[发明专利]用于控制纤维幅材制造过程中的能量消耗的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于控制诸如纸、纸板、卫生纸幅材或类似物的纤维幅材的制造过程中的能量消耗的方法和设备。已加热蒸汽通过加热多个干燥装置消耗，多个干燥装置在干燥罩内形成至少一个干燥组，用于从纤维幅材中去除水分，并且吹风装置从干燥罩中去除湿废气，并将加热后的干燥的置换空气供给到干燥罩中。通过将置换空气、一个或多个气体过程流和/或一个或多个液体过程流加热到预定温度范围，已加热蒸汽被进一步消耗。方法包括以下步骤：将干燥罩内的空气湿度维持在预定的最大湿度值以下；确定由干燥装置以及加热置换空气和/或一个或多个所述过程流所消耗的已加热蒸汽的总消耗量；将干燥罩中湿废气的去除调整到使已加热蒸汽的总消耗量最小的水平。

技术领域

本发明涉及一种用于控制纤维幅材制造过程中的能量消耗的方法和设备(arrangement，装置、布置)。

背景技术

纤维幅材(例如纸幅材和纸板幅材)形成后，通常在包括多个干燥装置的干燥部(drying section)中被干燥。例如，干燥部可以包括多个已加热的烘缸(dryingcylinders)，其中纤维幅材与烘缸的已加热的表面接触，并且热能从缸表面被传递到纤维幅材，同时幅材中的水分被蒸发且幅材被干燥。可以用已加压加热的蒸汽来加热烘缸，该已加压加热的蒸汽被引入缸内，用于加热烘缸的外表面。通常，烘缸在干燥部中被布置成干燥组，每个干燥组包括多个烘缸。

干燥组被设置在在干燥罩内。来自干燥装置的热传递和幅材水分的蒸发在干燥罩内创造了潮湿且温暖的气氛(atmosphere，环境)。干燥罩防止潮湿且温暖的空气的逸出以及潮湿且温暖的空气与机房空气混合。但是，必须将湿热空气从干燥罩中去除，以便将罩内气氛的湿度保持在凝结点(condensation point，露点)以下。如果湿气凝结在罩的内部结构上，可能会导致水滴的形成，所形成的水滴可能会落在幅材上，从而导致幅材缺陷(fault)。为了防止这种情况，湿空气作为废气(exhaust air)从罩的假顶板(falseceiling)(通常从多个位置)去除。

为了避免在罩的内部形成负压，必须向罩内供给置换空气。置换空气通常被加热到接近罩内的主要温度的温度。以这种方式，可以尽可能地保持罩中的条件恒定。

置换空气通过通风机和/或流动性组件(runnability component，运行性组件)供给，通风机和/或流动性组件被设置为与干燥组连接。通常将干燥的置换空气供给到幅材附近，以便加强干燥和从幅材中去除水分。

通过使用消耗电能的吹风装置等将废气从罩中转移出并将置换空气转移到罩中。

通常，废气的含湿量(humidity content)以及干燥罩气氛的含湿量一直保持在尽可能高的水平，但自然低于凝结点。通常，测量废气的湿度，并基于测量结果调整废气的流量(flow，流、流动)。同时，置换空气的流量被调整到这样的体积(volume，量)：罩的零压面(zero pressure level)被大致保持在干燥罩的幅材入口开口和幅材出口开口的高度上，从而将空气通过这些幅材入口开口和幅材出口开口进入或离开罩的风险降至最低。调节回路用于控制废气和置换空气的流量比，从而确保罩内适当的零压面。在FI 71372中公开了一种现有技术的设备。然而，已经观察到废气的含湿量的最大化并不一定在该过程中提供最佳的能量消耗。

在制造纤维幅材(例如纸、纸板等)的过程中，已加热蒸汽(heated steam)不仅用于加热干燥罩内的烘缸。已加热蒸汽也可以用来将置换空气加热到恰当的(correct)温度，然后再将置换空气供给到罩内。此外，已加热蒸汽可用于加热各种循环液体流和/或循环气体流，例如工艺水、机房空气等。

此外，干燥部和与之相关的其他造纸过程消耗大量能量，这些能量主要是热能的形式(通常是已加热蒸汽的形式)，但也可是电能的形式。这使得控制能量消耗成为纸或纸板制造过程中的一个重要因素。持续需要新的方法和设备，这些新的方法和设备可以改善能量控制，提供智能地使用、优化和/或组合可用的不同能量形式的可能性，并且甚至可能降低总能量消耗。

发明内容