叠网纸机备浆流送部DCS的方案设计

备浆第一章打浆工段一打浆概况打浆系统主要包括三部分：成浆系统，白水系统，损纸处理系统。

打浆的定义：凡浆料中的纤维受到剪切力的作用均称为打浆。

打浆作用可以来自打浆的机械作用，也可以来自纤维与流体之间的速度梯度和加速度所产生的剪切力。

打浆的三大任务1. 利用物理方法，对水中悬浮的纸浆进行机械或流体处理，使纤维受到剪切力，改变纤维形态，使纸浆获得某些特性（如机械强度，物理性能和一些胶体性质），以保证抄成纸和纸板的性能取得预期的质量要求。

2. 通过打浆控制纸料在网上的滤水性能，以适应抄纸机生产的需要，使纸页获得良好的成形，以改善纸页的匀度和强度。

3. 完成调料过程，加入适量的化学品，以改善纸页的某些性能。

打浆方式：1 打浆度小于300SR，高度游离浆。

2 打浆度介于300SR－500SR，游离浆和中等浆。

3 打浆度介于500SR－700SR，粘状浆。

根据以上分类可分为长纤维游离打浆、短纤维游离打浆、长纤维粘状打浆、短纤维粘状打浆。

打浆质量：1 打浆度：反映浆料脱水难易程度，综合的表示纤维被切断分裂、润胀和水化等打浆作用的效果。

2 纤维长度：湿重法的显微镜法。

3 水化度和保水度：测量浆料的水化度和保水值是为了测定浆料打浆后纤维吸水润胀的程度。

4 筛分析：纤维按长度分级的分布情况，各级纤维的长度和所占的百分率。

5 紧度：纸页的紧度是打浆过程中纤维细纤维化和结合强度变化的一种综合反映。

打浆的工艺流程1 NBKP线的工艺流程NBKP木浆板－>链板输送机－>水力碎浆机－>贮浆塔－>高浓除砂器－>NBKP叩前池－>三台串联精浆机－>NBKP叩后池2 LBKP线的工艺流程LBKP木浆板－>链板输送机－>水力碎浆机－>贮浆塔－>高浓除砂器－>LBKP叩前池－>三台串联精浆机－>LBKP叩后池3 APMP线的工艺流程化机浆车间来浆——>贮浆塔→APMP叩前池→三台串联精浆机→APMP叩后池4 损纸处理工艺流程干湿损纸→损纸浓缩机→浓缩浆池→疏解机→混合损纸池→损纸筛->配料池5 纤维回收工艺流程纸机多余白水－>溢流白水槽－>白水池－>多圆盘回收机－>纤维回收浆池打浆的工艺参数1 浆料配比NBKP 加入比例 10-40%LBKP 加入比例 0-50%APMP 加入比例 30-60%损纸加入比例 10-40%注:具体的加入比例根据产品品种而定,详见具体的工艺技术指导文件或工艺变更通知单2.NBKP线工艺参数NBKP碎浆机碎解浓度4.0-5.0%NBKP高浓除砂器进浆压力120-350kpa进浆浓度4.0-5.0%进出口压差100kpaNBKP精浆机单台加栽功率1400kw进浆浓度3.5-4.5%回流量0-5l/s磨浆流量10-60l/s工作压力150-500kp叩解游离度100-400ml.LBKP线工艺参数LBKP碎浆机碎解浓度4.0-5.5%LBKP高浓除砂器进浆压力120-350kpa进浆浓度4.0-5.5%LBKP精浆机单台加栽功率1000kw进浆浓度3.5-4.5%回流量0-50l/s磨浆流量10-60l/s工作压力150-500kp叩解游离度100-400m损纸处理工艺参数损纸筛进浆浓度2-4%进出口压差+/-50kpa工作压力120-300kpa排渣率10%损纸疏解工艺参数损纸浓度2-4%操作压力150-350kpa损纸流量20-80l/s叩后游离度80-330csf损纸浓缩机过滤面积31m2进出浆浓度2/4%纤维回收工艺参数：白水主线压力150-350kp调浓水的压力200-350kp多圆盘工作最大白水处理量25800lpm液位设定40-80%真空度-20—40kpa打浆的主要设备介绍：打浆主体设备是精浆机，现仅对精浆机操作事项介绍：（1）70—400kpa润滑油压（2）磨片必须全部打开（回原位）（3）上一次停机再启动必须60s以后（4）每个精浆机控制盘打到REMOTE位置不达要求不能启动，。

四叠⽹纸机⼯艺流程四叠⽹纸机⼯艺流程⼀、纸机基本流程⽅框简图与其辅助系统纸机辅助系统1、油压、润滑油系统主要向纸机各传动点提供润滑油、脂、减少设备磨损、延长设备使⽤寿命，同时保证设备⾼效运转；向各加压点提供油压。

2、真空系统向⽹部，压榨部各真空箱提供真空，帮助⽹上纸页脱⽔，成形，主要由低真空风机和⾼真空泵组成。

3、辅料系统主要⽤于流送部浆料中，改善浆料性能，提⾼浆料保留率，增强⽹部脱⽔，提⾼纸页强度等作⽤，具体有以下⼏种化药品：（1）填料：主要⽤于⾯、衬层，提⾼纸张⽩度和平整性，提⾼不透明度，增加适应性。

（2）内部施胶剂分中性施胶剂和酸性施胶剂，主要成份为AKD和松⾹胶，分别⽤于⾯浆和底浆中，主要提⾼纸页的抗⽔性和适应性。

（3）硫酸铝主要改善浆料PH值，同时与松⾹胶配合提⾼纸页抗⽔性，增加松⾹胶和细⼩纤维留着率。

（4）助留剂主要提⾼细⼩纤维的留着率，减少细⼩纤维流失，同时有助于纸页在⽹上脱⽔。

（5）助滤剂主要加强纤维在⽹上脱⽔成形。

（6）消泡剂主要消除浆料中的泡沫，有利于⽹上脱⽔和成纸品质稳定。

（7）杀菌剂主要是杀死和仰⽌浆中细菌⽣长，减少浆料絮聚腐化，从⽽减少破洞产⽣，保证品质。

（8）阳性淀粉主要提⾼纤维间的结合⼒，提⾼纸页强度。

（9）喷淋淀粉主要提⾼纸页层与分层间的结合⼒，防⽌纸页分层。

（10）表⾯施胶剂主要提⾼纸页抗⽔性，增加纸页表⾯强度，提⾼纸页的柔和性和适应性。

4、⽔系统（1）⽩⽔系统主要向各层架中提供稀释⽔，调浓⽔，便纤⽔混合均匀并达到纸机所需上⽹浓度。

（2）清⽔系统主要提供补充⽔和清洁⽤⽔。

5、通风系统主要⽤于湿部和⼲燥部，排除湿部汽和纸页蒸发出来的湿汽从⽽提⾼⼲燥速率。

6、⼲燥系统主要⽤于⼲燥部烘⼲纸页，由蒸汽系统和IR系统和热风箱系统组成。

蒸汽系统是利⽤热传送传导⽅式⼲燥纸页。

IR系统是利⽤辐射⽅式⼲燥纸页。

热风箱是利⽤对流⽅式⼲燥纸页。

7、损纸系统主要是⽤于处理纸机断纸，引纸及回抄损纸时损纸处理系统，主要由碎浆机和损纸塔组成，分为⼲损和湿损。

造纸工业废水深度处理工段DCS方案设计与应用李明辉张秦陕西科技大学机电工程学院西安710021摘要：针对某造纸工业废水深度处理工段，提出了合理的DCS软硬件配置和程序设计的整体方案，阐述了控制难点的解决策略，并分析了现场抗干扰措施。

最后，该控制系统已经在唐山某污水处理厂得到应用，取得了较好的控制效果。

关键字：废水深度处理、DCS、抗干扰0、引言造纸行业是一个用水量大、污染严重的行业，尤其是原浆造纸，其造纸废水污染物浓度高、治理难度大，各国均将造纸废水列为主要公害之一。

我国造纸企业普遍规模较小(小型造纸厂约有万家)，生产工艺和设备落后，管理水平不高，原材料和能源消耗量大，造纸工业废水的处理是当今废水处理的难题之一。

经过多年努力，在治理技术的研究和防治工作方面，取得了一定进展，但我国造纸工业废水对水体的污染仍存在一定问题。

目前应用比较成熟的废水处理工艺为“混凝+沉淀+水生化处理”，它主要利用微生物对造纸工业废水中的大分子物质的降解作用实现废水的回收处理，如图1。

图1 造纸废水处理的工艺流程图在实际的运行过程中，随着造纸企业通过技术改造，有效提高生产效率的同时，废水的日排放量也随之增加，采用原有的“混凝+沉淀+水生化处理”工艺面临着巨大的挑战。

越来越多的污水处理企业开始引进新工艺、新设备进行技术改造，提高水处理能力。

目前项目改造中以在原有基础上添加废水深度处理工程者居多，这样就推动了废水深度处理工艺处理工艺的发展（图1中的虚线框中部分）。

本文主要研究造纸工业废水深度处理工段DCS方案设计与应用。

1、废水深度处理工艺概述以某工业区的污水处理厂废水深度处理工程为例说明。

该厂位于唐山市某一造纸工业园区，需要处理附近近10家小型造纸厂排放污水。

在08年上污水处理工程后，使污水排放达到了《造纸工业水污染排放标准》（GB3544-2001）。

随着行业竞争的日趋激烈，各家造纸企业纷纷进行技术改造，提高生产效率，同时也对废水处理能力也有个较高的要求。

PM30机造纸DCS培训教材（-）操作规程一、操作前的准备：1.参加班前会，了解上班生产总体情况以及本班的生产任务。

2.与上班专责交流，了解本岗位的具体运行情况。

3.接班前检查1）检查流送系统是否正常，浆流量是否稳左，上浆浓度是否稳左，各纤维配比情况、各筛子压差是否正常。

2）检查真空系统运行是否正常，査看各真空曲线，看是否有异常波动，注意各真空阀门开度，查看水环水系统运行情况，各池液位是否正常。

3）检查各冷却水、密封水及压缩空气的压力是否在正常范用，看曲线是否有波动，检查各水池液位是否正常，是否有溢流，是否有多余淸水加入。

4）检查蒸汽系统，看前后干燥的用汽量有无较大调整，各段压差是否保证，干燥曲线是否合理。

5）检查损纸系统是否正常，损纸大泵是否频繁启动，各池液位是否正常。

6）检查干燥通风系统各风机运行是否正常，供风温度是否合适，排风湿度是否合适，零位是否在控制范用内。

7）检查各辅料系统是否正常，辅料制备系统是否正常运行，各流量是否有较大波动，流量是否为E1模式，查看各辅料曲线看前几个班的用量情况，是否有较大调整。

8）查看各消耗控制点：水、电、汽及化工辅料的曲线，查看前几个班的整体用量情况, 并与上班专责核对水、电、汽及各辅料的消耗情况。

9）检查各连锁是否有Bypass运行现象，正常运行时不允许Bypass。

10）询问上班指标情况是否有波动。

11）查看泄量、水分曲线，看是否有波动，左量是否投E1模式。

12）查看网部的负载情况，査看曲线看网部负载是否有较大波动，注意干燥负载变化，尤苴是一组是否有排水不良现象。

第1页共14页13）查看制浆的各浆池液位，及盘磨功率情况，关注制浆叩解度情况。

14）再次检查各浆池、水池、白水塔、冲浆槽液位是否正常，是否为自动控制，各阀门开度是否正常，避免冒浆、冒水现象。

二、各系统的操作程序：1 流送系统DCS操作规则1.1开机前准备1）检查确认压缩空气圧力、密封水压力、冷却水压力值达到开机的要求：压缩空气5-8kg冷却水3-5kg密封水：7-10血。

XXXX纸业公司2550/400育果袋纸纸机水力式流浆箱技术方案一、型式：电控稀释水型水力式流浆箱（流浆箱外形参见控制流程图）。

二、技术参数：1、纸种：果袋纸。

2、原料：硫酸盐漂白竹木浆。

3、成品定量：24~28g/m2。

4、净纸宽度：2550mm。

5、喷口宽度：3050mm。

6、工作车速：300～400m/min。

7、浆料上网浓度：0.3%-0.35%%。

8、浆料叩解度：80-85°SR。

9、成纸干度：95%。

10、网案留着率：80%。

11、公称能力：34t/d(以24g/m2、400m/min、效率87%计)12、纸幅横向收缩率：8-9%。

13、胸辊直径：Ф600。

14、纸机轨距：3700 mm。

15、左右手机：右手机。

16、设备重量：约8吨。

17、设备尺寸：3750×2000×1500mm（不含支腿）三、结构说明：本流浆箱由布浆器、稀释水装置、匀浆装置、喷浆装置、箱体、脉冲消减器及电脑控制系统等部份组成。

1、布浆器：●布浆器采用锥形总管进浆，三级台阶管束布浆。

●台阶管束的入口为可更换插件以适应大范围的流量变化。

●台阶管束及锥管过浆面材质为316不锈钢。

●锥管配有压力平衡显示装置，通过调节锥管回流量可以调节锥管内左右的压力平衡。

●锥管段可翻下清洗。

锥管采用下翻驱动，驱动形式？采用电动蜗轮箱驱动。

●锥管段采用修正的线型以保证最佳的定量分布。

●锥形总管小端的回流量7%（美辰设计小于10%，实际使用中2-10%可调）2、横幅定量稀释水调浓装置：●稀释水装置由稀释水锥形总管、稀释水调节阀、稀释水加入连接管，稀释水加入板组成。

●采用锥形总管对稀释水进行等压分布，小端设回流管，保证压力均衡。

材质为不锈钢304。

●稀释水调节阀采用本公司研制的稀释水专用智能无阻塞阀，阀间距60mm，采用总线结构布线，结构简单，拆卸方便，清洗快速，不易堵塞。

调节阀采用电脑远控电动调节方式，并可以与QCS联动的自动方式（预留手动控制）。

第一章绪论1．1 课题研究的目的和意义纸张是人们生活和工作所不可缺少的，在人们的生活中占着重要地位。

随着国民经济，科学文化教育事业的发展，对纸张的需要无论是数量还是质量都大大提高了。

造纸机是生产纸张的主要工具,造纸机生产过程运行的好坏对纸张的产量，质量以及原料的消耗关系很大。

造纸工业是许多国民经济配套的、必要的重要原材料工业。

随着人们生活水平的提高，纸和纸板所需的品种和数量日益增长，在国民经济中占有越来越重要的地位。

我国造纸工业的发展前景十分乐观，但与国外造纸工业相比，还有一定差距。

我国造纸工业技术落后，自动化程度很低，绝大部分生产流程还是人工操作，限制了我国造纸工业的发展。

另一方面，人们对纸的质量和产量要求越来越高，但是日益严重的世界性能源紧张和工业污染问题，迫使能量消耗多、污染影响大的纸浆造纸业采用各种措施来减少污染，降低能耗。

整个制浆造纸生产过程变得越来越复杂，人工操作难以保证达到产品质量，对造纸过程进行自动控制迫在眉睫。

所以研究纸机生产过程的控制是有意义的。

在纸张生产中，表示纸张的质量有一系列指标，如定量，水份，灰份，平滑度，光洁度等，其中最重要的是定量和水份。

定量就是单位面积纸的重量，它反映了纸张的厚度和均匀度。

水份就是纸中的含水率，起值过高，将导致纸页容易撕裂，过低有会导致纸张发脆，撕裂度差。

在质量检验时，要求这两项指标都落在一定的公差范围之内。

定量控制的效益来自定量偏差的减小。

假如生产 100 克/米的纸张，允许定量偏差为±5 克/米，若实现下偏差卡边控制后，使定量稳定在 96 克/米，生产同样长度的纸，可节约纸浆 4％。

相反，实现上偏差卡边控制后，使定量稳定在 104 克/米，生产同样长度的纸，就多用纸浆 4％。

水分控制与定量控制类似。

从生产者来说，总是希望产品的定量靠近公差的下限，这样可以节省原料；同时希望水分靠近公差的上限，这样既可以减少烘干所需能源，又可以增加成品纸的重量，在不增加原料能耗的情况下增加产量。

[自控・检测]收稿日期:2005210215作者简介:王　英(1959-),女,四川乐山人,学士学位,高级工程师,从事电气传动与自动化的设计和研究工作。

DCS 控制系统在制浆造纸生产中的应用王　英 (轻工业杭州机电设计研究院,浙江杭州310004) 摘　要:介绍了制浆、造纸生产的控制要求并通过2例实际工作中的成功例子,论述了DCS 控制系统在其中的应用和实现。

关　键　词:DCS ;控制系统;PL C ;PRO F I BU S 2D P中图分类号:T P 273;T S 7 文献标志码:A 文章编号:100522895(2006)01200942030　引　言随着造纸生产工艺和设备的不断进步,国内制浆造纸行业对控制系统的自动化要求也越来越高。

当今工业自动化给工业生产带来了巨大的变革,在提高产品质量、生产效率、节能降耗、控制污染、改善劳动条件、保证生产安全等方面起到了重要的作用。

过去在造纸生产中自动控制的应用十分有限,主要集中在制浆过程的局部简单仪表控制和纸机的电气传动控制方面,大量的控制内容是通过现场人工调整实现的。

改革开放以来,通过国外先进技术装备的引进,使造纸生产中自动控制系统的应用日益广泛。

市场上对纸张质量和价格的竞争日趋激烈,使造纸企业认识到了投入更大的力量和资金关注自动控制技术应用的必要性。

近年来,许多厂家在生产过程的重点环节进行了自控系统的技术改造,如蒸煮控制、盘磨控制、配浆控制、上浆流送控制、纸机传动、纸机干燥部多段通气控制(热泵控制)和水分定量检测等方面,取得了明显的效果。

正朝着整厂集中控制的方向发展。

制浆、造纸生产大致可分为:制浆工段、造纸工段、碱回收工段、水处理工段。

作为其辅助工段,碱回收工段和水处理工段,也是造纸生产中重要组成部分,DCS 控制系统在这2个工段中也得到了非常广泛应用。

在此,着重介绍DCS 控制系统在制浆和造纸2个工段中的应用。

1　制浆、造纸生产的控制要求1.1　制浆工段制浆工段的自动化控制主要集中在蒸煮、磨浆、配浆、打浆的控制方面,其主要控制参数有:液位、温度、压力、流量和浓度等。

一、叠网纸机成形网的开发应用长网纸机的脱水是由脱水元件的数量和浆料在网部的停留时间决定的。

提高车速会引起1.浆料跳动，以至浆料在网上停留时间过短，无法充分脱水。

2.浆料的脱水脉动加剧。

3.成纸两面性的增强，通常反面有网痕，且纸张定量稳定性差。

4.纸张定量随机波动大。

网案加长，增加低真空刮水板，这些都增加了纸页脱水量，降低吸水箱总真空度。

一方面，车速提高会加大对网的磨损，而降低真空度有利于延长成形网的使用寿命；另一方面尽量降低能耗。

成形网重要的考察指标：成形重量、脱水能力、纤维留着率、使用寿命。

纸页的成形有赖于成形网运转时形成的滤水动力。

滤水动力越大，纤维留着率越低，成形网的寿命是其材料、结构和其磨损表面的摩擦系数以及拖动时间的函数。

二、涂布白板纸面将浆料配比以及打浆工艺盘磨磨碟的选型、设计理论依据就是比刀缘负荷理论，其理论是以磨浆机转口齿与定口齿交汇在单位长度长冲击剪切絮聚纤维的有效负荷来描述和表征磨浆机打浆特性的。

涂布白板纸面层要求的指标：a：匀度，提供较好的涂布基材原纸，改善涂布白板纸的外观及适印性；b：遮盖性能，综合考虑质量及成本关系，面浆纤维多采用遮盖能力较强，利于成型的针叶木、阔叶木纤维，针叶木长纤维对原纸白度、不透明度以及纸板稳定性的改善有积极作用，可以降低涂料的消耗，改善纸板的综合质量。

c: 强度：应保证打浆后的纤维平均长度，单根纤维的强度；改善面层结合强度的措施：1.改善面层纤维的匀度；2.通过工艺调整（打浆工艺或适当调整面层挂浆量等）以提高面层纤维结合强度3.保证纤维结合强度，长纤维游离打浆通过降低湿重来提高扣解度，短纤维粘状打浆，湿重尽可能小的降低，通过分丝帚化提高扣解度。

主体打浆思想：低浓打浆（3.5-4.5%），理论上浓度高，利于纤维帚化，浓度低纤维倾向于切断，针叶木偏浓度下限磨浆，阔叶木、草浆偏浓度上限磨浆，小的齿角偏向于切断，大的齿角偏向于帚化，窄齿宽槽，不设挡浆环，有利于长纤维的切断；宽齿窄槽，同样不设挡浆环，有利于短纤维疏解后的轻微切断，设挡浆环，将降低磨浆机的产能，但处理长纤维粘状浆较为有利。