夾點技術(shù)及其在制漿造紙企業(yè)中的應(yīng)用

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1、維普資訊http://www.cqvip.com中國造紙學(xué)報Vo1．21，No．2，20O6TramacfiomofChinaPulpandPaper75夾點技術(shù)及其在制漿造紙企業(yè)中的應(yīng)用洪義梅陳克復(fù)于冬梅楊仁黨(華南理工大學(xué)制漿造紙工程國家重點實驗室，廣東廣州，510641)摘要：論述了廣泛應(yīng)用于過程工業(yè)節(jié)能的夾點技術(shù)的起源、發(fā)展、基本原理和在制漿造紙企業(yè)中的應(yīng)用，并且闡述了夾點技術(shù)的具體應(yīng)用方法和步驟，展示了能量系統(tǒng)集成在制漿造紙企業(yè)中節(jié)能降耗的重要作用。關(guān)鍵詞：夾點技術(shù)；制漿造紙企業(yè)；能量系

2、統(tǒng)；能量優(yōu)化中圈分類號：X793文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000-6842(2006)02-(}075-03夾點技術(shù)(PinchTechnology)是英國BodoLinnhof合并成一根熱復(fù)合曲線(CompositeCurve)，所有的冷流教授等人于20世紀(jì)70年代末提出的換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)合并成一根冷復(fù)合曲線，然后將兩者一起表示在日計方法，經(jīng)過2o多年的發(fā)展，到9o年代初，逐步發(fā)展圖上，如圖2所示。熱復(fù)合曲線和冷復(fù)合曲線在日軸成為過程工業(yè)能量系統(tǒng)綜合的方法論，當(dāng)今的夾點分上的投影有QR部分重疊，表

3、示系統(tǒng)內(nèi)部冷、熱物流間析以能量分析為基礎(chǔ)，綜合考慮了熱力學(xué)的合理性和的換熱量，即回收利用的余熱為QR；不重疊部分即為經(jīng)濟上的可行性，適用于過程工業(yè)系統(tǒng)的新廠設(shè)計和冷、熱公用工程耗量，Qc為冷卻公用工程耗量，QH為老廠節(jié)能改造。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國際上至少有加熱公用工程耗量；當(dāng)兩曲線在水平方向上相互移近25o0多個工程項目采用了夾點技術(shù)，均取得了良好的時，熱回收量QR增大，而公用工程耗量Qc和QH減節(jié)能效果【Il。小，各部位的傳熱溫差也減小，冷、熱復(fù)合曲線在某點運用夾點技術(shù)對制漿造紙企業(yè)的能量系統(tǒng)進

4、行用重合時該系統(tǒng)內(nèi)部換熱達到極限，重合點的傳熱溫差能分析和診斷，從宏觀的角度分析制漿造紙生產(chǎn)過程為零，該點即為夾點。但是，在夾點溫差為零時操作需系統(tǒng)中能量流沿溫度的分布，從中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)用能的“瓶／l熱流／／頸”(Bottleneck)，并給以“解瓶頸”(Debottleneck)，達到’降低能耗、提高能效、節(jié)約費用、減少環(huán)境污染的目的。夾點技術(shù)以整個系統(tǒng)為出發(fā)點，從全局的觀點對能量系統(tǒng)進行分析、調(diào)優(yōu)、優(yōu)化熱回收網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)方AH=D法只考慮某幾股熱流的回收、某個設(shè)備或車間改造的節(jié)能技術(shù)相比，節(jié)能效果

5、和經(jīng)濟效益要顯著得多。圖1冷、熱流股圖1夾點技術(shù)的基本原理物流的熱特性可以很好的用溫(度)．焓(日)圖表示，日圖以為縱軸，以日為橫軸。如圖1所示，以箭頭表示物流溫度及焓變化的方向，物流的熱量用橫p坐標(biāo)兩點之間的距離(即焓差A(yù)H)表示，因此物流線左右平移，并不影響物流的溫位和熱量。在過程工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)中，通?？偸怯腥舾衫湮?一l一：一H}流需要被加熱，而又有另外若干熱物流需要被冷卻，當(dāng)圖2冷、熱復(fù)合H圖有多股熱流和多股冷流進行換熱時，可將所有的熱流收稿日期：2006-01-09(修改稿)作者簡介：洪

6、義梅，女，1976年生；華南理工大學(xué)在讀博士研究生；主要研究方向：廢紙制漿技術(shù)與裝備、能量優(yōu)化等。E-mail：hyml12．5@sohu．c0nl維普資訊http://www.cqvip.com76中國造紙學(xué)報第21卷第2期要無限大的傳熱面積，是不現(xiàn)實的。所以要通過技術(shù)該廠蒸汽動力系統(tǒng)進行診斷構(gòu)造總復(fù)合曲線的基本步經(jīng)濟評價確定一個系統(tǒng)的最小傳熱溫差——夾點溫驟。差，因此，夾點(PinchPoint)可定義為冷熱復(fù)合溫焓線上傳熱溫差最小的地方。復(fù)合溫焓線可以很直觀地確定系統(tǒng)夾點的位置，但當(dāng)物流較多

7、時，復(fù)合溫焓線顯得很繁瑣，并且不夠準(zhǔn)確，此時常采用問題表格法(ProblemTableAlgorithm)精確計算確定夾點位置。在夾點技術(shù)應(yīng)用中總復(fù)合曲線也是常用的用能診斷工具，總復(fù)合曲線就是過程系統(tǒng)中熱通量沿溫度的分布在圖上的標(biāo)繪，可以從復(fù)合溫焓線或問題表圖3夾點技術(shù)在制漿造紙企業(yè)中的應(yīng)用格法中的熱通量級聯(lián)圖獲得，其中熱通量為零處就是夾點。天然氣／、。11透平機補由上述分析可知，夾點是冷、熱物流間傳熱溫差最—2Mw小的地方，并且夾點處的熱通量為零。夾點將整個換熱網(wǎng)絡(luò)分成了兩部分，夾點之上是熱端，

8、只有換熱和加16"9t／h~[12．3t／hLP熱公用工程，可看成是一個熱阱；夾點之下是冷端，只I2．1t／Ilfl0．7l／hI45．5t／hI●有換熱和冷卻公用工程，可看成是一個熱源。為保證熱磨機械漿lJ廢紙脫墨漿過程系統(tǒng)具有最大的能量回收，應(yīng)該遵循三條基本原冷凝回水則：即不應(yīng)穿過夾點進行傳熱；夾點之上不應(yīng)采用冷公用工程及夾點之下不應(yīng)采用熱公用工程。圖4蒸汽動力系統(tǒng)分布2夾點技術(shù)在制漿造紙企業(yè)中的應(yīng)用第一步，根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，確定出各物流的虛擬溫度，即將熱流體溫度下降△i／2，將