ICS85-010 Y30 中华人民共和国国家标准 GB/T27712—2011 非 木浆多效蒸发系统能量平衡 及能量效率计算方法 Calculationmethodofenergyequilibriumand energyefficiencyinmultipleeffectevaporatingsystemofnon-woodpulp 2011-12-30发布 2012-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国轻工业联合会提出。 本标准由全国造纸工业标准化技术委员会(SAC/TC141)归口。 本标准起草单位:中国制浆造纸研究院、大连工业大学、山东齐河晨鸣纸板有限公司。 本标准主要起草人:刘秉钺、张清文、张楠、邱文伦。 ⅠGB/T27712—2011 非木浆多效蒸发系统能量平衡 及能量效率计算方法 1 范围 本标准规定了非木浆多效蒸发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非木浆碱回收黑液多效蒸发装置的能量平衡及能量效率测试与计算。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T27736—2011 制浆造纸企业生产过程的系统能量平衡计算方法通则 3 能量平衡方框图 3.1 非木浆多效蒸发系统能量平衡方框图见图1。 图1 非木浆多效蒸发系统能量平衡方框图 3.2 体系边界:体系是以稀黑液、加热蒸汽进口和冷却水进口开始,至浓黑液出口、温水出口、各效冷凝 水及真空泵不凝气出口为本体系的边界。 3.3 图1中符号说明: Q1———稀黑液带入热量; Q2———新鲜蒸汽带入的热量; Q3———冷却水带入热量; Q4———浓黑液带出热量; Q5———清洁冷凝水带走的热量; Q6———各效总的污冷凝水带出的热量; Q7———不凝气带出的热量; 1GB/T27712—2011 Q8———温水带出热量; Q9———散热损失的热量。 图1中符号的单位为MJ。 4 能量平衡计算(以生产1t风干浆为基准) 4.1 输入热量 4.1.1 稀黑液带入热量Q1按式(1)和式(2)计算: Q1=m1·C1·(t1-t0) …………………………(1) C1=(0.98-0.52b)×4.187 …………………………(2) 式中: m1———送入蒸发的稀黑液量,t; C1———稀黑液的比热,MJ/(t·℃); t1———稀黑液的温度,℃; t0———基准温度,0℃; b———黑液固形物的浓度,%。 4.1.2 新鲜蒸汽带入的热量Q2按式(3)计算: Q2=V2·ρ2·(i2″-i0′) …………………………(3) 式中: V2———新鲜蒸汽的流量,m3; ρ2———新鲜蒸汽的密度,kg/m3; i2″———新鲜蒸汽的焓值,MJ/t; i0′———基准焓值,若设为0℃,则为0MJ/t。 4.1.3 冷却水带入热量Q3按式(4)计算: Q3=m3·C水·(t3-t0) …………………………(4) 式中: m3———冷却水的流量,t; C水———冷却水的比热,MJ/(t·℃); t3———冷却水的温度,℃。 4.2 输出热量 4.2.1 浓黑液带出热量Q4按式(5)计算: Q4=m4·C4·(t4-t0) …………………………(5) 式中: m4———出效浓黑液的量,t; C4———出效浓黑液的比热,MJ/(t·℃); t4———出效浓黑液的温度,℃。 4.2.2 清洁冷凝水带走的热量Q5按式(6)计算: Q5=V5·ρ5·(i5″-i0′) ……………………………(6) 式中: V5———清洁冷凝水的流量,m3; ρ5———清洁冷凝水的密度,kg/m3; 2GB/T27712—2011 i5″———清洁冷凝水的焓值,MJ/t。 4.2.3 各效总的污冷凝水带出的热量Q6按式(7)和式(8)计算: m6′=D·(1/d进-1/d出) …………………………(7) Q6=m6·C水·(t6-t0) …………………………(8) 式中: m6′———各效的蒸发水量,t; D———黑液固形物的量,t; d进———进效固形物含量,%; d出———出效固形物含量,%; m6———各效总的污冷凝水的量,t; t6———各效总的污冷凝水的温度,℃。 4.2.4 不凝气带出的热量Q7按式(9)计算: Q7=m7·(i7″-i0′) …………………………(9) 式中: m7———不凝气的量,t; i7″———不凝气的热焓,MJ/t。 4.2.5 温水带出热量Q8按式(10)计算: Q8=m8·C水·(t8-t0) …………………………(10) 式中: m8———温水的流量,t; t8———温水的温度,℃。 4.2.6 末效二次蒸汽冷凝水带出的热量Q9按式(11)计算: Q9=m9·(i9″-i0′) …………………………(11) 式中: m9———末效蒸发出的二次蒸汽冷凝水的量,t。 4.2.7 设备散热损失的热量Q10按式(12)计算: Q10=Q输入-Q输出 …………………………(12) 式中: Q输入———系统输入的热量,MJ; Q输出———系统输出的热量,MJ。 4.3 电能计算(计算全系统的总用电负荷P) 计算全系统的总用电负荷P见式(13),即: P=∑ψ·Ki·Pi=ψ·(K1·P1+K2·P2+…+Kn·Pn)………………(13) 式中: ψ———参差系数,一般取ψ=0.8~0.9; Ki———用电设备的需要系数; Pi———用电设备的装机容量,kW。 5 蒸发系统能量效率计算 5.1 蒸发系统蒸发的水量m水按式(14)计算: m水=m黑·(1-b进/b出) …………………………(14) 3GB/T27712—2011 式中: m黑———进Ⅰ效稀黑液的量,t; b进———进Ⅰ效稀黑液的浓度,%; b出———出末效浓黑液的浓度,%。 5.2 蒸发单位水所消耗的加热蒸汽量A按式(15)计算: A=m汽/m水(需注明加热蒸汽的参数)…………………………(15) 式中: m汽———新鲜蒸汽的量,t。 5.3 蒸发单位水所消耗的电能D按式(16)计算: D=p/m水 …………………………(16) 式中: p———处理吨浆产生的黑液所消耗的电能,kW·h。 5.4 蒸发单位水所消耗的冷却水量M按式(17)计算: M=m冷/m水 …………………………(17) 式中: m冷———冷却水的量,t。 注:非木浆多效蒸发系统能量平衡及能量效率的具体计算实例参见附录A。 6 能量平衡表 非木浆多效蒸发系统能量平衡表见表1。 表1 非木浆多效蒸发系统能量平衡表 序号输入能量 输出能量 项目数量 MJ项目数量 MJ 1 稀黑液带入热量Q1 2 新鲜蒸汽带入的热量Q2 3 冷却水带入热量Q3 4 浓黑液带出热量Q4 5 清洁冷凝水带走的热量Q5 6 各效总的污冷凝水带出的热量Q6 7 不凝气带出的热量Q7 8 温水带出热量Q8 9 散热损失的热量Q9 合计 合计 7 能量流向图 按照GB/T27736—2011中5.3.5的要求绘制非木浆多效蒸发系统能量流向图。 4GB/T27712—2011