制浆造纸企业燃烧浓黑液氧化还原回收热能过程解决方案.docx
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制浆造纸企业燃烧浓黑液氧化还原回收热能过程解决方案
版本号:
A修订号:
0
制浆造纸企业燃烧浓黑液氧化还原回收热能过程解决方案
文件编号:
__ABC-RQ-20XX___
编制:
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审核:
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校订:
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批准:
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发布日期:
20XX年1月1日生效日期:
20XX年1月1日
分发部门
■总经理
■常务副总
■财务副总
■工程副总
■XXX部
■XXX部
■XXX部
■XXX部
■XXX部
■XXX部
■XXX部
■XXX队
燃烧浓黑液氧化还原回收热能过程解决方案
一、简介
制浆造纸工业是我国国民经济发展的重要产业之一,是个技术、资金密集型的行业。
制浆与造纸的工艺流程如图所示:
燃烧过程
燃烧,就是通过燃烧浓黑液这一燃烧-氧化还原过程回收黑液中的化学品和有机物燃烧所产生的热能的过程,工艺流程如图1所示。
该燃烧过程包括黑液的干燥、热分解、气化、氧化和还原等物理和化学过程。
因此对燃烧过程主要控制目标是良好、安全的燃烧状态;提供良好、稳定的化学反应所需的环境,以保证获得最大回收率和最高热效率;同时又要避免“黑炉”事故。
二、控制方案
目前,国内外对黑液燃烧过程的控制研究的不多,尤其是国内,燃烧过程的主要设备碱回收炉的控制状况非常落后,缺乏有效的控制手段和控制策略。
黑液燃烧控制特别是碱回收炉控制的难点主要有以下几点:
(一)燃烧机理的复杂性
燃烧过程一般分为3个阶段,在每个阶段,有不同的复杂的化学反应,需要不同的燃烧工艺要求,这对建立模型来说是很困难的。
(二)影响黑液燃烧的因素很多
从燃烧的原料到工艺条件,都会影响燃烧过程,这使得本来就十分复杂的燃烧过程变的尤为复杂。
(三)碱回收炉燃烧的特殊性
碱回收炉不同于一般锅炉,会造成泄露、黑炉甚至爆炸等不安全工况。
(四)参数检测的困难
碱回收炉的温度很难检测,是由于燃烧介质会吸附在测量探头上,造成测量误差增大并很容易造成传感器损坏,所以寻找简便且可靠的温度测量方法十分困难。
另外,排放尾气中的一氧化碳和氧气含量很难直接测量,并有较大的时滞。
目前,黑液燃烧控制的目的主要是在防止碱炉产生黑炉、爆炸的前提下实现还原区(垫层)温度和过氧量控制。
1、单纯反馈控制
垫层温度和一次风量之间存在极值关系,可以通过调节一次风量来控制垫层温度。
为保持燃烧质量,可以由烟气中含氧量来控制黑液干形物流量。
反馈控制器一般采用PI控制律。
2、比值控制
在反馈控制的基础上,为控制垫层温度和保持燃烧质量,可以设置比例控制确定空气流量和黑液干形物的流量。
同样,我们可以采用单闭环、双闭环比值控制和变比值控制方案,控制器一般采用PI控制律,以消除静差。
其中单闭环控制结构可见图2-1。
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