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1、本科毕业设计（论文）题 目某造纸厂蒸汽系统节能减排 方案设计学生姓名专业班级学 号院（系）指导教师完成时间毕业设计（论文）任务书题目某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计专业学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：某造纸厂的蒸汽系统由某型 10T 燃煤锅炉为提供所需蒸汽，蒸汽进入造纸机的 烘缸内对纸张进行加热烘干。本课题要求学生根据造纸机的工作情况，对蒸汽进行复 合利用，以达到节能减排提高蒸汽利用效率的目的。基本要求： 根据图纸资料，确定设备进行优化 进行方案的比较论证。 选择制定系统控制方案。 对蒸汽系统使用设备进行选型。 绘制系统图纸并对系统节能情况进行评价。参考资料：1、给定工程
2、概况资料2、中国供暖通风空调设备手册，叶志谨，煤炭工业出版社3、暖通空调，陆亚俊，中国建筑工业出版社完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计摘要本文所论述的蒸汽系统节能减排的对象是某造纸厂，由于企业对蒸汽系统的专 业知识和技能的缺乏，所以在开展蒸汽系统节能工作时往往是有局限性的。要想在 蒸汽系统进行有效的节能工作，必须了解系统的现状和行业先进水平，必须发现现 有系统的问题，然后对症下药提出完善的解决方案。为了提高市场竞争力，节约能源，减少污染排放，本文主要对热泵控制节汽技 术、电机系统变频节电技术以及燃煤锅炉技术进行改造，讲述了热泵控制节汽技术 的功能和工
3、作原理、电机系统变频节电技术的技术原理与改造方案以及燃煤锅炉技 术存在的问题和循环流化床锅炉技术的工作原理。本设计要达到的目标是：在同等的产量下，减少对煤、汽、电等能源等利用以 及减少污染物的排放，使蒸汽系统更加经济合理、更加节能。关键词 蒸汽系统 节能减排 热泵控制 电机变频 燃煤锅炉A PAPER MILL STEAM SYSTEM FOR ENERGYCONSERVATION AND EMISSIONSREDUCTION PLAN DESIGNABSTRACTSteam system energy-saving emission reduction described in this a
4、rticle is committed against a paper mill. Steam system due to lack of professional knowledge and skills, so in the developing steam system energy-saving job tend to be limited. To work for effective energy saving of steam system, you must understand the system status and advanced levels, should dete
5、ct problems of the existing system, then the remedy to come up with sound solutions.To improve market competitiveness, savings energy, reduced pollution emissions. This main on hot pump control section steam technology, and motor system frequency saving technology and coal-fired boiler technology fo
6、r transformation, tells has hot pump control section steam technology of features and work principle, and motor system frequency saving technology of technology principle and transformation program and coal-fired boiler technology exists of problem and cycle stream of bed boiler technology of work p
7、rinciple.The objectives designed to achieve are: under the same production and less on coal, gas and electric energy use and reduce emissions of pollutants, making steam system more economical, more energy-efficient.KEY WORDS steam system energy conservation and emission reduction heat pump control
8、motor frequency conversion coal-fired boiler中文摘要II英文摘要绪论纸机热泵控制节汽技术改造2.1现有传统通气方式存在的问题2.2纸机喷射热泵控制节汽技术原理2.3纸机喷射热泵控制节汽技术改造方案2.4纸机热泵节汽技术改造效果电机系统节能改造3.1生产过程电耗高的主要原因3.2电机系统变频节电技术原理3.3变频控制节电改造3.4拟改造电机系统103.5电机系统改造节能效果12燃煤锅炉技术改造134.1 现有锅炉存在问题134.2 循环流化床锅炉技术原理144.3 锅炉技术改造154.3.1 锅炉运行流程 4.3.2 锅炉主要技术参数4.4 燃烧系统1
9、64.4.1 燃烧系统 164.4.2 点火油系统 174.5 上煤系统 174.5 除灰部分 184.5.1 除渣系统工艺流程 184.5.2 除灰系统工艺 194.5.3 灰、渣综合利用 194.6 化学水处理系统194.7 锅炉改造后效果215 环境保护 225.1 主要污染物 225.2 污染防治措施 226 节能分析 246.1设计原则246.2 节约能源的主要措施 246.2.1 建立能源管理机构 246.2.2 加强能源计量 256.2.3 工艺技术节能措施 256.3 节能量测算 256.3.1 节能量确定原则 256.3.2 单个产品的节能量计算方法 266.3.3 计算项目
10、节能量 277 结束语 28致 谢 29参考文献 301 绪论能源是支撑经济社会可持续发展的重要决定因素，节能降耗是落实科学发展观的 重要内涵。其中，造纸工业与国民经济的发展息息相关，随着社会的不断进步，它也 逐步成为资金、技术、能源都较密集的“基础原料的工业”。目前，我国其他省、市、 自治区都有造纸企业，其中绝大多数是中小型造纸企业。由于原料结构不合理、科技 水平较低、生产工艺和设备落后及污水处理设备部到位，造成造纸行业能耗大，污染 严重，已经成为政府和社会关注的问题。随着世界能源形势逐步缺乏，能源管理的重要性就愈发显现出来。我国一次能源 的 70%以上由全国 55 万台锅炉说消耗，其中工业
11、锅炉有 53 万台，60%左右的容量为 蒸汽锅炉，共计消耗4.4 亿吨标煤，占整个国家能源消耗的19.8%，蒸汽系统的能源 使用状况不容乐观，所以，节约热能作为重要项目越来越受到企业的重视，合理的设 计、配套和维护热能系统能够节约大量宝贵的资源，降低生产成本，提高企业的市场 竞争力。从工业革命以来，蒸汽作为最佳的能量载体在工业和民用领域广泛使用。在我国， 工业和民用蒸汽管网非常庞大。据 2001 年统计，全国在用蒸汽锅炉约 35 万台，总蒸 发量达 78 万吨/小时（不含电站锅炉）。但是，长期以来，国内普遍存在对蒸汽品质 和蒸汽输送管网的不重视，甚至在国内一些行业规范中也有这种体现，由此造成了
12、大 量能源的浪费，蒸汽加热效率偏低，设备控制不稳定，管道经常性严重水锤等。蒸汽系统的节能涉及了蒸汽的生产、输送、分配、转换、应用、控制、计量、安 全、维护等诸方面。蒸汽系统的节能越来越引起石化、造纸厂、电厂、集中供热、钢 铁等行业的重视。蒸汽作为工作流体和热传导的介质广泛应用于造纸厂、集中供热， 电厂的动力源，石化等生产工艺过程热源，加湿等用途。蒸汽具有分配简单、输送方 便、控制简单等特性。极具工业使用价值。蒸汽具有很高的热容量，在分配管网中热 量传递较为简单。在追求节能和环保的当今社会，蒸汽的有效利用及节能是迫切需要 解决的问题2 纸机热泵控制节汽技术改造2.1 现有传统通气方式存在的问题该
13、厂现有全部 4 台 1450 型-3400型纸机均采用传统的三段（两段）通气方式，即 蒸汽流动方向与纸页运行方向相反，每个通气段产生的冷凝水经汽水分离器产生的二 次蒸汽供下一段烘干使用。在实际运行过程中存在着各段烘缸压差小，在暖缸、纸机 提速、车速调整和断纸等工况时导致烘缸排水不畅，使烘缸内部水位升高，影响传热 效率，造成蒸汽浪费。现有通气管路中使用普通阀门进行减压和调整流量，损失了蒸 汽功。冷凝水回收部分采用传统汽水分离器，大量蒸汽直接排放到环境中，回用冷凝 水温度低，造成能源严重浪费。该厂纸机现有三段通汽方式见图2-1。Wt汽图 2-1 改造前通汽方式2.2 纸机喷射热泵控制节汽技术原理热
14、泵的种类很多，在造纸机干燥部分通常采用蒸汽喷射式热泵供热系统，在传统的热力系统中采用阀门进行节流式减压造成能量贬值，即将新蒸汽进行节流减压，满足纸机烘缸用气品位的要求。在热泵供热系统中，蒸汽喷射式热泵作为引射式减压器 用于热力系统，同时作为热力压缩机将低品位的二次蒸汽增压后在使用。蒸汽喷射式 热泵是一种没有运转部件的热力压缩机，它利用工作蒸汽减压前后的能量差为动力， 将汽水分离罐中产生的二次蒸发汽增压后回收再利用，从而降低了汽水分离罐的工作 压力，加大了纸机烘缸的排水压差，是一种高效节能设备。蒸汽喷射式热泵主要由喷嘴、接受室、混合室及扩压室组成。喷射式热泵的工作 原理是以蒸汽减压前后的能量差为
15、动力，高压蒸汽通过喷嘴时产生高速气流，在喷嘴 出口处产生低压区，在此区域将低压蒸汽吸入设备，高压蒸汽在膨胀的同时压缩低压 蒸汽，用高压蒸汽的裕压提高低压蒸汽的品位，然后通过混合室进行良好混合，混合 后的蒸汽再通过扩压室恢复部分压力损失，达到要求的蒸汽压力后供给热用户使用。 根据高、低压蒸汽的参数可以对设备进行不同的结构设计，得到各种压力等级的蒸汽， 满足不同热用户的要求。通过蒸汽喷射式热泵吸入的低压蒸汽既可以是放散的废蒸汽 也可以是凝结水产生的闪蒸汽，使低焓热能得到充分利用，达到节约能源的目的。蒸 汽喷射式热泵的节能率可以达到 35%左右，具有很好的实用性。工作蒸汽以很高的速度通过喷嘴进入接受室，将汽水分离罐中产生的二次蒸汽吸 入，同工作蒸汽一并进入混合室，工作流体和引射流体进行速度均衡和压力提高之后 进入扩压室，在扩压室中流体的动能转变为势能，将流体的压力提高到烘缸所需要的 蒸汽压力，供给各个烘缸用汽。热泵主要由 1 喷嘴、2集汽室、3 混合室、4 扩压室组成。如图 22 所示。图 2-2 热泵示意图本项目采用可调式喷射热泵控制系统，见图23 ，泵以少量新鲜高
