某造纸厂节能减排方案设计毕业设计(编辑修改稿)

某造纸厂节能减排方案设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

液位指示控制装置采用调节阀控制和保持一级、二级及三级闪蒸分离罐一定的液位。 （ 5） 蒸汽入口控制 在蒸汽入口的主干管上采用压力指示控制装置使热力系统供汽压力稳定，并可以编制程序，进行纸机开车、停车及断纸计算机或自动化仪表控制。 纸机热泵节汽技术改造主要工艺参数见表 21 某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 7 表 21 热泵技术改造工艺参数 序号 名称 单位 数据 备注 1 年纸机工作天数 d 340 2 日纸机工作小时 h 24 3 纸机使用蒸汽压力 Mpa 新鲜蒸汽 4 全部纸机生产能力 t 纸 /a 11 万 5 改造前平均吨纸汽耗 t/t 纸 6 项目实施后节汽率 % 15 7 改造后平均吨纸汽耗 t/t 纸 纸机热泵节汽技术改造效果 依据同类企业改造后实际数据，热泵技术改造节汽率为 1025%，本论文节汽率按 15%计，改造前纸机年总汽耗 万吨，现有锅炉平均热效率为 60%。 年节汽量： 308000 吨 15%=46200 吨 年节能折标煤： 46200 吨 =7036 吨 热泵节汽改造后吨纸蒸汽消耗由原来的 吨降低到 吨，达到国内较为先进水平。 改造后纸机年用汽量减少 46200 吨，按现有锅炉热效率 60%计，年节约标煤7036 吨。 改造后纸机年总汽耗为 261800 吨。 若管网年蒸汽损失扔按 15400 吨计，锅炉供气量 吨 /h 即可满足实际生产需要。 某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 8 3 电机系统节能改造 生产过程电耗高的主要原因 该厂电动机负荷率低，经常处于轻载或空载状态，功率因数普遍不高，负荷率低，则功率因数愈低，无功功率相对于有功功率的百分比更大，显著的浪费电能，变压器利用率低，用电电压跌落严重。 该厂 22 千瓦及以上大功率电机装机容量为 4832KW，占总装机容量的 35%，其运行和电力消耗不能随设备负荷变化进行调整，只能以定速模式运行，存在启动电流大、受机械冲击能力小，电气保护性能差等缺点，造成电耗高、电机和设备易损坏。 因此选择对配电和电机控制系统进行节电改造，解决生产过程电耗高的问题。 电机系统变频节电技术原理 变频调速 节能技术是一项集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高效节能技术，在工业应用中显示出强劲的竞争力，其应用领域也在迅速扩展。 变频调速技术用于可变转速的电机上，具有调速性能好、节能效果显著、运行工艺安全可靠等优点，对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义。 变频节电技术是国际国内使用较为广泛和成熟的通用节电技术，它是针对具有富余变量系统中的负载电动机，由变频器内设的计算机对被控对象运行状态反馈的信号进行运算比较，在被控对象具有富余量的情况下，降低电动机的运行变频而达到节电的目的。 变频节电产品的核心部件 是变频器，在当前市场上无论是国产或进口变频器中，其本身就具备了可编程控制器，检测反馈信号通道，对负载电机的内阻自测补偿，远程控制通信 RS485 通道等重要功能，同时又具备过载、过流、短路、过压、欠压、软启动等保护功能。 节电基本原理是，当电动设备处于不同的工作状态（如：空载、轻载、半载、满载、超载）时，通过以微电脑 CPU 为核心的中央控制系统，根据负载的工作状况，动态调整供给电动设备的用电参数（如：电压、电流、有功量、无功量、频率、功率某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 9 因数等）达到转矩与负载精确匹配，使电动设备保持在最经济的运行状态，降低能耗，节省电费，另外当用电设备发生过流、过压、欠压、节电装置过热等故障时，通过保护电路发出信号及时对用电设备、节电装置进行保护，并通过显示屏显示出故障代码。 变频控制节电改造 用调整电机转速的方法同样可以调整供水压力、风机风量等。 由于水泵、风压等基本上属于恒转矩负载，用变频调速的方法调整外部负荷能使电机的输出功率基本上与转速成正比关系，达到很好的节电效果。 我们采用具有矢量控制功能的 LG 变频器，可使电机在低速时也能提供满足负载需要的转矩。 同时， LG 变频器的自动节能模式可使电机在满足负载转矩要求下以最小电 流运行，达到更好的节电效果。 采用变频控制系统所带来的效果如下： （ 1）以变频器调整电机的转速来调整负荷，使电机输出的功率与负荷需求基本上成正比关系，始终使电机高效率工作，以达到理想的节电效果。 （ 2）利用变频器的节能模式，可使电机在轻载时以最高的效率运行，减少不必要的电能损耗。 （ 3）根据严格的 EMS 标准，高效的 PWM 变频器使用高速低耗的 IGBT 降低谐波失真和电机的电能损失。 （ 4）可使电机启动、加载时的电流平缓上升，没有任何冲击；可使电机实现软停，避免发生电流造成的危害，有利于延长设备的使用寿命；避免因电流峰值带来的电力公司的罚款； （ 5）采用变频控制系统后，可以实时监测供水、风、汽等管路压力，使管路中的压力保持恒定，提高生产效率和产品质量。 （ 6）由于电机在高效率状态下运行，功率因数较高，降低了无功损耗，节约了大量电能； （ 7）保存原释放阀系统，在必要时可参加调节，增强系统的可靠性。 总之，采用变频智能控制系统后，不但可节约 3040%的电力费用，延长设备的使用寿命，并可实现 “恒压供水 ”的目的，提高生产效率和产品质量。 设备在启动时，启动和加减速运行时要求变频器反应快速，因此，我们选用 LG某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 10 变频器。 调节方式采用闭环自动调节，控制系统根据压力传感器检测到设备出口的压力信号值，经过 A/D 模拟数字转换单元的信号转换后，通过可编程控制器（ PLC）和变频器调整单台电机的转速，保证电机以最小的功率输出，在精确控制压力的同时，实现电机的软启动以延长设备的使用寿命。 当变频器及 PLC 发生故障时，自动切换到原软启动柜工频电源运行，以保证设备的正常工作。 变频改造主要配置如下： （ 1）变频器（ 2）控制系 统可编程控制器、 A/D、 D/A 扩展功能模块（ 3）温控器（ 4）压力传感器（ 5）主断路器（ 6）交流接触器（ 7）热过载继电器（ 8）电器柜（ 9）指示灯、转换开关、按钮（ 10）交流电压表、交流电流表、互感器（ 11）数码LED 显示器（ 12）高稳定度开关电源（ 13）控制电源滤波器 拟改造电机系统 需要进行变频改造电机如表 31 表 31 需改造电机设备表 单位 序号 传统点 电机型号 功率（ kw） 数量 合计功率 （ kw） 3400 1 碎浆机浆泵 Y180L4 22 4 88 纸机 2 碎浆机 Y355M6 120 2 240 生产线 3 面碎浆机 Y315L6 100 2 200 4 衬浆除渣器 Y225M4 45 2 90 5 芯浆除渣器 45 2 90 6 复卷机 Y250M4 50 1 50 7 压光机 4 个组缸 Y200L4 30 4 120 8 真空泵纸机 Y225M4 45 4 180 9 脉冲泵 Y180M2 22 2 44 10 纤维分离机 Y225M4 45 4 180 11 表磨（面浆） 75 2 150 12 芯磨（芯浆） YSZM 110 3 330 13 压力筛 Y315M6 90 2 180 某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 11 14 大磨 Y355M16 165 2 330 15 引风机 Y200L4 25 6 150 16 水厂空压机 Y250M4 20 2 40 17 多机泵（车间）水泵 Y180L4 20 4 80 18 浆泵（制浆楼二段） Y180L4 22 1 22 1880 1 主压 Y180M4 22 1 22 2 大缸 Y180M4 22 1 22 3 1 组缸 Y180M4 22 1 22 4 压榨 Y180M4 22 1 22 5 2 组缸 Y180M4 22 1 22 6 330 浆磨 Y180M4 22 8 176 7 里提浆泵 Y200L26 30 4 120 8 里碎浆机 Y280M6 50 1 50 9 面碎浆机 Y280M6 50 1 50 10 纤维分离机 Y225M6 45 1 45 11 浆渣分离机 Y250M6 37 1 37 12 380 浆磨 Y250M6 37 4 148 1600 1 里浆碎浆机 Y250M6 45 1 45 2 面浆碎浆机 Y250M6 45 1 45 3 里浆磨 380 Y250M6 37 4 148 4 面浆磨 Y250M6 37 4 148 5 里浆提浆泵 Y180M4 22 3 66 6 面浆提浆泵 Y200M4 30 1 30 7 一压 Y180M4 22 1 22 8 二压 Y180M4 22 1 22 9 压榨 Y200M4 30 1 30 10 主压 Y200M4 30 1 30 11 一组缸 Y180M4 22 1 22 12 二组缸 Y180M4 22 1 22 某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 12 13 大缸 Y180M4 22 1 22 1450 1 碎浆机 Y250M6 55 2 110 纸机 2 浆泵（碎浆机用） Y180L4 22 2 44 生产线 3 盘磨 80 4 320 4 压力筛 Y150M6 50 4 200 5 真空泵 45 1 45 6 引风机 22 2 44 7 鼓风 22 2 44 8 浆泵 22 2 44 合计 112 4863 电机系统改造节能效果 电机变频控制改造后节电率理论值为 40%。 全厂 22 千瓦及以上电机容量 4863千瓦，目前企业正常生产耗电量为每吨产品平均耗电 620 千瓦时，企业目前年产 11万吨产品，年总耗电量为 6820 万千瓦时，经过电机（ 45%的电机作改造）系统变频改造后，改造部分耗电节省按 30%计。 年耗电量减少： 6820 万（千瓦时） 45% 30%= 万（千瓦时） 年节约折标煤： 万千瓦时 =（吨） 项目实施后，吨纸电耗由原来的 605 千瓦时降低到 千瓦时某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 13 4 燃煤锅炉技术改造 该厂纸品加工厂动力车间有 410t/h 各种燃煤蒸汽锅炉 7 台，合计设计蒸发量42t/h，供应该厂的全部生产用汽。 现有锅炉使用的原煤年需用量为 68990 吨，由汽车运到厂内，煤质情况见表 41 表 41 现有锅炉煤质成分 项目 符号 单位 数量 工 业 分 析 收到基水分 M % 收到基灰分 A % 挥发分 V % 收到底基位发热量 Q KJ/kg 21040 元 素 分 析 碳 C % 氢 H % 氧 O % 氮 N % 全硫 S % 现有锅炉存在问题 首先公司现有锅炉使用时间较长，装备水平差，煤燃烧效率低（ 60%），没有脱硫设施，除尘设施落后（除尘率 95%），由此造成综合能耗高，废气排放量大，造成严重的大气污染，主要部件存在老化、效率低、维修量大、影响正常生产和潜在安全隐患等；供气量严重不足，现有锅炉按 100%产汽量计算，每小时产汽 42 吨，实际供汽量每小时不足 40 吨左右，由于供汽不足，严重影响了公司正常生产，因此，公司决定新增 1 台 35t/h 中温中压循环流化床锅炉，同时淘汰原有总计 42t/h 的 7 台老式锅炉。 某造纸厂蒸汽系统节能减排方案设计 14 循环流化床锅炉技术原理 循环流化床锅炉技术是国际上 70 年代中期发展起来的一项燃煤技术，具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节比大和负荷调节快、综合利用效果良好等优点，该技术因其低温动力控制燃烧、高速度高浓度通量的固体物料流态化循环过程、高强度的热量质量和动量传递过程及炉内直接脱硫脱硝等特点，而成为一种低污染燃烧技术，还由于其在煤种适应性和热负荷能力以及污染物排放上有一定的优势而迅速发展。 循环流化床锅炉的技术特点： （ 1） 在燃烧过程中能有效控制 和 排放。 流化床燃烧的特点是低温燃烧，床内惰性热物料占全部床内固体物料的 95%以上，床内含碳量只占 %，因而燃烧温度可控制在 800900。 的生成与燃烧温度和过量空气等有直接关系，循环流化床锅炉燃烧时产生的 远低于煤粉炉，其生成量仅为煤粉燃烧的 1/31/4。 （ 2） 燃料适应性广 循环流化床锅炉能燃用一切种类的燃料，并达到很高的燃烧效率。 （ 3） 燃烧。