章重洋的翻译稿.doc

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1、通过切实可行的烟气热量回收提高硫酸盐制浆法的能量效率B.MostajeranGoortani*,1,E.Mateos-Espejel2,M.Moshkelani,J.Paris摘要考虑到能量和技术的限制，一种处理方案被发展用来最大化得回收烟气余热，该方案已被用于硫酸盐法制浆厂。一个基于导热油再循环闭合回路的系统被用来回收烟气余热并将这部分热量用来加热所需加热的冷流体。烟气余热回收只是硫酸盐法制浆厂能源效益最大化方案的一部分。类似的工具如夹点分析法，火用分析法被用来评价工业生产液流。结果表明来自烟气的10.8MW热量被用于加热工业生产液流，例如

2、除氧水，热水，干燥滤液，黑液。一种再循环回路的模拟模型已经被开发出来用来确定热回收系统的规格。系统所需的热交换器的换热总面积为3460平方米，还要求热油再循环温度为137摄氏度。预期的总投资为10300000美元，投资回收需要1.8年。1.简介纸浆和造纸工业是加拿大耗能最高的产业，占了工业总耗能的33%[1]。尽管生物质能是生产这一能源的重要来源，但是工业产业依旧依赖价格高昂的化石燃料来满足能源需求。所以人们已经通过实施热回收系统，致力于提高纸浆造纸厂工艺流程的能量利用效率。任何化学工艺流程的能量效率的提高都必须基于完整的工艺流程设施的分析，

3、包括核心流程，设备生产系统和产品分配系统[2]。在本文中有以下几个方面被测评，包括内部热回收，封闭水系统，能源优化和电力热能生产系统。电厂的能源最大化利用方案常常考虑的方面包括凝析率，锅炉热效率，联合发电设施的布置[17，9]。然而，由于热交换器防腐蚀技术上的一些困难，烟气的余热回收往往被忽视。来自电厂锅炉的烟气是很吸引人的能源来源，由于它具有很高的温度（180-300℃）和热负荷，然而烟气中的热量往往被排放到大气中去。在这些烟气中的能量约占工艺流程中所消耗燃料能量的20%[3]。在纸浆和造纸工业中烟气中的热量通常是不回收的，极少数回收此类能

4、量的尝试也不具备合适的回收系统设计方案以及能够最大化利用这些被回收能量的方案。Nicolson分析了各种各样高温热量收回技术[4]，他提出一种热油回路作为能量载体来回收烟气中的热量，将它们由800℃冷却到38℃，这样就节约了3.5MW蒸汽。然而，热回收系统设计方案的细节。也就是防腐蚀所需要降低到如此低的温度的方法并未给出以及设计方案的可行性也为给出。Lu[3]等人评述了一些热回收系统可能选择方案，以避免没有分析所有工业生产液流而直接使用流体来预热给水和热空气这一情况的发生。更进一步，Zhelev和Semkov[5]研究了一个联合省煤器系统，考

5、虑了夹点分析来提高能量的节省，但并没有考虑到与热回收系统相关的温度限制，该温度限制还与它对节能潜能的影响相关。Lutz[11]把夹点分析法用于硫酸盐法制浆厂来辨识可用的热源例如烟气和散热，目的是提高工艺流程中的内部热回收。烟气的冷却目标温度是10℃以上，低于10℃会导致SO2冷凝腐蚀设备。研究的假设是烟气是具有弹性的某种意义上讲它们能够在工艺设备的任何部分与任意工业过程液流发生热交换而不用考虑热交换器的尺寸大小，管道和材料。通常，锅炉烟气和工业过程液流之间进行热交换所需的热交换器都是比较昂贵的而且操作复杂。所以就需要发展一种系统，它不仅能够提

6、高锅炉能量回收的效率而且能够提供一种高效传热媒介用于烟气和工业过程液流的换热。导热油闭合回路系统已经被证明是一种合适的热量回收系统，能够有效的把热量由烟气传递给水和工业过程液流，同时具备少于5%的恶化或机械损失。对于过热蒸汽，它还可以加上许多热交换器，预热锅炉给水，加热工业过程液流。这一工作的目的是提出一个高效实用的系统来回收烟气中的热量作为硫酸盐法制浆能量效率提高的一部分。这项研究提出一种热油再循环系统新的设计方案，能够最好的分配从烟气中回收的热量，该研究还评估了在现存的硫酸盐法制浆厂中这些系统的实施情况。一个电脑模拟的导热油回收系统模型已

7、经被开发出来，一个对现存的硫酸盐法工艺流程的模拟方案被调整并实施生效为火用分析提供数据，还被用来确定热回收系统的可行性。火用分析最初用来评估热量回收的潜能，另外夹点分析被用来确认最适合用回收热加热的工业过程液流。2.方法逐步回归法的设计流程如图1，第一步是详细的模拟模型的开发，包括工艺流程，公共设施系统，电厂（锅炉，除氧器，汽轮机，蒸汽减压器）等的模型，在该阶段所有的水及蒸汽使用单位被确定下来。第二步包括工艺流程中烟气和废水的火用分析来评估能量降低的水平，这部分减少的能量可以通过从烟气中回收得到。所以，新的能量和烟气火用运行显示器被确定下来并

8、且工艺流程的能量需求量被计算出来。第三步是进行夹点分析确定工艺流程中的热量散失和来源，并确定最小的理论冷热需求。在这个阶段，为避免SO2冷凝的温度限制也被确定下来。