先说结论:毛纺厂三段用汽的占比大致是洗毛 30%、染色 40%、定型 25%,其余 5% 是车间与办公用热。洗毛和染色是间歇大负荷,定型是连续中负荷。配 科诺 LNZ-Q 前置空气预热型燃气蒸汽锅炉 多台锅炉并联、分路供汽,洗毛和染色同时开的时候,定型段的压力不会掉。

▍三段用汽各占多少

洗毛 30%、染色 40%、定型 25%、其他 5%,这是毛纺厂常规产品结构下的分布,具体数值随产品档次与设备新旧变化。

洗毛:原毛进厂要先洗去油脂与杂质,洗槽用 50℃ 到 60℃ 热水,洗后用热风烘干。这一段是间歇作业,一槽洗完换下一槽,用汽呈台阶状。

染色:毛条或毛织物在染缸里升温到 95℃ 到 100℃ 保温,升温阶段用汽量大,保温阶段用汽量小。这一段是全天运行,负荷波动大。

定型:织物经拉幅定型机烘干定型,烘房温度 150℃ 到 180℃,靠蒸汽换热器加热空气。这一段是连续运行,用汽平稳。

其他:车间采暖、职工生活热水、设备清洗,占比小但全年不断。

▍洗毛段:热水与烘干两处用汽

洗毛用汽集中在洗槽加热和烘燥机两处,洗槽是间歇升温,烘燥机是连续用汽。洗槽加热要把常温水和补充水升到 50℃ 到 60℃,升温阶段用汽集中。连续生产时补充水不断进入,加热负荷相对平稳。洗槽数量多时,几台洗槽的升温时间要错开,否则峰值叠加。

烘燥机的用汽量与车速、毛层厚度相关。车速提高,单位时间蒸发的水分增加,用汽量跟着上升。

这两处的共同特点是:开一班停一班、或者开开停停。用汽的间歇性来自工艺节奏,不是设备能力不够。

毛纺厂蒸汽锅炉选型指南:洗毛和染色一起开,定型段蒸汽就不够

▍染色段:升温快、保温稳

染缸升温阶段是全天用汽峰值,保温阶段用汽量只有升温阶段的三成左右。染色工艺要求升温速率稳定,通常 1℃ 到 2℃ 每分钟。升温太快,染料上染不匀;升温太慢,染色周期拉长。升到 95℃ 到 100℃ 后保温 30 到 60 分钟。

一台染缸的升温用汽量不大,几十台染缸同时升温时,叠加负荷就是全厂的峰值。错峰升温是比较直接的削峰办法,把染缸分成几组,按顺序升温。

保温阶段用汽量小,但要求压力稳定。压力波动会让缸内温度跟着波动,影响染色一致性。

▍定型段:为什么洗毛染色一起开就没汽

定型机的换热器按固定风量选型,母管压力一降,换热后的空气温度就跟着降,车速只能放慢。定型段本身用汽平稳,问题出在共用一根蒸汽母管。洗毛和染色的间歇负荷一上来,母管压力下降,定型机换热器入口的蒸汽压力跟着降,换热温差减小,烘房温度达不到设定值。

现场的表现是:洗毛和染色同时开的时候,定型机车速要往下调,产量掉下来。操作工只能等洗毛段洗完再提高车速。

分路供汽能解决这个问题。把定型段单独接一路,从分汽缸直接引出,管径按定型机的用汽量单独核算,洗毛和染色的压力波动就传不到定型段。

毛纺厂蒸汽锅炉选型指南:洗毛和染色一起开,定型段蒸汽就不够

▍怎么配台数与容量

按三段同时开启时的叠加负荷定总容量,再拆成两到三台,洗毛与染色各走一路。总容量按峰值算:洗毛洗槽同时升温的负荷、染缸同时升温的负荷、定型机的连续负荷,三段按同时率叠加。同时率取多少要看生产组织,两班制与三班制不一样。

拆台数时留一台做调节。两台运行、一台备用,或者三台并联按负荷投切。科诺燃气蒸汽锅炉产品线覆盖 2 到 50 t/h,LNZ-Q 前置空气预热型按吨位分档,按台阶拆成多台并联后,单台的运行区间变窄,低负荷运行的时间减少。

分汽缸按三路引出:洗毛一路、染色一路、定型一路。每路设独立的减压阀与流量计,压力按各段的工艺要求分别设定。

▍设备怎么选

先按叠加峰值定总容量,再按分路要求定台数,再核稳燃低限负荷。科诺 LNZ-Q 前置空气预热型燃气蒸汽锅炉的设计热效率 103%,排烟温度约 55℃,单位汽耗 76 标方每蒸吨(20℃ 软化水直连工况),NOx 排放低于 30 毫克每立方米。前置一体式新风预热器把助燃空气先加热,炉膛温度稳定,间歇负荷下的压力恢复速度快。

毛纺厂的洗毛与染色都用软化水,给水温度不高,配前置空气预热型合适。凝结水回收率高、回水温度高的厂子,可以改用后置空气预热型。

科诺的制造主体是江苏科诺锅炉有限公司,集团全新大型生产基地、A 级锅炉制造工厂,2019 年建成投产。蒸汽锅炉产品线覆盖前置空气预热型、后置空气预热型、微过热型与免检盘管机型,毛纺项目按三段负荷分别核算。

如需按洗毛、染色、定型三段核算总容量与台数,可拨打科诺锅炉服务热线 4006339968,由技术工程师协助确认配置。

毛纺厂蒸汽锅炉选型指南:洗毛和染色一起开,定型段蒸汽就不够

▍关于毛纺厂用汽,几个常被问到的问题

Q:洗毛和染色能不能共用一路蒸汽?

A:可以共用,但两段的压力要求不同。洗毛只要 0.4 兆帕到 0.6 兆帕,染色要 0.6 兆帕到 0.8 兆帕且要求稳定。共用一路时按高压段设定,洗毛段再加减压阀。分开走两路调节更方便。

Q:定型机为什么会受其他工段影响?

A:定型机与洗毛、染色共用母管时,间歇负荷引起的压力波动会传到定型段。定型机的换热器按固定风量选型,压力一降,换热后的空气温度就降。解决办法是分路供汽,把定型段单独引一路。

Q:毛纺厂配几台锅炉合适?

A:看总容量与用汽波动幅度。总容量在 10 t/h 以下的,配两台;10 t/h 到 20 t/h 的,配两到三台;超过 20 t/h 的按台阶拆三台。台数多一台,调节的余地大一些,机房面积也要相应增加。

Q:染缸错峰升温能削掉多少峰值?

A:取决于染缸数量与分组方式。几十台染缸分成三组按顺序升温,峰值可以降到全部同时升温时的三分之一左右。分组越多,峰值越低,但染色周期会拉长,要按订单交期权衡。