ICS85-010 Y30 中华人民共和国国家标准 GB/T27724—2011 普 通长网造纸机系统能量平衡 及能量效率计算方法 Calculationmethodofenergyequilibriumandenergyefficiencyin fourdrinierpapermachinesystem 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中华人民共和国 国家标准 普通长网造纸机系统能量平衡 及能量效率计算方法 GB/T27724—2011 * 中国标准出版社出版发行 北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013) 北京市西城区三里河北街16号(100045) 网址:www.gb168.cn 服务热线:010-68522006 2012年5月第一版 * 书号:155066·1-44760 版权专有 侵权必究 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:大连工业大学、芬欧汇川(常熟)纸业有限公司、中国制浆造纸研究院、山东晨鸣集 团齐河板纸有限公司。 本标准主要起草人:刘秉钺、张清文、宁玲玲、邱文伦。 ⅠGB/T27724—2011 普通长网造纸机系统能量平衡 及能量效率计算方法 1 范围 本标准规定了制浆造纸企业普通长网造纸机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普通长网造纸机系统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 普通长网造纸机系统能量平衡方框图见图1。 图1 普通长网造纸机系统能量平衡方框图 3.2 体系边界:从浆料进入造纸车间开始,至最后成纸送出车间为止。 3.3 图1中符号说明: Q1———浆料带入的热量; Q2———加入化学药品带入的热量; Q3———加入清水带入的热量; Q4———新鲜空气带入的热量; Q5———通入过热蒸汽带入的热量; Q6———成纸带出的热量; Q7———排渣带出的热量; 1GB/T27724—2011 Q8———排水带出的热量; Q9———冷凝水带出的热量; Q10———湿热空气带出的热量; Q11———散热损失的热量。 图1中符号的单位为MJ。 4 能量平衡计算公式说明(以生产1t纸为基准) 4.1 输入热量 4.1.1 浆料带入的热量Q1按式(1)计算: Q1=(C纤·m1纤+C水·m1水)·(t1-t0)…………………………(1) 式中: C纤———绝干纤维的比热容,kJ/(kg·℃); C水———水的比热容,kJ/(kg·℃); m1纤———绝干纤维的量,kg; m1水———纤维中含水的量,kg; t1———浆料的温度,℃; t0———基准温度,0℃。 4.1.2 加入化学药品带入的热量Q2按式(2)计算(药品自身的热值忽略不计): Q2=C水·m2水(t2-t0) …………………………(2) 式中: m2水———化学药液的送入量,kg; t2———药液送入的温度,℃。 4.1.3 加入稀释水、清水带入的热量Q3按式(3)计算: Q3=C水·m3水(t3-t0) …………………………(3) 式中: m3水———加入稀释水的量,kg; t3———加入稀释水的温度,℃。 4.1.4 新鲜空气带入的热量Q4按式(4)计算: Q4=m4·I入 …………………………(4) 式中: m4———新鲜空气的量,kg; I入———新鲜空气的热焓值,kJ/kg。 其中,m4按式(5)和式(6)计算: m4=D·(1+H入) …………………………(5) D=W/(H出-H入) …………………………(6) 式中: D———干空气的量,kg; H入———新鲜空气的含湿量,kg水/kg干空气; W———干燥1t纸所蒸发的水量,kg; H出———湿热空气的含湿量,kg水/kg干空气。 2GB/T27724—2011 4.1.5 通入过热蒸汽带入的热量Q5按式(7)计算: Q5=C汽·m5·(tg-tb)+m5·γb+C水·m5·(tb-t0)………………(7) 式中: C汽———通入过热蒸汽的比热容,MJ/(t·℃); tg———通入过热蒸汽的温度,℃; tb———通入过热蒸汽在相应压力下的饱和温度,℃; γb———通入过热蒸汽在相应压力下饱和蒸汽的汽化热,MJ/t; m5———通入过热蒸汽的量,t。 4.2 输出热量 4.2.1 浆料(成纸)带出的热量Q6按式(8)计算: Q6=(C纤·m6纤+C水·m6水)·(t6-t0)…………………………(8) 式中: m6纤———绝干纤维的量,kg; m6水———纤维中含水的量,kg; t6———浆料温度,℃。 4.2.2 排渣带出的热量Q7按式(9)计算: Q7=(C纤·m7固+C水·m7水)·(t7-t0)…………………………(9) 式中: m7固———排渣中含绝干固体的量,kg; m7水———排渣中含水的量,kg; t7———排渣的温度,℃。 4.2.3 排水带出的热量Q8按式(10)计算: Q8=C水·m8水(t8-t0) …………………………(10) 式中: m8水———排水的量,kg; t8———排水的温度,℃。 4.2.4 冷凝水带出的热量Q9按式(11)计算: Q9=m9·(i′t-i′0) …………………………(11) 式中: m9———冷凝水的量,kg; i′t———t℃冷凝水的热焓值,kJ/kg; i′0———0℃时水的热焓值,kJ/kg。 4.2.5 湿热空气带出的热量Q10按式(12)计算: Q10=m10·I出 …………………………(12) 式中: m10———湿热空气的量,kg; I出———湿热空气的热焓值,kJ/kg。 其中,m10按式(13)计算: m10=D·(1+H出) …………………………(13) 式中: D———干空气的量,kg; H出———湿热空气的含湿量,kg水/kg干空气。 3GB/T27724—2011 4.2.6 散热损失的热量Q11按式(14)计算: Q11=Q入-Q出 …………………………(14) 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(15),即: P=∑Ψ·Ki·Pi=Ψ·(K1·P1+K2·P2+…+Kn·Pn)…………(15) 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 普通长网造纸机系统有关效率的计算 5.1 生产1t纸所需热能Q(GJ/t纸)和蒸汽量M(t/t纸)按式(16)、式(17)计算: Q=Q5 …………………………(16) M=m5(附蒸汽参数) …………………………(17) 5.2 生产1t纸所消耗的电能p(kW·h/t纸)按式(18)计算: p=22.5·P/G …………………………(18) 式中: 22.5———每天工作的时间,h; P———全系统的用电负荷,kW; G———普通长网造纸机的日产量,t/d。 5.3 生产1t纸消耗的水量M(t/t纸) 5.4 普通长网造纸机的热效率η(%)按式(19)~式(21)计算: η=Q有效/Q供给×100% …………………………(19) Q有效=Qa+Qb=(C水·m水+C纤·m纤)(t2-t1)+W(i″3-i′1)…………(20) Q供给=Q5-Q9 …………………………(21) 式中: Qa———把压榨部湿纸页的温度加热到成纸的温度所需要的热量,kJ; Qb———把湿纸页中的水分由进干燥部的温度蒸发为烘缸罩水蒸汽所需要的热量,kJ; m水———进入纸机干燥部的水的量,kg; m纤———进入纸机干燥部的纤维的量,kg; t1———纸料进入纸机干燥部的温度,℃; t2———纸料离开纸机干燥部的温度,℃; t3———烘缸罩内排出的湿热空气的温度,℃; W———干燥1t纸所蒸发的水量,kg; i″3———烘缸罩湿热空气中的水蒸气在t3℃时的热焓值,kJ/kg; i′1———湿纸页中的水分在t1℃时的热焓值,kJ/kg。 注:普通长网造纸机系统能量平衡及能量效率的具体计算实例参见附录A。 4GB/T27724—2011