用导热的方式进行热量的传递。
要提高干燥能力需要提高蒸汽压力和温度或增大烘缸直径以及烘缸数量，而由于铸铁烘缸承压能力的限制以及改建厂房、增加干燥部长度引起的成本限制，蒸汽烘缸干燥能力的提升有限。
传统蒸汽烘缸干燥工艺中，湿纸在烘缸表面加热后，湿纸中的水分逸出，需要配套的大气罩以回收这部分水及其热量，同时要避免水滴落于湿纸上影响成纸质量，车间环境的控制相对复杂。
传统蒸汽烘缸干燥中，湿纸被加热，水分散逸于车间大气罩中，然后再用风机抽吸，风机能耗相对较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供了一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，提高干燥效率，提高产率，回收利用烟气余热，提高能量利用率，减少了纸厂生产成本。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，它包括进纸辊、导向辊组、出纸辊和干燥装置；
所述导向辊组两端分别设有进纸辊和出纸辊，所述导向辊组两侧分别设有一个干燥装置，一个靠近进纸辊，另一个靠近出纸辊；所述干燥装置内沿着其内壁设有一圈导向辊；所述干燥装置为一个整体气罩，一侧为加热气罩，一侧为抽吸气罩，所述加热气罩和抽吸气罩的一端焊接为整体，另一端分别设有加热密封辊和抽吸密封辊；
所述抽吸气罩与第一换热器连接，所述第一换热器通过第二变频风机接入锅炉热风，所述第一换热器设有管道与加热气罩连接，将锅炉热风导入加热气罩，所述加热气罩还设有天然气管道接入天然气，所述第一换热器通过第一变频风机与第二换热器连接，所述第二换热器接入锅炉给水，并去往白水加热工段加热白水进一步回收热烟气余热。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述加热气罩内壁呈弧形，所述加热器罩两侧的上下两端各设有一个连接孔，所述加热气罩沿弧形内壁等距设有若干喷孔及导向页，所述加热气罩外壁设有热空气喷孔和高能点火喷射孔，所述热空气喷孔和高能点火喷射孔之间设有火焰观察孔；所述高能点火喷射孔连接有高能点火器。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述抽吸气罩内壁呈弧形，所述抽吸气罩两侧的上下两端各设有一个盖板连接孔，所述抽吸气罩沿弧形内壁等距设有若干抽吸孔。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述加热气罩和抽吸气罩的外部均设置盖板将其封闭，盖板表面设有保温层。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述整体气罩的中间焊接位置设置有清理孔，所述抽吸气罩外壁设有一个清理口。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述加热气罩上设置有压力表和温度计，所述抽吸气罩上设有压力表。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述抽吸气罩内压力保持负压300-500pa，可由压力表测得，负压的保持由第一变频风机维持。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述加热气罩内导入的热烟气的风速在80-100m/s，速度值的调节由第二变频风机的转速控制。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述第一换热器设有管道与加热气罩上的高能点火器连接，将锅炉热风导入加热气罩上的高能点火器，所述加热气罩上的高能点火器设有天然气管道接入天然气。
一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，所述天然气管道上靠近高能点火器处均设有电动调节阀和流量计。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
1、传统的烘缸干燥的蒸发速率约为20～40kg水/（m2•h），本发明的高温烟气冲击干燥纸张系统干燥速率是它的2-5倍，提高了干燥效率，提高了产率，利用高温烟气热冲击，不需要长距离的输蒸汽管道及相关组件，缩短了干燥部长度，节省能量消耗和厂房建设投资，减少了建设和维护成本，综合成本低，同时操作简单，运行维护更加方便，因为不使用蒸汽，系统的控制可以独立于锅炉从而变得相对简单。
2、本发明每一段的干燥都用气罩封闭独立，增加热烟气在气罩整体内的停留时间，提高干燥效果，有利于热回收，而且控制方便；同时气罩内侧壁面靠近湿纸，热烟气沿着湿纸表面流动，方便抽吸孔抽吸，利用了热烟气的动能，减少风机能耗。
3、本发明可适应不同种类的纸张或纸板，除了可以调节烟气风速和风温，还可以调节热烟气流向，以达到更好的干燥效果。
4、本发明利用纸厂自备生物质锅炉或碱回收锅炉的尾部烟气加热后的热空气混合天然气燃烧后的热烟气冲击干燥从纸机压榨部出来的湿纸张或纸板，排气被回收，利用换热器分别对锅炉侧的热空气和锅炉给水预热，并最终送往白水加热工段加热白水，提高了余热利用效果。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
图2为本发明的加热气罩的结构示意图。
图3为本发明的抽吸气罩的结构示意图。
图中：
电动调节阀1、流量计2、高能点火器3、加热气罩4、连接孔4.1、加热密封辊4.3、喷孔及导向页4.4、热空气喷孔4.5、火焰观察孔4.6、高能点火器喷孔4.7、清理孔5、抽吸气罩7、抽吸密封辊7.1、盖板连接孔7.2、抽吸孔7.4、清理口7.5、压力表8、温度计9、导向辊11、出纸辊12、耐热毛毯13、第一换热器14、第一变频风机15、第二换热器16、第二变频风机17、进纸辊18。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
参阅图1-3，一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，它包括进纸辊18、导向辊组、出纸辊12和干燥装置。
所述导向辊组两端分别设有进纸辊18和出纸辊12，所述导向辊组两侧分别设有一个干燥装置，两侧的干燥装置一前一后设置，一个靠近进纸辊18，另一个靠近出纸辊12；所述干燥装置内沿着其内壁设有一圈导向辊11，便于湿纸导入。
所述干燥装置为一个整体气罩，一侧为加热气罩4，一侧为抽吸气罩7，所述加热气罩4和抽吸气罩7的一端焊接为整体，另一端分别设有加热密封辊4.3和抽吸密封辊7.1，所述加热气罩4和抽吸气罩7的外部均设置盖板将其封闭，盖板表面设有保温层，所述整体气罩的中间焊接位置设置有清理孔5，以便定期打开清理气罩内侧。
所述加热气罩4内壁呈弧形，便于贴近湿纸，所述加热器罩4两侧的上下两端各设有一个连接孔4.1，所述加热气罩4沿弧形内壁等距设有若干喷孔及导向页4.4，所述加热气罩4外壁设有热空气喷孔4.5和高能点火喷射孔4.7，所述热空气喷孔4.5和高能点火喷射孔4.7之间设有火焰观察孔4.6；所述高能点火喷射孔4.7连接有高能点火器3。
所述抽吸气罩7内壁呈弧形，所述抽吸气罩7两侧的上下两端各设有一个盖板连接孔7.2，所述抽吸气罩7沿弧形内壁等距设有若干抽吸孔7.4，所述抽吸气罩7外壁设有一个清理口7.5，以定期清理气罩7的内部，减小第一变频风机15的抽吸功耗。
所述加热气罩4上设置有压力表8和温度计9，所述抽吸气罩7上设有压力表8。
所述抽吸气罩4内压力保持负压300-500pa，可由压力表8测得，负压的保持由第一变频风机15维持。
所述抽吸气罩7与第一换热器14连接，所述第一换热器14通过第二变频风机17接入锅炉热风，所述第一换热器14设有管道与高能点火器3连接，将锅炉热风导入高能点火器3，导入的热烟气的风速在90m/s左右，速度值的调节依赖于第二变频风机17的转速；所述高能点火器3还设有天然气管道接入天然气，所述天然气管道上靠近高能点火器3处均设有电动调节阀1和流量计2；所述第一换热器14通过第一变频风机15与第二换热器16连接，所述第二换热器16接入锅炉给水，并去往白水加热工段加热白水进一步回收热烟气余热。
工作原理：
湿纸张或纸板由进纸辊进入系统，由导向辊进行变向并将耐热毛毯贴附于湿纸上，由毛毯裹挟湿纸前进，避免纸张变形撕裂，由耐热毛毯引导进入干燥装置，干燥装置所用干燥介质是热烟气，热烟气由锅炉侧热空气混和天然气燃烧烟气构成，由于热空气温度在200℃左右，而干燥风温需要达到400℃左右，利用天然气补燃可达到这个温度；天然气流量根据热烟气温度调节阀门开度，以维持热烟气温度在一定范围内，烟气温度利用温度计测得；不同的干燥段所需热烟气温度不同，其值根据不同纸种来确定；纸或纸板在封闭的空间被热烟气冲击干燥，热烟气进行回收。
湿纸首先进入加热气罩，热烟气从矩形喷孔喷出并经导向页改变方向冲击湿纸，调节导向页改变烟气方向以对不同种类的纸或纸板达到更好的干燥效果；利用高能点火器点燃天然气，天然气燃烧所需热空气的风量可利用管路上手动阀调节，点火效果可通过加热气罩上的火焰观察孔观察。加热后的烟气混合湿纸加热逸出的水分进入抽吸气罩被抽吸，抽吸气罩抽吸热烟气以回用，同时利用密封辊减少热烟气的散逸，提高节能效果；干纸由出纸辊离开系统。湿纸在加热过程中，耐热毛毯需要改变贴附的纸面，以便对纸的两面进行干燥。抽吸气罩所抽吸的混合气体在第一换热器中加热锅炉侧送来的热空气，回收的热烟气在第一换热器中与热空气逆流换热，随后在第二换热器中预热锅炉给水，最终送往造纸白水加热工段加热白水以进一步提高余热回收效果。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：它包括进纸辊、导向辊组、出纸辊和干燥装置；所述导向辊组两端分别设有进纸辊和出纸辊，所述导向辊组两侧分别设有一个干燥装置，一个靠近进纸辊，另一个靠近出纸辊；所述干燥装置内沿着其内壁设有一圈导向辊；所述干燥装置为一个整体气罩，一侧为加热气罩，一侧为抽吸气罩，所述加热气罩和抽吸气罩的一端焊接为整体，另一端分别设有加热密封辊和抽吸密封辊；
所述抽吸气罩与第一换热器连接，所述第一换热器通过第二变频风机接入锅炉热风，所述第一换热器设有管道与加热气罩连接，将锅炉热风导入加热气罩，所述加热气罩还设有天然气管道接入天然气，所述第一换热器通过第一变频风机与第二换热器连接，所述第二换热器接入锅炉给水，并去往白水加热工段加热白水进一步回收热烟气余热；
所述加热气罩内壁呈弧形，所述加热气罩两侧的上下两端各设有一个连接孔，所述加热气罩沿弧形内壁等距设有若干喷孔及导向页，所述加热气罩外壁设有热空气喷孔和高能点火喷射孔，所述热空气喷孔和高能点火喷射孔之间设有火焰观察孔；所述高能点火喷射孔连接有高能点火器；
所述抽吸气罩内壁呈弧形，所述抽吸气罩两侧的上下两端各设有一个盖板连接孔，所述抽吸气罩沿弧形内壁等距设有若干抽吸孔。
2.根据权利要求1所述的一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：所述加热气罩和抽吸气罩的外部均设置盖板将其封闭，盖板表面设有保温层。
3.根据权利要求1所述的一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：所述整体气罩的中间焊接位置设置有清理孔，所述抽吸气罩外壁设有一个清理口。
4.根据权利要求1所述的一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：所述加热气罩上设置有压力表和温度计，所述抽吸气罩上设有压力表。
5.根据权利要求4所述的一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：所述抽吸气罩内压力保持负压300-500pa，可由压力表测得，负压的保持由第一变频风机维持。
6.根据权利要求1所述的一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：所述加热气罩内导入的热烟气的风速在80-100m/s，速度值的调节由第二变频风机的转速控制。
7.根据权利要求1所述的一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：所述第一换热器设有管道与加热气罩上的高能点火器连接，将锅炉热风导入加热气罩上的高能点火器，所述加热气罩上的高能点火器设有天然气管道接入天然气。
8.根据权利要求1所述的一种节能型高温烟气冲击干燥纸张系统，其特征在于：所述天然气管道上靠近高能点火器处均设有电动调节阀和流量计。
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