DOC《前言》

前言附录A为资料性附录.

本标准由中国轻工业联合会提出. 本标准由全国造纸标准化中心归口. 本标准起草单位:大连工业大学、湖南泰格林纸集团岳阳纸业股份有限公司、中国制浆造纸研究院. 本标准主要起草人:刘秉钺、张扬、崔立国.. 本标准首次制定. 磨石磨木浆系统能量平衡及能量效率计算 范围 本标准规定了磨石磨木浆系统能量平衡及能量效率的计算方法. 本标准适用于制浆造纸企业磨石磨木浆系统的能量平衡及能量效率测试与计算. 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款.凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准. QB/T 1927.1 制浆造纸企业设备能量平衡计算方法通则 能量平衡方框图 3.1 能量平衡方框图见图1. 3.2 体系边界:从原木进入磨石磨木浆车间开始,至磨石磨木浆漂白后为止. 3.3 图中符号说明 Q1.1――原木带入的热量;

Q1.2――木屑带出的热量;

Q1.3――送入滚筒剥皮机的热量;

Q2.1――滚筒剥皮机喷水送入的热量;

Q2.2――滚筒剥皮机排水带出的热量;

Q2.3――排出树皮带出的热量;

Q2.4――进入磨木机木段带入的热量;

Q3.1――磨木白水带入的热量;

Q3.2――磨木产生的热量;

Q3.3――蒸发等散热损失的热量;

Q3.4――送出浆料带走的热量;

Q4.1――白水池白水带入的热量;

Q4.2――送往脱水机浆料带走的热量;

Q4.3――排渣及散热损失热量;

Q5.1――送往漂白系统浆料带走的热量;

Q5.2――送入白水池白水带走的热量;

Q6.1――漂剂送入漂白系统的热量;

Q6.2――稀释浆料白水带入的热量;

Q6.3――出漂白系统浆料所带走的热量;

Q7.1――补加清水带入的热量;

Q7.2――散热损失的热量;

Q7.3――通蒸汽加入的热量. 图中符号的单位为MJ. 图1 能量平衡方框图 3.4 磨石磨木浆的生产过程与季节的气温有关,在夏季(假设气温为30℃),整个生产过程不需要输入蒸汽;

而在冬季(假设气温为15℃),生产过程需要输入蒸汽.所以能量平衡计算分为夏季和冬季两种情况.

4 能量平衡计算公式说明(以生产1吨风干浆为基准) 4.1 输入热量 4.1.1 原木带入的热量Q1按式(1)计算: Q1=(Cx・m1.1x+Csh・m1.1sh)(t1-t0)1) 式中: Cx――纤维(原木)的比热容,MJ/t・℃;

Csh――水的比热容,MJ/t・℃;

m1.1x――绝干纤维(原木)的量,t;

m1.1sh――纤维中含水的量,t;

t1――原木温度,℃. 4.1.2 滚筒剥皮机喷水送入的热量Q2按式(2)计算: Q2=Csh・m2.1sh(t2-t0)2) 式中: Csh――水的比热容,MJ/t・℃;

m2.1sh――送入水的量,t;

t2――送入的水的温度,℃. 4.1.3 磨木产生的热量Q3按式(3)计算: Q3=Dm・Gw…3) 式中: Dm――磨木机的每小时转换的热能,kwh;

Gw――每台磨木机的工作能力,t/d;

4.1.4 漂剂送入漂白系统的热量Q4按式(4)计算: Q4=Csh・m6.1(t6.1-t0)4) 式中: Csh――水的比热容,MJ/t・℃;

m6.1――漂剂的用量,t;

t6.1 ――漂剂送入的温度,℃. 4.1.5 补加清水带入的热量Q5按式(5)计算: Q5=Csh・m7.1(t 7.1-t0)5) 式中: Csh――水的比热容,MJ/t・℃;

m7.1――补加清水的用量,t;

t7.1 ――补加清水的温度,℃. 4.1.6 通蒸汽加入的热量Q6按式(6)计算: Q6=C汽m(t230-t152)+m(i -i'

)+Cshm(t152-t74)…(6) 式中: C汽――通入蒸汽的比热容,MJ/t・℃;

m――通入的蒸汽的量,t;

i ――152℃时饱和蒸汽的热焓值,MJ/t;

i'

――152℃时饱和水的热焓值,MJ/t;

Csh――水的比热容,MJ/t・℃. 4.2 输出热量 4.2.1 木屑带出的热量Q7按式(7)计算: Q7=1.2%Q1…7) 4.2.2 滚筒剥皮机排水带出的热量Q8按式(8)计算: Q8=Q2…8) 4.2.3 排出树皮带出的热量Q9按式(9)计算: Q9=1.1%Q1. 1…9) 4.2.4 磨木机浆坑的蒸发散热损失Q10按式(10)计算: Q10=Q2. 4+Q3. 1+Q3-Q3. 4…10) 式中: Q2. 4――进入磨木机木段带入的热量,MJ;

Q3. 1――磨木白水带入的热量,MJ ;

Q3 ――磨木产生的热量,MJ;

Q3. 4――送出浆料带走的热量,MJ;

4.2.5 白水池的散热损失的热量Q11按式(11)计算: Q11=Q5. 2+Q5DQ3. 1DQ4. 1DQ6. 2…11) 式中: Q5. 2――送入白水池白水带走的热量,MJ;

Q5――补加清水带入的热量,MJ ;

Q3. 1――磨木白水带入的热量,MJ;

Q4. 1――白水池白水带入的热量,MJ;

Q6. 2――稀释浆料白水带入的热量,MJ;

4.2.6 出漂白系统浆料所带走的热量Q12按式(12)计算: Q12=Q5. 1+Q4+Q6. 2…12) 式中: Q5. 1――送往漂白系统浆料带走的热量,MJ;

Q4――漂剂送入漂白系统的热量,MJ ;

Q6. 2――稀释浆料白水带入的热量,MJ;

4.3 电能计算 计算全系统的总用电负荷P,按式(13)计算: P=∑ψ・Ki・Pi P=ψ・(K1P1+K2P2+…+KnPn)13) 式中: ψ――表示参差系数,一般取ψ=0.8~0.9;

Ki――表示用电设备的需要系数;

Pi――表示用电设备的装机容量,kw.

5 磨石磨木浆有关效率的计算 5.1 磨石磨木浆需要的电能 p(kwh/t浆)按式(14)计算: 折算为单位产品(1吨)的用电量 p=P*22.5h÷浆产量/d…14) 5.2 磨石磨木浆需要的热能 Q(GJ/ t浆)按式(15)计算: Q=Q7.3…15) 列入蒸汽的相应参数:压力、温度(如果是饱和蒸汽可以只列入压力).

6 能量平衡表(见表A.3)

7 能量流向图(见图

2、图3) 磨石磨木浆系统(夏季)能量流向见图2,磨石磨木浆系统(冬季)能量流向见图3. 图2 磨石磨木浆系统(夏季)能量流向图 图3 磨石磨木浆系统(冬季)能量流向图 附录A(资料性附录) 磨石磨木浆系统能量平衡及效率计算实例 A.1 能量平衡有关数据 A.1.1 原木及环境条件 浆的得率为95.7%,原木含水40%,原木夏季温度30℃,冬季15℃. A.1.2 水的比热容4.187 MJ/t・℃,纤维(原木)的比热容1.465 MJ/t・℃. A1.3 圆锯的锯屑量为1.2%,剥皮机去除树皮量为1.1%,水抽出物为2%(均是对进入系统的原木). A.1.4 滚筒剥皮机的用水量13.60 t/t浆, 树皮含水40%. A.1.5 筛选净化浆浓0.9%,加入白水量55.6 t 水/ t浆,白水的温度74℃. A.1.6 磨木机加白水量55.6 t水/t浆,加白水温度74℃;

磨木浆坑浆浓1.8%,浆坑温度87℃. A.1.7 进脱水机的浆浓0.9%,温度79℃;

出双网浓缩机的浆浓20%,温度79℃. A.1.8 漂剂用量:H2O2 10%,浓度 20K/ t浆,30℃;

NaOH ・ Na2SiO3 10%,浓度16K/ t浆,30℃. A.1.9 出漂白塔的浆浓8%;

白水池每吨浆补加清水20t,温度30℃. A.1.10 加热蒸汽的有关参数:冬天通蒸汽0.270t/t浆,230℃,0.5MPa;

0.5MPa,151.7℃(过热蒸汽),i =2752.8MJ/t, i'

=639.59 MJ/t,蒸汽的比热1.926 MJ/t・℃,水的比热容4.187 MJ/t・℃. A.1.11 电器设备的需要系数(K)和装机容量(P)见表A.1. 表A.1 各用电设备的装机容量及需要系数 用电设备 装机容量 (P)/kw 需要系数(K) 用电设备 装机容量 (P)/kw 需要系数 (K) 备料拉木机电机*2

3 0.55 各类泵电机高压清水泵*2

10 0.75 辊子机电机*2 5.5 0.50 平筛抽浆泵*3

45 0.75 圆锯机电机*2 18.5 0.60 磨石磨木白水泵*2

75 0.75 锯屑风机电机*2 5.5 0.60 1#池抽浆泵

45 0.75 锉锯机电机 1.1 0.45 2#池抽浆泵*2

45 0.75 砂轮机电机 1.1 0.45 一段除渣泵*2

75 0.75 剥皮机电机

55 0.70 二段除渣泵*2

30 0.75 粗渣输送电机

4 0.50 三段除渣泵 5.5 0.75 15米皮带电机*2 5.5 0.65 污水泵 5.5 0.75 75米皮带电机 7.5 0.65 漂塔抽浆泵*2

45 0.75 磨木机同步电机*7

630 0.95 药液泵*4

4 0.75 表A.1(续) 用电设备 装机容量 (P)/kw 需要系数 (K) 用电设备 装机容量 (P)/kw 需要系数 (K) 筛选净化平筛电机*2

3 0.60 各类泵电机双氧水屏蔽泵*2

3 0.75 CX筛电机*3

37 0.60 水玻璃泵

22 0.75 圆网脱水机电机*5 5.5 0.65 机漂清水加压泵*2

22 0.75 1#池搅拌器电机

22 0.55 机漂白水泵

22 0.75 2#池搅拌器电机

30 0.55 送

一、二抄浆泵*2

45 0.75 盘磨电机*4

75 0.80 送六抄浆泵

55 0.75 漂白双网机电机

11 0.70 漂白漂塔循环器电机

22 0.55 螺旋输送机电机

3 0.65 浆塔循环器电机

4 0.55 双辊混合器电机 18.5 0.7 药液槽循环器电机*2

11 0.55 A.2 能量平衡方框图(见第3章) A.3 能量平衡计算(设基准温度t0=0℃) A.3.1 夏季 A.3.1.1 圆锯能量平衡计算 A.3.1.1.1 原木带入的热量Q1.1 生产1t绝干浆需原木1÷95.7%=1.0449 t (绝干) 需含水40%的原木1.0449÷60%=1.7416t Q1.1=(Cx・m1.1x+Csh・m1.1sh)(t1-t0) =(1.465*1.7416*60%+4.187*1.7416*60%)(30-0) =(1.5309+2.9168)*30 =133.9613(MJ) A.3.1.1.2 木屑带出的热量Q1.

2 假设锯屑的含水与原木相同,温度与原木相同 Q1. 2=1.2%Q1.

1 =133.9613*1.2% =1.6075(MJ) A.3.1.1.3 送入滚筒剥皮机的热量Q1.

3 Q1. 3=Q1. 1-Q1.

2 =133.9613-1.6075 =132.3538(MJ) A.3.1.2 滚筒剥皮机能量平衡计算 A.3.1.2.1 木段送入的热量Q1. 3为132.3538 (MJ) A.3.1.2.2 滚筒剥皮机喷水送入的热量Q2.

1 Q2. 1=Csh・m2.1sh(t2-t0) =4.187*13.60*(30-0) =1708.2960(MJ) A.3.1.2.3 滚筒剥皮机排水带出的热量Q2.

2 假设滚筒剥皮机进水与排水的温度相同,水量相同 Q2. 2=Q2. 1=1708.2960(MJ) A.3.1.2.4 排出树皮带出........