ICS85-010 Y30 中华人民共和国国家标准 GB/T27721—2011 磨 石磨木浆系统能量平衡及 能量效率计算方法 Calculationmethodofenergyequilibriumandenergyefficiencyin stonegroundwoodsystem 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、湖南泰格林纸集团有限责任公司。 本标准主要起草人:刘秉钺、陈曦、张扬、黎的非。 ⅠGB/T27721—2011 磨石磨木浆系统能量平衡及 能量效率计算方法 1 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。 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 磨石磨木浆系统能量平衡方框图见图1。 图1 磨石磨木浆系统能量平衡方框图 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1中符号说明: Q1———原木带入的热量; Q2———喷水、清水送入的热量; Q3———磨木产生的热量; Q4———漂剂送入漂白系统的热量; Q5———通入过热蒸汽带入的热量; Q6———白水带出的热量; 1GB/T27721—2011 Q7———浆料带出的热量; Q8———树皮、木屑、排渣带出的热量; Q9———备料排水带出的热量; Q10———散热损失的热量。 图1中符号的单位为MJ。 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1t绝干浆为基准) 4.1 输入热量 4.1.1 原木带入的热量Q1按式(1)计算: Q1=(C纤·m1纤+C水·m1水)·(t1-t0)…………………………(1) 式中: C纤———纤维(原木)的比热容,MJ/(t·℃); C水———水的比热容,MJ/(t·℃); m1纤———绝干纤维(原木)的量,t; m1水———纤维中含水的量,t; t1———原木温度,℃; t0———基准温度,℃;t0=0℃。 4.1.2 喷水、清水送入的热量Q2按式(2)计算: Q2=C水·m2水·(t2-t0) …………………………(2) 式中: m2水———送入水的量,t; t2———送入水的温度,℃。 4.1.3 磨木产生的热量Q3按式(3)计算: Q3=Dm/Gw …………………………(3) 式中: Dm———磨木机每小时转换的热能,kW·h; Gw———每台磨木机的工作能力,t/h。 4.1.4 漂剂送入漂白系统的热量Q4按式(4)计算: Q4=C水·m4·(t4-t0) …………………………(4) 式中: m4———漂剂的用量,t; t4———漂剂送入的温度,℃。 4.1.5 通入过热蒸汽带入的热量Q5按式(5)计算: Q5=C汽·m5·(tg-tb)+m5·(i″-i′)+C水·m5·(tb-t0)……………(5) 式中: C汽———通入蒸汽的比热容,MJ/(t·℃); m5———通入的蒸汽的量,t; tg———通入的过热蒸汽的温度,℃; 2GB/T27721—2011 tb———通入过热蒸汽在相应压力下的饱和温度,℃; i″———通入过热蒸汽在相应压力下饱和蒸汽的热焓值,MJ/t; i′———通入过热蒸汽在相应压力下饱和水的热焓值,MJ/t。 4.2 输出热量 4.2.1 浆料经浓缩后,白水带出的热量Q6按式(6)计算: Q6=C水·m6·(t6-t0) …………………………(6) 式中: m6———带出白水的量,t; t6———带出白水的温度,℃。 4.2.2 浆料(木段)带出的热量Q7按式(7)计算: Q7=(C水·m7水+C纤·m7纤)·(t7-t0)…………………………(7) 式中: m7纤———带走浆料(木段)的量,t; m7水———带走浆料(木段)含水的量,t; t7———带走浆料的温度,℃。 4.2.3 散热损失的热量Q8按式(8)计算: Q8=Q入-Q出 …………………………(8) 式中: Q入———输入的热量,MJ; Q出———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(9),即: P=∑ψ·Ki·Pi=ψ·(K1·P1+K2·P2+…+Kn·Pn)………………(9) 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 磨石磨木浆生产1t绝干浆需热能Q(GJ/t浆)按式(10)计算: Q=Q5(附蒸汽参数) …………………………(10) 5.2 磨石磨木浆系统生产1t绝干浆所消耗的电能p(kW·h/t浆)按式(11)计算: p=22.5·P/G …………………………(11) 式中: P ———全系统的用电负荷,kW; 22.5———每天工作的时间,h; G———磨石磨木浆系统的浆产量,t/d。 注:磨石磨木浆系统能量平衡及能量效率的具体计算实例参见附录A。 3GB/T27721—2011 6 能量平衡表 磨石磨木浆系统能量平衡见表1。 表1 磨石磨木浆系统能量平衡表 序号输入能量 输出能量 项目数量 MJ项目数量 MJ 1 原木、浆料带入的热量Q1 2 白水、清水送入的热量Q2 3 磨木产生的热量Q3 4 漂剂送入漂白系统的热量Q4 5 通入过热蒸汽带入的热量Q5 6 白水带出的热量Q6 7 浆料带出的热量Q7 8 树皮、木屑、排渣带出的热量Q8 9 备料排水带出的热量Q9 10 散热损失的热量Q10 合计 合计 7 能量流向图 按照GB/T27736—2011中5.3.5的要求绘制磨石磨木浆系统能量平衡流向图。 4GB/T27721—2011