GB T 27720-2011 卡米尔连续蒸煮系统能量平衡及能量效率计算方法.pdf

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1、道昌ICS 85-010 Y 30 和国国家标准ft _.、中华人民G/T 27720-2011 卡米尔连续蒸煮系统能量平衡及能量效率计算方法Calculation method of energy equilibrium and energy efficiency in Kamyr continuous cooking system 2012-07-01实施2011-12-30发布发布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兑唁电害加咄咐:F 臼MUU川。-Ed俨数咀WJ听GB/T 27720-2011 目IJ=i 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本

2、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CSAC/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、山东日照亚太森博浆纸有限公司。本标准主要起草人:刘秉饿、张清文、张扬、邱文伦。I GB/T 27720-2011 1 范围卡米尔连续蒸煮系统能量平衡及能量效率计算方法本标准规定了卡米尔连续蒸煮系统能量平衡及能量效率的计算方法。本标准造用于制浆造纸企业卡米尔连续蒸煮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

3、)适用于本文件。GBjT 27736-2011 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 卡米尔连续蒸煮系统能量平衡方框图见图10Q1 Q8 Qg Ql0 Ql1 Q4 Q12 Qs Q13 Q一Q14 Ql Q2 Q3 圄1卡米尔连续蒸煮系统能量平衡图3.2 体系边界z从纤维原料进入卡米尔连续蒸煮车间开始，至浆料喷放，准备送去洗选工段。3.3 图1中符号说明:Q1一一纤维原料(浆料)带人的热量;Q2一一过热蒸汽带人的热量;Q3 洗涤液、滤液等带人的热量FG 加入药液带入的热量;Q5一加入冷却水带入的热量;Q6一一蒸煮的化学反应热;Q7 排渣带出的热量;1 GB

4、/T 27720-20门Qs-一-喷放锅放汽(闪蒸汽)带出的热量;Q9一排出冷凝水(污冷水)带出的热量;QO一一排出的废气带出的热量;Qll-排出的热水带出的热量;QZ一一排出的黑液带出的热量;Q3一一排出的浆料带出的热量;Q14一一散热损失。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化学浆为基准)4. 1 输入热量4. 1. 1 纤维原料(浆料)带入的热量Q按式(1)计算:Q=(C水m水+C纤m纤) (t - to) . ( 1 ) 式中zQ一一纤维原料的比热容，MJ/(t.C); c水一一水的比热容，MJ/(t.C); m纤绝干纤维的量，t;m水一一纤维原料中含水的量，t

5、;t 一-纤维原料的温度:C;to 一一基准温度，to=0 .C。4. 1. 2 过热蒸汽带人的热量Qz按式(2)计算:Qz =C汽m (tg - tb) + m 几十C;j;. m (tb - to) H .( 2 ) 式中zc汽一一通入过热蒸汽的比热容，MJ/(t.C); tg一一通入过热蒸汽的温度，c ; tb 通入过热蒸汽在相应压力下的饱和温度:C;Yb一一通入过热蒸汽在相应压力下饱和蒸汽的汽化热，MJ/t;m一一通人的过热蒸汽的量，t.4. 1. 3 洗涤液、滤液等带人的热量也按式(3)计算:Q3 =C水m3水(t3 -to) 式中:m3水一一-送入水的量，t; h 一一-送入水的温

6、度，.C。4. 1. 4 加入药液带人的热量Q4按式(4)计算:( 3 ) Q4 =C元机m元机(t4 - to) + C水m水(t4 -to) ( 4 ) 式中zc元机一一无机物的比热容，MJ/(t.C); m:Jf.lIL一一蒸煮液中元机物的用量，t;m水一一蒸煮液中水的用量，t;t4 一一送入药液的温度，.C。4. 1.5 加入冷却水带人的热量Qs按式(5)计算:2 Qs =C黑.ms (ts - to) 式中:C周一一黑液的比热容，MJ/(t.C); m一一加入黑液的用量，t;ts一一加入黑液的温度，.C。4. 1. 6 蒸煮的化学反应热Qs按式(6)计算:Qs =1. 2% Q, 式

7、中:Q，一一原料的燃烧热，MJ/t。4.2 输出热量4.2. 1 排渣(浆料)带出的热量Q7按式(7)计算:GB/T 27720-2011 ( 5 ) . ( 6 ) Q7=(C水m7水十C纤m7纤) (t7 - to) ( 7 ) 式中:m7纤绝干纤维(渣)的量，t;m7水一一纤维(渣)中含水的量，t; t7 一一浆料(渣)的温度，.C。4.2.2 喷放锅放汽(闪蒸汽)带出的热量Qs按式(8)计算:Qs =Gs (/ - io) 式中zGs-一一喷放浆料时放出饱和蒸汽(闪蒸汽)的量，t;i-一一喷放的饱和蒸汽(闪蒸汽)的热熔值，MJ/t;4一一o.C水的热熔值，i=0 MJ/to 4.2.3

8、 排出冷凝水(污冷水)带出的热量也按式(9)计算:Qg =C水mg (t9 -tO) 式中zm9一一冷凝水(温水、污冷水的质量，t;t9 冷凝水(温水、污冷水)的温度，.C。4.2.4 排出的废气带出的热量QI0按式(10)计算:QIO =C气.mlO (tlO -tO) 式中zc气废气的比热容，MJ/(t.C); ml0-一一排出废气的用量，t;tlO一一排出废气的温度，.C。4.2.5 散热损失的热量Ql1按式(11)计算z式中zQ入一一输入的热量，MJ;Q出输出的热量，MJ.Ql1 =Q人-Q出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(12)，即:. (

9、8 ) ( 9 ) . ( 10 ) .( 11 ) P=. K . Pi =t. (K1 P1 +K2 P2 + +Kn Pn) ( 12 ) GB/T 27720-2011 式中:一-参差系数，一般取t=o.8O. 9; Ki一一用电设备的需要系数;Pi一一用电设备的装机容量，kWo5 卡米尔连续蒸煮系统有关效率的计算5. 1 卡米尔连续蒸煮系统生产1t浆所需热能Q(GJ/t浆)和蒸汽量M(t/t浆)按式(13)、式(14)计算:Q=Qz . ( 13 ) M=m2(附蒸汽参数). . . . .( 14 ) 5.2 卡米尔连续蒸煮系统生产1t浆所消耗的电能(kW.h/t浆)按式(15)计

10、算:=22.5P/G 式中zP 全系统的用电负荷，kW.h; 22. 5 每天工作的时间，h;G 卡米尔连续蒸煮系统的浆产量，t/d。5.3 卡米尔连续蒸煮系统热效率可按式(16)计算:币二(Q供给-Q损失)/Q供给x100% 式中:Q供给一一提供给系统的热量，M;Q损失一一系统损失的热量，MJ0 提供给系统的热量Q供给按式(17)计算:.(15) . ( 16 ) Q供给二Ql十Q2+Q3 +Q4 +Q5 +Q6 ( 17 ) 式中zQl 纤维原料带人的热量，MJ;Q2 通入的过热蒸汽带人的热量，MJ;Q3一一加入的洗澡水带入的热量，MJ;Q4一一加入蒸煮药液带人的热量，MJ;Q一一加入黑液

11、带入的热量，MJ;Q 蒸煮反应热的热量，MJo系统损失的热量Q损失按式(18)计算=Q损失=Q7 + Q8 + Qg + QlO + Qn 式中:Q7一一排渣带出的热量，MJ;Q8一一喷放锅放汽带出的热量，MJ;G一一排出污冷水带出的热量，MJ;QlO 排出的废气带出的热量，MJ;Qn一一散热损失的热量，MJ。5.4 卡米尔连续蒸煮系统的能量效率可能按式(19)计算:. ( 18 ) 平能=(Q供给+Q电-Q损失)/(Q供给+Q电)x 100% . ( 19 ) 式中zQ电一-提供给系统的电能，MJo注:卡米尔连续蒸煮系统能量平衡及能量效率的具体计算实例参见附录A.4 GB/T 27720-2

12、011 6 能量平衡表卡米尔连续蒸煮系统能量平衡表见表10表1卡米尔连续蒸煮系统能量平衡表输入能量输出能量序号数量数量项目项目MJ MJ 1 纤维原料带入的热量Ql2 过热蒸汽带人的热量Q23 洗涤液、冷却水、污热水等带入的热量Q4 加入药液带入的热量也5 加入黑液带人的热量Qs6 蒸煮的化学反应热也7 排渣带出的热量Q，8 喷放饱和蒸汽带出的热量Q89 排出冷凝水带出的热量Q910 排出的废气带出的热量QlO11 排出的热水带出的热量Ql112 排出的黑液带出的热量Q1213 排出的浆料带出的热量Q1314 散热损失的热量Q14合计合计7 能量流向图按照GB/T27736-2011中5.3.

13、5的要求绘制卡米尔连续蒸煮系统能量平衡流向图。5 GB/T 27720-20门附录A(资料性附录)卡米尔连续蒸煮系统能量平衡及能量效率计算实例A.1 能量平衡有关数据(以生产1t绝干浆为基准)A. 1. 1 水的比热容4.187MJ/(t OC)，纤维(木片)的比热容1.423 MJ/(t OC)。无机物的比热容1. 13 MJ/(t C)，黑液的比热容3.108MJ/(t C)。A. 1.2 木片仓:生产1吨化学浆用绝干木片2.22t，木片温度25oC，干度60%;蒸煮得率45%;木片仓产生的废汽量为0.02t，温度90oC;低压喂料器送来的废汽量为0.07t，废汽温度120oC;送出木片的

14、温度为99oC; 1 #闪蒸罐送入闪蒸汽的温度105oC。A. 1. 3 低压喂料器、溜槽、高压喂料器z白液通入量为3.14t，浓度28%，温度95C;低压喂料器通入低压过热蒸汽的量为0.32t , 173 oC ,0. 5 MPa;由蒸煮器回送的黑液量为10t，温度120oC;溜槽排汽量为0.13t，温度115oC;溜槽排渣量为0.02t(绝干)，浓度5%，温度120oC;送出木片的温度为112oC。A. 1.4 排汽冷却器、初冷凝器:排放的废汽量为0.035t，温度18oC;排放废水量为0.15t，温度50oC; 加入的冷却水温度25C ，排出污热水的温度75C;散热损失的热量为输入热量的

15、5%。A. 1. 5 蒸煮循环加热器:蒸煮器送来的黑液量为12t，温度140oC;通入的自液量为1.47 t;通入的洗涤液量为0.97t，温度80oC;加热后送回到蒸煮器的黑液量为14.44t，温度160oC;通入的中压过热蒸汽的量为227oC ,1. 0 MPa。A. 1.6 洗涤循环加热器:蒸煮器送来的黑液量为4.5t，温度140oC;通入的白液量为0.56t;加热后送回到蒸煮器的黑液量为5.03t，温度160oC;通入的中压过热蒸汽的量为227oC ,1. 0 MPa。A. 1.7 蒸煮器:滤液加入量为6.25t，温度85oC;通人白液量为1.06 t;送去1#闪蒸罐的黑液量为8.4t

16、, 温度160oC;送出浆料的温度880C。阔叶木燃烧热为19000 MJ/to A. 1.8 扩散洗涤器、喷放锅:由筛选滤液槽送来的稀释液的量为11.53 t，温度80oC;洗涤液为4.09t , 温度80oC;送出浆料的浓度为6%，温度86oC;喷放放汽量为0.01t，温度86oC; A. 1.9 闪蒸罐:送去低压喂料器的闪蒸蒸汽量为0.4t，温度130oC;1#闪蒸罐排入排气冷却器的蒸汽量为0.014t，温度130oC;2 #闪蒸罐排入排气冷却器的蒸汽量为0.02t，温度105oC。A. 1. 10 黑液冷却器、纤维分离器:送碱回收的黑液量为7.67t，温度78.5 C。冷却水的温度25

17、C ，热水的温度75oC。A. 1. 11 气体比热容:115 oC、120oC废汽的比热容1.024MJ/(t. C );90 oC废汽的比热容1.021 MJ/ (t. OC) ;18 oC废汽的比热容1.013 MJ/(t OC)。喷放的蒸汽的热熔值(86OC)为2292.86 MJ/t。A. 1. 12 饱和蒸汽的热焰值:105 oC的饱和蒸汽热熔值为2685.1MJ/t;130 C的饱和蒸汽热熔值为2723.9 MJ/to A. 1. 13 加热的(低压)过热蒸汽的参数:温度173oC，压力0.5MPa，查0.5MPa饱和蒸汽的汽化热表得:t=1520CY152=2110.8如叮/t

18、，C汽=1.987 M/(t OC)。加热的(中压过热蒸汽的参数:温度227oC , 压力1.0 MPa，查1.0 MPa饱和蒸汽的汽化热表得:t=179C Y180=2 023.1 MJ/t，C汽二1.987 MJ/ (t.oC)。A. 1. 14 卡米尔连续蒸煮系统电器设备的需要系数(K)和装机容量(P)见表A.1。A.2 能量平衡方框圄卡米尔连续蒸煮系统能量平衡方框图见图A.10 6 GB/T 27720-2011 Q1.5 Q1.3 I 排汽冷却器Q3.3 初冷凝器细沫分离器Q3. Q1.2 Ql. Q2.S Q3.2 Q3.6 低压喂料器Q2.1 Q2.3 溜槽Q2.2 高压喂料器Q

19、2.6 Q2. Q2.7 Q2.S Q.2 Q.3 Q6. 1 蒸煮液加热器QuQ.4 QS.2 1 #冈蒸罐6.3 QS.l 洗i$饵材、加热器t -QS. QS.3 . Q9.2 Q6.4 Q 7.1 图A.1卡米尔蒸煮系统能量平衡方框图7 GB/T 27720-2011 8 图中符号说明:Q1. 1 木片带人的热量;Q1. 2 低压喂料器通人的废汽带人的热量FQ1.3一一木片仓排放的废汽带出的热量;Q1.4 送到低压喂料器的木片带出的热量;Q1.S一一-111闪蒸罐通入的闪蒸汽带人的热量;Q2.1一通入的低压蒸汽带人的热量;Q2.2-211闪蒸罐通人的闪蒸汽带人的热量;Q2.3-一-加入

20、的白液带入的热量;Q2.4一一蒸煮器的顶部循环黑液带人的热量FQ2.S 溜槽排汽带走的热量;Q2.6 溜槽、高压喂料器排渣带出的热量;Q2.7一一高压喂料器送人蒸煮器的木片带出的热量;Q2.8一一低压喂料器、溜槽、高压喂料器散热损失的热量;Q3.1一一闪蒸罐闪蒸出的饱和蒸汽带入的热量;Q3.2一一排气冷却器散热损失的热量;Q3.3一一一排气冷却器排放废气带出的热量;Q3.4-一一初冷凝器排放废水带出的热量;Q3.S一一加入的冷却水带入的热量;Q3.6一排放出的热水带走的热量;Q4.1一一从蒸煮器来的黑液到蒸煮循环加热器带人的热量;Q4.2一一蒸煮循环加热器中加入的白液带人的热量;Q4.3 蒸煮

21、循环加热器中加入的洗涤液带入的热量;Q4.4 加热后的黑液送去蒸煮器带出的热量;Q4.S 通入的中压过热蒸汽带人的热量;QS.l一一从蒸煮器出来的黑液带入的热量;QS.2一一洗涤循环加热器中加入的自液带入的热量;QS.3一一加热后的黑液送去蒸煮器带出的热量;QS.4 通人的中压过热蒸汽带人的热量;Q6.1 送进蒸煮器的滤液带人的热量;Q6.2 送进蒸煮器的白液带人的热量;Q6.3一一送去111闪蒸罐的黑液带走的热量;Q6.4 送去扩散洗涤器、喷放锅的浆料带出的热量;Q6.S一一蒸煮时锅内木片放热产生的热量;Q6.6 蒸煮锅散热损失的热量FQ7.1一一扩散洗涤器中加入的洗涤液带人的热量;Q7.2

22、一一由筛选滤液槽来的稀释滤液带人的热量;Q7.3一一送去除节机的浆料带走的热量;Q7.4 喷放锅放汽带出的热量;Q7.5-一散热损失的热量;Q8.1-送去黑液冷却器的黑液带出的热量FQ9.1 送碱回收工段的黑液带出的热量;Q9.2一一用于冷却黑液的冷水带人的热量; GB/T 27720-2011 Q9.3 排出的热水带走的热量。图中符号的单位为MLA.3 能量平衡计算(以生产1t绝干浆为基准，基准温度为oC) A.3.1 木片仓能量平衡计算A. 3. 1. 1 木片带入的热量Q1.1Ql.lo =c纤m 1. 10 (t1. 10 - to) =1. 423X2. 22X (25一0)=78.

23、 98(MJ) m l.lb =ml.l0/60 % -ml.lo =2.22 -;.- 60 % - 2.22 = 1. 48( t) Q1.1b二C水m l.lb (tl.lb - to) =4.187X1.48X(25一0)=154. 92(MJ) Ql.l =Ql.l0+Q1. 1b=78. 98+154. 92=233. 90(MJ) A. 3.1.2 低压喂料器通人的废汽带人的热量Q1.Q1. 2 = c120 m 1. 2 (t1. 2 - to ) =1. 024XO. 07X (120一0)=8. 60(MJ) A. 3. 1. 3 排放的废汽带出的热量Q1.3Q 1. 3

24、=c90 m 1. 3 (t1. 3 -to) = 1. 021 X 0.02 X (90一0)= 1. 84(MJ) A. 3. 1. 4 送到低压喂料器的木片带出的热量Q1.4Q1.4a=C纤m 1. 40 (t1. 40 -to) =1. 423X2. 22X (99一0)=312. 75(MJ) m1.4b=m1.1b+m1.2十m1.5-m1.3 = 1. 48 +0. 07 +m1.5一0.02=1.53+m1.5 Q1.4b=C水.m 1. 4b. (t1. 4b-t O) =4.187X (1. 53十m1.5)X (99一0)=634.20+414.513 m 1.5 Q1.

25、4 =Q1.4o +Q1.4b二312.75+634.20+414.513m 1.5 =946.95+414.513 m 1.5 A. 3. 1. 5 木片仓中通人的闪蒸汽带入的热量Q1.5Q1.5 = (Q1.3 + Q1.4 )一(Q1.1十Q1.2) = (1. 84+946. 95十414.513m1.5)一(233.90+8.60)=706.29+414.513m 1.5 m 1. 5 =Q1. 5/(i105 -io ) =(706.29+414.513 m 1.5 )-;.-(2 685.10一0)二706.29-;-(2 685.10-414.513) =0. 31(t) 带入

26、Q1.4= Q1.4o +Q1.4b =946. 95+414. 513XO. 31=1 075. 45(MJ) Q1.5 =706.29+414.513 m 1.5 =706.29+414. 513XO. 31=834. 79(MJ) A.3.2 低压喂料器、溜槽、高压喂料器能量平衡计算A. 3. 2.1 木片带来的热量Q1.4= 1 075.45 (MJ) A. 3. 2. 2 通人的过热蒸汽带入的热量Q2.1A. 3. 2. 2. 1 过热蒸汽的焰(173c ,0. 5 MPa低压过热蒸汽)i173 =C汽(t173-tI52)+1旧+C水(t152 -to) =1. 987X (173

27、-152)+2 110. 8+4. 187X (152一0)=2788.95(MJ/t)A.3.2.2.2 过热蒸汽带入的热量Q2.1Q2.1 =m2.1 i173 = o. 32 X 2 788. 95 = 892. 46 (MJ) 9 -二GB/T 27720-2011 A.3.2.3 通入的闪蒸汽带入的热量Q2.2Q2.2 =m2.2 (i130一句)=0. 4X (2 723.9一0)=1089. 56(MJ) A.3.2.4 白液带人的热量Q2.3A. 3. 2. 4. 1 元机物带人的热量Q2.3.药液中无机物的量m2.3元机=3.14X28%=0.88(t)Q2. 3. = c2

28、. 3. m2.3元机(t2.3 - tO) =1.13XO.88X(95一0)=94.47(t)A.3.2.4.2 药液中水带入的热量Q2.3bm2.3b=3.14一0.88=2.26(t)Q2.3b=C水.m2.3b (t2. 3b - to ) =4.187 X 2.26 X (95一0)=898.95(t)Q2.3 =Q2.3.+Q2.3b=94. 47+898. 95=993. 42(MJ) A.3.2.5 从蒸煮器循环来的黑液带入的热量Q2.4Q2.4=C2.4 m2.4 (t2.4-tO) =3.108X10X(120一0)=3 729. 60(MJ) A.3.2.6 低压喂料器

29、排入木片仓的废汽带走的热量Q1.2=8. 60(M) A. 3.2.7 溜槽排汽带走的热量Q2.SQ2.S =CllS m2.S (t2.S -to) =1. 024XO.13X (115一0)= 15. 31(MJ) A. 3. 2. 8 溜槽、高压喂料器排渣带走的热量Q2.Q2.6. =C纤.m2.6. (t2. 6 - to ) =1. 423XO. 02X (120一0)=3. 42(MJ) m2.6b=0.025-;-.5%一0.02=0.38(t)Q2.6b=C水.m2.6b (t2. 6 - to ) =1. 423XO. 38X (120一0)=190.93(MJ) Q2.6

30、=Q2.6.十Q2.6b=3.42十190.93=194. 35(MJ) A.3.2.9 高压喂料器送入蒸煮器木片的热量Q2.Q2.7.=C纤.m2.7a.(t川a-to) =1. 423X (2. 22一0.02)X (112一0)=350. 63(MJ) m2. 7b = (m1.4b +m2.1 +m2.3b +m2.4 +m2.2)一(m1.2+m2.S十m2.6b)= (1. 84+0. 32+2. 26十四十O.的一(0.07+0.13+0.38)=14. 24(t) Q2.7b =C水.m2.7b (t2. 7b - to ) =4.187 X 14.24 X (112一0)=6

31、 677. 76(MJ) Q2.7 =Q2.7.十Q2.7b二350.63十6676.76=7 028. 39(MJ) A.3.2.10 其他散热损失Q2.SQ2.S = (Ql.4 +Q2.1 +Q2.2 +Q2.3 +Q2.4)一(Q1.2+Q2.S十Q2.6+Q2.7) = (1 075.45+892.46十1089. 56十993.43+3729.60)一(8.60+15.32+194.35十7028.39) =533. 84(MJ) A. 3. 3 排汽冷却器、初冷凝器能量平衡计算A. 3. 3.1 木片仓排放废汽带入的热量Q1.3= 1. 84(MJ) A.3.3.2 溜槽排放废汽

32、带入的热量Q2.S= 15. 31(MJ) 10 GB/T 27720-2011 A.3.3.3 闪蒸罐闪蒸出的饱和蒸汽带入的热量Q3.1(1) 1样闪蒸罐Q3.1a=m3.la (i130一句)=0.014X2 723. 9=38. 13(MJ) (2)俨闪蒸罐Q3.1b=m3.1b.(i105-io)=0.02X2 685.10=53. 70(M) Q3.l =Q3.1a+Q3.1b=38.13+53. 70=91. 83(MJ) A.3.3.4 散热损失的热量Q3.ZQ3.2 = 5 % (Q1.3 + Q2.5 + Q3.l ) =5% X (1.84+ 15.31十91.83) =5

33、. 45(MJ) A.3.3.5 送去处理的废气带出的热量Q3.3Q3.3 = C18 m3.3 (t3.3 - to) = 1. 013 X 0.035 X (18一0)二0.64(M)A.3.3.6 排废水带出的热量Q3.4Q3.4=C水m3.4 (t3.4 -to) =4.187XO.15X (50一0)=31. 40(M) A. 3. 3. 7 加入冷却水带人的热量Q3.5，排出的热水带走的热量Q3.6Q3.5=C水m3.5 (t3.5-to)=4.187Xm3.5X(25一0)= 104.68 m 3.5 Q3.6=C水m 3.5 (t3.6 -to) =4. 187Xm3.5X(7

34、5一0)=314.03m 3.5 且Q川+Qz.s十Q3.l+Q3.5 =Q3.2十Q3.3+Q3.4 +Q3.6 1.84+15.31+91.83十104.68m 3.5 = 5.45十0.64+31.40+314. 03 m 3.5 解得m 3.5 =0.341 5(t) Q3.5 = 104.68 X 0.341 5 = 35. 75 (MJ) Q3.6 = 314.04 X 0.341 5 = 107. 24(MJ) A.3.4 蒸煮循环加热器能量平衡计算A. 3. 4.1 从蒸煮器来的黑液带人的热量Q4.1Q4.1=C黑m 4.1 (t4.1-to)=3.108X12X(140一0)

35、=5 22 1. 44(MJ) A. 3. 4. 2 白液带入的热量Q4.ZA. 3. 4. 2. 1 药液中元机物量m4.2无机=28%X 1. 47二0.4116(t) 无机物带入热量Q4.Za=C元机m4.Z无机(tu-to)=1. 13XO.411 6X(95一0)=44. 19(MJ) A.3.4.2.2 药液中的水量m4.Zb二1.47一0.4116=1. 058 4(t) 水带入热量Q4.Zb=C水.mUb. (tub-to)=4.187X 1. 058 4X(95一0)=420. 99(MJ) Q4.Z =Q4.2a十Q4.zb=44.19十420.99=465. 18(MJ)

36、 A.3.4.3 洗涤液带入热量Q4.3Q4.3=C水.m4.3 (t4.3 - to )二4.187XO.97X(80一0)= 324. 91(MJ) A. 3. 4.4 送入蒸煮器黑液带走的热量Q4.4Q4.4=C黑m4.4 (t4.4 -to)二3.108X 14. 44X (160一0)=7 180. 72(MJ) A.3.4.5 通入的过热蒸汽带人的热量Q4.5A. 3. 4. 5.1 中压过热蒸汽(227.C , 1 MPa)的热熔值叫=C汽(t227 -t179)十179+C水(t179 -to) =1. 987X (227-179)+2 023. 10+4. 187X (179

37、一0)=2 867. 95(M/t) A. 3. 4. 5. 2 通人的过热蒸汽带入的热量Q4.5Q4.5 =Q4.4一(Q4.1+Qu十Q4.3)=7 180.72-5 22 1. 44-465.18-324.91=1 169. 19(MJ) A. 3. 4. 5. 3 m 4.5 =Q4.5/叫=1169.19-;-2 867.95=0. 41(t) 11 GB/T 27720-2011 A.3.5 洗涤循环加热器能量平衡计算A. 3. 5.1 从蒸煮器来的黑液带人的热量QS.1QS.1=C黑.mS.1 (ts.1-to)=3.108X4. 5X (140一0)=1 958. 04(MJ)

38、 A. 3. 5. 2 白液带人的热量QS.2A. 3. 5. 2. 1 元机物带人的热量QS.2a药液中无机物量m4.2元机=28%XO. 56=0.156 8(t) QS.2a =c元机m4.2元机.(t4.2a一to)=1.13XO.1568X(95一0)= 16.83 (MJ) A. 3. 5. 2. 2 白液中的水带人的热量QS.2b药液中水量mUb=0.56一0.1568=0.403 2(t) QS.2b=C水.mUb (tUb -to) =4.187 X 0.403 2 X (95一0)= 160.38 (MJ) QS.2 =Q5.2a +QS.2b = 16.83+ 160.3

39、8= 177. 21(MJ) A. 3.5. 3 送入蒸煮器黑液带走的热量QS.3QS.3 =C黑.mS.3.(t5.3-to)=3.108X5.03X(160一0)=2 50 1. 32(MJ) A.3.5.4 中压过热蒸汽带人的热量QS.4Q5.4 =Q5.3 -QS.1 -Q5.2 =2 50 1. 32-1 958.04-177.21 =366. 07(MJ) m 5.4 =366. 07-;.-2867. 95=0. 13(t) A.3.6 蒸煮器能量平衡计算A. 3. 6.1 由高压喂料器带人的热量Q2.7=7 028. 39(MJ) A. 3.6. 2 滤液带入的热量QS.1QS

40、.1=C黑.mS.1 (tS.1-tO)二3.108 X 6.25 X (85一0)=1 65 1. 13(MJ) A.3.6.3 蒸煮加热器带人的热量Q4.4=7 180. 72(MJ) A.3.6.4 洗涤加热器带入的热量QS.3=2 510. 32(MJ) A.3.6.5 白液带人的热量QS.2A. 3. 6. 5. 1 药液中元机物量mS.2元机=28%X 1. 06=0. 296 8(t) 无机物带入的热量QS.2a=C无机.mS.2元机.(t5.2a-tO) =1. 13XO.3X(95一0)二31.86(MJ) A.3.6.5.2 白液中的水带人的热量药液中的水量mS.2b=1.

41、06一0.2968=0.763 2(t) QS.2b=C水.mS.2b (ts.2b-to)=4.187XO. 763 2X (95一0)=303.57(MJ) Q5.2 =Q6.2a+QS.2b=31. 86+303. 57=335. 25(MJ) A.3.6.6 送入高压喂料器的热量Q2.4=3 729. 60(MJ) A. 3.6.7 送人俨闪蒸罐的黑液带走的热量QS.3QS.3=C黑.mS.3. (ts.3-to)=3.108X8.4X(160一0)=4 177. 15(MJ) A.3.6.8 送人蒸煮加热器带走的热量也.1=5221.44(MJ)A.3.6.9 送入洗涤加热器带走的热

42、量Qs.1=1958.04(MJ)A.3.6.10 送入扩散洗涤器带走的热量QS.4QS.4a =C纤.mS.4a. (ts.4-to)=1.423X1X(88一0)=125. 22(MJ) mS. 4b = (m2. 7b +m4. 4 +mS. 3 +m1 +mS.2b)一(m2.4+m4. 1 +mS.1十mS.3)二(14.24+14.44+5.03+6.25+0.763 2)一(10+12+4.5+8.的=5.8232 QS.4b =C水.mS.4b (t6.4 -to) =4.187 X 5.823 2 X (88一0)=2 145. 59(MJ) Q6.4 =Q6.4a +QS.

43、4b = 125.22+2 145.59=2 270. 81(MJ) A. 3. 6. 11 蒸煮时锅内木片放热反应热Q6.S12 GB/T 27720-2011 取碱法蒸煮的化学反应热等于木材燃烧的1.2%，阔叶木燃烧热为19000 MJ/t Q6.5 = 1. 2% X 2.2 X 19 000= 50 1. 60(MJ) .3.6.12 其他散热损失Q6.6Q6.6 = (Q2.7十Q6.1+Q4.4 +QS.3 +Q6.2 +Q6.S) - (Q2.4 +Q6.3 +Q4.1 +QS.l +Q6.4) = (7 028.39+ 1 65 1. l3+7 180.72+2 50 1. 3

44、2+335. 25十501.60)一(3 729.60+4 177.15十5221.44十1958.04+2270.81)=1841. 37(MJ) .3.7 扩散洗海器、喷放锅能量平衡计算. 3. 7.1 由蒸煮器来的热量Q6.4=2270. 81(MJ) . 3. 7.2 洗涤液带入的热量Q7.1Q7.1 =c水.m 7.1 (t7.1 -to)=4.187X4. 09X (80-0)=1 369. 99(MJ) .3.7.3 稀释液带入的热量Q7.2Q7.2 =c水mu. (t7.2 -to) =4. 187X11. 53X (80一0)=3 862. 09(MJ) . 3. 7. 4

45、稀黑液送人蒸煮器的热量也1=1 65 1.l3(MJ) . 3. 7. 5 送入除节机的热量Q7.3Q7.3a=C纤m 7.3a (t1.3 -to) = 1. 423 X 1 X (86一0)= 122.38 CMJ) m 7.3b=1-;.-6%-1=15.67(t) Q7.3b=C水m7.3b (t7.3 -to)二4.187 X 15.67 X (86-0)二5642. 48(M) Q7.3 =Q7.3a十Q7.3b=122.38十5642.48=5764.86(MJ).3.7.6 喷放蒸汽带出的热量Q7.4喷放蒸汽带出的热量Q7.4二m7.4(i86-io)=0.010X(2 29Z

46、.86-0)=22.93(MJ) . 3. 7. 7 其他散热损失Q7.SQ7.5 = (Q6+Q7.1 +Qu)一(Q6.1+Q7.3十Qu)= (2 270.81 + 1 369.四十3862.09) - (1 65 1. 13+5 76 1. 86+22. 93)二63.97(MJ) . 3. 8 1 #、2非闪蒸罐能量平衡计算. 3. 8.1 蒸煮器送来的黑液带入的热量Q6.3=4 177. 15(MJ) . 3. 8. 2 闪蒸出的蒸汽送入高压喂料器带走的热量Q2.2=1 089. 56(MJ) .3.8.3 闪蒸出的蒸汽送入木片仓带走的热量Q1.5=834. 79(MJ) . 3.

47、 8. 4 闪蒸出的蒸汽送入排汽冷却器带走的热量Q3.1=91. 83CMJ) . 3. 8.5 送入黑液冷却器的黑液带出的热量Q8.1Q8.1 =Q6.3 -Q2.2 -Q1.5 -Q3.1 =4 177.15-1 089.56-834.79-91. 83=2 160. 97(MJ) .3.9 黑液冷却器、纤维分离器能量平衡计算. 3. 9.1 由闪蒸罐送来的黑液带入的热量Q8.1=2 160. 97(MJ) .3.9.2 送碱回收工段的黑液带出的热量Q9.1Q9.1=C黯m9.1(t9.1-to)=3.108X7.67X(78.5一0)= 1 87 1. 31 (MJ) . 3. 9. 3

48、 加入用于冷却黑液的冷水带入的热量Q9.2Q9.2=C在m9.2(t9.2 -to) =4. 187Xm9.2X(25一0)= 104. 68m9.2 排出的热水带出的热量也JQ9.3=C水m 9.2 (t9.3 - to) = 4. 187 X m 9.2 X (75-0) = 314. 03m9.2 Q8.1 +Q9.2 =Q9.1 +Q9.3 2 160.97 + 104. 68m9.2 = 1 87 1. 31 +314. 03m9.2 13 GB/T 27720-2011 解得m 9.2=1. 383 6(t) 加入用于冷却黑液的冷水带入的热量Q9.2=104.68X 1. 383 6=144. 84(MJ) 排出的热水带出的热量Q9.3=314.03 X 1. 383 6 =434. 49(MJ) A. 3.10 各部消耗电能计算按式(12)计算出各用电设备的用电负荷，见表A.l(计算中取O.8日。表A.1卡米尔连续蒸煮系统电器设备的需要系数(K)、装