刨花板工艺的节能降耗设计刍议_图文

1、近年来,我国刨花板工业蓬勃发展,2006年已成为世界第3大刨花板生产国,2007年刨花板产量达到829.07万m3。然而刨花板生产企业良莠不齐,不少企业由于缺乏建设标准、工艺设计的系统配套,能源浪费现象严重,在一些小型企业中尤为突出。并且现在正在建设和即将建设的相当一部分企业依然存在过度消耗能源的问题。刨花板工艺设计的节能降耗在整个设计项目中起到举足轻重的作用。工艺设计应倡导优化与节能设计,采用先进适用的工艺技术,合理正确的设备选型配套,EnergyConservationDesignforParticleboardProduction刨花板工艺的节能降耗设计刍议齐爱华国家林业局林产工业规划设

2、计院,北京100010摘要:阐述在我国刨花板工程设计中,工艺设计应倡导优化与节能设计,采用先进适用的工艺技术,合理正确的设备选型配套,从而实现节能降耗。关键词:刨花板;优化设计;工艺技术;设备选型;节能降耗中图分类号:X506文献标志码:B文章编号:1673-5064(200906-0014-05QIAi-HuaPlanning&DesignInstituteofForestProductsIndustry,SFA,Beijing100010,ChinaAbstract:Theauthorproposedthattheoptimaldesignandenergyconservationdesi

3、gnshouldbeappliedinparticle-boardproduction,usingadvancedtechnology,properlychoosingtheequipments,soastoachievetheenergycon-servationpurposeinparticleboardproductionpractice.Keywords:particleboard;optimaldesign;processtechnology;equipmentselection;energyconservationT echnology科技14中国人造板2009/6 2009/6中

4、国人造板15从而实现节能降耗。1因地制宜的优化设计刨花板生产工艺设计是整个工程设计的基础,而工艺流程和工艺布置设计又是工艺设计的两项主要内容,其中节能降耗为工程设计优化的必然步骤。工艺流程设计是否合理,是整个工程设计成功的关键。主要依据原料来源、种类和性质,产品的质量和规格,生产规模,技术水平,建厂地区的自然环境,经济合理性等进行设计。工艺流程应做到简捷顺畅,采取节能新技术、新工艺,满足优质、高产、低耗、安全生产和保护环境的要求。工艺布置应与工艺流程相适应,各工序应布置合理、衔接良好,生产车间内设备布置应紧凑,物料的输送避免迂回交叉。设计车间厂房高度时,应根据设备布置的实际高度确定,不应因局部

5、要求而将整个车间高度提高。各种辅助设施的布置,应与工段使用点接近,如采用导热油、热烟气作热介质时,供热设备应布置在用热设备附近。气力输送系统布置应整体规划,力求管线简洁、整齐、美观。在室内应避免影响采光、通风,避免与门窗、设备等干扰。在不影响交通和工人操作的情况下,应尽量减少弯头数量。尽量采用室外集中除尘,这样不仅能保证车间内的环境卫生,而且便于对废料进行集中处理。工艺流程和工艺布置设计应系统地对每个工序操作和步骤进行研究和改进,减少不必要的环节,正确选择和利用设备,利用有限的生产资源追求产品的最大产出和最低成本。2先进适用的工艺技术随着我国刨花板工业的快速发展,越来越多的新工艺、新技术在刨花

6、板生产中得到广泛应用。采用先进的、适用的工艺技术降低物耗、能耗指标,是保护生态环境,加快建设资源节约型社会,实现可持续发展的需要。2.1热烟气直接加热干燥技术目前,我国的刨花干燥机在设备管理、运行方式及余热利用方面,均存在浪费能源现象,各企业的能源利用水平差异较大。在刨花板生产中,刨花干燥机是耗热大户,其热能消耗占刨花板生产线总热负荷的70%左右。刨花干燥常用的热介质有热烟气、导热油和蒸汽等。根据热介质的性质,干燥方式分为间接和直接干燥两大类。目前国内所使用的刨花干燥机,大多数都是以蒸汽或热油作为热源间接干燥的转子式干燥机。间接干燥虽然具有可靠安全的性能,但是热量损失大、产量低。随着科学技术的

7、不断进步,以烟气作为热介质的刨花干燥机正逐步推广使用。烟气直接与刨花接触进行热交换,有效地减少了热损耗,提高了干燥效率。热烟气比用蒸汽、热油经换热器产生的热风总效率提高了20%30%。刨花干燥机运行时排放的湿空气会带走一部分热量,因此干燥系统余热回收潜力很大。湿热气体回收利用技术目前使用于通道式干燥机。烟气干燥机排出的湿热气体温度约130,这部分气体进入引风机后分成两路,一路进入干燥机入口处,与热能中心提供的约700高温烟气混合,达到刨花干燥所需要的温度400500;另一路则通过烟囱排放掉。通道式干燥机控制系统可以控制刨花的含水率、烟气温度、循环烟气的流量。连续压机生产线科技技术探讨目前,我国

8、人造板设备制造厂消化吸收国外先进技术,已研制开发出了国产的通道式刨花干燥机,并已在刨花板生产中得到使用。采用了热烟气直接加热干燥显著地降低了热能消耗,然而通道式干燥机的装机容量一般较大,电耗较高,但是总运行成本还是较低的。以年产6万m3刨花板生产线为例,采用2台转子式干燥机装机容量190 kW;采用通道式烟气干燥机装机容量276kW,通道式烟气干燥机一年多消耗电能271600kWh,按0.6元/ kWh计算,1年成本高出16.30万元。但是采用烟气干燥技术,节约热能按35%计算,如木质废料按每吨100元计算,仅燃料费一项每年节约22万元。转子式干燥机湿气直接排空,带走大量的热量并造成粉尘污染空

9、气。先进的热烟气直接加热干燥技术,干燥机排出湿热气体经分离器净化后回收利用,减少了湿气带走的这部分热量,提高了刨花干燥系统的热效率。该技术有效地降低了能耗、保护了环境。2.2施胶节能技术胶黏剂在刨花板生产中是仅次于木材的最重要原材料,刨花板生产所用的胶黏剂种类、施胶量以及施胶方法,直接关系到刨花板的强度、质量和生产成本。在刨花板生产成本中,胶黏剂占有很大的比重,约占原材料成本的40%左右,占生产总成本20%以上。选用科学、先进的施胶方法,减少施胶不当造成的浪费,有助于提高企业的经济效益。国内现行最基本的施胶方法是,先将原胶、固化剂和防水剂等各组分按配比要求调制好后进行施胶,调制好的胶料活性期长

10、短与固化剂的用量有关,有的时候由于某些原因会使配好的胶不能用完而造成浪费。随着施胶工艺技术不断进步,固化剂单独施加技术单层压机生产线T echnology科技16中国人造板2009/62009/6中国人造板17料10%以上;多层热压机生产16mm厚成品板的木材原料损耗率达到20%以上。这些不能返回生产线再利用的废料如不加以利用,一方面会造成环境污染,另一方面也浪费了大量的生物质能源。将这些废料作为供热系统的燃料,再转化为供热压和刨花干燥所需的热能,可减少35%以上的燃料消耗,不仅实现了“零排放”,而且提高了企业的经济效益。3合理正确的设备选型设备选型应遵循生产上适用、技术上先进和经济上合理的原

11、则。设备选型首先应考虑生产上适用,只有生产上适用的设备才能发挥其投资效果;其次是技术上先进,技术上先进必须以生产适用为前提,以获得最大经济效益为目的;最后,将生产上适用、技术上先进与经济上合理统一起来。3.1低能耗高精度的铺装机在刨花板生产中,板坯的铺装质量直接影响到刨花板的质量,而板坯的铺装质量取决于铺装机。分级式机械铺装机的铺装效果优于传统的机械式和气流式铺装机,它是通过铺装辊的不同间隙对刨花进行强制分选,极大减少了铺装板坯表面出现大片刨花的现象,铺装出的板坯均匀平整,从而减小砂光余量,降低原料和胶液消耗。分级式机械铺装机具有铺装精度高、噪声小、粉尘排放少、运行成本低、适应多树种刨花铺装等

12、特点。分级式机械铺装机于21世纪初国产化,虽然分级式机械铺装机价位较高,但是成品板等级较高,并且可节省原料,可以很快收回投资成本。3.2热压机的优选配套热压是刨花板生产关键工序之一,直接影响整个生产线的生产效率和产品质量。热压机分单层热压机、多层热压机、连续辊压机和连续平压机。多层热压机产量高、适应性强,但是产品的厚度公差较大,一般还需配置预压机;单层热压机结构简单,可省去预压机,可压制大幅面产品,减少齐边损失,厚度公差小;连续辊压机适于生产薄板,但是压制的成品板易翘曲变形;连续平压机压制的板材质量好、和在线施胶技术得到推广应用。固化剂单独施加,比原来的施胶方法有效地降低了胶料消耗。先进的在线

13、施胶技术,表芯层胶液以及防水剂溶液、水等组分,按配方分别计量直接进入表芯层刨花拌胶机,取消调胶工序,使生产管理更加灵活,故障停机时无胶液外排,既降低了胶耗,又减少了调胶废水造成的环境污染。目前,我国使用的在线施胶设备都是从国外引进的,大多用于年产10万m 3以上的刨花板生产线。我国人造板设备制造厂目前还没有生产出在线施胶设备,应该加强该技术的研究开发,使在线施胶技术得到更广泛地应用。2.3热压节能技术1板坯增湿技术。采用板坯表面增湿技术强化热压过程,在进入热压机前的运输机上安装增湿装置,利用“汽击”作用,增加热传导,缩短热压时间,从而提高产品产量,特别是在生产厚板时效果更加显著。目前这项技术已在国产设备上推广使用。2厚度回弹补偿技术。德国valmet 公司在单层热压机上开发了厚度回弹补偿技术,在单层热压机中间增加一排反回弹缸,在热压机排汽时使热压板产生轻微变形,热压板的横向形变有利于热压过程中板坯内产生的汽体外逸,从而缩短热压周期,提高生产能力。通过热压板的横向形变还可有效降低毛板厚度误差,提高产品质量等级,降低生产成本。厚度回弹补偿的热压技术在2000年已在我国刨花板厂的单层热压机上得到应用,但是该项技术还有