8000吨磷酸亚硫酸法甘蔗糖厂设计热力衡算.docx

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1、8000吨磷酸亚硫酸法甘蔗糖厂设计热力衡算我国甘蔗糖厂汽耗较高，一般中型糖厂的蒸汽与蔗比约为65%。制糖生产的 用能特点是耗汽多，耗电少，必须配备锅炉供给蒸汽，绝大局部糖厂都采用自发 电形式，配置汽轮机，乏汽供给工艺用。从热能有效利用出发，发电量应根据生 产所需的蒸汽消耗量来确定，多余的电量并入外电网。用汽量的多少既反响热力方案的合理性和先进性，也直接影响生产的本钱及 工厂的经济效益。从全厂的用汽量来看，国外35%,其用汽量几乎比国内一般水 平少一半，所以对蒸发方案的挖潜和改革，选择一个既先进又实用的热力方案具 有重要的意义。制糖生产过程中一大特点是有大量的二次汁汽可利用，其中包括废汽、各效

2、汁汽以及非发电用的动力设备提供一定数量的废汽，因此，在自行设计热力装置 时，应考虑采用什么方案，选用什么机器设备，如何更有效地利用上述热能，以 降低糖厂的煤耗，且务必使用电、汽获得平衡。选择热力方案首先要满足制糖工 艺的要求，既保证供给蔗糖以足够浓度的糖浆，和全厂用汽部门足够的汽量及规 定的蒸发参数；其次是热力的合理利用，做到节约用汽，即在不影响操作稳定的 情况下，最大限度地抽取蒸发站的汁汽，获得全面合理地利用，使进入冷凝器的 二次蒸汽降到最低限度，并利用汽凝水的自蒸发及热水回用等，使热力方案具有 较高的技术经济指标，再次保证蒸发操作的稳定性和灵活性，蒸发能适应来计量 的波动。糖厂热源的供汽是

3、为制糖工艺服务的，因此蒸汽的参数及产量，必须符合工 艺及各生产部门的要求。在决定供汽用主要设备的容量及规范时，应配工艺部门 和电力部门，并能根据全厂用汽的实际需要以保证热力的合理性和先进性。热力方案的选择及论证制糖生产的用能特点是耗汽多，用电少，一般为2830kW/ (t-C) 16o必 须配置锅炉供给蒸汽，配套汽轮发电机，产生乏汽供制糖工艺用。为了合理利用 热能，节约能源，目前糖厂普遍采用热电联产方式，并采用以汽定电的原那么，即 锅炉产汽量以工艺的耗汽量为准，而发电量的多少那么依蒸汽量而定，因为电能的 输入输出是有较大的灵活性，这样可防止蒸汽的缺乏或过剩，减少浪费。Q/kW 3241.815

4、454.471413.161191.08*0/kJ/kg2195.6121742219.652219.653.计算力混合汁一级=360x = 10476.36(Zg/z) ZZo /.yj对蔗比=1047636 x 100% = 3.14(%C) 333.33x1000c,c八 4034.06，1 心混合汁二级=3600义=6457.26(必2)乙乙 V/ 对蔗比=6457.26 x 100% = 1.94(%。)333.33x10009379 42力中和汁一级=3600x = 15212.27伏 g/Zz)1? ?7对蔗比=-x 100% = 4.56( %C)333.33x10005962

5、 90力中和汁二级=360x = 9776.98(Zg/2)Q776 Q8对蔗比=x 100% = 2.93(%C)333.33x10003241 81心清汁一级=360x= 5315.39(版 / 5315 3Q对蔗比=J” x100% = 1.59(%C)333.33x1000外清汁二级=3600x 卷鬻= 903225(左 g/ 乙 JL / I,对蔗比=9032.25* 100% = 2.71(%C)333.33x1000=2291.97(依/丸)xl00% = 0.69(%C)2G 1413.16 力滤汁=360。x五瓦行 对蔗比二 2291.97333.33x1000外粗糖浆=36

6、00 x号黑=1931.78(必/ h)1031 78对蔗比二 x 100% = 0.58(%。)333.33x1000蔗汁加热耗用汁汽总量（对蔗比）:qDX = (3.14 + 1.94 + 4.56 + 2.93 + 1.59 + 0.69 + 0.58)%C = 15.43(%C)蔗汁加热耗用乏汽量（对蔗比）:qD2 = 2.71(%C)（四）有效温差1 .计算公式-()l22J1-()l22J1-()l22J12 1I T 1InT-i式中加一有效温差，T加热蒸汽温度，力，尬一分别为糖汁初温和加热后的终温，2.计算数据选定各种糖汁加热温度参数如下。表4-6 （a） 糖汁加热温度参数表糖

7、汁混合汁 中和汁表4-6 （b）糖汁加热温度参数表糖汁加热级数7788102.9113.8122.4ti/30505885t2/506285102糖汁清汁 滤汁粗糖浆糖汁加热级数一 二 一 一122.4130113.8113.8122.4130113.8113.877ti /961058065t2/10512090853.计算混合汁一级=47.30(。)t oo - JUIn88-50“混合汁二级九5,二 46.64()I 102.9-50In102.9-62QC _ CO加中和汁“ 1138 -58 =4。82()In:113.8-85A102 85, 中和汁二级=122 4-85 = 28

8、05( C)In1122.4-102105 96加清汁一级=122.4 . 96 =2L59(In122.4-105a _ 120 - 105 _ 久 d”。、4清汁二级二-130-105 = 1637( C)In130-12090-80股滤汁=113.8-80 = 37,18( 0In113.8-90加粗糖浆=-03,865 = 26.66(C)In113.8-85(五)传热面积1.计算公式A = -(m2)f221 KW式中 A一传热面积,m2Q 一传热速率,kWK一传热系数,kW/(m2-)加一传热有效温差，2.计算数据由上述计算以及查表选定加热传热系数如下。表4-7 (a)传热面积计算

9、数据表表4-7 (b)传热面积计算数据表糖汁清汁滤汁 粗糖浆糖汁混合汁中和汁加热级数Ar/47.3046.6442.0328.05Q/kW6658.164034.069379.425862.9011/kW/(m2-)0.70.80.80.9加热级数一二 一 一Q/kWQ/kWQ/kWAr/22.4514.9238.2624.643241.815454.471413.16 1191.0811/kW/(m2-)1.0511/kW/(m2-)1.051.150.80.83.计算A-八混合汁一级一6658.16A混合汁二级二熊和汁一级力中和汁二级二4034.0608x46.649379.425962.

10、903241.81= 201.10(苏)=108.11(2)= 287.20(疗)= 236.23(根 2)a青汁二级5454.47= 143.01(m2)- = 289.73(/7?)A _ 1413.16 _4-r.z 2汁47 5 2(加)遮/ ,1931.78.2、4口 糖浆= 0.8x26.66 =选用300/选用300 m2选用300 m2选用300 m2选用300 m2选用300疗选用100 m2选用100 m2糖汁加热总面积:A总=300 + 300 + 300 + 300 + 300 + 300+100+100 = 2000（根 2）那么有:那么有:2000333.33=6.

11、00m2 /（ 加加热器总面积一般在68加2 /（比拟合适。经过计算和选用加热器面积, 总的加热面积在此范围内，应选用是合理的。七、真空煮糖耗汽煮炼是糖厂实际耗能量最大的部门，煮糖用汽量是影响糖厂能耗的关键。国 内糖厂煮糖用汽量较高，较好的也到达1618%C,还有不少厂超过22%C的。 但国外糖厂煮糖用汽量较低，丹麦和德国的糖厂在80年代后的煮糖用汽量一般 为 11（一）计算基础数据煮糖用汽包括原料蒸发水量和洗晶煮水蒸发量及本体热损失等。蒸发系数就 是包括了煮糖时洗晶煮水和煮糖原料浓度低于指标和煮炼过程热损失等因素在 内的。计算选用数据如下。表4-8煮糖耗汽计算数据表（二）耗汽量糖膏甲糖膏乙糖

12、膏丙糖膏糖膏量/ %c25.687.525.23糖膏锤度/（）Bx959799.5入料锤度Bx627070蒸发系数1.051.21.21 .计算公式（1）蒸发水量：R - B式中w蒸发水量，%c g一糖膏对蔗比，%c用一入料锤度，Bx当一糖膏锤度，Bx（2）耗汽量:r)= 4W(%c)l21J式中。一耗汽量，%c w蒸发水量，%c4蒸发系数(3)最大耗汽量：式中 。一最大耗汽量，%co一正常耗汽量，%c人一生产波动系数2 .计算(1)蒸发水量95-62叫糠喜=25.68x ( u ) = 13.67(%C)1烟百6297-70叫冽臼=7.52x() = 2.90(%C)乙附百70/99 5 -

13、 70卬丙糖膏=523x(勾 )= 2.20(%C)(2)耗汽量。中糖膏=1.05 x 13.67%C = 14.35(%C)=L2 x 2.90%C = 3.48(%。)Z) -1.2x2.20%C = 2.64(%C) i J ViJ(3)最大耗汽量煮糖总耗汽量：D = 14.35%C + 3.48%C + 2.64%C = 20.47(%C)生产波动系数一般在1.21.3,取用左= 1.2。那么：。=1.2 x 20.47%C = 24.57(%C)八、糖汁蒸发耗汽(-)抽汽情况抽汽的用途主要是糖汁加热和煮糖，煮糖对抽汁汽的要求如下:表4-9煮糖抽汁汽要求表糖膏甲糖膏乙糖膏 丙糖膏抽汁汽

14、绝对压力抽汁汽温度/104 120104122.6说明：煮制甲糖膏的汁汽绝对压力最低也要O.UMPa以上。根据计算结果，决定煮糖抽用汁汽情况如下：甲糖膏煮制以二效汁汽为主，在煮制前期低液面时使用局部三效汁汽；乙糖 膏煮制全部使用二效汁汽；丙糖膏煮制以一效汁汽为主，在煮制后期时使用局部 乏汽。具体抽汁汽情况如下：表4-10抽汁汽情况表（二）蒸发系统耗乏汽量效序IIIIIIIVV加热用汽量/%c4.525.831.943.14煮糖用汽/%c5.3312.851.50合计/%c9.8518.683.443.141.计算公式（1）总蒸发水量：嘎= 3（1卷）（%c）D式中 % 总蒸发水量，%cG。一入

15、罐清汁量，%C用,一入罐清汁锤度，Bx3一粗糖浆锤度，aBx（2）耗用乏汽量：假设1kg加热蒸汽可以蒸发糖汁中1kg水，那么Z）,二叱=卬总+ 3莅+中（。）山式中 2一耗用乏汽量，c叱一第一效蒸发罐蒸发水量，%c昂苞,刍，片一分别为第一至第四效蒸发罐抽用汁汽量，%C2.计算（1）总蒸发水量% = 99.89%C x(l-4产)=73.57(%C)（2）耗用乏汽量D1=W =D1=W =D1=W = 35.81(%C)73.57 +4x9.85 +3x18.68 +2x3.44 + 3.145（三）各效蒸发水量1 .计算公式叱”w2=w-e.w.=w2-e2 = wx-ex-e2w4 = w.

16、-e3 = w-e-e2-e3w5=w4-e4 = w1-ee2-ee4以上式中R第一效蒸发罐耗用乏汽量，%C叱,，吗,也，也一分别为第一至第五效蒸发罐蒸发水量，C 昂当,，当一分别为第一至第五效蒸发罐抽用汁汽量，%C2 .计算叱=35.81（%。） 暝=35.81%。9.85 %。= 25.96(%。)暝=25.96%。18.68%C = 7.28(%。)叱=7.28%C - 3.44%C = 3.84(%C)暝=3.84%C 3.14%C = 0.70(%C)(四)各效蒸发罐出汁锤度及罐内糖汁平均锤度1 .计算公式(1)出汁锤度=G,B.(Bx)11Go-tWi式中与一第，效蒸发罐的出汁锤

17、度，咽XG,一入罐清汁量，%C&一入罐清汁锤度，Bx叱一从第一效至第i效蒸发的总水量，%C(2)罐内糖汁平均锤度B - B用=合(&)式中 瓦一第i效蒸发罐罐内糖汁平均锤度，。取与一第i效蒸发罐的出汁锤度，。及B一一第M效蒸发罐的出汁锤度，。母2.计算(1)出汁锤度99.89%Cx 16.3399.89%C-35.81%C=25.46(W99.89%Cxl6.3399.89%C-(35.81 + 25.96)%C=42.80(9)B3 =99.89%Cx 16.3399.89%C (35.81 +25.96 + 7.28)%。= 52.89(&)99.89%Cx 16.3399.89%C -

18、(35.81 + 25.96 + 7.28 + 3.84 )%C= 60.41(Bx)Bl99.89%Cx 16.3399.89%C - (35.81 + 25.96 + 7.28 + 3.84 + 0.70)%C= 62.00(密)(2)罐内糖汁平均锤度瓦=25.46； 6.33 : 20.90CBx)瓦=42.80 2 25.46 = 3413(x)52 89-42 80B. 二 47.85CB%)60.41 52.89 二乙乙10八 n4 = 56.65( Bx)“5 = Z=6120(供)（五）糖汁沸点1.计算公式?=%+琮() 式中7；一糖汁沸点，八一汁汽温度， O展一浓度效应引起的

19、沸点升高值，A七一静压效应引起的沸点升高值，2 .计算（1）浓度效应引起的沸点升高浓度效应的沸点升高除了与浓度有关外，还与汁汽的温度（压力）有关。糖 汁沸点升高值可以利用数表、图或公式得到。当然，不同方法所得的结果会存在 差异。根据各蒸发罐的糖汁平均浓度和汁汽温度，在此利用数表可以得到如下结果。表4-11浓度效应引起沸点升高值表效序IIIIIIIVV查表值【】/0.40.81.82.42.7选用值/0.51.02.02.53.0（2）静压效应引起的沸点升高静压效应的沸点升高除了与糖汁浓度及汁汽温度有关之外，还与所受的静压 （即液柱高度）的大小有关。因此越接近蒸发罐底部的糖液,所受的静压力越大，

20、 沸点升高的数值就越大。蒸发过程的静压损失，应该是静压损失的平均值。所以， 在确定静压损失的数值时，所取的液柱高度是蒸发罐加热管内静止液面高度的 1/2o静压效应引起的糖汁沸点升高值也可以利用数表、图或公式得到。设加热管长3m,液柱高为管长的1/3,即1m。所取的静止液面在液柱的中 点，即0.5m处。根据各蒸发罐的糖汁平均浓度和汁汽温度，在此利用数表得到 如下结果。表4-12静压效应引起沸点升高值表制糖工艺用汽都是采用低品位的蒸汽，为满足用汽要求，在设计选用热力装 置时，必须对采用何种方案，选用何种热力设备给与全面的充分的考虑。糖厂热力装置的配置与供汽有密切的关系，在选择时必须全面考虑，糖厂热

21、 力装置的配置，有以下几种形式：压榨机组用电动机带动，用背压式(或中间抽汽式)汽轮机带动发电机供电；压榨机组用蒸汽机带动，用背压式汽轮机带动发电机供电；压榨机组用蒸汽机带动，全厂用电，由外电供应；压榨机组用蒸汽机带动，用蒸汽机带动发电机供电；压榨机组用汽轮机带动，用背压式汽轮机带动发电机供电；压榨机组用电动机或汽轮机带动，全厂用电由外电供应。从以上热力装置类型看，可以归纳为用外电和自发电两大类。即糖厂设供热 间和热电合供间。后者由于发电及带动压榨机组采用不同型式的原动机，又可以 分为单一参数废汽的热力装置配置及两种参数废汽的热力装置配置。从热力利用的观点来说，糖厂本身自行设发电装置较为合理，因

22、为制糖过程 所需用的低压蒸汽，可以由汽轮机或蒸汽机的废汽供应，这样汽轮机或蒸汽机那么 变为一个减压站，糖厂多设在原料集中并离城市较远的地区，随着农村工农业的 开展和农业生产不断机械化与电气化，糖厂动力间不仅只单纯为本厂供汽供电而 且也应成为地区性的发电站，这样，糖厂的工艺用汽那么更为经济，再者有利于糖 厂平安、稳定生产。随着中国经济开展能源紧缺问题凸现，外电供应将不可能得 到保障，这样，就直接影响糖厂正常生产。在具有汽轮发电机装置的糖厂中，带动压榨机组的原动机可选用电动机，汽 轮机或蒸汽机，但选用电动机较为先进，因为电动机带动压榨机的优点是可以集 中发电，便利于采用较大型、效率较高的汽轮发电机

23、。所以，综上所述，采用第一个方案。下面是热力装置的选型论证。一、锅炉选择及论证(-)选择的依据与原那么口力1 .根据生产规模满足日处理甘蔗量所需的蒸汽；2 .既要稳妥可靠，又要技术先进，并力求看到技术上开展的趋向；3 .经济上合理，这包括投资费和运行费尽可能低，即要到达低消耗，高效 率；4 .在燃料供应方面尽可能就地取材，保证资源充裕，减少运输费用，以达 到好的经济效果。(-)锅炉的选择锅炉选择的主要依据是糖厂全厂所耗用的蒸汽量、参数和电量，燃料的供应 及投资费用情况等。目的是满足工艺生产需要，力求到达高效节能。效序iniiiwv查表值 UU/C0.81.21.62.46.2选用值/1.01.

24、52.02.56.5那么各效蒸发罐糖汁沸点如下：Tn = 122.4+ 0.5 + 1.0 = 123.9(C)Tf2 = 113.8 +1.0 +1.5 = 116 .3()7/3 =1。2.9 + 2.0 + 2.0 = 106.9()J =88 + 2.5+ 2.5 = 93 .0()=60.1 + 3.0 + 6.5 = 69.5()(六)总有效温度差1 .计算公式ET总=T -1末_工44农一2八瑞一22八%路(0)|中式中E”一总有效温度差，T第一效加热蒸汽温度，醍一末效汁汽温度，。CXA金一浓度效应温度损失，Z琮一静压效应温度损失，路一管路温度损失，2 .计算Z A4 =0.5

25、+ 1.0 + 2.0 + 2.5+ 3.0 = 9.0()=1.0 + 1.5 + 2.0 + 2.5 + 6.5 = 13.5()前一效蒸发罐所产生的汁汽经过汁汽管进入下一效蒸发罐的加热室(汽鼓), 通常温度会下降11.5。在此取过罐温度损失为贝IJ：Z金路= 0 + 1 + 1+ 1 + 1 = 4()那么总有效温度差为:Z T& = 130 -60.1-9.0-13.5-4 = 43.4()(七)各效有效温度差1 .计算公式Arz = T-7()11式中 抽一第i效蒸发罐罐内糖汁有效温度差，CT加热蒸汽温度，*一第，.效蒸发罐罐内糖汁沸点，2 .计算% =130123.9 = 6.1(

26、)加2 =122.4-1163 = 5.1()Ar3=113.8-106.9 = 5.9()Az4 =102.9-93.0 = 8.9()颂=88 69.5 = 17.5(C)九、蒸发罐面积(一)传热速率1.1.计算公式式中Q一传热速率，kWWl蒸发水量，t/hWl蒸发水量，t/hWl蒸发水量，t/h厂一汁汽汽化潜热，kJ 1kg2.2.计算Q 二1OOOx35.81%x5599x 2195.612436001000 X 25.96% X 5599 x 2219.6524= 72808.11(攵 W)3600= 53341.64(ZVV)1000 x 7.28% x 599 x 2249.04

27、241000 x 7.28% x 599 x 2249.04241000 x 7.28% x 599 x 2249.0424= 15147.68/W)36001000 x 3.84% x 包史 x 2287.95么=8128.18(Z W) 36001000x0.70% x 5522 x 2357.5网二514.70(% W)3600（二）传热面积1.计算公式A 二一（徵2）22 KAt式中A一蒸发罐加热面积，m2Q一传热速率，kWK一传热系数，左W/（m2.C）A，一蒸发罐罐内糖汁的有效温度差，。C2.计算首先要确定各效蒸发罐的传热系数K,有了传热系数K的数值，就可以在 确定了各效罐的蒸发水

28、量和所要求的汁汽温度的条件下计算各效罐应有的加热 面积。五效蒸发系统的传热系数经验数值如下表。表4-13五效蒸发系统的传热系数（K）的取值范围网根据糖厂生产实际及经验数值，决定取定各效罐传热系数如下。 表4-14五效蒸发系统的传热系数（K）的选定值效序IIIIIIIVVK/kW/(m2-)效序IIIIIIIVVK/kW/(m2-)3.142.361.571.10.63那么各效罐加热面积计算如下:72808.11= 3801.20(根 2)A3 =A3 =A3 =A4 =A5 =53341.64 0ziicu/ 2、=4441.25(万)15147.68 =635.29(苏)8128.182、=

29、831.0Km )1514.70 =138.6久/)根据现有蒸发罐规格及考虑到蒸发罐的轮洗转罐操作，决定选用各效罐的规 格如下。表4-15五效蒸发系统各效罐的选定值效序IIIIIIIVVA/m240004500200010001000另外，选用一个加热面积为2000根2的蒸发罐作为备用罐，那么蒸发罐组的运 行及轮洗情况如下。表4-16蒸发罐运行及轮洗方案1#罐4000 (n?)2#罐 45003#罐2000 (m2)4#罐2000 (m2)5#罐1000 (m2)6#罐1000 (m2)轮洗IIIIIIIVVI轮洗IIIIIIVVIII轮洗IIIIVVIIIIII轮洗IVVIIIIIIIV轮洗

30、VIIIIIIIVV轮洗十、各效温差重新分配（一）计算公式各有效温度差：t=一上K. A选用总有效温度差:x加总=4；（）1f，At重新分配后各效有效温度差：xL（）l21J心式中。一传热速率，kWK一传热系数，Z:W/（m2-）A选用一选用蒸发罐加热面积，m2（二）计算各有效温度差:a ,72808.11,q“如、Az. = 5.80( C )13.14x400053341 64二.竺= 503() 2.36x4500A%315147.68 =4.82(。)1.57x2000812&18 = 7.40( )1.1x1000I,。=2.41( ) 0.63x1000总有效温度差:EZ” =5.

31、80 + 5.03 + 4.82 + 7.40 + 2.41 = 25.46( )重新分配后各有效温度差:= 43.4 xfft? 43.4 x，% = 43.4 x，A?4 = 43.4 x，Az5 = 43.4 xC QH= 9.88( )25.465 03三2 二 8.58( )25.464 82上吆=8.22( )25.467 40= 12.61( )25.4624125.46各效糖汁沸点及汁汽温度各效糖汁沸点及汁汽温度各效糖汁沸点及汁汽温度（-）计算公式f糖汁沸点：7；弗=丁-金路-纯（）汁汽温度：，汁汽=以-金-A加式中 T加热蒸汽温度，（二）计算假设由于浓度效应和静压效应引起的沸

32、点升高值不变，那么有:= 130 0 9.88 = 120.12()j汽=120.12- 0.5 -1.0 = 118.62( ) I I 11笃二=118.62-1-8.58 = 109.04( )&汽;=109.04-1.0-1.5 = 106.54( ) I I =106.54-1-8.22 = 97.32(C)工汁汽3, = 97.32 - 2.0 - 2.0 = 93.32( )=93.32-1-12.61 = 79.71( )，汁汽：=79.71-2.5- 2.5 = 74.71( )“5 = 74.71-1-4.11 = 69.60( )才汁汽5 = 69.60 - 3.0 -

33、6.5 = 60.10( )十二、蒸发强度(一)计算公式U=kg/(m2-h)UA式中 W一蒸发罐每小时的蒸发水量，kg/hA一蒸发罐的总传热面积，m2（二）计算35.81%x55?2xlOOOU,=而器=29.84必/(疗。)04 二25.96% x 5599x1000 24.45003.84% x 5599x100024=19.23必/(2./)十三、10000.70% x 5522xi ooo241000= 2.3Ug/(m2-/z)蒸发工效及蒸发效率（一）计算公式蒸发工效：隼D蒸发效率： =（1丛）义100%21 %式中 W总一蒸发系统总蒸发水量，%c2一进入蒸发系统的加热蒸汽量，%c

34、网末效蒸发水量，c（二）计算73.57%C35.81%C（二）计算73.57%C35.81%C73.57%C35.81%C73.57%C35.81%C=2.0573.57%C100% = 99.06%十四、蒸发站热力条件表通过以上计算，可得到蒸发站的热力状况，具体如下表。表4-17蒸发站热力条件表全厂能耗及平衡计算效序IIIIIIWV加热蒸汽温度/130121.4112.8101.987汁汽压力/MPa0.19090.12870.07970.03810.02汁汽温度/118.62106.5493.3274.7160.1汁汽汽化潜热20/kJ/kg2206.202239.142274.07232

35、1.422357.5糖汁沸点/120.12109.0497.3279.7169.60有效温度差/9.888.588.2212.614.11温度管路损失川/01111十五、降温桶的衡算及汽轮机的选择计算（一）制糖工艺耗汽量统计（平均值，并未考虑管道损失）表4-18制糖工艺耗汽量统计表用汽部门 用汽参数第一效蒸发罐清汁二级丙糖煮糖罐其它混合汽小计分蜜机合计0.27MPa,1300.60.8MPa耗汽量kg/h%C119.3735.819.032.712.630.79103141.0342.3151.5146.0343.81备注来自降温桶减压生蒸汽不分参数分蜜机用汽一般为0.6-0.8MPa , 2

36、00左右的过热减压生汽，主要作用是洗糖、升温和干燥，可以防止溶糖，耗汽量一般在1.52%C,现取L5%C。此外, 其它工艺耗汽用混合汽按24%C,现取3%C2il。（二）降温桶衡算立式降温桶是设有多个喷嘴以喷射水流的圆筒。将具有一定压强的入炉水或 回收的凝结水喷入蒸汽中，使水吸收蒸汽的热量变成蒸汽，并将原蒸汽的热度降 低，出来的就是饱和蒸汽（一般仍然应比0.27MPa饱和蒸汽温度高5c左右，以 免在混合蒸汽管道中冷凝，管道长过热度要求更高）。所喷入的水量W有一小部 分未能汽化。降温桶系统示意图如下。混合蒸汽D3, Z3对以上系统进行平衡计算：重量平衡：2 = 2+2 + (1-&)w |1刀式

37、中。一补充减压生蒸汽量，%c一汽轮机乏汽量，CD?=D乏-D除氧器(除氧器耗汽量取0.61.0%C)2 混合蒸汽量，c2 =制糖工艺耗汽量x (1.031.05),现取2 =制糖工艺耗汽量x 1.03凡,一未汽化的水喷射系数，0.3-0.35,取用0.3(1-K0)W即由喷射水所增加的混合汽量，%C热量平衡：。3力3=02+42+厮水一6网水口7式中ix, i2, &，z水，/水一分别为减压生蒸汽、汽轮机乏汽、混合蒸汽、入炉水、未汽化水的热焰，kJ/kg假设汽轮机能提供满足生产需求的乏汽量，即混合蒸汽够用，不用补充减压 生蒸汽,此时Di=0。查表确定各种蒸汽、汽凝水参数如下表。表4-19各种蒸

38、汽、汽凝水参数表工程温度/压力/MPa热烙画/kj/kg混合蒸汽1320.28832723.07汽轮机乏汽2000.2942865.27入炉水1050.1223440.20未汽化水1320.2883554.95考虑到管路温度损失，取管道温度损失为2,那么混合蒸汽温度132C。汽 轮机乏汽温度那么选定为200C,入炉水温度选定为105。将相应参数代入上述两个平衡方程，可得到：W = 3.58%C, D2 = 41.07%C即汽轮机所排出的乏汽量为41.07%C。(三)汽轮机计算及选择背压汽轮机发电机发电后的乏汽经喷水降温后其乏汽量略有增加，视其增 加量与轴封抽汽的排汽量相等，故机组的乏汽量以进入

39、机组的蒸汽量来计算， 并以乏汽的参数换算为标准蒸汽量侬】。那么进入汽轮机生蒸汽量为41.07%Co可知，每小时机组的进汽量：41.07%C x 写2 = 136.90( h)生产波动系数取1.2,那么生产波动时进汽量：136.90 x 1.2 = 164.28(?/:)由耗汽量选用汽轮机，决定选用山东青能动力股份生产的汽轮机 6000kW两台和1500kW台，参数如下表。表4-20选用汽轮机参数表网三台汽轮机排出的乏汽量为：型号功率/ kW进汽 压力 /MPa进汽 温度 /进汽 量/ t/h排汽 压力/MPa汽耗/ kg/kW h转速 /rmpB6-2.35/0.29460002.353906

40、2.10.29410.35300015002.3539016.30.294113000=62.1x2 +16.3 = 140.5( )国内糖厂过去所设置的锅炉是1.3 MPa的低压锅炉，对于糖厂的用汽经济性 和热能利用来说是不合理的。因此，近年来糖厂普遍采用次中压(2.5MPa)和 中压(4MPa)锅炉，取得显著的节能效果实践证明，一定范围内，生汽参 数较高的锅炉，其热效率较高，节能效果较好，对降低制糖汽耗越有利。虽然次 高压锅炉的热效率也比中压锅炉的要高，但是考虑到8000t/d的投资、维护、安 全等因素，没有必要采用次高压锅炉。糖厂生产需要大量的蒸汽，选择锅炉时在满足生产用汽的基础上要考虑

41、到扩 建的需要，应选用额定蒸发量大些的锅炉，这样可到达较好的经济效益，亦可平 衡生产。二、汽轮机组的选择及论证甘蔗糖厂汽轮发电机组多为背压式汽轮机，进汽压力为3430kPa或2450kPa, 废汽压力为490kPa或294kPa。这种压力的废汽适合于带煮水罐的蒸发站及煮糖 罐或第一效及煮糖加热之用，其汽凝水不含油污，可作锅炉的给水，此种机组在 榨季期间起了热电合供的作用，但要停榨期间假设继续供电，那么废汽无销路，因此， 生产电能的煤耗比冷凝式汽轮机的大。较为理想的机组是可调节的中间抽汽式汽轮机。此种汽轮机组装有背压式和 冷凝式汽轮机，这样的机组称为可调节中间抽汽冷凝式汽轮机。这种机组中蒸汽 膨

42、胀做功至相应于热用户的压力，工艺过程所需的蒸汽局部来自机组的中段，机 组中段以下的蒸汽进入低压段，并像一般冷凝式汽轮机一样膨胀做功，这种汽轮 机的优点是抽出的蒸汽量可在较大的范围内变动，要抽蒸汽量较大时，可有少量 蒸汽进入低压段机组以冷却其叶轮。当抽蒸汽量较少甚至完全停止时，此种机组 仍能输出与冷凝式汽轮机一样的最大功率，因此，在糖厂停榨期间，这种机组仍 可以在停止中间抽汽的情况下当作冷凝式汽机运行，可以大大节省生产电能的煤 耗。但存在以下缺点：设备复杂，投资大，维修不方便。考虑到糖厂是季节性生产工厂，生产时用电、用汽较平稳，波动一般不是很 大，且锅炉大多是烧蔗渣，停榨期间锅炉也停止运行，没必

43、要采用中间抽汽式汽 轮机。而背压式汽轮机能较好地满足糖厂的实际要求：效率高、热电联产、以汽 定电，且为与所选择的锅炉相适应。三、压榨机原动机的选择及论证压榨机是重负荷，低速运转的设备，要根据具体条件来配置合适的原动机和 传统装置，较常用的原动机有：蒸汽机、汽轮机和电动机等。每类原动机均有其 优缺点，原动机的选择应从原动机的结构、性能、热效率及设备投资等来考虑, 还要从设备操作、管理、维修及平安性、热力方案的经济性等来考虑。作为压榨机的原动机最好具备以下特点对蔗比二嫖1X100% = 42.15(%C)24除氧器耗汽量范围0.61.0%。1刀，现取0.8%C,贝IJ：D2 = Dz-。除氧器=42.15%。一 0.8%C = 41.35(%C) 41.07(%C)故能满足生产需要。十六、锅炉的计算与选择(一)汽轮机耗汽折算成锅炉额定参数下的蒸汽量1 .计算公式D -D. H水17小生1 - l，汽轮机耗生汽口 _h式中。生一汽轮机耗用生汽折成锅炉额定参数下蒸汽量，%cD汽轮机耗生汽一汽轮