夹点技术及其在制浆造纸企业中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com中国造纸学报Vo1．21，No．2，20O6TramacfiomofChinaPulpandPaper75夹点技术及其在制浆造纸企业中的应用洪义梅陈克复于冬梅杨仁党(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州，510641)摘要：论述了广泛应用于过程工业节能的夹点技术的起源、发展、基本原理和在制浆造纸企业中的应用，并且阐述了夹点技术的具体应用方法和步骤，展示了能量系统集成在制浆造纸企业中节能降耗的重要作用。关键词：夹点技术；制浆造纸企业；能量系

2、统；能量优化中圈分类号：X793文献标识码：A文章编号：1000-6842(2006)02-(}075-03夹点技术(PinchTechnology)是英国BodoLinnhof合并成一根热复合曲线(CompositeCurve)，所有的冷流教授等人于20世纪70年代末提出的换热网络优化设合并成一根冷复合曲线，然后将两者一起表示在日计方法，经过2o多年的发展，到9o年代初，逐步发展图上，如图2所示。热复合曲线和冷复合曲线在日轴成为过程工业能量系统综合的方法论，当今的夹点分上的投影有QR部分重叠，表

3、示系统内部冷、热物流间析以能量分析为基础，综合考虑了热力学的合理性和的换热量，即回收利用的余热为QR；不重叠部分即为经济上的可行性，适用于过程工业系统的新厂设计和冷、热公用工程耗量，Qc为冷却公用工程耗量，QH为老厂节能改造。据不完全统计，目前国际上至少有加热公用工程耗量；当两曲线在水平方向上相互移近25o0多个工程项目采用了夹点技术，均取得了良好的时，热回收量QR增大，而公用工程耗量Qc和QH减节能效果【Il。小，各部位的传热温差也减小，冷、热复合曲线在某点运用夹点技术对制浆造纸企业的能量系统进

4、行用重合时该系统内部换热达到极限，重合点的传热温差能分析和诊断，从宏观的角度分析制浆造纸生产过程为零，该点即为夹点。但是，在夹点温差为零时操作需系统中能量流沿温度的分布，从中发现系统用能的“瓶／l热流／／颈”(Bottleneck)，并给以“解瓶颈”(Debottleneck)，达到’降低能耗、提高能效、节约费用、减少环境污染的目的。夹点技术以整个系统为出发点，从全局的观点对能量系统进行分析、调优、优化热回收网络，与传统方AH=D法只考虑某几股热流的回收、某个设备或车间改造的节能技术相比，节能效果

5、和经济效益要显著得多。图1冷、热流股图1夹点技术的基本原理物流的热特性可以很好的用温(度)．焓(日)图表示，日图以为纵轴，以日为横轴。如图1所示，以箭头表示物流温度及焓变化的方向，物流的热量用横p坐标两点之间的距离(即焓差AH)表示，因此物流线左右平移，并不影响物流的温位和热量。在过程工业的生产系统中，通常总是有若干冷物!一l一：一H}流需要被加热，而又有另外若干热物流需要被冷却，当图2冷、热复合H图有多股热流和多股冷流进行换热时，可将所有的热流收稿日期：2006-01-09(修改稿)作者简介：洪

6、义梅，女，1976年生；华南理工大学在读博士研究生；主要研究方向：废纸制浆技术与装备、能量优化等。E-mail：hyml12．5@sohu．c0nl维普资讯http://www.cqvip.com76中国造纸学报第21卷第2期要无限大的传热面积，是不现实的。所以要通过技术该厂蒸汽动力系统进行诊断构造总复合曲线的基本步经济评价确定一个系统的最小传热温差——夹点温骤。差，因此，夹点(PinchPoint)可定义为冷热复合温焓线上传热温差最小的地方。复合温焓线可以很直观地确定系统夹点的位置，但当物流较多

7、时，复合温焓线显得很繁琐，并且不够准确，此时常采用问题表格法(ProblemTableAlgorithm)精确计算确定夹点位置。在夹点技术应用中总复合曲线也是常用的用能诊断工具，总复合曲线就是过程系统中热通量沿温度的分布在图上的标绘，可以从复合温焓线或问题表图3夹点技术在制浆造纸企业中的应用格法中的热通量级联图获得，其中热通量为零处就是夹点。天然气／、。11透平机补由上述分析可知，夹点是冷、热物流间传热温差最—2Mw小的地方，并且夹点处的热通量为零。夹点将整个换热网络分成了两部分，夹点之上是热端，

8、只有换热和加16"9t／h~[12．3t／hLP热公用工程，可看成是一个热阱；夹点之下是冷端，只I2．1t／Ilfl0．7l／hI45．5t／hI●有换热和冷却公用工程，可看成是一个热源。为保证热磨机械浆lJ废纸脱墨浆过程系统具有最大的能量回收，应该遵循三条基本原冷凝回水则：即不应穿过夹点进行传热；夹点之上不应采用冷公用工程及夹点之下不应采用热公用工程。图4蒸汽动力系统分布2夹点技术在制浆造纸企业中的应用第一步，根据表1的数据，确定出各物流的虚拟温度，即将热流体温度下降△i／2，将