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【研究】资深专家陈玲玲:浆纸厂的高效合理用能

2023-05-10 14:56:27

    

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国轻工业南宁设计工程有限公司副总工程师陈玲玲教授级高工,在一份报告中谈到浆厂热电联产、能量系统优化设计时,指出:

    热电联产、能量系统优化设计来到达高效合理用能是浆厂节能减排最重要的一项措施,下面以年产40万吨漂白硫酸盐化学木浆厂为例,说明生物质燃料锅炉与热电联产节能减排的显著效果。

在碱回收锅炉能量系统优化方面,提高锅炉效率的措施:

1)提高锅炉的主汽参数(由6.28MPa/480℃提高到9.2MPa/490℃),以提高主蒸汽的有效能量;

2)利用汽机的抽汽提高入炉的热风温度(由150℃提高到190℃),提高碱炉的热效率;

3)利用油换热器回收电除尘器后的烟气热量以加热除盐水,排烟温度180℃降为130℃(但在烟气露点之上);给水温度提高至200℃;

4)利用汽机抽汽分两段进一步加热入省煤器的给水,由原来入汽包的温度235℃提高35℃到270℃(但未到沸点温度310℃);

5)利用汽机非调整抽汽代替碱炉本体过热蒸汽,作吹灰用汽;

6)提高入炉黑液浓度,由72%提高到80%(拌灰后是81.3%)。

1)~(5)项提高热力系统的效率措施,是国内外电力行业已经实践过的技术措施,如把锅炉的主汽参数提高到了临界状态(16.5MPa/555);锅炉给水在除氧器前后均已实施了低压、高压加热器,以提高锅炉的给水温度;利用锅炉空气预热器将热风温度提高到300℃以上,尾部排烟温度降到140150℃,利用汽机抽汽代替炉本体的吹灰用汽。所以就电力行业的实践来说,这些技术措施对于提高热力系统的效率都是可靠与可行的。

以前国内制浆和造纸行业的碱回收锅炉主要以回收黑液中的药品为主,以回收蒸汽热能为辅。但随着制浆造纸工业规模的不断扩大,其碱回收锅炉容量也在不断的增大,碱炉所生产的蒸汽占工厂热能的比重也随着不断增大,其能源的高效使用逐步得到社会的高度重视,所以在提高碱回收率的同时也要提倡热能的高效运行与利用,因此提倡大型碱炉的热能高回收率与高利用率也势在必行。这方面国内碱炉制造厂商正在进行此类技术上的改进,而国外发达国家已作了相关的革新并取得了良好的效果。

由于碱回收锅炉与电站锅炉的燃料完全不同,前者的燃料是以生物质+++杂质组成的液态化学混合物,而后者燃料却是基本稳定的矿物质——煤炭或石油,虽然燃烧的基本原理与流程相差不大,但其产生的燃烧产物以及对锅炉的影响却不一样。碱炉防范的主要是高温腐蚀+化学腐蚀,受热面的温度太高或太低都会对碱炉的运行产生极大的甚至是致命的危害,所以如何在提高碱炉热效率的同时不致于对项目的投资与设备的使用寿命影响太大,则是我们项目技术前期重要的调研工作。

碱炉项目前期技术工作的关健是正确处理好项目投资、设备寿命与运行效益三者之间的关系,原则应该是在保证这三者中取得良好的综合效益,即以较少的投资、较长的设备寿命获得较好的运行效益。

由于技术方案中有不同的技术措施,所以最佳的技术措施组合就是最佳的技术改进方案。通过与碱炉供货商碱回收系统的技术交流情况来看,项目可以采取如下主要技术措施:

A、提高蒸发的黑液浓度(由72%提高到80%),采用结晶蒸发来实现;

B、增加蒸发组的级数(由6效提高至7.5效),提高单位蒸发水量的效率,减少蒸发用汽;

C、提高锅炉的主蒸汽参数(由6.28MP/480℃提高到9.2MPa/490℃);

D、利用汽机的抽汽进一步加热入炉的热空气温度(由150℃提高到190℃);

E、利用汽机的抽汽进一步加热入炉给水温度(由235℃提高到270℃);

F、利用锅炉除尘器后的尾部烟气换热器加热除盐水(由30℃提高到100℃);

G、利用汽机的非调整抽汽替代碱炉本体蒸汽吹灰。

 


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