Энергетическая оптимизация процессов выпаривания и сжигания черных щелоков при производстве сульфатной целлюлозы

• Автор: Федяев, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные обозначения.

Введение.

Глава 1. Анализ исследований но проблеме энергетики ЦБК.

1.1. Теплотехнология производства сульфатной целлюлозы

1.2. Влияние черного щелока на конструктивные особенности теплотехнических и теплотехнологических установок

1.3. Особенности выпаривания и сжигания черных щелоков

1.4. Влияние используемого топлива на механизмы образования

вредных выбросов

1.5. Основные современные методы и их развитие для определения энергоемкости продукции

1.6. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Методы тепловых расчетов теплотехнических и теплотехнологических устройств ЦБК
2.1. Материальные и тепловые балансы совместной работы СРК и
2.2. Особенности тепловых расчетов СРК и МВУ
Выводы по главе
Глава 3. Расчетноэкспериментальные исследования теплотехнологических особенностей утилизации черного щелока.
3.1. Калориметрические исследования по определению теплоты
сгорания черного щелока.
3.1.1. Методика проведения эксперимента
3.1.2. Обработка результатов эксперимента
3.2. Исследования основных характеристик черного щелока
3.3. Исследования различных режимов работы СРК для снижения
выбросов
3.4. Инструментальное определение тепловых потерь теплотехнологическими установками
Выводы по главе.
Глава 4. Разработка программных продуктов для тепловых расчетов
технологического и теплотехнологического оборудования
4.1. Разработка программного продукта Выпарка для расчета 6
ти корпусной выпарной станции.
4.2. Разработка программного продукта СРК для расчета котлоагрегата.
Выводы по главе.
Глава 5. Параметрические исследования энергетических характеристик теплотехнологических установок.
5.1. Исследование энергозатрат при выпаривании
5.1.1. Расчетные исследования влияния числа корпусов выпарной станции на расход теплоты.
5.1.2. Расчетные исследования влияния изменения давления и температуры греющего пара на расход теплоты
5.1.3. Расчетные исследования влияния поверхности нагрева
на расход теплоты.
5.2. Исследование влияния концентрации черного упаренного щелока на теплопроизводительность содорегенерационного котлоагрегата.
5.3. Параметрические исследования комплексной работы СРК и МВУ.
5.4. Промышленные испытания теплотехнических и теплотехнологических установок
Выводы по главе.
Глава 6. Анализ энергопотребления технологических процессов.
6.1. Результаты расчета ТТЧ черного щелока
Заключение.
Список использованной литературы


Однако чем ниже влажность черного щелока (т. СРК, необходимо затратить на этот процесс. Поэтому задача поиска рациональных концентраций упаренного черного щелока с целью снижения энергозатрат в технологической цепочке выпарная станция - котлоагрегат является актуальной. Цель работы. Исследование энергозатрат в теплотехнологическом комплексе «утилизационный котлоагрегат - многокорпусная выпарная установка» для выбора рациональных конструктивно-технологических показателей. Основные положения методики исследования. Численные исследования проводились с помощью разработанных программных продуктов по тепловому расчету 6-ти корпусной выпарной установки фирмы «Раума-Репола», работающей по системе Розенблад, и тепловому расчету содорегенерационного котлоагрегата фирмы «Тампелла» производительностью т а. Анализ полученных результатов численных исследований эффективности работы МВУ и СРК при варьировании начальных параметров технологических энергоносителей. Достоверность методики и результатов численного исследования обеспечена их сравнением с расчетными данными других авторов. Научная новизна. Выполнен анализ результатов численных и экспериментальных исследований энергетического взаимодействия теплотехнологической системы целлюлозно-бумажного комбината «утилизационный котло-агрегат - выпарная установка», позволивший при изменении тепловых схем и параметров энергоносителей установить количественные значения конечной концентрации черного щелока, обеспечивающие энергетическую самодостаточность теплотехнологии. Численными исследованиями показано качественное и количественное изменение темпов прироста энергетических выгод утилизации горючих ВЭР в условиях технологических ограничений процесса выпаривания. Получены и обобщены опытные данные по теплофизическим и физикохимическим характеристикам отработанного варочного раствора, позволяющие не только установить их влияние на интенсивность выпаривания, но и проводить автоматизированное проектирование многокорпусных выпарных аппаратов поверхностного типа. ЦБК и основные направления энергосбережения. Практическая ценность. Разработан программный комплекс, позволяющий осуществлять имитационное моделирование энергетических затрат в технологической цепочке «утилизационный котлоагрегат - выпарная установка» в широком диапазоне варьирования режимных параметров теплотехнологических установок и используемых энергоносителей. Разработаны рациональные параметры энергетического взаимодействия системы «утилизационный котлоагрегат - выпарная установка», позволяющие снизить энергетические затраты при процессах сжигания черных щелоков, выработке пара и работе выпарных аппаратов, а также получены значения рациональной конечной концентрации черного щелока. ЦБК. Реализация работы в промышленности. Автором определены рациональные значения концентрации упаренного черного щелока, позволяющие повысить эффективность работы СРК. Последнее может быть использовано на лесопромышленных комплексах ЦБП при производстве сульфатной целлюлозы. Апробация работы. Результаты работы докладывались на Межрегиональной научно-технической конференции «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (г. Братск, г. Будущее Братска» (г. Братск, г. Международной школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (г. Москва, г. Десятой, Одиннадцатой ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов» (г. Москва, , г. I Международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение» (Республика Казахстан, г. Усть-Каменогорск, г. II Международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТТ-» (г. Москва, г. Третьей Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (г. Москва, г. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и приложений. Общий объем диссертации составляет 3 стр. Список литературы содержит 2 наименований.