автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Энергетическая оптимизация процессов выпаривания и сжигания черных щелоков при производстве сульфатной целлюлозы

На правах рукописи

ФЕДЯЕВ ПАВЕЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ 003052898

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ВЫПАРИВАНИЯ И СЖИГАНИЯ ЧЕРНЫХ ЩЕЛОКОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2007

003052898

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Братский государственный университет» на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» факультета энергетики и автомати-

ки.

Официальные оппоненты:

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Данилов Олег Леонидович доктор технических наук, Голдобин Юрий Матвеевич кандидат технических наук, профессор Видин Юрий Владимирович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Защита состоится « б » апреля 2007 г. в аудитории Т-703 в И ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.285.07 при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ» по адресу: 620002, г. Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 5.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ».

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью организации просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19, К-2, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, ученому секретарю университета; факс (343) 375-95-70; e-mail: lta_ugtu@mail.ru; dpe@mail.ustu.ru.

Автореферат разослан « 22 » февраля 2007 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.т.н.

К.Э. Аронсон

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В отечественной целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП) эксплуатируется большой парк отечественных и зарубежных технологических выпарных станций и содорегенерационных котлоагрегатов (СРК), для которых во многом вопросы, связанные с повышением эффективности работы, рассмотрены и решены. Недостаточное внимание уделено их совместному взаимодействию в теплотехнологическом комплексе. Анализ эффективности работы котлоагрегатов таких крупнейших в России ЛПК как Братский и Усть-Илимский показывает, что их КПД, как правило, на 8 12 % ниже проектных значений. Эффективность работы и высокие КПД СРК зависят от рабочей низшей теплоты сгорания черного щелока, которая в свою очередь зависит от его концентрации. Концентрация черного щелока повышается при удалении влаги в процессе выпаривания в многокорпусных выпарных установках (МВУ). Чем ниже влажность черного щелока (т.е. выше его концентрация), тем больше теплоты, а значит и вырабатываемого пара на СРК, необходимо затратить на этот процесс. Поэтому задача поиска рациональных концентраций упаренного черного щелока с целью снижения энергозатрат в технологической цепочке выпарная станция - котлоагрегат является актуальной.

Цель работы. Исследование энергозатрат в теплотехнологическом комплексе «утилизационный котлоагрегат - многокорпусная выпарная установка» для выбора рациональных конструктивно-технологических показателей.

Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:

1) проанализировать материальные и энергетические потоки и особенности выпаривания и сжигания горючих ВЭР целлюлозно-бумажного комбината;

2) разработать алгоритм и программные продукты для численных исследований и энергетической оптимизации составляющих теплотехнологического комплекса;

3) провести расчетно-экспериментальные исследования теплотехнологиче-ских характеристик черного щелока, составляющих энергобаланса комплекса (источник энергии - теплотехнологическая установка);

4) провести численные исследования энергетических показателей МВУ и СРК при варьировании различных параметров в теплотехнологическом комплексе;

5) проанализировать полученные результаты и обосновать рациональные режимы энергетического взаимодействия теплотехнологического комплекса целлюлозно-бумажного комбината с сульфатной технологией производства бумаги;

6) установить на базе проведенных исследований технологическое топливное число производства черного щелока.

Основные положения методики исследования. Численные исследования проводились с помощью разработанных программных продуктов по тепловому расчету б-ти корпусной выпарной установки фирмы «Раума-Репола», работаю-

щей по системе Розенблад, и тепловому расчету содорегенерационного котлоаг-регата фирмы «Тампелла» производительностью 1750 та.с.в./ сутки.

Анализ полученных результатов численных исследований эффективности работы МВУ и СРК при варьировании начальных параметров технологических энергоносителей. Достоверность методики и результатов численного исследования обеспечена их сравнением с расчетными данными других авторов.

Научная новизна. Выполнен анализ результатов численных и экспериментальных исследований энергетического взаимодействия тегаютехнологической системы целлюлозно-бумажного комбината «утилизационный котлоагрегат -выпарная установка», позволивший при изменении тепловых схем и параметров энергоносителей установить количественные значения конечной концентрации черного щелока, обеспечивающие энергетическую самодостаточность теплотех-нологии.

Численными исследованиями показано качественное и количественное изменение темпов прироста энергетических выгод утилизации горючих ВЭР в условиях технологических ограничений процесса выпаривания.

Получены и обобщены опытные данные по теплофизическим и физико-химическим характеристикам отработанного варочного раствора, позволяющие не только установить их влияние на интенсивность выпаривания, но и проводить автоматизированное проектирование многокорпусных выпарных аппаратов поверхностного типа.

Автор защищает:

• методику проведения расчетных исследований совместного влияния тепловых режимов теплотехнологических установок;

• алгоритм и программы комплексного теплового расчета на ЭВМ многокорпусных выпарных установок и содорегенерационных котлоагрега-тов;

• результаты численных исследований, связанных с влиянием конечной концентрации упаренного черного щелока на энергетические характеристики утилизационного котлоагрегата;

• результаты расчетных исследований по определению рациональных концентраций черного щелока с целью снижения энергетических затрат, влияющих на совместную работу теплотехнологической системы целлюлозно-бумажного комбината «утилизационный агрегат - выпарная установка»;

• результаты энергоаудита энергетического комплекса ЦБК и основные направления энергосбережения.

Практическая ценность.

1. Разработан программный комплекс, позволяющий осуществлять моделирование энергетических затрат в технологической цепочке «утилиза-

ционный котлоагрегат - выпарная установка» в широком диапазоне варьирования режимных параметров теплотехнологических установок.

2. Определены рациональные параметры энергетического взаимодействия системы «утилизационный агрегат - выпарная установка», позволяющие снизить энергетические затраты при процессах сжигания черных щелоков, выработке пара и работе выпарных аппаратов, а также получены значения рациональной конечной концентрации черного щелока,

3. Результаты экспериментальных и расчетных исследований по определению теплоты сгорания черного щелока на базе исходного сырья сибирского региона, позволяющих скорректировать и дополнить существующие методики теплового расчета теплотехнологических установок при производстве целлюлозы, могут быть использованы организациями, проектирующими и модернизирующими ЦБК.

Реализация работы в промышленности. Автором определены рациональные значения концентрации упаренного черного щелока, позволяющие повысить эффективность работы СРК. Последнее использовано на лесопромышленных комплексах ЦБП при производстве сульфатной целлюлозы.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Межрегиональной научно-технической конференции «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (г. Братск, 2003 г.), молодежной научно-практической конференции «Будущее Братска» (г. Братск, 2003 г.), второй Международной школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (г. Москва, 2004 г.), «Десятой, Одиннадцатой ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов» (г. Москва, 2004, 2005 г.г.), I Международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение» (Республика Казахстан, г. Усть-Каменогорск, 2005 г.), II Международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТТ-2005» (г. Москва, 2005 г.), Третьей Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (г. Москва, 2006 г.).

Публикации. Основные научные положения и выводы изложены в 10 опубликованных работах, в том числе 1 статья в реферируемом издании по списку ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и приложений. Общий объем диссертации составляет 133 стр., включая 46 рисунков и 6 таблиц. Список литературы содержит 132 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены основные задачи исследований, показаны научная и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе содержится обзор литературных источников по проблемам энергетики целлюлозно-бумажных комбинатов (ЦБК). Рассмотрены вопросы, связанные с технологией производства целлюлозы сульфатным способом, особенностями теплотехнических и теплотехнологических установок при утилизации горючих ВЭР ЦБК. Изучены работы по особенностям выпаривания и сжигания черных сульфатных щелоков. Проанализированы данные по механизмам образования вредных выбросов при использовании данного вида топлива тепло-технологическим оборудованием. Приведены основные положения методики для определения энергоемкости продукции.

Анализ результатов исследований показал, что дальнейшее совершенствование технологий по концентрированию отработанных технологических растворов возможно по направлениям, предусматривающим изменение поверхности нагрева теплообменных аппаратов, изменение числа корпусов выпарных станций, варьирование давлением и температурой греющего пара, создающих благоприятные условия для реализации интенсивных технологических процессов, обеспечивающих оптимальные затраты всех видов потребляемой энергии.

На основании вышеизложенного поставлена задача разработки направлений и мероприятий по снижению энергозатрат на стадии процессов выпаривания черного щелока в многокорпусных выпарных установках и его последующего сжигания в содорегенерационных котлоагрегатах в общей технологической цепочке производства целлюлозы.

Во второй главе рассматриваются методы тепловых расчетов теплотехнических и теплотехнологических устройств ЦБК, схема взаимосвязей материальных и тепловых потоков в общем виде технологической схемы (рис. 1) по производству сульфатной целлюлозы, а также инженерные методы расчетов, составлены блок-схемы расчетов теплотехнологического оборудования.

В третьей главе для последующего вычислительного эксперимента по разработанным программам с целью определения рациональных энергозатрат в системе «утилизационный котлоагрегат - выпарная установка» приводятся результаты исследований основных теплофизических и энергетических характеристик черного щелока, которые для удобства их использования связаны с его концентрацией. Расчетно-экспериментальные исследования по влиянию концентрации на плотность раствора, удельную теплоемкость, теплоту сгорания С2Р„, температурную депрессию (рис. 2,3,4,5) подтверждены сравнением с данными других исследователей (П.А. Жучков, Ю.Н. Непенин и др.).

Теплоту сгорания РР„ для СРК, как правило, считают по элементарному составу органической массы по формуле Менделеева с учетом минеральной части при варке. Расчетные данные подтверждены экспериментами (рис. 2) на калориметрической установке В-08МА «Н» и для использования в дальнейших расчетах полученные результаты аппроксимированы зависимостью (1). Максимальное отклонение экспериментальных данных с расчетными не превышает 6,86 %.

жидкости (из 6-го корпуса); 11 - насос откачки жидкости (из 3-го корпуса); 12 - насос откачки жидкости (из 2-го корпуса); 13 - насос грязного конденсата; 14 - насос подачи питательного черного щелока в 4-ый, 5-ый, 6-ый корпуса; 16 - бак плотного щелока; 17 - бак питательного щелока; 18 - бак полуплотного щелока; 19-24 - задвижки для спуска остаточного давления; 25 - каустизатор; 26 - осветитель зеленого щелока; 27 - растворитель плава; 28 - СРК; 29 - бак белого щелока; 30 - варочный котел; 31 - выдувной резервуар; 32 - вакуумные фильтры; 33 - баки фильтров; 34 - бак слабого белого щелока

Плотность черного щелока в зависимости от его концентрации в работе определялась с помощью ареометра с поправкой на температуру (рис. 3). Полученные результаты по рш аппроксимированы зависимостью (2).

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 О

■ Расчет Л Эксперимент ——1——1-

Рис. 2. Зависимость низшей рабочей теплоты сгорания <3„р, кДж/кг от конечной концентрации черного щелока Ь, %

70 ь, %

С^ = 184,65Ъ- 4479,3

(1)

р. 1,4

и 1,2

кг/л

|ОЛл<х ткость щелока (П.А. Жучков) тность щелока (автор)

¡ШЯяа

---1-

Рис. 3. Зависимость плотности сульфатных щелоков рщ, кг/л от их концентрации Ь, %

ю

20

40

50

60 Ь, %'

рщ =8Ь3 -КГ7 -4Ь2 -КГ5 +0,0074Ь + 0,9714 (2)

Проведено сравнение полученных расчетных данных удельной теплоемкости сульфатных щелоков в зависимости от их концентрации и температуры с экспериментальными данными П.А. Жучкова (рис. 4). Результаты расчета теплоемкости по средним концентрациям черного щелока в корпусах МВУ справедливы для диапазона от 22 до 66 % и аппроксимированы зависимостью (3).

ср, кДж/кг"С 3,7

2 5 . _ " Удельная теплоемкость (автор)

О Удельная теичоемкостъ Жучков)

Рис. 4. Зависимость удельной теплоемкости сульфатных щелоков ср, кДж/(кг °С) от их концентрации Ь, %

ь,%

СР - -6Ь

•10~5-0,0177Ъ + 4,1209 (3)

В методику расчета выпарных аппаратов входит физико-химическая температурная депрессия, которая существенно зависит от концентрации сульфатных щелоков и влияет на температуру кипения раствора, температуру греющего и вторичного пара, коэффициент теплоотдачи со стороны конденсирующегося пара и др. параметры. Опытные данные работы Ю.Н. Непенина (рис. 5) при использовании в расчетной программе аппроксимированы зависимостью (4).

А "С

Рис. 5. Зависимость физико-химической температурной депрессии сульфатных щелоков Л, °С от их концентрации Ь, %

Д = 4Ь'МО~5-0,001Ь:+0,085%+0,0109

(4)

Для проверки адекватности Математического описания энергетического взаимодействия котлоагрегата и выпарной установки реальным процессам в работе выполнена оценка величины фактических тепловых потерь агрегатами с помощью тепло&изионного обследования тепловым сканером «Аврора». Примеры тепловизионНых изображений отдельных элементов теплотехнологнческих агрегатов и распределение температур по указанным на фрагментах оборудования сечениям {р2 - р3; р4 - р4) приведены на рис. 6 и 7.

Рис, 6. Подогреватель выпарной установки, верхняя крышка

- ¿«о е

- 14».«

- и«.« - 1«.е

П1 * ч

'Щ

а=1

Рис. 7. Барабан котла СРК (отметка 36.000)

Проведенные обследования и расчеты показывают, что в целом потери теплоты в окружающую среду многокорпусной выпарной установкой составляют 6,83 %, а содорегенерационным котлоагрегатом - 9,62 % (или 1,55 % от вырабатываемой мощности СРК) от общего расхода теплоты на процессы выпаривания черных щелоков.

При определении рациональной с точки зрения энергетического баланса конечной концентрации черного щелока в качестве одного из ограничений выступают экологические параметры.

Для установления возможности снижения вредных выбросов в окружающую среду при сжигании черных щелоков в исследуемом диапазоне его концентраций проведены эксперименты на утилизационном агрегате финской фирмы «Тампелла» по влиянию сульфидности плава на концентрацию сернистого ангидрида в дымовых газах /4ог (Рис- 8а) и концентрации черного щелока на

степень восстановления сульфата натрия в плаве (рис. 86).

Потери теплоты с химическим недожогом практически равны 0 (рис. 9а) в условиях сжигания черного щелока с концентрацией не ниже 63 % и содержания коэффициента избытка воздуха за конвективным пучком не менее 1,07. При более низких концентрациях черного щелока коэффициент избытка воздуха должен увеличиваться до значений а"и, 1,13 -ь 1,16.

Анализ полученных результатов показывает (рис. 96), что выбросы соединений восстановленной серы резко возрастают при снижении коэффициента избытка воздуха ниже определенного «порогового» значения, составляющего для СРК величину в пределах сс"и, 1,11 1,15, причем имеет место лавинообразный рост концентраций сероводорода и метилмеркаптана, которые являются наиболее токсичными газами из этой группы.

Рис. 8. Зависимость концентрации сернистого ангидрида в дымовых газах //¡¡о2, мг/нм3 от сульфидности плава (а) и зависимость степени восстановления

сульфата натрия в плаве % от концентрации черного упаренного щелока (б) При сжигании щелока с концентрацией более 63 % «пороговое» значение ко-

эффициента избытка воздуха несколько ниже (а"и, 1,0,5 -т- 1,0,7), что объясняется повышением уровня температуры в основных зонах топки.

■

•

\

\

\ •

\

(а)

1

Ф Экспериментальные данные (автор)

.V

———

0,8

0,9

1,1

14

М

230 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 О

г/нм

*

►

\ • Экспериментальные данные концентрации сероводорода " (автор) О Экспериментальные данные концентрации

\ L

V \

ъ (б) -

\

*

% Л •

1,05 1,1 1,15 1,2 1Д5 1,3 1,35 а;

Рис. 9. Зависимость удельных потерь теплоты с химическим недожогом qз, % от коэффициента избытка воздуха за конвективным пучком (а) и зависимость концентраций сероводорода и метилмеркаптана \х, мг/нм3 от коэффициента избытка воздуха за конвективным пучком (б)

Четвертая глава посвящена разработке программных продуктов для выполнения параметрических тепловых расчетов технологического и теплотехнологи-ческого оборудования при изменении их рабочих характеристик.

Для выполнения расчетных исследований по поиску путей снижения энергетических затрат процессов выпаривания был разработан программный продукт «Выпарка», реализованный на языке программирования Visual Basic. Программа адаптирована для работы с операционными системами: Windows 98; Windows 2000; Windows ХР с графическим интерфейсом и позволяет выводить полный перечень всех расчетных данных, а также основные характеристики, строить графические зависимости по определению расхода теплоты, поступающего со свежим паром, и суммарного расхода теплоты по корпусам выпарной установки.

Для определения рациональных вариантов снижения энергетических затрат процесса сжигания черных сульфатных щелоков разработан программный продукт «СРК», реализованный на языке программирования Visual Basic.

Программа позволяет выполнять тепловой расчет содорегенерационных кот-лоагрегатов (СРК) финской фирмы «Тампелла» различной производительности и выводить как полный перечень всех расчетных данных, так и основные расчетные характеристики, строить графики по определению паропроизводитель-ности, располагаемой теплоты в топке, КПД котлоагрегата в зависимости от концентрации упаренного черного щелока. Блок-схемы алгоритмов разработанных программ приводятся в приложении к диссертации

В пятой главе приводятся результаты исследований по установлению энер-

гетической и технологической целесообразности теплотехнологии при изменении тепловых схем и параметров энергоносителей, а также промышленных испытаний рассматриваемого в работе теплотехнологического оборудования.

Выполнены исследования, связанные с различными режимами работы технологического источника энергии и установки энергетического облагораживания горючих ВЭР ЦБК, а также промышленные испытания этого оборудования.

Исследования энергозатрат при выпаривании проводились для различных режимов работы многокорпусной выпарной станции и выполнялись по программе «Выпарка».

В целом, при выполнении расчетов уменьшалось число корпусов выпарной установки с 6 до 1, изменялось давление греющего пара с 0,2 до 0,8 МПа и варьировалась величина поверхности нагрева с 1042 до 1563 м2. При численных исследованиях контролировались такие параметры как давление, температура греющего и сокового пара, расход греющего пара, количество теплоты со свежим паром, поступающей с СРК в первый корпус многокорпусной выпарной установки, выход упаренного черного щелока, количество выпаренной воды и расход теплоты по корпусам выпарной установки.

Количество теплоты со свежим паром, МВт, определялось по формуле:

103 '

где в, - количество щелока на входе в первый корпус, кг/с; С! - удельная теплоемкость щелока в первом корпусе, кДж/(кг-°С); 11 - температура кипения щелока в первом корпусе, °С; ^ - температура поступающего щелока с учетом температурных потерь в промежуточном баке, °С; \у, - количество выпаренной воды в первом корпусе, кг/с; г, - скрытая теплота парообразования, кДж/кг.

Расход теплоты по корпусам МВУ, МВт, определялся по формуле:

--^-(8)

где - количество щелока на входе в данный корпус, кг/с; С| - удельная теплоемкость щелока в данном корпусе, кДж/(кг-°С); ^ пара - температура греющего

пара в данном корпусе, °С; 1р_ра. - температура раствора (щелока) в данном корпусе °С; - количество выпаренной воды в данном корпусе, кг/с; г; - скрытая теплота парообразования, кДж/кг; С?|- потери теплоты данным корпусом выпарной установки, МВт; п- число корпусов, шт.

Полученные результаты зависимости расхода теплоты со свежим паром на МВУ от переменных концентраций и числа корпусов представлены на рис. 10.

С ростом числа выпарных корпусов расход теплоты со свежим паром на выпарку уменьшается и изменяется от -23 до ~ 25,5 МВт (для шести штук), при изменении концентрации от 40 до 75%, соответственно. Для однокорпусной выпарной установки расход теплоты со свежим паром выше в ~ 4,3 раза и колеблется от ~ 67 до ~ 109 МВт в этом же диапазоне концентраций черного щелока.

Рис. 10. Зависимость расхода теплоты (3, МВт, поступающей со свежим паром на МВУ, от конечной концентрации черного щелока Ь, % и числа корпусов п, шт.

Из представленных графиков (рис. 10) видно, что наименьшие колебания расхода теплоты со свежим паром в расчетном диапазоне конечных концентраций отмечаются при четырех (от -25,8 до ~ 30,5 МВт) и более корпусов МВУ.

Изменение давления греющего пара оказывает неоднозначное влияние на прирост суммарного расхода теплоты (AEQ) по корпусам МВУ во всем исследуемом диапазоне концентраций от 40 до 75 % (рис. 11а). Наименьший прирост суммарного расхода теплоты имеет место при давлениях греющего пара Р = 0,5 ч- 0,6 МПа против Р = 0,4 0,5 МПа, используемых на ЦБК. Эти тенденции соблюдаются и при изменении прироста расхода теплоты (AQ) со свежим паром на МВУ (рис. 116). При изменении давления греющего пара в диапазоне Р = 0,5 + 0,6 МПа прирост теплоты в 1,2+1,3 раза ниже, чем при Р=0,4+0,5 МПа. Поэтому для уменьшения суммарного расхода теплоты и количества теплоты со свежим паром, следует рекомендовать подачу пара на МВУ с давлением в пределах Р = 0,5 + 0,6 МПа.

0,2 0J 0,4 0,5 0,6 0,7 Р, МПа 0,4 0,5 0,6 0,7 Р, МПа

Рис. 11. Зависимость прироста суммарного расхода теплоты AZQ, % (а) и зависимость прироста расхода теплоты со свежим паром на выпарную установку AQ, % (б) по корпусам от давления и температуры греющего пара

Исследования энергозатрат при сжигании черного щелока проводились по разработанной программе «СРК». Одним из основных параметров при тепловом расчете является паропроизводительсть СРК, которая в работе определялась по выражению:

D

Qp • Вщ • ^бр ~ рсоа • (Ннп - Нпв)-рюп • (ннп - hJ (Нпе-H J+и,,.^-о.оь^-нпв)

•К\

(9)

Полученные результаты изменения паропроизводительности содорегенера-ционного котлоагрегата (т/ч), а также количества располагаемой теплоты (МДж/кг) от конечной концентрации черного упаренного щелока аппроксимированы линейными зависимостями (10, 11). Коэффициент полезного действия (%) СРК в этих условиях изменяется полиномиально (12). Зависимости справедливы для предела концентраций черного щелока 40 - 75 % и давления пара 4,0 МПа.

D = 5,394-Ъ-104,22 (10)

Qpp = 0,1463-b-l,764 (11)

Л =0,000ЬЬ3-0,023-Ь2+1,763-Ъ+33,012 (12)

Паропроизводительность СРК при росте конечной концентрации черного щелока увеличивается опережающими темпами по сравнению с расходом теплоты на процессы выпаривания. Так, например, при увеличении концентрации черного щелока с 40 до 55 % паропроизводительность увеличивается на 42 %, а расход теплоты на 8,7 %. Причем темп роста расхода теплоты на выпарку с увеличением концентрации падает: при увеличении b с 55 до 70 % он составляет уже 5,2 %.

Приведем график (рис. 12) изменения разности между теплотой, отдаваемой от СРК выпарной установке, и теплотой необходимой для ее работы, Q6, МВт (для фиксированного параметра Ь, %) в зависимости от конечной концентрации черного упаренного щелока и числа корпусов МВУ. От СРК на нужды выпарных станций поступает порядка 16 % от всего количества вырабатываемой теплоты, величина которой в зависимости от конечной концентрации сжигаемого черного упаренного щелока с b = 40% до Ъ = 75% (при условии сжигания только черного щелока) меняется в пределах от 12,404 МВт до 108,91 МВт. Очевидно, что наиболее рациональной является схема 6-ти корпусной выпарной станции, когда минимально необходимое количество тепловой энергии поступает на МВУ при сжигании на СРК упаренного черного щелока с концентрацией 62 % и выше. При более низких концентрациях, а также с уменьшением числа корпусов на выпарных станциях потребность в тепловой энергии для выпарных установок может быть удовлетворена только при сжигании дополнительного топлива -мазута.

Оь МВт.

Рис. 12. Зависимость балансового параметра МВт от конечной концентрации черного щелока Ь, % и числа корпусов

В работе был выполнен промышленный эксперимент по обследованию раз-

личных режимов работы шестикорпусной выпарной установки фирмы «Раума-Репола» системы Розенблад, работающей по смешанной схеме движения щелоков и содорегенерационного котлоагрегата фирмы «Тампелла».

В период обследования МВУ, работающей в стационарном режиме, давление греющего пара варьировалось в пределах 0,45-^0,5 МПа, а концентрация черного упаренного щелока - 61-^68 %.

Численные исследования затрат на получение черного упаренного щелока в пределах полученных опытных данных выполнялись для диапазона конечных концентраций 62-68 % (с шагом 2 %).

При сопоставлении экспериментальных и расчетных результатов (рис. 13) отмечается их хорошее соответствие по зависимости расхода теплоты со свежим паром на МВУ от переменных концентраций и давления греющего пара. Погрешность между полученными значениями колеблется в пределах ±2,52 %. Так, например, для концентрации черного щелока 66 % расход теплоты со свежим паром составил: 26,04 МВт - эксперимент; 25,39 МВт - расчет.

Для суммарного расхода теплоты Ер, МВт по корпусам МВУ погрешность полученных экспериментальных и расчетных значений в зависимости от давления греющего пара и концентрации (рис. 14) колеблется в пределах 1,3-г3,14 %.

55 60 65 Ь, ■/.

Эксплуатация выпарных станций на целлюлозно-бумажных комбинатах нередко осуществляется по временным технологическим картам с режимами, отличающимися от технологического регламента (текущий ремонт, отключение корпусов на промывку и т.д.). Для проверки адекватности разработанной программы в отмеченных условиях выполнено сопоставление экспериментальных

данных распределения давления по корпусам МВУ выпарного цеха предприятия с расчетными для интервала изменения давления греющего пара от 0,15 до 0,24 МПа (рис. 15), показывающее достаточно удовлетворительное их согласование.

Рис. 15. Зависимость давления греющего пара Р, МПа по корпусам многокорпусной выпарной установки на основании опытных и расчетных данных

Например, для пятого корпуса значение вакуума при давлении греющего пара Р = 0,15 МПа составляло 0,05 МПа, а расчетная величина - 0,025 МПа. В целом максимальная погрешность между расчетными и опытными данными, представленными в технологической карте, не превышает 6,6 % для указанного давления греющего пара. При более высоком значении давления греющего пара Р = 0,24 МПа погрешность несколько возрастает от 4,9 до 17,7 %.

При промышленном эксперименте был обследован содорегенерационный котлоагрегат финской фирмы «Тампелла» производительностью 1750 т а.с.в./сутки. Во время работы СРК на различных режимах фиксировались практически все параметры, связанные с работой котлоагрегата, основные из которых: концентрация черного упаренного щелока, его температура и расход; давление и температура вырабатываемого пара; температура холодного и горячего воздуха; температура и давление питательной воды; расход пара на собственные нужды и т.д.

При сопоставлении полученных в работе экспериментальных и расчетных результатов (рис. 16) по зависимости паропроизводительности СРК от переменных концентраций и давления вырабатываемого пара максимальная погрешность для давления пара 4 МПа составила 4,87 %, для давления пара 3,6 МПа -5,43 %.

Рис. 16. Зависимость паропроизводительности СРК Б, т/ч от конечной концентрации черного щелока и давления вырабатываемого пара

В абсолютных величинах, например, для концентрации черного щелока 68 % паропроизводительность СРК при давлении вырабатываемого пара 4 МПа составляет: 270,1 т/ч - эксперимент; 261,25 т/ч - расчет.

При изменении коэффициента полезного действия котлоагрегата от давления вырабатываемого пара и концентрации черного упаренного щелока наибольшее

отклонение между экспериментальными и расчетными значениями составляло 2,21 % (рис. 17).

<0 61 62 63 Ы 65 66 67 68 69 Ь, %

Рис. 17. Зависимость коэффициента полезного действия СРК, % от концентрации черного щелока и давления вырабатываемого пара

В шестой главе проведен анализ энергетических затрат на стадии выпаривания черных щелоков при варьировании начальными параметрами греющего энергоносителя.

Проведены исследования по определению технологических топливных чисел (ТТЧ) для различных режимов работы выпарной станции. Для удобства и наглядности при сравнении технологические топливные числа представляются в единицах условного топлива.

С помощью технологических топливных чисел были получены расчетные данные энергозатрат на производство черного упаренного щелока для фактического (Р = 0,4-0,5 МПа) и рекомендованного (Р = 0,5-0,6 МПа) диапазонов давлений греющего пара, некоторые результаты которых представлены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты расчета энергозатрат на получение черного щелока

Удельный расход, Энергозатраты, кг у.т./т

Форма ТТЧ, ед./т щелока щелока

энергозатрат Статья расхода кг у.т./ед. Р = 0,4+0,5 МПа Р = 0,5+0,6 МПа Р = 0,4+0,5 МПа Р = 0,5+0,6 МПа

Ъ = 55 % Ъ = 65 % Ъ = 55 % Ь = 65 %

1 2 3 4 5 6 7

Первичная Древесина, м3 401,2 1,2 1,2 481,44 481,44

Итого | - . 481,44 481,44

Тепловая энергия, Гкал 190 1,073 0,869 203,87 165,11

Произведен- Электрическая энергия, кВт-ч 0,330 0,025 0,025 0,0083 0,0083

ная Вода, м3 0,15 42,28 42,28 6,34 6,34

Сжатый воздух, тыс. м3 45 0,025 0,025 1,13 1,13

Итого - - - 211,25 172,59

Продолжение таблицы 1

1 I 2 3 ! 4 5 6 1 7

I Абсолютно сухое Скры- 1 вещество черного тая | щелока на сжига-1 | КИС, г 237 1,4 1 1,4 331,8 331,8

Слабый черный щелок, м3 29,83 8,14 8,14 | 242,81 | 242,81

Оборудование и капитальные сооружения - - _ 40 I 40

Ремонты - - - 8 || 8

Транспорт - - 1 ' 11 1 1 2 2 624,61 1 624,61

Итого - - -

ВЭР Тепловая энергия, Гкал 190 0,03 0,03 | 5,7 | 5,7

—- Итого ТТЧ щелока - = ! 1311,6 { 1272,9

Были получены следующие результаты: ТТЧ черного щелока на основании опытных данных ОАО ПО «УИ ЛПК» (рабочее давление 0,4+0,5 МПа, конечная концентрация черного щелока Ь = 55 %) составляет 1311,6 кг у.т./т щелока; в рекомендованном в работе диапазоне давлений 0,5ч-0,6 МПа и концентрации черного щелока 65 % удельный расход тепловой энергии снижается на 19,01 %, произведенной энергии Э2 на 18,3 %, ТТЧ черного щелока на 2,95 % (1272,9 кг у.т./т щелока), что приводит к экономии 15290,8 т.у.т. в год с одной выпарной станции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Основные результаты, полученные в диссертационной работе:

1. В результате комплексного энергетического анализа теплотехнологиче-ской системы целлюлозно-бумажного комбината «утилизационный агрегат -выпарная установка» выявлены параметры, влияющие на рациональную, с точки зрения суммарных энергозатрат, концентрацию черных щелоков после выпарной установки.

2. Численными исследованиями выявлено увеличение темпа роста паропро-изводительности котлоагрегата при увеличении конечной концентрации черного щелока по сравнению с темпом расхода теплоты на выпаривание. Для упрощения проведения инженерных расчетов теплотехнологических комплексов результаты исследований аппроксимированы по концентрации черного щелока (в пределах рекомендуемых изменений параметров теплоносителей)

3. Установлено наличие зоны давления греющего пара, обеспечивающей минимальные энергетические затраты в системе «утилизационный агрегат - выпарная установка», а также влияние числа корпусов и конечной концентрации черного щелока на энергетические выгоды утилизации горючих ВЭР целлюлозно-бумажного комбината при сульфатном способе производства.

4. Получены и аппроксимированы данные по низшей теплоте сгорания черного щелока при использовании древесины сибирского региона при изменении конечной концентрации с максимальной погрешностью 6,8%.

5. Установлены возможности снижения загрязнения теплотехнологическим комплексом окружающей среды путем выбора рациональной конечной концентрации при упаривании черного щелока.

6. Разработаны рациональные параметры совместной работы многокорпусных выпарных установок и содорегенерационных котлоагрегатов, позволяющие снизить энергетические затраты при процессах выжига органических веществ, выработки пара и удовлетворения технологических нужд производства, в том числе при работе выпарных установок.

7. Результаты исследования использованы при разработке программ энергосбережения на Братском и Усть-Илимском лесопромышленных комплексах.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

D - паропроизводительность СРК, т/ч; Qpp - располагаемая теплота в топке, кДж/кг; Вщр - расход черного щелока на рабочую массу, т/ч; ti6p - КПД котлоаг-регата, %; Dcoa - расход пара на сажеобдувочные аппараты, т/ч; Нщ,- энтальпия питательной воды, кДж/кг; Нщ, - энтальпия насыщенного пара, кДж/кг; Нм -энтальпия котловой воды, кДж/кг; DB3n - расход пара на воздухоподогреватель, т/ч; Нпе - энтальпия перегретого пара, кДж/кг; UH np. - процент непрерывной продувки, %; Кд - поправочный коэффициент на действительные параметры пара.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Федяев A.A., Данилов О.Л., Федяев П.А. Энергетическая оценка некоторых приоритетных направлений энергосбережения. Труды Братского государственного технического университета. - Том 2. - Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2003. - С. 243-246.

2. Федяев A.A., Федяев П.А., Нестерчук Д.А. Применение современных методов для оценки энергетической эффективности лесопромышленного комплекса. Будущее Братска: Тезисы докладов молодежной научно-практической конференции. - Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2003. - С. 56-58.

3. Федяев A.A., Федяев П.А. Инструментальное обеспечение проведения энергоаудита. Естественные и инженерные науки - развитию регионов: Материалы межрегиональной научно-технической конференции. - Братск: БрГТУ, 2003.-С. 44-45.

4. Федяев A.A., Федяев П.А., Герасюк Ю.В., Коваленко С.В. Исследование возможностей интенсификации тепломассообмена при термовлажностной обработке строительных материалов. Механики XXI веку. IV Межрегиональная научно-техническая конференция с международным участием: Сборник докладов. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005. - С. 249-252.

ю

5. Федяев П.А., Федяев A.A. Исследование влияния расхода энергоносителя на рабочие характеристики черного щелока при его выпаривании. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика // Одиннадцатая Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. В 3 т. - М.: Издательство МЭИ, 2005. Т.2. - С. 393-394.

6. Федяев П.А., Федяев A.A., Данилов O.J1. Численные исследования эффективности работы многокорпусных выпарных установок. Энергетика, экология, энергосбережение: Материалы I Международной научно-технической конференции / Изд-во ВКГТУ. Усть-Каменогорск, 2005 г. - С. 132-134.

7. Федяева В.Н., Федяев П.А. Расчетные исследования процессов выпаривания черных щелоков с целью снижения энергетических затрат. Вторая Международная научно-практическая конференция «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы)» СЭТТ-2005. -М.: Издательство МЭИ, 2005. - С. 151-155.

8. Федяев П.А., Федяев A.A. Исследование влияния различного энергоподвода на энергоэффективность черного щелока при его выпаривании. Материалы I Международной научно-технической конференции / Изд-во ВКГТУ. Усть-Каменогорск, 2005 г. - С. 140-143.

9. Федяев П.А., Федяев A.A., Данилов O.JI. Численные исследования эффективности совместной работы выпарных станций и содорегенерационных котлоагрегатов с целью снижения энергозатрат. Энергосбережение - теория и практика: Труды Третьей Всероссийской школы-семинара молодых ученых и специалистов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - С. 245-250.

10. Федяев П.А., Федяев A.A., Данилов О.Л., Численные исследования по снижению энергозатрат в технологической цепочке многокорпусная выпарная станция - содорегенерационный котлоагрегат. Промышленная энергетика. -2007.-№1.-С. 38-42.

Усл. печ. л 1,13 Тираж 120 Заказ № 17

Ризография НИЧ УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира 19

Основные обозначения.

Введение.

Глава 1. Анализ исследований по проблеме энергетики ЦБК.

1.1. Теплотехнология производства сульфатной целлюлозы.

1.2. Влияние черного щелока на конструктивные особенности теплотехнических и теплотехнологических установок.

1.3. Особенности выпаривания и сжигания черных щелоков.

1.4. Влияние используемого топлива на механизмы образования вредных выбросов.

1.5. Основные современные методы и их развитие для определения энергоемкости продукции.

1.6. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Методы тепловых расчетов теплотехнических и теплотехнологических устройств ЦБК.

2.1. Материальные и тепловые балансы совместной работы СРК и МВУ.

2.2. Особенности тепловых расчетов СРК и МВУ.

Выводы по главе.

Глава 3. Расчетно-экспериментальные исследования теплотехнологических особенностей утилизации черного щелока.

3.1. Калориметрические исследования по определению теплоты сгорания черного щелока.

3.1.1. Методика проведения эксперимента.

3.1.2. Обработка результатов эксперимента.

3.2. Исследования основных характеристик черного щелока.

3.3. Исследования различных режимов работы СРК для снижения выбросов.

3.4. Инструментальное определение тепловых потерь теплотехно-логическими установками.

Выводы по главе.

Глава 4. Разработка программных продуктов для тепловых расчетов технологического и теплотехнологического оборудования.

4.1. Разработка программного продукта «Выпарка» для расчета 6ти корпусной выпарной станции.

4.2. Разработка программного продукта «СРК» для расчета котло-агрегата.

Выводы по главе.

Глава 5. Параметрические исследования энергетических характеристик теплотехнологических установок.

5.1. Исследование энергозатрат при выпаривании.

5.1.1. Расчетные исследования влияния числа корпусов выпарной станции на расход теплоты.

5.1.2. Расчетные исследования влияния изменения давления и температуры греющего пара на расход теплоты.

5.1.3. Расчетные исследования влияния поверхности нагрева на расход теплоты.

5.2. Исследование влияния концентрации черного упаренного щелока на теплопроизводительность содорегенерационного кот-лоагрегата.

5.3. Параметрические исследования комплексной работы СРК и МВУ.

5.4. Промышленные испытания теплотехнических и теплотехнологических установок.

Выводы по главе.

Глава 6. Анализ энергопотребления технологических процессов.

6.1. Результаты расчета ТТЧ черного щелока.

В отечественной целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП) эксплуатируется большой парк отечественных и зарубежных технологических многокорпусных выпарных установок (МВУ) и содорегенерационных котельных агрегатов (СРК), для которых во многом вопросы, связанные с повышением эффективности работы, рассмотрены и решены. Однако недостаточное внимание уделено их совместному взаимодействию в теплотехноло-гическом комплексе. Многокорпусные выпарные установки и содорегенера-ционные котельные агрегаты в схеме сульфатцеллюлозного производства являются основными устройствами, работа которых в значительной степени определяет производительность, экономичность, надежность работы оборудования, а также качество выпускаемой продукции. Анализ работы таких крупнейших в России ЛПК как Братский и Усть-Илимский показывает, что энергообеспечение осуществляется за счет выработки тепловой (в виде пара), электрической энергии, горячей воды и технологического пара на собственной утилизационной ТЭС. Структура потребляемых энергоресурсов выглядит следующим образом: черный щелок ~ 50,9 %; кора ~ 10,4 %; мазут и пек ~ 7,7 %; горячая вода ~ 8,5 %; пар ~ 12,3 %; электроэнергия ~ 10,2 %. При этом энергопотребление по основным подразделениям завода будет иметь вид: варка целлюлозы ~ 20 %; отбелка ~ 25 %; сушка ~ 18 %; выпарка ~ 30 % и другие 7 %.

Технологическое назначение МВУ заключается в упаривании слабого черного щелока. Технологическое назначение СРК заключается в восстановлении химической активности минеральной части. Теплотехническое назначение МВУ прежде всего определяется физическими свойствами черного щелока: теплотой сгорания, влажностью, плотностью, вязкостью и теплоемкостью. Теплотехническое назначение СРК заключается в использовании теплоты высокотемпературных продуктов сгорания для получения пара.

Технологические и теплотехнические показатели работы и высокие КПД СРК зависят от рабочей низшей теплоты сгорания черного щелока, которая в свою очередь зависит от его концентрации. Концентрация черного щелока повышается при удалении влаги в процессе выпаривания в МВУ. Однако чем ниже влажность черного щелока (т.е. выше его концентрация), тем больше теплоты, а значит и вырабатываемого пара на СРК, необходимо затратить на этот процесс. Поэтому задача поиска рациональных концентраций упаренного черного щелока с целью снижения энергозатрат в технологической цепочке выпарная станция - котлоагрегат является актуальной.

Цель работы. Исследование энергозатрат в теплотехнологическом комплексе «утилизационный котлоагрегат - многокорпусная выпарная установка» для выбора рациональных конструктивно-технологических показателей. Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:

1. проанализировать материальные и энергетические потоки и особенности выпаривания и сжигания горючих ВЭР целлюлозно-бумажного комбината;

2. разработать алгоритм и программные продукты для численных исследований и энергетической оптимизации составляющих теплотехнологиче-ского комплекса;

3. провести расчетно-экспериментальные исследования теплотехноло-гических характеристик черного щелока, составляющих энергобаланса комплекса (источник энергии - теплотехнологическая установка);

4. провести численные исследования энергетических показателей МВУ и СРК при варьировании различных параметров в теплотехнологическом комплексе;

5. проанализировать полученные результаты и обосновать рациональные режимы энергетического взаимодействия теплотехнологического комплекса целлюлозно-бумажного комбината с сульфатной технологией производства бумаги;

6. установить на базе проведенных исследований технологическое топливное число производства черного щелока.

Основные положения методики исследования. Численные исследования проводились с помощью разработанных программных продуктов по тепловому расчету 6-ти корпусной выпарной установки фирмы «Раума-Репола», работающей по системе Розенблад, и тепловому расчету содорегенерацион-ного котлоагрегата фирмы «Тампелла» производительностью 1750 т а.с.в./ сутки.

Анализ полученных результатов численных исследований эффективности работы МВУ и СРК при варьировании начальных параметров технологических энергоносителей. Достоверность методики и результатов численного исследования обеспечена их сравнением с расчетными данными других авторов.

Научная новизна. Выполнен анализ результатов численных и экспериментальных исследований энергетического взаимодействия теплотехнологи-ческой системы целлюлозно-бумажного комбината «утилизационный котло-агрегат - выпарная установка», позволивший при изменении тепловых схем и параметров энергоносителей установить количественные значения конечной концентрации черного щелока, обеспечивающие энергетическую самодостаточность теплотехнологии.

Численными исследованиями показано качественное и количественное изменение темпов прироста энергетических выгод утилизации горючих ВЭР в условиях технологических ограничений процесса выпаривания.

Получены и обобщены опытные данные по теплофизическим и физико-химическим характеристикам отработанного варочного раствора, позволяющие не только установить их влияние на интенсивность выпаривания, но и проводить автоматизированное проектирование многокорпусных выпарных аппаратов поверхностного типа.

Автор защищает: и

• методику проведения расчетных исследований совместного влияния тепловых режимов теплотехнологических установок;

• алгоритм и программы комплексного теплового расчета на ЭВМ многокорпусных выпарных установок и содорегенерационных котлоагре-гатов;

• результаты численных исследований, связанных с влиянием конечной концентрации упаренного черного щелока на энергетические характеристики утилизационного котлоагрегата;

• результаты расчетных исследований по определению рациональных концентраций черного щелока с целью снижения энергетических затрат, влияющих на совместную работу теплотехнологической системы целлюлозно-бумажного комбината «утилизационный агрегат - выпарная установка»;

• результаты энергоаудита энергетического комплекса ЦБК и основные направления энергосбережения.

Практическая ценность.

1. Разработан программный комплекс, позволяющий осуществлять имитационное моделирование энергетических затрат в технологической цепочке «утилизационный котлоагрегат - выпарная установка» в широком диапазоне варьирования режимных параметров теплотехнологических установок и используемых энергоносителей.

2. Разработаны рациональные параметры энергетического взаимодействия системы «утилизационный котлоагрегат - выпарная установка», позволяющие снизить энергетические затраты при процессах сжигания черных щелоков, выработке пара и работе выпарных аппаратов, а также получены значения рациональной конечной концентрации черного щелока.

3. Результаты экспериментальных и расчетных исследований по определению теплоты сгорания черного щелока на базе исходного сырья сибирского региона, позволяющих скорректировать и дополнить существующие методики теплового расчета теплотехнологических установок при производстве целлюлозы, могут быть использованы организациями, проектирующими и модернизирующими ЦБК. Реализация работы в промышленности. Автором определены рациональные значения концентрации упаренного черного щелока, позволяющие повысить эффективность работы СРК. Последнее может быть использовано на лесопромышленных комплексах ЦБП при производстве сульфатной целлюлозы.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Межрегиональной научно-технической конференции «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (г. Братск, 2003 г.), молодежной научно-практической конференции «Будущее Братска» (г. Братск, 2003 г.), второй Международной школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (г. Москва, 2004 г.), «Десятой, Одиннадцатой ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов» (г. Москва, 2004, 2005 г.г.), I Международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение» (Республика Казахстан, г. Усть-Каменогорск, 2005 г.), II Международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТТ-2005» (г. Москва, 2005 г.), Третьей Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (г. Москва, 2006 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и приложений. Общий объем диссертации составляет 133 стр., включая рисунки и таблицы. Список литературы содержит 132 наименований.

7. Результаты исследования использованы при разработке программ энергосбережения на Братском и Усть-Илимском лесопромышленных комплексах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Абдалла И. А. Разработка модели и системы управления производительностью процесса выпаривания щелоков сульфат-целлюлозного производства: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.21.03/ С.-Петерб. гос. технол. ун-т расти-тел. полимеров.- СПб., 2003.- 16 с.

2. Александров A.A., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССДР-776-98-М.: Издательство МЭИ. 1999. 168 е.; ил.

3. Бабий В.И., Иванова И.П. Изучение механизма выгорания угольной частицы.// Теплоэнергетика, 1966. № 4. С.54-59.

4. Бабий В.И., Иванова И.П. Длительность воспламенения и горения частиц пыли различных марок углей // В кн.: Горение твердого топлива. / Новосибирск, Энергия. 1969.Т.1. С.82-92.

5. Бойков Л.М. Исследование взаимодействия воды и водяного пара с плавом сульфатного щелока// Тр. ЛТИ ЦБП /ЛТИ ЦБП. Л., 1969. Вып.24. С.97-101.

6. Бойков Л.М. Исследование процессов взаимодействия воды с плавом сульфатного щелока как возможной причины топочных взрывов: Автореф. Дис. канд. техн. наук/ЛТИ ЦБП. Л., 1971. 20 с.

7. Виленский Т.В. Хзмалян Д.М. Расчет горения полидисперсного факела натурального топлива в топочных камерах // Теплоэнергетика. 1969. № 9: С.38-42.

8. Волков А.Д., Непенин Ю.Н., Савинова В.Н. Термографическое исследование сравнительной реакционной способности целлюлозных щелоков // Материалы науч.-техн. конф./ЛТА. Л., 1968. С. 26-32.

9. Вьюков Б.Е. Исследование процесса сжигания черных сульфатных щелоков для целей управления: Автореф. дис. канд. техн. наук/ ЛТА. Л., 1974. 16 с.

10. Вьюков Б.Е. и др. Математическое описание процесса сжигания черного щелока в СРК // Сб. науч. трудов ВНИИБ/ М: Лесная промышленность, 1969. Вып. 54. С.69-72.

11. Вьюков Б.Е. О механизме процесса горения черных сульфатных щелоков// Сб.трудов ВНИИБ / ВНИИБ, М.,1969. Вып.55. С.187-190.

12. Вьюков Б.Е. О распылении черного щелока в процессе сжигания в содореге-нерационном агрегате // Сб.трудов ВНИИБ / ВНИИБ, МЛ 971. №59.С.158

13. Глейзер И.Ш., Башмаков P.A., Куклев Ю.И. Энерготехнологические агрегаты сульфатного производства М.: Лесная промышленность, 1984.184 с.

14. Головина Е.С. Высокотемпературное горение и газификация углерода. М: Энергоатомиздат, 1983. 173 с.

15. Голубева О. А. Повышение эффективности работы выпарных аппаратов в условиях критических тепловых потоков: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.18.12/МГУ.- Мурманск, 1998.- 24 с.

16. ГОСТ №27322-87. Энергобаланс промышленного предприятия. Общие положения. С учетом изм. №1.

17. ГОСТ №51387-99. Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Общие положения.

18. ГОСТ №51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Общие положения.

19. ГОСТ №30166-95. Ресурсосбережение. Основные положения.

20. ГОСТ №30167-95. Ресурсосбережение. Порядок установления показателей ресурсосбережения в документацию на продукцию.

21. ГОСТ №51379-99. Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребления топливно-энергетических ресурсов. Основные положения. Типовые формы.

22. Евсеев О.Д., Жучков П.А. Кинетика процессов горения щелока//Машины и оборудование целлюлозно-бумажных производств: Межвуз: сб. науч. тр./ЛТИ ЦБП. Л, 1976. Вып. VI. С. 179-186.

23. Евсеев О.Д. Исследование термического разложения сухой массы черного сульфатного щелока//Машины и оборудование целлюлозно-бумажных производств: Межвуз. сб. науч. тр./ ЛТИ ЦБП. Л., J977. Вып.У. С. 106-112.

24. Евсеев О.Д. Исследование топочных процессов при сжигании сульфатного щелока: Автореф.дис.канд. техн. наук /ЛТИ ЦБП. Л., 1982. 159

25. Евсеев О.Д. Оптимизация режимов работы содорегенерационного котлоаг-регата №3 Сыктывкарского ЛПК// Машины и оборудование целлюлозно-бумажного производства: Межвуз. сб. науч. тр./ЛТИ ЦБП. Л., 1974. Вып. 4.С.187-193.

26. Житков В.В. Исследование процесса сжигания черного щелока в топках со-дорегенерационных агрегатов впрыскивающего типа: Автореф. дис. канд. техн. наук/ ВНИИБ. Л., 1973.

27. Жучков П.А., Волков А.Д., Бойков Л.М. Топочные взрывы в содорегенера-ционных агрегатах при попадании воды в плав // Бумажная промышленность. 1973. Т. 48. № 9 С.4-6

28. Жучков П.А., Волков А.Д., Евсеев О.Д. Влияние режимных параметров содорегенерационного котлоагрегата на унос минеральных солей //Химия и технология древесной целлюлозы: Сб. тр./ ЛТА. Л., 1983, С.74-77

29. Жучков П.А., Волков А.Д. Топочные процессы в содорегенерационных агрегатах // Целлюлоза, бумага и картон: Реф. информ/ ВНИПИЭИлеспром. М, 1973. №8.

30. Жучков П.А., Гофлин А.П., Саунин В.И. Теплотехника целлюлозно-бумажного производства. М: Экология, 1991. 353 с.

31. Жучков П.А., Евсеев ОД. Основные закономерности горения сульфатного щелока// Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства: Межвуз. сб. науч. тр./ЛТИ ЦБП. Л., 1985. С.115-117.

32. Жучков П.А., Евсеев О.Д. Устойчивость процесса горения черного щелока в топках содорегенерационных котлоагрегатов// Материалы науч.-техн. конф./ ЛТИ ИБП. Л., 1974. Вып.2. С. 114-115.

33. Жучков П.А. Тепловые процессы в целлюлозно-бумажном производстве. -М.: «Лесная промышленность», 1978.-408 с.

34. Жучков П.А. Топочные взрывы в содорегенерационных котлах : как их предотвратите/Бумажная промышленность. 1970. Т.45. № 6. С.2-4.

35. Жучков П.А., Евсеев О.Д. Повышение эффективности сжигания сульфатного щелока / Машины и аппараты ЦБП: Межвуз. сб. научн. тр. / ЛТИ ЦБП. Л., 1980. ВЫП.8.С.106-109.

36. Жучков П.А., Евсеев О.Д., Смородин С.Н. Вихревая топка для сжигания и регенерации отработанных щелоков // Материалы ВДНХ/ Лесная промышленность. М., 1976.

37. Жучков П.А., Евсеев ОД., Смородин С.Н. Влияние режимных и аэродинамических факторов на устойчивость топочных процессов //Проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов на промпредприятиях и ТЭС: Межвуз. сб. науч. тр./ЛТИ ЦБП, Л., 1989. С.54-57.

38. Жукаускас A.A. Конвективный перенос в теплообменниках. М: Наука. 1982.-446 с.

39. Жукаускас A.A., и др. Исследование влияния ультрозвуковых волн на теплообмен тел в жидкостях // Инженерно-физический журнал, 1961 .С. 58-62.

40. Затраты первичной энергии на получение стали различными способани / В.И. Баптизманский, Б.Н. Бойченко, А.Г. Зубарев и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1984. №8. С. 47-55.

41. Интенсификация процесса регенерации технологических щелоков в центробежных выпарных аппаратах. В.В. Козлов, Г.В. Вавилов, /Международная н-т конференция, МГТУ, Москва, 2001.

42. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. 4-е изд. - М.: Энергоиздат, 1981.-418 с.

43. Канторович Б.В. Основы теории горения и газификации твердого топлива. М.: АН СССР, 1958. 598 с.

44. Каплун Н.В., Рижинашвили Г.В. Пылевые и газовые выбросы топок содорегенерационных котлоагрегатов: Обзорная информация/ ВНИИБ. Л., 1980. Вып.6. 45 с.

45. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971.- 763 с.

46. Кафаров В.В. Оптимизация теплообменных процессов и систем. М.: Энер-гоатомиздат, 1988.-183 с.

47. Кацнельсон Б.Д., Мароне И.Я. О воспламенении и горении угольной пыли // Теплоэнергетика. 1961. № 1. С.30-33

48. Кацнельсон Б.Д. Исследование горения натурального топлива и разработка методов интенсификации топочных процессов. ЦКТИ. JL, 1968.48 с.

49. Кейс В.М. Конвективный тепло- и массообмен. -М.: Энерги, 1972.-446 с.

50. Кичинг М.А, Костенко Г.Н. Теплообменные аппараты и выпарные установки. М.: Госэнергоиздат, 1955. -115 с.

51. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. M.-J1: Госэнергоиздат, 1959.396 с.

52. Решению проблемы регенерации технологических щелоков. Вавилов Г.В., Козлов В.В., Калинин E.H. /Международный конгресс WasteTech-2001, Москва, 2001.

53. Колобов С. Н. Повышение энергетической и общей эффективности при сжигании высокозольного топлива в кипящем слое: Дис. канд. техн. наук: 05.14.04.-М., 2000.- 165 с.

54. Кузнецов Д.С. Гидромеханика. JL: Гидрометеорологическое издат., 1951. -392 с.

55. Куклев Ю.И., Липовков И.З., Глейзер И.Ш., Башмаков P.A. Использование тепла и химикатов парогазовых выбросов растворителя плава СРК // Бумажная промышленность. 1973. № 8.С.15-16.

56. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. -М.: Атомиздат, 1979. -406 с.

57. Липовков И.З. Сжигание сульфатного щелока. М.: Лесная промышленность. 1979. 128с.

58. Липовков И.З. Содорегенерационные котлоагрегаты. М.: Лесная промышленность, 1968. 320 с.

59. Липовков И.З. Содорегенерационные котлоагрегаты. М.: Лесная промышленность, 1977. 224 с.

60. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. М.: Энергия, 1972. -316 с.

61. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. (Курсовое проектирование). Учеб. пособие для энергетических вузов и факультетов. М.: «Энергия», 1970. - 408 с.

62. Лесохин В.Б., Максимов В.Ф., Петронио М.А. Контроль потерь щелока на сульфатно-целлюлозном заводе// Бумажная промышленность. 1971. № 6. С.15-16.

63. Лыков МВ. Сушка распыливанием М.: Пищепромиздат, 1955. 203 с.

64. Мигай В. К. Повышение эффективности современных теплообменников. -Л.: Энергия, 1980.- 140 с.

65. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 973.-314с.

66. Непенин Ю.Н. Производство сульфатной целлюлозы. М.: Лесная промышленность, 1990. 600 с.

67. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы, Т.2. М.: Гослесбумиздат, 1963. 923 с.

68. Нечаев В.Н., Дерман Б.М., Канторович Б.В. О некоторых закономерностях горения частиц в пылеугольном факеле// Конференция по новым методам сжигания топлива и вопросам теории горения: Тез. Докл УМ.: Наука, 1972. С.43-51.

69. Новый СРК с циклонной топкой //Бумажная промышленность 1981.Т.56.№ 12.С.8.

70. Они Л.А., Леви Л.Я. Исследование топочного процесса СРК // Бумажная промышленность. 1971. № 1.С. 11-14.

71. Основы практической теории горения : Учебное пособие/ В.В. Померанцев, К.М. Арефьев, Д.Б. Ахмедов и др.: Под ред. В.В. Померанцева. Л.: Энергия, 1973.263 с.

72. Поляков Ю.А. Исследование влияния способа газоконтактного уплотнения на теплофизические свойства черного сульфатного щелока: Автореф. дис. канд. техн. наук/ ЛТИ ЦБП. Л., 1970. 20 с.

73. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. М: издательство «Химия», 1964.-636 с.

74. Патент 4322266, СИТА Process for catalyzing reduction in a krafi: recovery boiler/ Nelson Hygh W. Опубл. 1983. Рж.19. Реф. 2Т22П.

75. Перри Дж. Справочник инженера-химика: В 2-х т. Пер. с англ./Под ред. Н.М. Жаворонкова. Л.: Химия, 1969. - Т.1. 640 с.

76. Разработать комплексные методы очистки газопылевых выбросов ЦБП и способы контроля за загрязняющими атмосферу компонентами: Отчет о НИР/ ЛТИ ЦБП; Руководитель И.В.Вольф. ОНО 503. Л., 1981.24 с.

77. Разработка оптимальных топочных режимов, снижающих унос минеральных солей и взрывоопасность СРК: Отчет о НИР/ ЛТИ ЦБП; Руководитель П.А. Жучков. ОЦО 41Т2. Л, 1976. 98 с.

78. Райлян В., Смольский К. Выпарные аппараты пленочного типа. -Хим. и неф-теперераб. машиностроение / ЦИНТИХимнефтемаш, 1972, вып.1 С.9-10.

79. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов. (Экономия топлива и энергии) / А.П. Егоричев, В.Г. Лисиенко, С.Е. Розин, Я.М. Щелоков. М.: Металлургия, 1990. 149 с.

80. Сальников А.Х., Шевченко Л.А. Нормирование потребления и экономия топливно-энергетических ресурсов. М.: Энергоатомиздат, 1986. 240 с.

81. Седлов Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1984. -560 с.

82. Смит Э.Л. Современные содорегенерационные агрегаты для целлюлозных заводов. В кн.: Зарубежная техника. Вып.1. Бумага и целлюлоза. М: Энергия, 1966. С.21-30.

83. Смородин С.Н., Евсеев О.Д. Математическая модель аэродинамики частиц сульфатного щелока в топочном объеме СРК // Проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов на промпредприятиях и ТЭС : Межвуз. сб.науч. тр. /ЛТИ ЦБП. Л., 1990. С. 66-70.

84. Смородин С.Н. Кинетика процесса горения сульфатного щелока в вихревой топке СРК // Проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов на предприятиях и ТЭС: Межвуз.сб. науч.тр./ ЛТИ ЦБП. СПб., 1991. С. 180183.

85. Смородин В.Н., Соболев О.Ф;, Рижинашвили Г.В. Исследование и разработка систем управления процессами производства сульфатной целлюлозы. Вкн.: Итоги и перспективы развития научных исследований в целлюлозно-бумажной промышленности. М., 1980. С 159-164.

86. Содорегенерационный агрегат с высокой эффективностью сгорания щелока // Целлюлоза бумага и картон, 1971. № 29. С. 18

87. Содорегенерационные котлы, материалы симпозиума Москва 2-3. 12. 1986.

88. Справочник по теплообменникам / перевод с английского под редакцией Мартыненко О.Г., Михалевича A.A. и др. М.: Энергоатомиздат, 1987, 2 Т-345 с.

89. Теория топочных процессов /Г.Ф. Кнорре, K.M. Арефьев, А.Г. Блох и др. М.-Л.: Энергия, 1966. 491 с.

90. Технический прогресс и топливопотребление в черной металлургии / Н.И. Перлов, А.П. Егоричев, А.П. Петраковский, A.A. Федотов, Н.П. Банный. М.: Металлургия, 1975. 408 с.

91. Федеральный Закон «Об энергосбережении» от 03.04. 1996. №28-ФЗ.

92. Федеральный закон «О государственном регулировании тарифов на электрическую и тепловую энергию в Российской Федерации» от 14.04. 1995. №41-ФЗ.

93. Федяев A.A., Данилов О.Л., Федяев П.А. Энергетическая оценка некоторых приоритетных направлений энергосбережения. Труды Братского государственного технического университета. Том 2. - Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2003. - С. 243-246.

94. Федяев A.A., Федяев П.А. Инструментальное обеспечение проведения энергоаудита. Естественные и инженерные науки развитию регионов: Материалы межрегиональной научно-технической конференции. - Братск:БрГТУ, 2003.-С. 44-45.

95. Федяев П.А., Федяев A.A. Исследование влияния различного энергоподвода на эффективность черного щелока при его выпаривании. Материалы I Международной научно-технической конференции / Изд-во ВКГТУ. Усть-Каменогорск, 2005 г. С. 140-143.

96. Федяев П.А., Федяев A.A., Данилов O.J1. Численные исследования по снижению энергозатрат в технологической цепочке многокорпусная выпарная станция содорегенерационный котлоагрегат. Промышленная энергетика. - 2007. - №1. - С. 38-42.

97. Хзмалян Д.М. Процессы воспламенения угольной пыли в одномерномпылевоздушном потоке // Теплоэнергетика. 1964. № 6. С. 85-87.

98. Arhippainen Bengt, Kiiskilla Erkki, Osakeyhtio A. Ahlstrom. A new approach to the combustionof spent sodium pulping liquors //Jnt.Conf Recov.Pulp.Chem., Vancouver,Sept.22-25/ РЖ 19. 1981. Реф. 4T35.

99. Covey J.H. Development of the direct alcali recoveru system and potential application // Ynt.conf. Recov. Pulp.Chem.,Vancouver,Sept 22-25,198l,S.l s.a. 182-184./Рж. 19.1983.Реф.5Т39.

100. Duada Z. Zug czany yako paliwo v kotla sodawego; niektor yego wlasnos cie-plne // Preglad Papierniczy. 1965. №10. P.314-318.

101. Liem A.J.,Scheridan T.G. Yncremental kraft recovery with a fiuidized bed // Ynt.Comp.Recov. Pulp Chem. Vancouver. Sept. 22-25/ РЖ19. 1981 s.l.S.a. 223229, 1983. Реф. 5T41.

102. ISAAK P., TRANH N., BARHAM D., REEVE D.W. Stickiness of fire-side.deposits in kraft recovery units Part П. The effects of potassium and surface treatment// Journal of Palp and Paper science. 1987. Vol.13, №5.

103. Katz D., Sliepcevich M. LNG Water explosions : cause and effect // Hudrocar-bon Processing, 1971. № 11.

104. Kreith F. Convective heat transfer in rotating systems. In: Advances a heat transfer. V.5. Academic press, 1968.

105. Kreith F. Heat transfer. International Textbook Co., 1965.

106. Kubelka V.,Votoupal J. Ztraty chemikalii v sulfatovych plynu II Sbornik vy-skumnych praci zoboru celulozy apapiru, 1956. Sv.l. S.99-112.

107. Liem A.J., Scheridan T.G. Yncremental kraft recovery with a fiuidized bed // Ynt.Comp.Recov. Pulp Chem. Vancouver. Sept. 22-25/ РЖ19. 1981 s.l.S.a. 223229, 1983. Реф. 5T41.

108. Lubienska U., Jraczyk M. Szybkie oznaczanie zawartosci suchych substancji i skladnikow mineralnych w czarnych lugach siarezanowych// Prz.pap.1982. №2. 39-41,38. Рж.19. 1983, реф.4Т24.

109. Scherler A. und Hug H. Die Verbrennung von Abfallstoffen im Wirbelschichtofen unter dem Aspekt der Energiegewinnung// Wochenblatt für Papier fabnka-tion, 1982. №20. S.746-750.

110. Trail H.N., Barham D. The system Na2S04 Na2S. //Jnt. Conf.Recov Pulp.Chem., Vancouver,Sept. 22-25/РЖ19. 1981. SI s.a. 67-70, 1983. реф. 4T26.

111. Vegeby A. Skandinavien Practices in the design and operation of recoveri boiler//Tappi, 1966. Vol.49. № 7. P. 103-109.

112. Wenzl Herman F.T Ingruber О.V. Black liquor burninq and chemical make up. // Paper Trade J. 1966. Vol.150. №50. P. 54-57.

113. Warnqvist Björn. Samband mellan driftsbetingelser och emission// Sven. Paper stidn och Sven. Papersforudlingstidsk,1973. Bd.76.№12.S.463-466.134