[发明专利]高速纸机磨浆系统的优化节能降耗方法

说明书

一、技术领域

本发明属于造纸技术领域，具体地说是高速纸机磨浆系统的优化和节能降耗的一种方法。

二、背景技术

现在高速文化纸机的车速一般均在1000m/min以上，纸板机车速在600m/min以上。纸料从流浆箱堰板喷出到形成湿纸幅的时间只有几分之一到几十分之一秒，纸张质量主要取决于这“瞬间成型”纸幅匀度的好坏，而纸幅匀度又取决于纤维与纤维之间良好的交织。纸料上网前的磨浆系统能改变纤维的纤维形态，使它们分丝帚化，在其表面产生更多的游离羟基，增加了成形过程中纤维与纤维之间的相对结合面积，保证纸张的强度和质量。与普通低速纸机相比，高速纸机的磨浆系统要解决好磨浆产量与磨浆质量之间的矛盾。如果过多地强调产量往往会导致磨浆质量的下降；过多地注重磨浆质量又会导致能量消耗增加，浆料不能连续不断地供给纸机，影响了生产的正常进行。对高速纸机磨浆系统进行合理的控制、优化，既关系到产品的品质，又关系到产品的能耗、成本。

磨浆过程的控制对低速纸机来讲，由于产量低，能利用盘磨机设备对纤维进行良好的处理；但对高速纸机来说，非常困难。目前对打浆过程控制在国外已经有20多年的历史，由于高幅宽、高车速纸机最近几年才在国内大范围安装、生产，对如何解决好磨浆质量、产品品质和能量消耗还处在探索过程中。综观磨浆过程的控制主要分为比能量控制、游离度控制和比能量-比齿韧负荷控制三种方式。比能量控制又分自动功率控制、温差控制和给定单位绝干纤维量(HPD/T)控制。每种控制方式有其利弊，各有所长。

比能量控制、游离度控制和比能量-比齿韧负荷控制三种方式的共同特征——选择某一间接物理量作为控制目标，国外大多数采用HPD/T作为控制方法，国内主要以自动功率控制占主导地位。

比能量的弱点在于间接、粗略地反映磨浆过程，对浆料、盘磨齿型等变化对磨浆质量的影响不能真实反映。

游离度控制方式是目前唯一的磨浆质量控制系统，使用于纸浆浓度和流量比较稳定的情形。目前国内大多数采用这种系统。

比能量-比齿韧负荷控制方式从纤维形态性能、磨浆设备两方面综合考虑磨浆系统的好坏，属于一种二维控制模式，采用了磨浆机转速调节，节能尤为突出。

三、发明内容

针对车速在1000m/min以上的高速纸机，本发明的目的是克服现有磨浆质量与产量之间的矛盾，提供了一种高速纸机磨浆系统的优化节能降耗的方法，该方法采用游离度-比齿韧负荷-功率分配三位一体控制方式，使吨浆磨浆能耗降低了5-10％，纤维细纤维化程度提高了5-10％，成纸内聚力和裂断长增加了5-10％。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高速纸机磨浆系统的优化节能降耗方法，其特征在于采用游离度-比齿韧负荷-功率分配三位一体的控制方式，实现磨浆系统的优化节能降耗，具体包括以下步骤：

A)根据原料种类、产品特点和纸机车速设定磨浆吨耗功率大小范围和浆料经过磨浆后所需要降低的游离度及浆料流量；

B)按照上述设定的数据，由DCS控制磨浆功率分配方式和盘磨串联方式，并按该方式进行运行；

C)在磨浆后对浆料进行纤维分析，滤水性能分析、能量消耗分析、比齿韧负荷和成纸强度性能分析，并得到相关数据；

D)将得到的上述相关数据反馈到DCS控制，确定游离度、功率分配，和比齿韧负荷值。

E)由DCS按上述确定的数据进行调整，并控制磨浆功率分配和盘磨串联方式，实现高速纸机磨浆系统的优化节能降耗。

上述步骤A)中所述的原料种类为阔叶木纤维、针叶木纤维或机械浆中的一种或两种浆的混合，所述的产品特点为抄造量48-80g/m²，纸机车速1000-1500m/min，设定磨浆吨耗功率大小范围为100-200kwh/t浆、所需要降低的游离度为30-200mL和浆料流量为3000ml/min-5000ml/min。

上述步骤B)中，磨浆功率分配方式采用两种：一种是磨浆总功率保持不变，另一种方式是保证出盘磨的成浆游离度不变，两台盘磨串联时，以9～11∶11～9的比例把总功率分配到单台盘磨上，三台盘磨串联时，以4～8∶5～8∶4～8的比例把总功率分配到单台盘磨上。

上述步骤B)中所述的磨浆功率分配以先重后轻即功率分配比例由大到小，两台盘磨串联时，以11∶9把总功率分配到单台盘磨上；三台盘磨串联时，以8∶7∶5的比例把总功率分配到单台盘磨上；或以先轻后重，两台盘磨串联时，以9∶11把总功率分配到单台盘磨上；三台盘磨串联时，以4～8∶5～8∶4～8的比例把总功率分配到单台盘磨上；