叶丝高速膨胀干燥机炉膛背压过高问题的 解决方法

王志全+靖华+张洪飞

（吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂，吉林 长春 130031）

摘要：SH92型叶丝高速膨胀干燥机用于制丝线上切后叶丝在线的快速膨胀和干燥。在生产过程中由于炉内长时间燃烧大量燃气，产生大量尾气，致使炉膛内部温度和背压过高，从而在使用过程中使炉膛内部结构严重受损。文章介绍了对尾气排放管道上增加了尾气引风机系统的改进方法，改进后消除了潜在的安全隐患，保证了设备的稳定安全性。

关键词：SH92型叶丝高速膨胀干燥机；耐高温引风机；负压传感器；负压风；尾气

中图分类号：TS452文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0059-02SH92型叶丝高速膨胀干燥机是江苏省常州智思公司研发的设备，用于对回潮后的叶丝进行快速气流干燥和定型，去除烟草青杂气，使烘干后的叶丝获得较高的填充值。但由于设备热风发生炉在生产的过程中产生的大量高温尾气不能及时排放，从而频繁导致炉膛损坏，造成设备不能正常运行，影响车间正常生产。为了保证设备的稳定性和生产的连续性，因此对该设备的尾气排放系统进行了改造。

1设备的主要结构和工作原理

SH92型叶丝高速膨胀干燥机主要结构是由进料罩、进料气锁、喷射式松蒸装置、紊流装置、干燥装置、物料管道、旋风分离装置、回风管道、循环风机、排潮管道、分配管道、间接式热风发生炉、混合箱、检修平台、电控以及水气汽管路系统等组成。

工作原理是经超级回潮机充分加温加湿后（水分22%～32%，温度55±5℃）的叶丝，由进料振槽均匀地送入干燥机进料气锁，经松散装置散、升温后，被高速过热蒸汽流带入干燥机内管道内，叶丝在重力和风力的作用下，与高温蒸汽充分接触迅速进行热交换，将叶丝内部水份的瞬间蒸发，因使叶丝在干燥的同时得以迅速膨化，同时叶丝中的部分青杂气被去除。最后叶丝进入旋风分离装置，从旋风分离装置下部的出料气锁排出，输送到下一工序。而分离出的温度下降的热风则进入回风管道和循环风机（主风机），在部分排潮后，进入热风发生炉加热循环使用。

2存在的问题

以吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂为例：在实际生产预热阶段，热风发生炉燃烧器（见图1a1）马达启动，可以听到点火声，在点着火后燃烧器被锁定，燃烧器复位，反复几次都不能点火成功。

图1

拆下燃烧器发现人机孔、人机孔座出现烧损现象。损坏现象：燃烧器燃烧筒部分烧卷、烧毁，端部耐火泥脱落严重。燃烧炉筒节部位烧卷、烧毁；启动循环风机，炉胆内外串风；炉胆内耐火泥少部分脱落，未脱落部分也已经松动，打开月牙检修门，后烟箱耐火泥脱落严重（见图1a2）。

天然气燃烧不充分，炉膛内部和散热管道积灰

严重。

3原因分析

SH92型叶丝高速膨胀干燥机在生产过程中主要通过燃烧器点燃天然气产生高温从而产生出大量尾气。由于没有对炉内压力和温度进行实时监控的措施和设备，尾气在排放管道中自然排放。因为管道过长，而又缺少外力作用，使尾气不能及时排放到外界，长时间大量积压在炉膛内，致使炉膛内部温度和背压过高，从而在使用过程中出现人机孔、人机孔座烧损现象，耐火水泥脱落严重，炉胆内外串风。

4改进措施

为减小炉膛背压，保持炉内始终在微负压工况下工作。根据SH92型叶丝高速膨胀干燥机工作原理和结构特点增加尾气引风风机系统。由于燃烧炉每燃烧100公斤油气时会产生3500m3的尾气，这些尾气在管道里不能及时排放的话会形成1000Pa的压力，对管道和内炉胆有很大的损坏作用，必须及时排出。经研究决定一是在尾气排放管道上增加耐高温引风机（QY5-47№5C 6000m3/h 2000Pa 11kW），考虑到安全保险系数，在风机选型时选择风机排风量应大于每小时产生的尾气量；二是增加炉膛内负压检测器件（负压传感器7MF4433-1CA02-2AB6-Z西门子）（见图2），这样可以实时检测炉膛内负压。三是实现引风风机变频控制，根据负压传感器检测的负压值来调整工作频率，保持炉膛内负压稳定在-0.1Mbar。

图2

5改进过程

5.1炉膛整改过程

首先对炉膛内耐火泥已经脱落和松动的地方重新加固，炉胆裂缝开焊处重新进行焊接。

5.2增加引风机

在SH92型叶丝高速膨胀干燥机尾气排放管道上增加了一台由变频器控制的耐高温引风机、由伺服汽缸控制的可调节翻板和温度传感器、炉体尾部新装有西门子公司生产的负压传感器（见图1a3）。

5.3改造补风口

炉体前端点火器下方原有俩个月牙型检修门改造成孔状可调节补风量大小150×400mm补风口，用于降低燃烧炉前端温度（见图1a4）。

6改进效果分析

炉膛内尾气积灰明显减少。

增加的补风口对点火器前端起到了很好的冷却效果，降低了炉胆前端的温度，对炉膛和人机孔座起到了很好的保护作用。但同时也增加了能源的损耗。

尾气排放管道上翻板开度大小和风机频率随着负压传感器实时检测到的炉膛内的负压值变化而改变，使炉膛内始终保持着微负-0.8Mbar。当负压值波动过大时通过变频器改变引风机的频率来调整炉内负压值，当负压值在小范围波动时由伺服气缸控制翻板来即时调整炉内负压值。

设备改造完成后，经过在实际生产阶段连续几个月使用观察，预热生产阶段不再发生燃烧器不能正常启动的情况。

通过这次对设备的改造，不但很好地解决了尾气排放的问题，使之由正压值状态变成微负压状态，还可以对炉膛内部被压和尾气温度进行实时监控，从而避免了由于炉膛内被压过高和高温对炉体的造成的影响和损坏。消除了潜在的不确定安全因素，使设备能连续有效的正常运行，保证了生产的稳定性和对烟丝含水率、温度的工艺要求。

参考文献

[1] 江苏智思机械制造有限公司．叶丝高速膨胀干燥机使

 用说（ZS-06-30-225B）[Z]．2006．

[2] 张本甫．卷烟工艺规范[M]．北京：中央文献出版

 社，2003．

[3] 张永生，白雪峰，时建．机械设计基础[M]．济南：

 山东科学技术出版社，2007．

作者简介：王志全（1966—）男，吉林人，吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂制丝车间主任，工程师，研究方向：制丝设备。

（吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂，吉林 长春 130031）

摘要：SH92型叶丝高速膨胀干燥机用于制丝线上切后叶丝在线的快速膨胀和干燥。在生产过程中由于炉内长时间燃烧大量燃气，产生大量尾气，致使炉膛内部温度和背压过高，从而在使用过程中使炉膛内部结构严重受损。文章介绍了对尾气排放管道上增加了尾气引风机系统的改进方法，改进后消除了潜在的安全隐患，保证了设备的稳定安全性。

关键词：SH92型叶丝高速膨胀干燥机；耐高温引风机；负压传感器；负压风；尾气

中图分类号：TS452文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0059-02SH92型叶丝高速膨胀干燥机是江苏省常州智思公司研发的设备，用于对回潮后的叶丝进行快速气流干燥和定型，去除烟草青杂气，使烘干后的叶丝获得较高的填充值。但由于设备热风发生炉在生产的过程中产生的大量高温尾气不能及时排放，从而频繁导致炉膛损坏，造成设备不能正常运行，影响车间正常生产。为了保证设备的稳定性和生产的连续性，因此对该设备的尾气排放系统进行了改造。

1设备的主要结构和工作原理

SH92型叶丝高速膨胀干燥机主要结构是由进料罩、进料气锁、喷射式松蒸装置、紊流装置、干燥装置、物料管道、旋风分离装置、回风管道、循环风机、排潮管道、分配管道、间接式热风发生炉、混合箱、检修平台、电控以及水气汽管路系统等组成。

工作原理是经超级回潮机充分加温加湿后（水分22%～32%，温度55±5℃）的叶丝，由进料振槽均匀地送入干燥机进料气锁，经松散装置散、升温后，被高速过热蒸汽流带入干燥机内管道内，叶丝在重力和风力的作用下，与高温蒸汽充分接触迅速进行热交换，将叶丝内部水份的瞬间蒸发，因使叶丝在干燥的同时得以迅速膨化，同时叶丝中的部分青杂气被去除。最后叶丝进入旋风分离装置，从旋风分离装置下部的出料气锁排出，输送到下一工序。而分离出的温度下降的热风则进入回风管道和循环风机（主风机），在部分排潮后，进入热风发生炉加热循环使用。

2存在的问题

以吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂为例：在实际生产预热阶段，热风发生炉燃烧器（见图1a1）马达启动，可以听到点火声，在点着火后燃烧器被锁定，燃烧器复位，反复几次都不能点火成功。

图1

拆下燃烧器发现人机孔、人机孔座出现烧损现象。损坏现象：燃烧器燃烧筒部分烧卷、烧毁，端部耐火泥脱落严重。燃烧炉筒节部位烧卷、烧毁；启动循环风机，炉胆内外串风；炉胆内耐火泥少部分脱落，未脱落部分也已经松动，打开月牙检修门，后烟箱耐火泥脱落严重（见图1a2）。

天然气燃烧不充分，炉膛内部和散热管道积灰

严重。

3原因分析

SH92型叶丝高速膨胀干燥机在生产过程中主要通过燃烧器点燃天然气产生高温从而产生出大量尾气。由于没有对炉内压力和温度进行实时监控的措施和设备，尾气在排放管道中自然排放。因为管道过长，而又缺少外力作用，使尾气不能及时排放到外界，长时间大量积压在炉膛内，致使炉膛内部温度和背压过高，从而在使用过程中出现人机孔、人机孔座烧损现象，耐火水泥脱落严重，炉胆内外串风。

4改进措施

为减小炉膛背压，保持炉内始终在微负压工况下工作。根据SH92型叶丝高速膨胀干燥机工作原理和结构特点增加尾气引风风机系统。由于燃烧炉每燃烧100公斤油气时会产生3500m3的尾气，这些尾气在管道里不能及时排放的话会形成1000Pa的压力，对管道和内炉胆有很大的损坏作用，必须及时排出。经研究决定一是在尾气排放管道上增加耐高温引风机（QY5-47№5C 6000m3/h 2000Pa 11kW），考虑到安全保险系数，在风机选型时选择风机排风量应大于每小时产生的尾气量；二是增加炉膛内负压检测器件（负压传感器7MF4433-1CA02-2AB6-Z西门子）（见图2），这样可以实时检测炉膛内负压。三是实现引风风机变频控制，根据负压传感器检测的负压值来调整工作频率，保持炉膛内负压稳定在-0.1Mbar。

图2

5改进过程

5.1炉膛整改过程

首先对炉膛内耐火泥已经脱落和松动的地方重新加固，炉胆裂缝开焊处重新进行焊接。

5.2增加引风机

在SH92型叶丝高速膨胀干燥机尾气排放管道上增加了一台由变频器控制的耐高温引风机、由伺服汽缸控制的可调节翻板和温度传感器、炉体尾部新装有西门子公司生产的负压传感器（见图1a3）。

5.3改造补风口

炉体前端点火器下方原有俩个月牙型检修门改造成孔状可调节补风量大小150×400mm补风口，用于降低燃烧炉前端温度（见图1a4）。

6改进效果分析

炉膛内尾气积灰明显减少。

增加的补风口对点火器前端起到了很好的冷却效果，降低了炉胆前端的温度，对炉膛和人机孔座起到了很好的保护作用。但同时也增加了能源的损耗。

尾气排放管道上翻板开度大小和风机频率随着负压传感器实时检测到的炉膛内的负压值变化而改变，使炉膛内始终保持着微负-0.8Mbar。当负压值波动过大时通过变频器改变引风机的频率来调整炉内负压值，当负压值在小范围波动时由伺服气缸控制翻板来即时调整炉内负压值。

设备改造完成后，经过在实际生产阶段连续几个月使用观察，预热生产阶段不再发生燃烧器不能正常启动的情况。

通过这次对设备的改造，不但很好地解决了尾气排放的问题，使之由正压值状态变成微负压状态，还可以对炉膛内部被压和尾气温度进行实时监控，从而避免了由于炉膛内被压过高和高温对炉体的造成的影响和损坏。消除了潜在的不确定安全因素，使设备能连续有效的正常运行，保证了生产的稳定性和对烟丝含水率、温度的工艺要求。

参考文献

[1] 江苏智思机械制造有限公司．叶丝高速膨胀干燥机使

 用说（ZS-06-30-225B）[Z]．2006．

[2] 张本甫．卷烟工艺规范[M]．北京：中央文献出版

 社，2003．

[3] 张永生，白雪峰，时建．机械设计基础[M]．济南：

 山东科学技术出版社，2007．

作者简介：王志全（1966—）男，吉林人，吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂制丝车间主任，工程师，研究方向：制丝设备。

（吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂，吉林 长春 130031）

摘要：SH92型叶丝高速膨胀干燥机用于制丝线上切后叶丝在线的快速膨胀和干燥。在生产过程中由于炉内长时间燃烧大量燃气，产生大量尾气，致使炉膛内部温度和背压过高，从而在使用过程中使炉膛内部结构严重受损。文章介绍了对尾气排放管道上增加了尾气引风机系统的改进方法，改进后消除了潜在的安全隐患，保证了设备的稳定安全性。

关键词：SH92型叶丝高速膨胀干燥机；耐高温引风机；负压传感器；负压风；尾气

中图分类号：TS452文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0059-02SH92型叶丝高速膨胀干燥机是江苏省常州智思公司研发的设备，用于对回潮后的叶丝进行快速气流干燥和定型，去除烟草青杂气，使烘干后的叶丝获得较高的填充值。但由于设备热风发生炉在生产的过程中产生的大量高温尾气不能及时排放，从而频繁导致炉膛损坏，造成设备不能正常运行，影响车间正常生产。为了保证设备的稳定性和生产的连续性，因此对该设备的尾气排放系统进行了改造。

1设备的主要结构和工作原理

SH92型叶丝高速膨胀干燥机主要结构是由进料罩、进料气锁、喷射式松蒸装置、紊流装置、干燥装置、物料管道、旋风分离装置、回风管道、循环风机、排潮管道、分配管道、间接式热风发生炉、混合箱、检修平台、电控以及水气汽管路系统等组成。

工作原理是经超级回潮机充分加温加湿后（水分22%～32%，温度55±5℃）的叶丝，由进料振槽均匀地送入干燥机进料气锁，经松散装置散、升温后，被高速过热蒸汽流带入干燥机内管道内，叶丝在重力和风力的作用下，与高温蒸汽充分接触迅速进行热交换，将叶丝内部水份的瞬间蒸发，因使叶丝在干燥的同时得以迅速膨化，同时叶丝中的部分青杂气被去除。最后叶丝进入旋风分离装置，从旋风分离装置下部的出料气锁排出，输送到下一工序。而分离出的温度下降的热风则进入回风管道和循环风机（主风机），在部分排潮后，进入热风发生炉加热循环使用。

2存在的问题

以吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂为例：在实际生产预热阶段，热风发生炉燃烧器（见图1a1）马达启动，可以听到点火声，在点着火后燃烧器被锁定，燃烧器复位，反复几次都不能点火成功。

图1

拆下燃烧器发现人机孔、人机孔座出现烧损现象。损坏现象：燃烧器燃烧筒部分烧卷、烧毁，端部耐火泥脱落严重。燃烧炉筒节部位烧卷、烧毁；启动循环风机，炉胆内外串风；炉胆内耐火泥少部分脱落，未脱落部分也已经松动，打开月牙检修门，后烟箱耐火泥脱落严重（见图1a2）。

天然气燃烧不充分，炉膛内部和散热管道积灰

严重。

3原因分析

SH92型叶丝高速膨胀干燥机在生产过程中主要通过燃烧器点燃天然气产生高温从而产生出大量尾气。由于没有对炉内压力和温度进行实时监控的措施和设备，尾气在排放管道中自然排放。因为管道过长，而又缺少外力作用，使尾气不能及时排放到外界，长时间大量积压在炉膛内，致使炉膛内部温度和背压过高，从而在使用过程中出现人机孔、人机孔座烧损现象，耐火水泥脱落严重，炉胆内外串风。

4改进措施

为减小炉膛背压，保持炉内始终在微负压工况下工作。根据SH92型叶丝高速膨胀干燥机工作原理和结构特点增加尾气引风风机系统。由于燃烧炉每燃烧100公斤油气时会产生3500m3的尾气，这些尾气在管道里不能及时排放的话会形成1000Pa的压力，对管道和内炉胆有很大的损坏作用，必须及时排出。经研究决定一是在尾气排放管道上增加耐高温引风机（QY5-47№5C 6000m3/h 2000Pa 11kW），考虑到安全保险系数，在风机选型时选择风机排风量应大于每小时产生的尾气量；二是增加炉膛内负压检测器件（负压传感器7MF4433-1CA02-2AB6-Z西门子）（见图2），这样可以实时检测炉膛内负压。三是实现引风风机变频控制，根据负压传感器检测的负压值来调整工作频率，保持炉膛内负压稳定在-0.1Mbar。

图2

5改进过程

5.1炉膛整改过程

首先对炉膛内耐火泥已经脱落和松动的地方重新加固，炉胆裂缝开焊处重新进行焊接。

5.2增加引风机

在SH92型叶丝高速膨胀干燥机尾气排放管道上增加了一台由变频器控制的耐高温引风机、由伺服汽缸控制的可调节翻板和温度传感器、炉体尾部新装有西门子公司生产的负压传感器（见图1a3）。

5.3改造补风口

炉体前端点火器下方原有俩个月牙型检修门改造成孔状可调节补风量大小150×400mm补风口，用于降低燃烧炉前端温度（见图1a4）。

6改进效果分析

炉膛内尾气积灰明显减少。

增加的补风口对点火器前端起到了很好的冷却效果，降低了炉胆前端的温度，对炉膛和人机孔座起到了很好的保护作用。但同时也增加了能源的损耗。

尾气排放管道上翻板开度大小和风机频率随着负压传感器实时检测到的炉膛内的负压值变化而改变，使炉膛内始终保持着微负-0.8Mbar。当负压值波动过大时通过变频器改变引风机的频率来调整炉内负压值，当负压值在小范围波动时由伺服气缸控制翻板来即时调整炉内负压值。

设备改造完成后，经过在实际生产阶段连续几个月使用观察，预热生产阶段不再发生燃烧器不能正常启动的情况。

通过这次对设备的改造，不但很好地解决了尾气排放的问题，使之由正压值状态变成微负压状态，还可以对炉膛内部被压和尾气温度进行实时监控，从而避免了由于炉膛内被压过高和高温对炉体的造成的影响和损坏。消除了潜在的不确定安全因素，使设备能连续有效的正常运行，保证了生产的稳定性和对烟丝含水率、温度的工艺要求。

参考文献

[1] 江苏智思机械制造有限公司．叶丝高速膨胀干燥机使

 用说（ZS-06-30-225B）[Z]．2006．

[2] 张本甫．卷烟工艺规范[M]．北京：中央文献出版

 社，2003．

[3] 张永生，白雪峰，时建．机械设计基础[M]．济南：

 山东科学技术出版社，2007．

作者简介：王志全（1966—）男，吉林人，吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂制丝车间主任，工程师，研究方向：制丝设备。