GB/T 27705-2011 BCTMP系统能量平衡及能量效率计算方法

ICS

85—010

Y30

a亘

中华人民共和国国家标准

27705--2011

GB／T

BCTMP系统能量平衡及

能量效率计算方法

Calculationmethodofenergyequilibrium

andinBCTMP

energyefficiencysystem

201

1-12-30发布

丰瞀鳃紫瓣訾矬瞥霎发布中国国家标准化管理委员会Ⅸ1”

11

GB／T27705--20

刖吾

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、广州造纸股份有限公司。

本标准主要起草人：刘秉钺、陈曦、张扬、黎的非。

27705--2011

GB／T

BCTMP系统能量平衡及

能量效率计算方法

1范围

本标准规定了漂白化学热磨机械浆(以下称为BCTMP)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BCTMP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。凡是注目期的引用文件，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

3．1BCTMP系统能量平衡方框图见图1。

旦6QT

凸

凸

gl凸口3

图1BCTMP系统能量平衡方框图

3．2体系边界：从木片进入BCTMP车间开始，至制成漂白浆后送去抄纸工段为止。

3．3图1中符号说明：

Q，——纤维原料(浆料)带入的热量；

Q2——送人过热蒸汽带人的热量；

Q3——清水带入的热量；

Q一加入药品带人的热量；

Q5——磨浆产生的热量；

Q6——浆料带出的热量；

Q，——排水带走的热量；

GB／T27705--2011

Q。——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绝千浆为基准)

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：

……(1)

QI一(C柬·mt米+C奸·m1纤)·(￡1一如)

式中：

C*——纤维原料(浆料)的比热容，MJ／(t·℃)；

cm——水的比热容，MJ／(t·℃)；

m，#——绝干纤维的量，t；

m。^——纤维中含水的量，t；

t，——纤维原料(浆料)的温度，℃；

t。——基准温度，0℃。

4．1．2送入过热蒸汽带人的热量Q2按式(2)计算：

(2)

式中：

c^一一通人过热蒸汽的比热容，MJ／(t·℃)；

t；——通入过热蒸汽的温度，℃；

t“——通人过热蒸汽在相应压力下的饱和温度，℃；

t。——通入过热蒸汽在相应压力下的最终下降的温度，℃；

m。——通入的过热蒸汽的量，t；

h——通人过热蒸汽在相应压力下的汽化显热，MJ／t。

4．1．3洗涤水、稀释水、清水带入的热量Q3按式(3)计算：

Q3一C未·m3女·(屯一t。)

式中：

m3柬——送人水的量，t；

t。一送人水的温度，℃。

4．1．4加入药品带人的热量Q；按式(4)计算(药品自身的热值忽略不计)：

Q4一C^·m4·(“一to)

式中：

m。——药剂的用量，‘；

t。——药剂送人的温度，℃。

4．1．5磨浆产生的热量Q5按式(5)计算：

Q5一D。／G．

式中：

D。——盘磨机每小时转换的热能，kW·h；

G，盘磨机的工作能力，t／h。

4．2输出热量

4．2．1浆料带出的热量Q6按式(6)计算：

2

27705--2011

GB／T

…………(6)

Q6一((、永·m6水+C扦·m6圩)·(￡6～to)

式中：

ms#——绝干纤维的量，t；

m。女——纤维中含水的量，‘；

ts——浆料的温度，℃。

4．2．2排水带走的热量Q，按式(7)计算：

Q7一C^·m7·(￡7一to)

式中：

m7——排水的量，t；

tr——排水的温度，℃。

4．2．3散热损失的热量Q8按式(8)或式(9)计算：

Q8一A·Q^…………(8)

或Qs—Q凡一Q日…………(9)

式中：

A——散热损失的热量所占的百分比；

Q^——输入的热量，MJ；

Qm——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(10)，即：

P一∑妒·K。·P。=扣·(K。·P。+Kz·P。+…+K。

式中：

≯——参差系数，一般取≯；0．8～0．9；

Kr用电设备的需要系数；

Pi一用电设备的装机容量，kw。

5BCTMP系统有关效率的计算

5．1BCTMP系统生产1

计算：

Q—Qz…………(11)

M=mz(附蒸汽参数)…………(12)

5．2BCTMP系统生产1t浆所消耗的电能p(kW·h／t浆)按式(13)计算：

P一22．5·P／G…………(13)

式中：

P——全系统的用电负荷，kW；

22．5——每天工作的时间，h；

G——BcTMP系统的浆产量，t／d。

注：BCTMP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

BCTMP系统能量平衡表见表1。

11

GB／T27705--20

表1BCTMP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

MJMJ

1纤维原料(浆料)带人的热量Q，

2送人过热蒸汽带入的热量Q2

3清水带人的热量G

4加入药品带人的热量Q

5磨浆产生的热量Q5

6浆料带出的热量Q。

7排水带走的热量Q

8散热损失的热量G

合计合计

7能量流向图

27736

按照GB／T2011中5．3．5的要求绘制BCTMP系统能量平衡流向图。

4

1

27705--201

GB／T

附录A

(资料性附录)

BCTMP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

A．1．1水的比热容4．187

MJ／(t·℃)，纤维(木片)的比热容1．47MJ／(t·℃)，蒸汽的比热容为

1．926MJ／(t·℃)。

t

A．1．2生产1BCTMP用绝于木片1．14

t，木片温度25℃，干度70％；日产浆量150t／a。

A．1．3加热的低压过热蒸汽的参数：压力0．25MPa，温度180℃，查0．25MPa饱和蒸汽表，得：f一

130℃，130℃的汽化热孔。为2185．4t。

MJ／t。漂白时蒸汽用量为0．1

A．1．4木片洗涤仓：洗涤损失原料的比例为5％，洗涤后送出木片的干度为45％，温度95℃；洗涤木

片的用水量为3．5t，水温85℃；排出的洗涤水的温度为75℃。

A．1．5木片洗涤水池：送去废水处理车间的废水量为8．3t，温度85℃；由多盘滤液槽送来的滤液温度

为60℃。

九1．6木片反应仓：加入的药液量为0．6％，药液浓度为8．8％，药液温度为25℃；反应后出浆干度

35％，温度120℃。

A．1．7磨浆机：磨浆浓度为35％，一段出浆温度为130℃，二段出浆温度为98℃；散热损失占磨浆产

热的5％。盘磨机磨浆过程，装机容量的65％转化为热能，1kW“一3．596MJ。

A．1．8中间浆池：出浆干度为4N，温度为77℃劝Ⅱ入的滤液温度为60℃；螺旋压榨排出的滤液温度

为77℃。

A．1．9消潜池：出浆干度为4％，温度为90℃；加入的滤液温度为60℃。

A．1．10筛选、多盘过滤机：过滤后的出浆浓度为30％，温度为70℃；筛渣占绝干纤维量的5％，筛渣

浓度2％，温度为70℃；筛选的出浆浓度为3％，过滤后带出滤液温度为70℃。

度25℃。漂白后出浆温度为80℃；漂白后纤维损失占3％。

A．1．12多盘滤液槽：补加的清水温度为20℃。

A．1．13

BcTMP系统电器设备的需要系数(K)和装机容量(P)见表A．1。

A．2能量平衡方框图

BCTMP系统能量平衡方框图见图A．1。

27705--2011

GB／T

图A．1BCTMP系统能量平衡方框图

图中符号说明：

Q，。——木片带人的热量；

Q。——压榨后的木片带出的热量；

Qs——由洗涤木片水池送来的洗涤水带人的热量；

Q，t——洗涤木片后排水带出的热量；

Q，。——回收蒸汽带人的热量；

GB／T27705--2011

Q2，——送废水处理车间排水带出的热量；

Q2：——由多盘滤液槽送来的滤液带人的热量；

Q。一回收蒸汽带入的热量；

Q3，——加入的药液带入的热量；

Q3。——木片预热后送去磨浆的木片带出的热量

Q。一回收蒸汽带人的热量；

Q。——由一段磨浆产生的回收蒸汽送人的热量

Q5。——磨后浆料带出的热量；

Qs：——盘磨机磨浆产生的热量；

Q。一散热损失的热量；

Q5。——送人中间浆池的回收蒸汽带出的热量；

Q6。——送去螺旋压榨机的浆料带出的热量；

Q。一由筛选系统送来的粗渣带人的热量；

Q。，——由多盘滤液槽送来的滤液带人的热量；

Q6。一散热损失的热量；

Q，。2段盘磨机磨浆产生的热量；

Q7：——磨浆后浆料带走的热量；

o。——散热损失的热量；

Q，。一压榨后排出的水分带出的热量；

Q，。一磨浆产生的回收蒸汽带出的热量；

Q8。一消潜后送出的浆料带出的热量；

Q”——由多盘滤液槽送来的滤液带入的热量}

Q8。一散热损失的热量；

Q9。——压榨后送出的浆料带出的热量；

Q。——由多盘滤液槽送来的滤液带人的热量；

Q。．。——经过多盘过滤机滤出的滤液带出的热量

Q9。——散热损失的热量；

Q。。——通入的低压过热蒸汽带人的热量；

Q，。z——化学药品带人的热量；

Q。。一漂白后的浆料带出的热量；

Q。。——散热损失的热量；

Q。，一补加的清水带人的热量；

Q。，：——散热损失的热量；

图中符号的单位为MJ。

t绝干浆为基准，基准温度为0℃)

A．3能量平衡计算(以生产1

A．3．1木片洗涤仓、木片压榨滤水机能量平衡计算

A．3．1．1木片带人的热量Q。

木片带入的水分mi。^一1．14÷70％一1114=0．49(t)

1--to)

Q1．1一(CI·／tzl1^+C扦·仇11#)(t1

一(4．187×0．49+1．47×1．14)×(25--0)一93．04(MJ)

27705—2011

GB／T

A．3．1．2压榨后木片带出的热量Q，。

压榨后绝干纤维量ml2*=1．14×(1--5％)一1．083(t)

压榨后木片携带的水分m12^一1．083--45％--1．083=1．32(t)

Q12纤)(￡1z一岛)

z一(C承·m12术+C纤·m1

一(4．187×1．32+1．47×1．083)×(95—0)；677．75(MJ)

A．3．1．3由木片洗涤水池送来的水带人的热量Q。

Q13一to)

3一C女·m13·(￡1

一4．187×3．5×(85一O)一1245．63(MJ)

A．3．1．4洗后的洗涤水带出的热量Q“

ml

4术=m11采+m13一m12m=0．49+3．5—1．32=2．67(t)

Q14圩)·(￡14一t。)

4一(C女·m14$+C圩·仇I

A．3．1．5回收蒸汽带人的热量Q“

Q1s一(Q¨+Q。)一(Q¨+Q¨)

一(677．75+844．73)一(93．04+1245．63)=183．81(MJ)

A．3．2木片洗涤水池能量平衡计算

A．3．2．1245．63(MJ)

送去洗木片的洗涤水带出的热量Q。一1

A．3．2．2洗后送回来的洗涤水带入的热量Q。一844．73(MJ)

A．3．2．3送去废水处理车间的水带出的热量Q2，

Q21一(C^·研22^+C鲆·m22*)·(￡22一to)

一(4．187×8．3+1．47×1．14×5％)×(85一O)一2961．05(MJ)

A．3．2．4由多盘滤液槽送来的滤液带人的热量Q：：

m22一m2

1^+m13一ml‘女一8．3+3．5—2．67—9．13(t)

Q22一岛)

2一C女·m22·(￡z

一4．187×