【正文】 鍋 爐耗汽量計算： 氣輪機耗汽量折算或鍋爐額定參數(shù)下的蒸汽量，氣輪機耗用壓力為35ata=,t=435℃的蒸汽量為。 需要量為： D 分 =2%c=2%179。 132W ∴ W=D 總 = D1+除氧箱耗汽 =＋ %179。 179。、 而制糖耗汽為： hT / 5 0 0 0%2 4 ?? 最大耗汽量為： hT / 0 324 5 0 0 0%4 9 ?? D2=D1+W+α W D2i2=D1i1+Wi 水 α W i 水 179。則兩臺氣輪機排出乏汽量為 。 63179。 h 手冊》 1 平均蒸發(fā)強度： U =FW = )10001500150025002500(24 105000% 3 ????? ??=178。 h 《甘蔗糖廠設(shè)計 U4=178。 h 公式出自 U2=178。``ttn??? 公式出自 《甘蔗 Δ t1=179。 hKJ / 1 7 424 105 0 0 0 83 ???? 糖廠設(shè)計手 冊》 Q2 hKJ / 8?? Q3= hKJ / 7? Q4= hKJ / 7? Q3= hKJ / 6? 加熱面積 F=Q/△ t178。（ 1 ） =%c D=W1=1/5(W+4E1+3E2+2E3+E4) 公式出自 《甘蔗 1/5(+＋ ++)%c 糖廠設(shè)計手 冊》 =%c W2=W1E1=%%c=%c W3=W2E2=%%c=%c W4=W3E3=%%c=%c W5=W4E4=%%c=%c 全廠耗汽：制糖工藝用汽（混合汽）流汁 清汁二級加熱 =%c 其它 =5%c 工效蒸發(fā) =%c %c 36 設(shè)被動系數(shù)為 即： 最大耗汽 =179。 )17095( ? 179。 = 由 P查《熱工學(xué)》飽和蒸汽表，得各效汁汽溫度及汽化潛熱 項目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 壓力 MPa 溫度 ℃ 66 汽化潛熱 KJ/kg 由于兩效間管路損失為 1℃ ，各效汽鼓溫度及汽化潛熱為 34 項目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 壓力 MPa 溫度 ℃ 130 97 汽化潛熱 KJ/kg 2174. （ 2）、糖汁加熱 據(jù)各效蒸發(fā)條件，抽汁汽原則來確定抽汁汽方案 加熱抽汁 汽方案： 加熱次序 項目 混合汁 中和汁 清汁 一級 二級 一級 二級 一級 二級 糖汁量（ %） 加熱范圍 20— 45 45— 70 65— 85 85— 102 95— 110 110— 122 糖汁加熱 KJ/kg.℃ 加熱汽源 Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅰ 混合汽 加熱氣溫度 97 130 加熱汽代替熱 輻射熱損失 %耗汽量 2 3 3 4 5 6 糖汁比熱 C=（ KJ/.kg.℃ ） 加熱消耗量（ %c） = r gttCG )1( ???? ）（入出 混合汁一級加熱消耗量（ %c） = 3 0 0 %)21()2045(6 8 ????? =%c 混合汁二級加熱消耗量（ %c） =%c 中和汁一級加熱消耗量（ %c） =%c 中和汁二級加熱消耗量（ %c） =%c 清汁一級加熱消耗量（ %c） =%c 清汁二級加熱消耗量（ %c） =%c 加熱總消耗量（ %c） =（ 30778+30876+30220+20832++） %c=%c 煮糖耗汽： 煮糖對蒸汽參數(shù)的要求：甲膏 乙膏 丙膏 35 煮糖蒸發(fā)量 W=G` )1(0 ?BB G`—— 糖汁量 B0—— 入糖錘度 B—— 糖膏錘度 煮糖耗汽量 =ф 178。 5011 = PⅣ =179。 = PⅡ =179。 二、 熱量衡算 （ 1）、糖汁蒸發(fā) ① 、總壓力差 : 加熱蒸汽壓力為 ,130℃ 末效真空度 650mmHg, 即汁汽參數(shù)為 ， 66℃ 。 ③ 使合格的汽凝水以適當(dāng)?shù)臏囟缺弥铃仩t車間。因為等壓排水法彌補了前面兩種方式的不足，并且具有前兩種方法所具有的優(yōu)點，而且，等壓排水在熱力系統(tǒng)中有著不可忽視的作用： ① 排水順暢，保證了各用熱設(shè)備的傳熱 效率，溫差分配正常，使設(shè)計的熱力方案能按正確的參數(shù)進(jìn)行。 ③ 等壓排水 當(dāng)蒸發(fā)罐汽鼓與低于其位置的等壓箱連通時，兩容器壓力相等，靠液位差使汽凝水從高處流向低處，通過等壓箱出口處的氣動蝶閥調(diào)節(jié)箱內(nèi)液位高度，使氣體不易從罐內(nèi)串出，即使有少量蒸汽出至等壓箱，也可以從箱頂平衡管返回罐內(nèi)，使汽 水分離較完全，蒸汽利用次數(shù)多，排水速度快，傳熱面積全部被利 用，傳熱效果好，改善了 Ⅰ 效和末效的熱力狀況，提高了它們的工作效能，避免串罐排水汽凝不占據(jù)汽鼓與汽相撞出現(xiàn)打鼓現(xiàn)象；前面各效能充分蒸發(fā)水分，減少了進(jìn)入冷凝器的熱損失，減少了用汽波動性，糖漿濃度 33 穩(wěn)定，設(shè)備制造容易，元件少，操作、維修方便，但安裝較復(fù)雜，操作管理較難，要求較高的技術(shù)水平。 ② 串罐排水：利用連通器水柱高度來平衡壓差，以蒸發(fā)罐之間的壓差為動力，一效一效往后排，利用汽凝水的降壓，拐彎而產(chǎn)生自蒸 發(fā)作用，使前面多抽汁汽后，后面各效仍有自蒸發(fā)汁汽補充。若能合理地分配從蒸發(fā)站出來的二次蒸汽，則可降低工廠的工藝耗汽，使現(xiàn)有設(shè)備得到充分利用，有時甚至可以減少蒸發(fā)站的總加熱面積，盡量抽取后效汁汽使蒸發(fā)裝置合理化及熱能 節(jié)約的主要方向，本設(shè)計的抽汁汽方案初步為： Ⅰ 效汁汽：二次二級 清汁一級 丙膏 Ⅱ 效汁汽：二次一級 甲膏 乙膏 Ⅲ 效汁汽：一次二級 Ⅳ 效汁汽：一次一級 汽凝水排除的確定 汽鼓內(nèi)的汽凝水應(yīng)及時排除而不能讓它積聚在汽鼓內(nèi)淹沒加熱管的下端，使這部分的傳熱面積喪失作用，從而減少傳熱面積，影響傳熱效率。 抽汁汽方案 蒸發(fā)站不僅擔(dān)負(fù)著濃縮糖汁的任務(wù)，還要利用在蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的汁汽，供加熱和煮糖用，以降低耗汽量。符合所選鍋爐與汽輪機的條件。但由于效數(shù)多，設(shè)備較復(fù)雜，投 32 資和維修費用較高。我國提汁率高的大型甘蔗糖廠大都采用五效真空蒸發(fā)方案。但由于投資較大，加上從目前一些糖廠對煮水罐的使用中知道：煮水罐并不好用，效果不怎么明顯，且難于管理。此外部分蒸汽需減壓，這里的熱能也沒有充分利用，同時還由于加熱蒸汽溫度較低，蒸發(fā)罐傳熱系數(shù)小，加熱面積相對增加，所有這些都是這方案的缺點。 ⑶ 糖汁傳熱性能好。 各種熱力方案的特點如下： ① 帶濃縮罐的三效壓力蒸發(fā)方案：特點是 ⑴ 各效壓力高的汁汽可抽用，熱功當(dāng)量經(jīng)濟性好。目前糖廠所采用的多效蒸發(fā)裝置，多是真空五效蒸發(fā)裝置，四效低真空蒸發(fā)熱力系統(tǒng)及帶煮水罐的五效真空壓力蒸發(fā)系統(tǒng)。 〈二〉、蒸發(fā)方案的選擇及論證 效數(shù)的確定 糖廠蒸發(fā)站的主 要任務(wù)是濃縮糖汁，即把清汁中的大部分水份除去，成為糖漿供煮糖之用，糖汁在蒸發(fā)罐中蒸發(fā)，需加熱蒸汽來加熱， 1Kg 加熱蒸汽約可以蒸發(fā)糖汁中 1Kg 水，若采用多效蒸發(fā)站，則蒸發(fā)所耗用的蒸汽將隨效數(shù)的增加成比例的減少。工作環(huán)境不如電動機好，對電動機直接帶動壓榨機，這樣可以集電，便于采用大型高速汽輪機發(fā)電機組發(fā)電，以提高熱效率，并減少蒸汽管路損失。因此近代不少糖廠采用汽輪機。 采用汽輪機帶動壓榨機，可節(jié)省能量，減少能量轉(zhuǎn)化損失，各用一臺汽輪機帶動榨機時，可以進(jìn)行單獨調(diào)速，且每座榨機的調(diào)速范圍較大。因為只有一種參數(shù)的廢汽且壓力較高，便于安排使用，全廠用汽也較省，這種配置方案 已普遍為甘蔗糖廠使用。C)： 435 轉(zhuǎn)速 (r/min)： 3000 額定進(jìn)汽量 (T/h)： 63 排汽壓力 (ata)： 3 體重 (t)： 壓榨機驅(qū)動裝置的選擇與論證 在具有汽輪機發(fā)電機裝置的糖廠中，帶動壓榨機組的原動機可選用電動機、汽輪機和蒸汽機。因此在糖廠停榨期間，這種機組可以停止中間抽汽而當(dāng)作冷凝式汽輪 30 機中運行，可以大大節(jié)省生產(chǎn)電能的煤耗。這種汽輪機的優(yōu)點是抽出的蒸汽是可在較大的范圍內(nèi)變動，在抽汁氣量較大時，可 有少量蒸汽進(jìn)入低壓段機組以冷卻其葉輪。在這種機組中蒸汽膨脹做功至相應(yīng)于熱用戶所需的壓力，工藝過程所需的蒸汽部分地自機組的該段中抽出。 汽輪機組的選擇 甘蔗糖廠汽輪發(fā)電機組多為背壓式汽輪機，進(jìn)汽壓力為 3430KPa 或2450KPa，廢汽壓力為 490KPa 或 294KPa，這種壓力的廢汽適合于帶煮水罐的蒸發(fā)站及煮糖罐或第一效蒸發(fā)罐及煮糖罐 加熱之用，其汽凝水不含油污，可作鍋爐的給水，此種機組在榨季期間起了熱電合供的作用，但在停榨期間若繼續(xù)供電，則廢汽無銷路，因此，生產(chǎn)電能的煤耗比冷凝式汽輪機的為大。溫度為 壓和高壓鍋爐，其相對熱效率也比中壓鍋爐高。 鍋爐選擇包括設(shè)備容量、參數(shù)、類型及臺數(shù)，應(yīng)按全廠用汽負(fù)荷大小、蒸汽參數(shù)燃料種類、發(fā)展情況及綜合利用等方面來決定。 100%=50% Δη =(η 1η 2)/η 2=()/50=11% 計算結(jié)果表明 :采用中壓鍋爐比次中壓鍋爐，其相對熱效率可提高 11%。C,則 η 1=(450200)/450179。即P=1450KPa,t=400186。因此，近年來糖廠普遍采用次中壓（ 2450KPa）中間（ 3822KPa）鍋爐。 鍋爐的選擇與論證 鍋爐 的選擇主要根據(jù)全廠的所需耗汽量和耗電量、燃料的供應(yīng)及投資情況來決定，力求達(dá)到低耗高效，糖廠需大量的蒸汽，在滿足生產(chǎn)用汽的基礎(chǔ)上考慮到以后的擴大生規(guī)模；所以選用容量大些的鍋爐，并與外電并網(wǎng)，既可以達(dá)到較好的經(jīng)濟效益，亦可以平衡穩(wěn)定生產(chǎn)。以糖廠本身熱力利用來說，這樣配置是不經(jīng)濟的。 若有充足的、廉價的外電供應(yīng)，糖廠不自建動力車間時，無論壓榨機組用電動機帶動或用蒸汽機帶動，均配置低壓蒸汽鍋爐，以供全廠的工藝用汽。這樣汽輪機或蒸汽機則為一個減壓站，并且糖廠所加工的原料來自農(nóng)村，而廠址多設(shè)在原料集中，并且離城市較遠(yuǎn)的地區(qū)。后者由于發(fā)電用帶動壓榨機組采用不同型式的原動機，又可分為單一廢汽的熱力裝置配置。 從以上熱力裝置類型看，可歸納為用外電及自己發(fā)電兩大類。 ⑤ 壓榨機組用汽輪機帶動，用背壓式汽輪機帶動發(fā)電機供電。 ③ 壓榨機組用蒸汽機帶動，全廠用電由外電供應(yīng)。糖廠的熱力裝置有以下幾種型式： ① 壓榨機組用電動機帶動，用背壓式（中間抽汽）汽輪機帶動發(fā)電和供電。 %=% 產(chǎn)糖率 = %%1 0 05 0 0 06 2 5 ?? 第三章 熱力衡算 一、熱力方案的選擇與論證 〈一〉、熱力裝置的配置及論證 糖廠的熱負(fù)荷的特點是耗氣多，用電少；工藝用汽量一般為 50~60%，壓榨機列用電動機驅(qū)動時，生產(chǎn)耗電為 28~30 度 /噸 .蔗。 %=% 對比總收回率 =179。 糖分平衡及生產(chǎn)實績 ⑴ 糖分平衡 以甘 蔗含蔗糖量 100 作為計算基準(zhǔn) ,則 : 蔗渣損失蔗糖率 = %%1 0 07 0 ?? 濾泥損失蔗糖率 = %%1 0 07 0 ?? 廢蜜損失蔗糖率 = %% ?? 未測定損失蔗糖率 =1% 產(chǎn)品中收回蔗糖率 = %%1 0 07 0 2 3 ?? ⑵ 生 產(chǎn) 實績 壓榨抽出率 :E=% 對比壓榨抽出率 :=% 煮煉收回率 :R= % %% ?? ?? 對比煮煉收回率 :R85 廢蜜理論重力純度 : 28 ? ? % ???? ???Mv ∴ R85= ? ?? ? ? ?? ? %%1 0 0 0 085 0 0%1 0 01 0 0851 0 0 ??????? ?MvMv 總收回率 =E179。 丙種 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 乙種 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 廢蜜 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 27 乙原蜜 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 甲稀蜜 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 甲原蜜 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 丙原糖 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 乙原糖 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 179。 白砂糖 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 625t/d 179。 丙糖膏 固溶物量 蔗糖量 質(zhì)量 體積 29