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超音速汽爆設備單元產(chǎn)量的確定 目前所提供的超音速汽爆生產(chǎn)單元為日處理25噸生物質(zhì)原料。這一生產(chǎn)規(guī)模的確定是經(jīng)過考查生物質(zhì)企業(yè)整體生產(chǎn)流程的所有環(huán)節(jié),考慮到經(jīng)濟技術(shù)兩方面的因素后而綜合確定的。同樣,客戶在進行超音速數(shù)控汽爆機單元規(guī)格和數(shù)量選擇時,也要考慮方方面面的實際情況,才能做出合理選擇。 首先,物流成本是首要考慮的因素,單機過大會引起物流成本激增。汽爆機單元規(guī)格的大小,決定了企業(yè)場內(nèi)場外的物流密度和輸送距離,對物流成本起到?jīng)Q定作用。由于秸稈密度較低,一噸物料的體積約為8立方米左右。當規(guī)劃年秸稈處理量為3萬噸時(日處理量100噸),其貯存體積為24萬立方米;當秸稈貯存堆高為5米時,在不考慮物流通道、消防通道時,凈占地約5萬平方米。假如采用單機日處理量100噸汽爆機時,則會形成5萬平方米的物料向一點集中,引起場內(nèi)物流周轉(zhuǎn)費用上升。若采用4臺25噸汽爆機,在5萬平方米均布擺設,則會大幅降低場內(nèi)物流周轉(zhuǎn)費。 第二,一對一的汽爆機與鍋爐配置會引起供汽源的劇烈波動。當一臺鍋爐在沒有其它熱負荷的情況下,只向一臺汽爆機做間斷式集中供汽,當汽爆機處于加料狀態(tài)時,蒸汽停止供應,由于鍋爐內(nèi)煤的燃燒并沒有停止,鍋爐的爐膛溫度不可能在幾秒鐘內(nèi)停止,鍋爐的熱惰性將會引起鍋爐超壓運行;當汽爆機處于供汽時,需大量蒸汽在數(shù)秒鐘涌進入汽爆機,而鍋爐在短時間受鍋爐額定蒸發(fā)量限制,在數(shù)秒鐘內(nèi)產(chǎn)不出其供出的蒸汽,因此將會引起鍋爐欠壓運行,物料所確定的蒸汽壓力將得不到保障;由于鍋爐的單一熱負荷極不穩(wěn)
定,很難保障鍋爐的正常運行,甚至發(fā)生安全事故。按我國蒸汽鍋爐安全操作規(guī)范規(guī)定,蒸汽鍋爐在運行過程中,應保持熱負荷穩(wěn)定,禁止鍋爐運行工況出現(xiàn)壓力驟升驟降,引起鍋爐受壓部分金屬疲勞,從而引發(fā)安全事故。 若采用多臺汽爆機在計算機控制下交替均衡工作,則可明顯穩(wěn)定鍋爐工作壓力,保障汽爆工藝壓力運行,實現(xiàn)預期的預處理結(jié)果。從以上分析可以得出,當蒸汽類設備組成工業(yè)系統(tǒng)時,應符合強制性標準的規(guī)定,應由多臺小容積負荷設備組成,其單臺負荷不應超過鍋爐負荷的25%,且相互交替自動有序在計算機控制下規(guī)則運行,以保障蒸汽系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,實現(xiàn)實驗室理論確定的蒸汽壓力工藝目標。 實踐證明,大容積的噴放罐會對蒸汽源產(chǎn)生很大沖擊。由手工操作的熱噴放系統(tǒng),由于手工操作,其中不確定因素較多,根本無法保障蒸汽系統(tǒng)安全有序工作。目前在熱噴放設備中,大多是3至5立方米的大容積噴放罐,配置2噸鍋爐,其蒸汽包容量大多在0.5立方米,且不具備蒸汽壓力自動平衡系統(tǒng)的功能。 供汽時,只有0.5立方米蒸汽包的鍋爐向3至5立方米大容積的噴放罐注蒸汽時,由于短時用汽量遠大于鍋爐的儲汽量及額定產(chǎn)汽量,必將引起鍋爐壓力驟然下降,待熱平衡后再緩慢回升至額定壓力,整個系統(tǒng)蒸汽壓力交替大幅度波動,工作運行在極不穩(wěn)定狀態(tài)。 加料時,目前噴放罐多采用人工填料的原始方法,從打開裝料口,經(jīng)過工人或皮帶運輸機裝滿3至5立方米的噴放罐。裝滿40立方米的秸稈,需經(jīng)過較長時間,然后再關(guān)閉緊固裝料口。由于這個過程是手工作業(yè),因此影響這個過程時間長短的不確定因素較多。鍋爐在這個不確定時間中,由于不供汽及在保壓過程中供汽量減少等原因,都會引起鍋爐壓力在這兩個過程中超過鍋爐額定壓力,引發(fā)安全事故。 若增大鍋爐蒸汽貯存,由于蒸汽屬可凝性氣體,在貯存容器內(nèi)必須自動加熱,否則由于漏熱將使蒸汽相變?yōu)樗?,因此只有改變蒸汽負荷配置,方可滿足系統(tǒng)正常安全運行。 綜上所述,由于噴放罐單體容積大,造成蒸汽波動幅度較大,根本無法穩(wěn)定在理論確定的壓力范圍,因此熱噴放工藝中關(guān)于工作壓力的確定,由于熱噴放罐功能簡陋,僅僅是個理論概念而已,根本無法工業(yè)實施。 因此汽爆機單機產(chǎn)量不易過大。從大量的生產(chǎn)實踐中,以25噸汽爆機并列運行較為經(jīng)濟合理。 針對壓力平衡問題,數(shù)控汽爆機在計算機控制下,會自動平衡進入汽爆機的蒸汽量與爆腔內(nèi)壓力。以及當鍋爐壓力過高時,會自動降低保壓時間;當鍋爐壓力過低時,會自動延長保壓時間。當鍋爐蒸汽壓力超過設定壓力時,會自動禁止超壓蒸汽進入汽爆機。數(shù)控汽爆機的自動蒸汽平衡能力,是十分重要的,在鍋爐蒸汽系統(tǒng)對間斷供汽負荷做間斷供汽時,其蒸汽壓力的不穩(wěn)定是肯定的。對于工作在不穩(wěn)定蒸汽系統(tǒng)的汽爆機,其自動平衡能力是十分必要的。當數(shù)控汽爆機多臺自動運行時,即可共用一套數(shù)控自動化控制系統(tǒng),可大幅降低設備造價節(jié)約投資。