GB/T 27713-2011 非木浆碱回收燃烧系统能量平衡及能量效率计算方法

ICS85-010

Y30SB

中华人民共和国国彖标准

GB/T27713—2011

非木浆碱回收燃烧系统能量

平衡及能量效率计算方

Calculationmethodofenergyequilibriumandenergyefficiencyinalkali

recoverycombustionsystemofnon-woodpulp

2011-12-30发布2012-07-01实施

GB/T27713—2011

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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。

本标准由全国造纸丁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、山东晨鸣纸业集团齐河纸板有限公司。

本标准主要起草人:刘秉钺、张清文、张楠、邱文伦。

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GB/T27713—2011

非木浆碱回收燃烧系统能量

平衡及能量效率计算方

1范围

本标准规定了非木浆碱回收燃烧系统能量平衡及能量效率的计算方。

本标准适用于制浆造纸企业非木浆碱回收黑液燃烧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非木浆碱回收燃烧系统能量平衡方框图见图1。

图1非木浆碱回收燃烧系统能量平衡方框图

3.2体系边界:体系是以入炉浓黑液、外来给水、送入稀白液和送入空气开始至产出蒸汽，排烟和产出

绿液为边界。

3.3图1中符号说明：

Q.、二、三次风带入的热量；

Q蒸汽带入的热量；

Q：；——软化水带入的热量；

Q——黑液固形物的燃烧热；

1

GB/T27713—2011

Q——浓黑液带入的热量；

稀白液带入的热量；

Q——预热空气带出的热量；

Qs——蒸汽冷凝水带出的热量;

Q,——除氧后热水带出的热量;

Qw——碱灰带出的热量；

Qu熔融物带出的热量；

Q】2——生产蒸汽带出的热量；

Q13——锅炉排污带出的热量；

Qu——不完全燃烧损失；

Q15——烟气带出的热量；

Q16绿液带出的热量；

Qu——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绝干浆为基准）

4.1输入热量

4.1.1一、二、三次风带入的热量Qi按式（1）、式（2）、式（3）、式（4）、式（5）、式（6）、式（7）计算:

A实=4理•a(1)

in=A实(2)

7"n=几实•A2(3)

^n2o=人卖•A3(4)

Qi气—(mo+Gp)•A4・C气・(/i—tQ)(5)

Qi水•人4•C水蒸气•(/i—/())(6)

Qi=Q々+Q】水(7)

式中：

A实实际空气量，t；

4理理论空气量，t；

a空气及各部分漏风系数；

in0空气中含（）量，t;

inys空气中含N量，t;

空气中含H20,t;

A,——空气中氧的百分比，％；

A2——空气中氮的百分比，％;

A3空气中水蒸气的百分比，％;

A4——各次风占总风量的比例，％;

C气——干空气的比热,MJ/（t•°C）；

C水蒸气——水蒸气的比热,MJ/（t•°C）；

Qi水水蒸气带入的热量，MJ；

Q气——干空气带入的热量，MJ；

11各次风温度，°C；

心一一基准温度，o°c。

2

GB/T27713—2011

4.1.2蒸汽带入的热量Q按式（8）计算：

Qi=加2•（打‘一iQ（8）

式中：

加2蒸汽量，t；

J——饱和蒸汽的熠值,MJ/t。

叮——基准熔值,MJ/t；若设为0°C,则为0,以下的汀含义相同。

4.1.3软化水带入的热量Q；按式（9）计算：

Q：；=叫•C3•（t3—t：l）（9）

式中：

叫——软化水的进水量，t；

G——水的比热,MJ/（t•°C）；

“——软化水的温度，。C。

4.1.4黑液固形物的燃烧热Q按式（10）计算：

Q4=叫•/?4（10）

式中：

叫——黑液固形物的量，t;

R,——固形物的发热值,MJ/t。

4.1.5浓黑液带入的热量Q按式（11）计算,浓黑液的比热G按式（12）计算:

Qf,=必5*(；5*&5—仏)(11)

G=(0.98—0.52“)X4.187(12)

式中：

皿——浓黑液量,t；

C5——浓黑液的比热,MJ/（t•°C）；

爲——浓黑液的温度，。C；

b——黑液固形物的浓度，％。

4.1.6稀白液带入的热量Q、按式（13）计算：

Q（s=（/"6碱・C碱+加6水.C水）.（仏—％）（13）

式中：

加6碱稀白液的碱量，t；

必6水稀白液的水量，t；

（:碱——碱的比热，MJ/（t•°C）；

（:水——水的比热，MJ/（t•°C）；

爲——稀白液的温度，。C。

4.2输出热量

4.2.1预热空气带出的热量Q按式（14）、式（15）、式（16）计算：

Q［气=（/«0+必N）•人5・（:空.&7—t<>）（14）

Q?水=〃“、（：•人5•C水蒸气•（L—山）（15）

Q/=Qi气+Q7水（16）

式中：

C空——干空气的比热,MJ/（t•°C）；

Q水水蒸气带入的热量，MJ；

Q?气——干空气带入的热量，MJ；

3

GB/T27713—2011

A5、二次风占总风量的比例，％；

心——预热后空气的温度，。C。

4.2.2蒸汽冷凝水带出的热量Q按式(17)计算：

Q«=〃?8•—(/)(17)

式中：

W8蒸汽冷凝水的量，t；

——饱和水的熠值,MJ/t；

/</——基准熔值,MJ/t；若设为0°C,则为0,以下的订含义相同。

4.2.3除氧后热水带出的热量Q按式(18)计算：

Q=(〃?9+m9)*(9•(/9—)(18)

式中：

m.'软化水的进水量，t；

m,"-除氧的蒸汽量,t；

Cs.——水的比热,MJ/(t•°C)。

4.2.4碱灰带出的热量Q。按式(19)、式(20)计算:

=加10*人6(19)

Qio=m|；)•Cio•(Zio—/())(20)

式中：

Wi：；碱灰的量，t；

W10'——黑液固形物的量，1;

Ah——碱灰的量占黑液固形物的百分比，％

C1：J——碱灰的比热,MJ/(t•°C)；

110碱灰的温度，°C。

4.2.5熔融物带出的热量Q.按式(21)计算：

QiI=®I•C11•('11—t()(21)

式中：

m11熔融物的量，t;

Cn——熔融物的比热，MJ/(t・°C);

/N——熔融物的温度，。c。

4.2.6生产蒸汽带出的热量Q2按式(22)计算：

Q12=〃八2*('12—?0)(22)

式中：

加2生产蒸汽的量,t;

七"——饱和蒸汽的熔值,MJ/t。

4.2.7锅炉排污带出的热量Q：<按式(23)计算：

QI3=加13•(t；•0|;—t(J(23)

33

式中：

I锅炉排污量，t；

Cv,——水的比热,MJ/(t•°C)；

⑴；——锅炉排污温度，。C。

4.2.8不完全燃烧损失Qz按式(24)计算：

Qu—Q*A?(24)

式中：

Qj——黑液固形物的燃烧热，MJ

4

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A7——不完全燃烧损失占黑液固形物燃烧热的百分数，％。

4.2.9烟气带出的热量Qs按式（25）、式（26）、式（27）、式（28）、式（29）、式（30）、式（31）、式（32）、

式（33）计算:

加过=人实—A理(25)

加过o=加过•Ai(26)

加黑co?=固形物中的含C量X444-12(27)

加黑匹。'=固形物中的含H量X18^2(28)

加黑匹。='"黑*(1—”)(29)

Q15气=(加过o+加N+必黑CO?).C空.(十15—to)(30)

Q15空水=(加也。+加苗，_加15〃+加黑匹°')°(:水蒸气・('15_心)(31)

Q15黑水=/"黑n2o'•E/15+C水蒸气■(右5—100)](32)

Q15Qn^?.+Q"空水+Q"黑水(33)

式中：

力过—过量空气的量,t;

加过0一过量空气中含（）量，t;

A,一空气中氧的百分比，％;

加15r一直接加热带入的水蒸气量,t;

加15II一吹灰带入的蒸汽量，t;

—黑液中C元素生成的C（）2量，t；

丿刃黑CO?—

加黑匕0—一黑液中H元素生成的H2（）量,t；

〃

加黑匕。——黑液中水分蒸发生成的H2（）量,

77黑—黑液量,t;

b—黑液固形物的浓度，％;

Q15气-干烟气排放的热量，MJ；

Q15空水—空气中H2O排放的热量，MJ；

Q15黑水——黑液中H2O排放的热量，MJ；

八5—烟气的温度，。C；

715—

—100°C水的汽化热，MJ/（t•°C）。

4.2.10绿液带出的热量Qe按式（34）计算:

Q16=(加16碱•CK+加16水•C水)•(/16—5)(34)

式中:

加16碱绿液中的碱量，t；

加16水绿液中的水量，t；

（:碱——碱的比热，MJ/（t・°C）；

（:水——水的比热，MJ/（t•°C）；

仃6绿液的温度，°C。

4.2.11散热损失的热量Q?按式（35）计算:

Q”=Q输人一Q输出(35)

式中：

Q输人系统输入的热量，MJ；

Qiife.'H系统输出的热量，MJ。

4.3用电设备输入电能Q的电能计算（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（36）,即：

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P=2中•K,•P=/・(&•巴+K2•P+•••+K”•P„)(36)

式中：

中参差系数,一般取0=0.8〜0.9；

K,——用电设备的需要系数；

P,——用电设备的装机容量,kWo

5碱回收燃烧系统能量效率计算

5.1有效热量Q方效，单位为MJ,按式(37)计算：