成永杰

作者通聯(lián)：河南中煙工業(yè)有限責任公司漯河卷煙廠動力車間 河南漯河市人民東路518號 462000

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漯河卷煙廠制絲工段現(xiàn)有2 臺真空回潮設(shè)備，主要作用是對輸送來的煙葉潤濕、殺蟲和去除雜味。煙葉經(jīng)過回潮后，這些抽真空蒸汽與被抽介質(zhì)混合，通過DN250 擴散管直接對空排放。由于廢蒸汽溫度達到120℃，不但浪費大量蒸汽（熱能），而且高速蒸汽流排空時產(chǎn)生115dB 以上噪聲，對周邊環(huán)境形成噪聲污染。為此利用熱交換原理，開發(fā)一套真空回潮設(shè)備余熱利用系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能和降噪。

1.工作原理

圖1 真空回潮設(shè)備余熱利用系統(tǒng)

真空回潮設(shè)備余熱利用系統(tǒng)通過PLC 程序控制驅(qū)動1級熱交換系統(tǒng)和2級熱交換系統(tǒng)中4 臺循環(huán)泵的交替運行（圖1），提高職工洗澡熱水箱的給水溫度。系統(tǒng)中2 臺7.5kW 真空回潮循環(huán)泵和2 臺5.5kW 洗澡熱水循環(huán)泵為1 用1 備，溫度傳感器T1和T2 分別檢測抽真空蒸汽管道蒸汽溫度和洗澡熱水箱熱水溫度，液位傳感器H 檢測洗澡熱水箱熱水液位。

（1）2級熱交換系統(tǒng)。抽真空蒸汽管道中的蒸汽經(jīng)過蒸汽余熱回收裝置降溫、降壓后由排空管道排出，蒸汽余熱回收裝置中經(jīng)過熱交換后升溫的熱水進入回潮余熱熱水箱（水位經(jīng)機械式浮子保持水位恒定）。通過真空回潮循環(huán)泵驅(qū)動，經(jīng)過水水換熱機組熱量交換后降溫的熱水進入到蒸汽余熱回收裝置，吸收流經(jīng)抽真空蒸汽管道中蒸汽的熱量，升溫后的熱水又進入回潮余熱熱水箱，周而復始，將熱量由水水換熱機組從2級傳遞到1級中。

（2）1級熱交換系統(tǒng)。電磁閥控制洗澡熱水箱的水位始終保持在規(guī)定范圍內(nèi)，當洗澡熱水箱內(nèi)的水位滿足控制時，由洗澡熱水循環(huán)泵進行驅(qū)動，使洗澡熱水箱內(nèi)的循環(huán)水流經(jīng)水水換熱機組和2級熱交換系統(tǒng)的熱水進行熱交換，升溫后的熱水又重新流入洗澡熱水箱，通過洗澡熱水循環(huán)泵的驅(qū)動后又流經(jīng)水水換熱機組，周而復始，將2級熱交換系統(tǒng)中的熱量傳遞到1級熱交換系統(tǒng)中。

圖2 PLC 程序

2.程序控制

由于真空回潮工藝的特殊性，蒸汽流經(jīng)抽真空蒸汽管道的時間、溫度、流量、每次間隔時間均不一樣，這樣給系統(tǒng)熱量的傳遞和交換帶來一定影響。為充分利用抽真空蒸汽管道中蒸汽熱量，提高系統(tǒng)熱傳遞效率，防止單臺水泵過度頻繁啟動，降低電機繞組溫升，在程序中對1、2級熱交換系統(tǒng)采用串級啟動方式，對真空回潮循環(huán)泵和洗澡熱水循環(huán)泵采用交替循環(huán)的控制方式。PLC中自動狀態(tài)的部分程序見圖2，代碼見表1，I4.0 使能時，系統(tǒng)處于自動運行模式；M10.5 使能后，整個熱循環(huán)系統(tǒng)才允許運行；DB1.DBX40.0 使能時允許系統(tǒng)熱交換自動運行，進行上位控制（在觸摸屏上使能）。系統(tǒng)處于自動運行模式后，主要包括以下兩個運行過程。

（1）過程1。當DB1.DBD4 第一次大于等于DB1.DBD12，且 DB1.DBD0 ≤DB1.DBD36，M10.0 使能，如果此時洗澡熱水箱水位允許，則M10.5 使能，2級熱交換1#泵和1級熱交換1#泵依次投入運行，當M10.0或M10.5 不使能時，1、2級熱交換系統(tǒng)停止運行。

（2）過程2。當DB1.DBD4第二次大于等于DB1.DBD12，且 DB1.DBD0 ≤DB1.DBD36，M10.1 使能，如果此時洗澡熱水箱水位允許，則M10.5 使能，2級熱交換2#泵和1級熱交換2#泵依次投入運行，當M10.1或M10.5 不使能時，1、2級熱交換系統(tǒng)停止運行。系統(tǒng)運行過程中，每當DB1.DBD4 大于等于DB1.DBD12的上升沿，只要具備系統(tǒng)啟動條件，4 臺循環(huán)泵即按照過程1和過程2 交替的控制方式運行，防止單臺水泵啟動頻繁引發(fā)電機繞組過熱，損壞設(shè)備，總體上使系統(tǒng)水泵各自運行時間盡量相等。

表1 PLC 程序代碼

3.應用效果

（1）余熱利用徹底、回收率高。項目完成后，洗浴熱水箱的溫度可加熱到65℃，鍋爐年消耗天然氣量約下降3.5%，年節(jié)約天然氣費用64 萬余元。

（2）真空回潮設(shè)備抽真空蒸汽余熱被蒸汽余熱回收利用裝置充分冷凝吸收，壓力迅速降至常壓，高速蒸汽流排空產(chǎn)生的噪聲也由改進前的115dB 降至60dB（均含背景噪聲）以下，有效消除了真空回潮設(shè)備對周邊的噪聲污染。