【正文】 179。/d 179。 R=%179。 R85=%179。 因此，糖廠熱力裝置的選擇配置必須做全面的考慮。 ② 壓榨機(jī)組用蒸汽機(jī)帶動(dòng)，用背壓式汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電。 ④ 壓榨機(jī)組用蒸汽機(jī)帶動(dòng)，用蒸汽機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電。 ⑥ 壓榨機(jī)組用電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)帶動(dòng)，全廠用電由外電供應(yīng)。即糖廠設(shè)供熱間及熱電合供間。 以熱力利用的觀點(diǎn)來說，糖廠自設(shè)發(fā)電裝置較為合理，因?yàn)樘菑S工藝過程所需用的低壓蒸汽，可由汽輪機(jī)或蒸汽機(jī)的廢汽供應(yīng)，不需直接由鍋爐供汽。隨著農(nóng)村工業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 不斷機(jī)械化和自動(dòng)化，糖廠的動(dòng)力車間不公單純?yōu)楸緩S供汽供電，而且成為地區(qū)性發(fā)電站，這樣糖廠用汽則更為經(jīng)濟(jì)。這樣的配置方案，由工藝用的蒸汽來行做功或雖已做功，但廢汽壓力過低，增 29 大了全廠的耗汽量。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用的熱力裝置是壓榨機(jī)組由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，用背壓式汽輪機(jī)和中間抽汁汽汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電。鍋爐參數(shù)高些好，可以提高鍋爐本身熱效率和降低汽耗。下面對現(xiàn)采用在技術(shù)上同樣成熟的兩種參數(shù)。C 及 P=3822KPa,t= ,作一個(gè)簡單估算 ,設(shè)排汽 溫度為 200186。 100%=% η 1=(400200)/400179。糖廠用鍋爐的類型有蔗渣爐煤粉爐和蔗渣煤粉混合燃燒爐等幾種，根據(jù)廣西煤質(zhì)量情況，本設(shè)計(jì)采用蔗渣煤粉混合燃燒爐。根據(jù)后面的計(jì)算及所需參數(shù) 知 ,本設(shè)計(jì)采用二臺 75T/H的蔗渣煤粉爐，其型號為： WZ75/ 即鍋爐的容量為 75T/H，表壓為 39kgf/cm178。但由于目前次高壓鍋爐使用不多，并且管理要求也較高，投資大，所以本設(shè)計(jì)不采用次高壓和高壓鍋爐。較為理想的機(jī)組是可調(diào)節(jié)的中間抽氣式汽輪機(jī)，它裝有背壓式汽輪機(jī)及冷凝式汽輪機(jī)，這樣的機(jī)組稱為可調(diào)節(jié)中間抽汽冷凝式汽輪機(jī)。機(jī)組中余下的蒸汽進(jìn)入低壓段，并如同在一般冷凝式汽輪機(jī)那樣膨脹做功。當(dāng)抽汁汽量少或完全停止抽汽時(shí)，此種機(jī)組仍能長期輸出與冷凝式汽輪機(jī)一樣的最大功率。 由于糖廠用汽量大，用電少，為了保證制糖工藝及綜合利用生產(chǎn)順利進(jìn)行，寧可多發(fā)些電，使其與鍋爐容量達(dá)到平衡，為了便于管理，所以本設(shè)計(jì)選用兩臺相同的背壓式汽輪機(jī)，其參數(shù)分別如下： 型號： B635/3 初壓（ ata）： 35 額定功率 (kw)： 6000 初溫 (186。其中采用電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)的方案較為先進(jìn)。在用蒸汽機(jī)的同時(shí)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)和壓榨機(jī)組的配置方案中，鍋爐裝置也要采用低壓才能配套，這種方案不僅熱力裝置的效率低，而且廢汽壓力低，汽量大，因而全廠耗汽量也更多。對負(fù)荷變化的適應(yīng)性強(qiáng)，轉(zhuǎn)速平衡，可適應(yīng)壓榨過程的負(fù)荷變動(dòng)，廢汽不含油污，設(shè)備投資不大，占地面積小。但與電動(dòng)機(jī)相比，汽輪機(jī)也有其缺點(diǎn)：如因汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速過高，需增加中間減速裝置， 減速齒輪的比值大，減速箱價(jià)格昂貴，同時(shí)管理各修理的技術(shù)水平較高。從工藝用汽的熱力方案角度來說，也比較易于平衡，全廠用汽也較省，同時(shí)電動(dòng)機(jī)工作可靠，便于自動(dòng)控制起動(dòng)，停車、調(diào)速，而且電動(dòng)機(jī)設(shè)備緊湊，在壓榨車間占地面積少，節(jié)省基地和安裝費(fèi)用，壓榨間清潔整齊，且噪音少，工作環(huán)境好，所以本設(shè)計(jì)采用直流電動(dòng)機(jī)作為壓榨機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。如下表： 31 蒸發(fā)效數(shù) 理論 實(shí)際 1Kg 蒸汽蒸發(fā)水量 蒸發(fā) 1Kg 水需汽量 1Kg 蒸汽蒸發(fā)水量 蒸發(fā) 1Kg 水需汽量 一效 1 二效 2 三效 3 四效 4 五效 5 從上表可知，采用多效蒸發(fā)系統(tǒng)較為合算。 蒸發(fā)系統(tǒng)選擇首先要滿足制糖工藝的要求，即保證供給煮糖的足夠濃度的糖漿和全廠用汽部門足夠的汽量及規(guī)定的蒸汽參數(shù)，其二是熱力的合理利用，做到節(jié)約用汽，即在不影響操作穩(wěn)定的情況下，最大限度地抽取蒸發(fā)站的汁汽，獲得全面合理的利用，使進(jìn)入冷凝器的二 次蒸汽降到最低限度，并利用汽凝水自蒸發(fā)及熱水回用等，使熱力方案具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，再次是保證蒸發(fā)操作的穩(wěn)定性和靈活性，即實(shí)際抽取汁汽量與設(shè)計(jì)時(shí)的抽取量盡可能一致。 ⑵ 糖汁的質(zhì)量不穩(wěn)定。 ② 四效真空蒸發(fā)：在真空下蒸發(fā)，低壓蒸汽利用率高， 糖份的轉(zhuǎn)化和焦化較少，設(shè)備簡單，操作方便，投資少，但由于汁汽溫度較低，減少了抽用汁汽的可能性，增加全廠耗汽量，末效汁汽大量進(jìn)入冷凝器。 ③ 帶煮水罐的五效真空壓力蒸發(fā)系統(tǒng)：此方案的煮水罐采用背壓廢汽，以產(chǎn)生與第一效入罐廢汽壓力相等的二次蒸汽，同廢汽一起供第一效加熱用，這樣煮水罐可代替了減壓閥，此外煮水罐能為鍋爐提供大量優(yōu)質(zhì)入爐水，廢汽多利用一次， 熱效能也較高，熱經(jīng)濟(jì)效能好。 ④ 五效真空蒸發(fā)：此方案 Ⅰ 、 Ⅱ 效處于壓力狀態(tài)， Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ 效為真空狀態(tài)。其優(yōu)缺點(diǎn)為：蒸汽用五次比四效蒸發(fā)多一次，故汽耗較四效少；各效汁汽溫度高；壓力高，可抽用較多汁汽供加熱煮糖，熱經(jīng)濟(jì)性好，同時(shí)其操作穩(wěn)定、糖漿濃度穩(wěn)定，對生產(chǎn)波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)，調(diào)節(jié)控制也較容易。 綜合上述方案可知，五效真空蒸發(fā)耗汽較低，糖漿濃度穩(wěn)定，化學(xué)變化緩慢，操作穩(wěn)定可靠，是一種較完善的方案。故本設(shè)計(jì)采用五效真空蒸發(fā)。蒸發(fā)站是糖廠熱力系統(tǒng)的中心，它既是糖廠高壓蒸汽的消費(fèi)者，又是糖廠低壓蒸汽的供應(yīng)站。汽凝水排除方式有以下幾種： ① 柱式自蒸發(fā)器：汽凝水利用兩效間的壓差自行地由蒸發(fā)罐排入自蒸發(fā)器底部，汽凝水利用水柱壓差造成重度差自行上升，水壓降至水沸騰溫度時(shí)即產(chǎn)生自蒸發(fā)作用，生產(chǎn)部分汁汽達(dá)到回收汽凝水熱量的目的，這種方式的優(yōu)缺點(diǎn)：設(shè)備較簡單，正常生產(chǎn)時(shí)工作穩(wěn)定，安全可靠，沒有運(yùn)動(dòng)部件，不需要維修，能回收部分汽凝水的熱量，對生產(chǎn)波動(dòng)的適應(yīng)性較差，會(huì)出現(xiàn)串汽現(xiàn)象，當(dāng)壓差小時(shí)，有可能造成排水不良。其優(yōu)缺點(diǎn)為：設(shè)備簡單，投資省，能大量回收汽凝水熱量，但易串罐，汽凝水在后面的罐內(nèi)占有一定的加熱面積，影響蒸發(fā)傳熱效能，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)打鼓現(xiàn)象。 通過以上三種排水方式的比較，最后選用等壓排水。 ② 將汽凝水逐級降溫自蒸發(fā)，回收自蒸發(fā)汁汽。廣東江門甘蔗化工廠等廠使用后效果顯著，所以本設(shè)計(jì)采用等壓排水法。 總壓力差 == ② 、各效壓力差分配比例： 各效汁汽室壓力為： PⅠ =179。 5013 = PⅢ =179。 508 = PⅤ =179。 N（ ф 為蒸發(fā)系數(shù)） 甲膏： 乙膏： 丙膏： 甲膏耗汽量 =%179。 =%c 乙膏耗汽量 =%c 丙膏耗汽量 =%c 糖膏總耗汽量 =（ ++） %c=%c 現(xiàn)擬定：甲、乙膏用 Ⅱ 效汁汽；丙膏用 Ⅰ 效汁汽；（抽汁汽占煮糖總耗汽的100%） 丙膏 %c E1 清汁一級加熱 %c E1=%c 中和汁二級加熱 %c 甲膏 %c E2 乙膏 %c E2=%c 中和汁一級 %c E3混合汁二級加熱 %c E3=%c E4混合汁一級加熱 %c E4=%c 蒸發(fā)水量： 總蒸發(fā)水量 =G0（ 1BB0） =%179。 =%c 各效出口糖汁 錘度： Bn=nWWGBG ??? ......000 公式出自 《甘蔗 B1= ??? 糖廠設(shè)計(jì) 手 冊》 B2= B3= B4= B5= XB070 確定有效溫差 各糖汁平均錘度： Bm1= ??2 10 BB 2 ?? 公式出自 《甘蔗 Bm2 ? 糖廠設(shè)計(jì) 冊》 Bm3 ? Bm4 ? Bm5= 由糖汁的平均錘度和汁汽溫度，查《糖汁加熱與蒸發(fā)》 P15 得 濃度沸點(diǎn)升高 ： Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Σ 由 Bm制汽溫度，液層高度查《糖汁加熱與蒸發(fā)》 P17，表 16 得靜壓效應(yīng)沸點(diǎn)升高值： Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Σ 管道損失共 4℃ 故總有效溫差 =工效加熱汽溫度 末效汁汽溫度 總溫度損失 ==℃ 各效的有效溫度：△ tn=加熱蒸汽溫度 糖汁沸點(diǎn) 37 △ t1=130（ ++） =℃ △ t2=（ ++） =℃ △ t3=（ 98++） =℃ △ t4=97（ ++） =℃ △ t5=（ 66++） =℃ 熱力條件匯總： Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 加熱壓力（ MPa） 加熱汽溫度℃ 130 97 加熱汽潛熱 KJ/kg 汁汽壓力（ MPa） 汁汽溫度℃ 98 66 汁汽汽化潛熱 KJ/kg 糖汁沸點(diǎn)升高 靜壓損失 糖汁沸點(diǎn) 管道損失 0 1 1 1 1 有效溫差 選 K，求 F 由《糖汁加熱與蒸發(fā)》 P48213得傳熱系數(shù) K Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 各效傳熱量： Q=WV 公式出自 《甘蔗 Q1=%179。 K 38 F1= 28 2 4 9 6 0 m??? ? 取 F1=2500m2 F2= 22269m ,取 F2=2500m2 F3= 21082m , 取 F3=1400m2 F4= 21069m ,取 F4=1400m2 F5= 2392m , 取 F1=1000m2 復(fù)核有效溫差：△ tn`= KFQ? 公式出自 △ t1`= 6 0 5 0 0 8 ??? ? ℃ 《化工原理》 △ t2`=℃ △ t3`=℃ △ t4`=℃ △ t5`=℃ ∑ =++++ =℃ 1重新分配后各效有效溫差：Δ tn=∑ Δ t總有效 179。 ? ℃ 糖廠設(shè)計(jì)手冊》 Δ t2=℃ Δ t3=℃ Δ t4=℃ Δ t5=℃ 1 蒸發(fā)缸組運(yùn)行情況 選用一個(gè) 1400 m2的缸做備用缸 缸號 1 2 3 4 5 6 面積 2500 2500 1400 1400 1400 1000 輪洗 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅰ 輪洗 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅰ Ⅱ 輪洗 Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 輪洗 Ⅳ Ⅴ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 輪洗 Ⅴ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 輪洗 1重新分配后熱力條件： 39 效序 項(xiàng)目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 加熱蒸汽壓力 MPa 加熱蒸汽潛熱KJ/kg 加熱蒸汽溫度℃ 130 97 汁汽壓力 MPa 汁汽溫度℃ 66 汁汽潛熱 KJ/kg 糖汁沸點(diǎn)升高℃ 靜壓損失℃ 管道損失℃ 0 1 1 1 1 有效溫差℃ 1蒸發(fā)強(qiáng)度和蒸發(fā)工效計(jì)算： U=FW 式中 U—— 蒸 發(fā)強(qiáng)度 W—— 蒸發(fā)水分 F—— 加熱面積 U1= 250024 105000% 3? ?? =178。 h U3=178。 h U5=178。 h 公式出自 蒸發(fā)工效α = %1 3 %9 1 ??DW 《甘蔗糖廠設(shè)計(jì) 蒸發(fā)效率η =100（ 1 %)% % ? 手冊》 （ 3） 、進(jìn)入降溫桶的乏汽及噴淋水量計(jì)算 進(jìn)入降溫桶的乏氣溫度 t1=200℃ ,壓力 P1=3ata= 查《熱工學(xué)》表6 得： i1=℃ ,查《熱工學(xué)》表 4 得 i℃ 水 =，取它的溫度比加熱蒸汽高 2，即： t2=123℃ ,P2=3ata 查《熱工學(xué)》表 4 得I=,末汽化水 t2=132℃ ,查《熱工學(xué)》表 4 得 I 水 40 =,由所選氣輪機(jī)知，兩臺背壓式氣輪機(jī)排出汽量為： 2179。 =（其 中 為氣輪機(jī)的蒸汽利用率，出自《設(shè)計(jì)手冊》 P125）。 廢汽 D i t2 降 溫 入爐水 W、 i 水 、 t 乏汽 D i t1 桶 未汽化水 i 水 `、 K。 =D1+ 179。 = D1+179。 245000 = T/h 則有多余乏汽量為： = T/h 為使分蜜更好，分蜜采用廢汽。 245000 = T/h 還有多余乏汽量為： = T/h 由以上計(jì)算結(jié)果可知，氣輪機(jī)乏汽族以供全廠