纸机干燥部热力控制系统发展综述

本文着眼于纸机干燥部热力控制系统,分别介绍了单缸纸机与多缸纸机干燥部的蒸汽冷凝水系统和气罩通风系统的不同工艺流程、控制方案及控制算法,并通过对比分析阐述了各种方案的优缺点。最后讨论了目前纸机干燥部热力控制系统亟待解决的问题,并提出干燥部协同控制的新思想。     

基于S7-300 PLC的造纸机干燥部能耗协同控制系统设计

出于造纸机整体运行能耗控制方面的需求建立了一套基于S7-300 PLC的造纸机干燥部能耗协同控制系统,根据2014KCT-15型高强瓦楞纸机的结构特点制定干燥部能耗控制方案,并利用西门子S7-300型PLC、Profibus-DP以及ET200M实现系统的数据采集与分析、通信以及I\O功能,最后提出了该系统的整体控制逻辑和界面设计结果。     

中高速卫生纸机集成优化控制系统

随着生活用纸市场竞争的加剧,以及节能降耗的低碳经济之路政策的推进,生活用纸企业纷纷新建车速800 m/min以上的中高速卫生纸机,但中高速卫生纸机在打浆控制、质量控制、干燥部节能和传动控制等方面尚存一些技术问题需要突破。本课题提出打浆度在线软测量及恒打浆度控制、定量在线软测量及绝干浆量控制、干燥部能耗协同控制、同步传动控制等控制策略,并开发了集成优化控制系统。应用结果表明,打浆度控制误差低于±0.5°SR,浆耗低于1.05 t浆/t纸;实现了在无定量水分在线检测装置条件下的绝干浆量精确控制,控制误差低于±0.4g/m~2;汽耗低于2.03t汽/t纸,稳定生产车速达1300 m/min。     

纸机干燥部节能节水环保成套系统领先技术

正造纸工业中,能耗成本在生产总成本中所占比例越来越高。干燥部其能耗占整个造纸生产过程中的60%,所消耗的蒸汽量占制浆造纸生产过程汽耗总量的65%,所以干燥部的节能降耗成为了降低造纸能耗和生产成本的重要环节。本课题针对纸机干燥部气罩通风系统,采用新一代热回收成套系统,进一步降低能耗,达到节能节水环保效果。     

优化干燥部性能及节能的系统方法

纸张干燥是一个包括传热、蒸发和脱水的复杂过程,必须从多方面来优化纸机干燥部的操作,以改善其运行效率及节约能耗。传统的多烘缸结构一般采用蒸汽冷凝系统、袋区通风及气罩平衡。通过对这些主要系统进行系统调研和分析、采用现场检测数据建立基准线或现有工艺流程的干燥效率水平,可确定优化潜力。同时,在纸机干燥部的操作当中,应对袋区通风和气罩平衡给予足够的重视。本研究运用系统性研究方法,对特定区域投入足够关注,使纸机效率、节能和产品质量得到明显改善。     

升温型吸收式热泵在纸机干燥部的应用探讨

为解决纸机干燥部冷凝水系统末段存在冷凝水排出温度较高、吨纸蒸汽消耗大等问题,本课题提出应用升温型吸收式热泵（adsorption heat transformer, AHT）作为冷凝水系统余热回收设备。该设备可利用中间品位的余热与低温热源的热势差作为驱动,制取品位高于中间余热的热量,从而提高余热的利用率。本文在分析纸机干燥部蒸汽冷凝水系统热力系统现状及升温型吸收式热泵工作原理的基础上,给出了一种基于升温型吸收式热泵的多段供汽热力系统流程。通过LabVIEW仿真计算结果表明,应用升温型吸收式热泵的纸机干燥部蒸汽冷凝水系统具有更好的节能效果。     

纸机干燥部循环润滑系统关键控制参数的研究

介绍了纸机干燥部循环润滑系统的组成,分析了水分和温度对纸机干燥部润滑油性能的影响,对纸机干燥部润滑系统中水分的危害进行了探讨,进一步提出了对纸机干燥部循环润滑系统关键参数进行控制的必要性和潜在价值。最后,对纸机干燥部润滑系统关键参数的控制进行了研究。     

基于改进遗传算法的造纸机干燥部排风系统参数优化

为降低造纸机干燥部能耗,提出了一种基于改进遗传算法的干燥部通风系统参数优化的方法。通过建立造纸机干燥部能耗模型并利用改进遗传算法对排风温度、排风湿度和排风量进行优化。MATLAB仿真实验表明,本课题提出的优化方法使造纸机干燥部能耗进一步降低,具有显著的节能降耗效益。     

可调喷射式热泵及其在纸板机干燥部的应用

分析了可调喷射式热泵的特点,提出一种采用可调喷射式热泵改造纸机干燥部供热系统的方案.实践证明,干燥部用可调喷射式热泵替代广泛采用的不可调式热泵能有效克服纸机工况变化时工作蒸汽做功能力不足的缺点,进一步提高纸机车速,降低能耗,优化纸机运行.     

蒸汽喷射式热泵供热系统热力学分析

探讨了从造纸厂能量衡算的角度来分析蒸汽喷射式热泵供热系统的节能潜力,通过放大计算控制体,将锅炉纳入热力计算范围,计算纸机干燥部耗汽量和锅炉燃煤量来对比分析能量消耗,得出蒸汽喷射式热泵供热系统节能潜力的大概范围。提出蒸汽喷射式热泵用于供热系统的最主要作用是它显著地增大烘缸排水压差,减小烘缸传热热阻。研究蒸汽喷射式热泵及其系统的合理设计与利用。     

基于遗传算法的烘缸干燥曲线的参数优化

在保证纸张质量的前提下,为了减少纸机干燥部的蒸汽消耗,可通过建立纸页干燥过程数学模型对干燥曲线进行参数优化,使用遗传算法完成寻优过程,并根据优化结果调整干燥曲线。实际运行结果表明,干燥过程能耗明显下降,纸张物理性能有所提高。     

造纸机真空系统节能优化的研究

纸机真空系统相关的研究通常是定性的,没有与具体的生产数据联系起来,不能给出具体真空度设定值,所以指导实际生产的能力差。本课题提出了一种建立真空系统优化模型的方法,先是建立了真空度数组与能耗成本的关系以及真空度数组与脱水能力的关系,然后从这些关系中求解出了不同工况下最节约能源的真空度的数组。采用珠海某造纸厂的生产数据来说明和验证该方法。研究结果表明,模型精度高、可靠性好,可以在实际生产中用于优化真空系统的运行。     

长岗八缸纸干燥部热泵供热系统的研究和运行

针对长网八缸造纸机的特点和目前长网八缸造纸机运行中普遍存在的能耗高、烘缸积水及烘缸温升曲线不合理等问题 ,研究成功采用热泵供热系统替代传统的常规通汽系统。     

纸板机密闭气罩控制系统的设计

在介绍密闭气罩通风除湿的工艺原理的基础上,分析了密闭气罩的控制要点和难点,并针对能耗较高的带表面施胶的涂布白纸板生产线,设计了一套基于西门子S7-300 PLC的密闭气罩DCS控制系统,详细阐述了密闭气罩的排风温湿度选择控制、气罩零位的前馈反馈控制、气罩热风风温的分程控制、消防智能控制等高级控制算法或控制策略,最后给出了针对纸板机密闭气罩设计方面的建议。本控制系统已经在浙江富阳涂布白纸板基地的近10条纸板机上得到应用,取得了良好的节能控制效果。     

基于改进粒子群优化IPSO算法的茶叶烘干机温度控制策略

针对茶叶烘干机热效率低,温度不稳定、茶叶品质不易保证的问题,对燃煤式热风干炉进行研究,通过对粒子群算法(PSO)进行混沌处理,得出了一种改进粒子群算法(IPSO),然后通过IPSO对模糊PID控制器的参数进行优化,以解决粒子群算法易早熟、寻优效率低以及PID参数无法实时在线调整的缺点。根据热风炉的实时温度,自动调节热风炉的排烟量,以实现烘干机的温度恒定。同时,采用优化后的模糊PID控制策略对系统进行了仿真和测试。结果表明,该研究所用方法能根据烘干机温度有效控制热风炉排烟量,从而实时控制热风温度,实现恒温控制的目的。     

基于粒子群算法优化干燥部气罩通风系统送风温度

针对卫生纸机吨纸耗汽量高的问题,提出对干燥部气罩通风系统的送风温度进行优化。首先建立数学模型分析送风温度对干燥部能耗的影响,并采用粒子群算法对其进行优化。MATLAB仿真结果表明,在优化后的送风温度下,干燥部吨纸耗汽量存在最小值,具有可观的节能效益。     

大型纸机干燥部温湿参数动态特征及热能节约原理的研究

为了降低纸机干燥部热能消耗、提高水分蒸发效率,根据气压分布原理,通过各温湿参数内在关联机理和Matlab编程分析,从理论上系统地对干燥部温湿参数动态特征及热能节约原理进行了研究。研究表明,纸幅干燥曲线受烘缸蒸汽和进风状况共同影响,烘缸蒸汽消耗受进风状况影响;许多纸机干燥部虽运行正常,但是蒸汽消耗并非最低,可通过优化工艺参数,大大减少蒸汽用量;在保证产品质量的前提下,对热风交换系统零位进行优化调节与控制,可达到最佳节能效果。