GB/T 27721-2011 磨石磨木浆系统能量平衡及能量效率计算方法

ICS85—010

Y30

香亘

中华人民共和国国家标准

27721—2011

GB／T

磨石磨木浆系统能量平衡及

能量效率计算方法

Calculationmethodofandin

energyequilibriumenergyefficiency

stonewood

groundsystem

201

1-12-30发布

宰瞀徽紫瓣警糌蝥翼发布中国国家标准化管理委员会况19

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1

GB／T27721—201

刖置

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。

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GB／T

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／T

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磨石磨木浆系统能量平衡方框图见图1。

口sQr

岛

吼

口50lo

毡“姥

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：

Q，——原木带人的热量；

Q2——喷水、清水送入的热量；

Q——磨木产生的热量；

Q4——漂剂送入漂白系统的热量；

Q5——通入过热蒸汽带人的热量；

Q6——白水带出的热量；

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GB／T

Q7——浆料带出的热量；

Qe——树皮、木屑、排渣带出的热量；

Q9——备料排水带出的热量#

Q。。——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绝千浆为基准)

4．1输入热量

4．1．’原木带人的热量O。按式(】)计算：

Q1一(C*·m1#+C水·m1木)-(f1一to)

式中：

C#——纤维(原木)的比热容，MJ／(t·℃)；

c^——水的比热容，MJ／(t·℃)；

mⅢ——绝干纤维(原木)的量，t；

，，l，^——纤维中含水的量，‘；

fl——原木温度，℃；

to——基准温度，℃；to一0℃。

4．1．2喷水、清水送人的热量Qz按式(2)计算：

Q2=C^·”镕·(f2一“)

式中：

m2^——送入水的量，t；

tz——送人水的温度，℃。

4．1．3磨木产生的热量Qa按式(3)计算：

Qs=D。／G，

式中：

D。——磨木机每小时转换的热能，kw·h；

G，——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Q。按式(4)计算：

Q4=C盘·m4·(“一岛)

式中：

m4——漂剂的用量，t；

“——漂剂送人的温度，℃。

4．1．5通人过热蒸汽带入的热量Q5按式(5)计算：

……………(5)

Q5兰C^·ms·(￡g一“)+m5·(，一i’)+C术·m5·(“一￡o)

式中：

c^——通人蒸汽的比热容，MJ／(t·℃)；

m。——通人的蒸汽的量，t；

t。——通人的过热蒸汽的温度，℃；

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GB／T

t“——通人过热蒸汽在相应压力下的饱和温度，℃；

，——通人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Q。按式(6)计算：

Q6一C^·m6·(￡6一t。)

式中：

／TLs——带出白水的量，t；

te——带出白水的温度，℃。

4．2．2浆料(木段)带出的热量G按式(7)计算：

Qr一(C木·优7求+C#·m7#)·(￡7

式中：

m，*——带走浆料(木段)的量，t；

聊$——带走浆料(木段)含水的量，t；

tt——带走浆料的温度，℃。

4．2．3散热损失的热量Qs按式(8)计算：

QB—Q^一Qm

式中：

Q^——输人的热量，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(9)，即：

P一∑妒-K，·Pi=妒·(Kl·P1+K2·P2+…+K。

式中：

p——表示参差系数，一般取驴=o．8～o．9；

K，——表示用电设备的需要系数；

P。——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O(GJ／t浆)按式(10)计算：

Q=Q5(附蒸汽参数)………(加)

5．2磨石磨木浆系统生产1

t绝干浆所消耗的电能p(kW·h／t浆)按式(11)计算：

··············…·····…··

n

P=22．5·P／G()

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。

o

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6能量平衡表

磨石磨木浆系统能量平衡见表1。

表1磨石磨术浆系统能量平衡表

输入能量输出能量

序号数量数量

项目项目

M7Mr

1原木、浆料带人的热量Q1

2白水、清水送人的热量Q

3磨木产生的热量口3

4漂剂送人漂白系统的热量Q。

5通入过热蒸汽带人的热量Qs

6白水带出的热量G

7浆料带出的热量岛

8树皮、木屑、排渣带出的热量Q

9备料排水带出的热量G

10散热损失的热量Q1。

合计合计

7能量流向图

按照GB／T

27736--Z011中5．3．5的要求绘制磨石磨木浆系统能量平衡流向图。

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附录A

(资料性附录)

磨石磨木浆系统能量平衡及能量效率计算实例

A．1能量平衡的有关数据

A．1．1浆的得率为95．7％，原木含水40％，原木夏季温度30℃，冬季15℃。

A．1．2水的比热容4．187MJ／(t·℃)，纤维(原木)的比热容1．465MJ／(t·℃)。

A．1．3圆锯的锯屑量为1．2％，剥皮机去除树皮量为1．1％，水抽出物为2％(均是对进入系统的原

木)。

A．1．4滚筒剥皮机的用水量13．60t／t浆，水温30℃，树皮含水40％。

A．1．5筛选净化浆浓0．9％，加入白水量55．6t水／t浆，白水的温度74℃。

t／d。

木机电机的装机容量为630kw，磨木过程70％转化为热能，磨木机的工作能力lo

A．1．7进脱水机的浆浓0．9％，温度79℃；出双网浓缩机的浆浓20％，温度79℃。

A．1．8漂剂用量：Hz0210％，浓度2010％，浓度16

kg／t浆，30℃；NaOH·NazSi03kg／t浆，30℃。

A．1．9出漂白塔的浆浓8％；白水池每吨浆补加清水20t，温度30℃。

752．8MJ／t，i’一639．59

151．7℃(过热蒸汽)，，=2MJ／t，蒸汽的比热容为1．926MJ／(t·℃)，水的比

热容4．187MJ／(t·℃)。

A．1．11磨石磨木浆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

磨石磨木浆系统能量平衡方框图见图A．1。

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GB／T

岛3

图中符号说明：

Q-——原木带入的热量；Qt——自水池自水带人的热量；

Q-z——木屑带出的热量；Qz——送往脱水机浆料带走的热量}

Q¨——送人滚筒剥皮机的热量；a。——排渣及散热损失热量；

Qz-——滚筒剥皮机喷水送人的热量Q¨——送往漂白系统浆料带走的热量

Q2：——滚筒剥皮机排水带出的热量Q¨——送人白水池白水带走的热量；

Q

a—～排出树皮带出的热量；Qe。——漂剂送人漂白系统的热量；

Q2

t——进入磨木机木段带人的热量Qe：——稀释浆料白水带人的热量}

Q-——磨木白水带人的热量；口5。——出漂白系统浆料所带走的热量

Q3z——磨木产生的热量；Q，。——补加清水带人的热量；

Q3

s——蒸发等散热损失的热量；Q¨——散热损失的热量}

Gt—～进出浆料带走的热量}Q，s——通蒸汽带人的热量。

图中符号的单位为MJ。

图A．1磨石磨木浆系统能量平衡方框图

A．3能量平衡计算(以生产1t绝干磨石磨木浆为基准，设基准温度t。=0℃)

夏季

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A．3．1圆锯能量平衡计算

A．3．1．1原木带入的热量Q，，

需要原木的量砒，*一1-}-95．7％一1．0449(t)

9—0

m11^一1．0449÷60％一1．0446966(t)

Q¨一(C坪·m1．1拜+