因業務調整，部分個人測試暫不接受委托，望見諒。

非木漿堿回收燃燒系統能量平衡及能量效率檢測技術研究

簡介

在制漿造紙行業中，非木漿堿回收燃燒系統是實現資源循環利用與節能減排的核心環節。該系統通過高溫燃燒黑液回收堿金屬化合物，同時釋放熱能用于蒸汽發電或工藝供熱。能量平衡與效率檢測能夠量化系統能量流動特征，識別能量損耗節點，為工藝優化提供數據支撐。隨著全球造紙行業對碳中和目標的推進，建立精準的能量效率評估體系已成為提升企業環境效益與經濟效益的重要技術手段。

適用范圍

本檢測技術適用于以蘆葦、竹材、甘蔗渣等非木材纖維為原料的制漿企業，涵蓋連續式堿回收爐、噴射式堿爐等主流設備類型。檢測對象包括燃燒工段的熱能輸入輸出系統、化學能轉化過程以及余熱回收裝置，適用于新建項目能效驗證、在運設備性能評估及技術改造效果跟蹤等場景。

檢測項目及技術要點

1. 輸入能量計量 檢測黑液固形物熱值（HHV）、補充燃料（如天然氣）低位發熱量，同步記錄黑液流量、濃度及輔助燃料消耗量。需重點分析黑液粘度對霧化效果的影響，建立熱值-流量動態關聯模型。

2. 燃燒產物能量分布 測定熔融物顯熱（≥850℃）、煙氣物理顯熱與化學潛熱（CO、H?未燃組分）。采用紅外熱像儀監測爐膛溫度場分布，結合煙氣成分分析儀（O?、CO?、CO）計算化學不完全燃燒損失。

3. 熱回收系統效率 評估余熱鍋爐蒸汽產量與參數（壓力、溫度、干度），檢測省煤器進水/出水溫差。使用超聲波流量計測量蒸汽管網輸送損耗，建立蒸汽焓值-發電量轉換系數。

4. 能量平衡偏差分析 通過輸入總能量與輸出有用能量對比，計算系統熱效率（η=有效能/輸入能×100%）。重點關注堿塵飛揚造成的堿損失（約占總輸入能的3-5%）及爐體散熱（2-3%）。

檢測參考標準

1. GB/T 2587-2021《熱設備能量平衡通則》 規定能量平衡模型構建原則與邊界條件劃分方法，明確基準溫度選取規則（通常取環境溫度20℃）。

2. ISO 13686:2014《Pulps—Determination of heating value》 提供黑液固形物高位熱值的氧彈量熱法標準測試流程，要求重復性誤差≤1.5%。

3. TAPPI T650 pm-21《Chemical recovery boiler energy balance》 詳細規范煙氣取樣點布置方案（需避開渦流區與死角），規定灰分含碳量的灼燒減量法測定步驟。

4. HJ 75-2017《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》 對煙氣流量、溫度、壓力等參數在線監測設備的技術指標提出強制性要求。

檢測方法及儀器配置

1. 數據采集階段 采用分布式數據采集系統（如NI CompactDAQ），集成K型熱電偶（測溫范圍0-1300℃）、羅斯蒙特3051S壓力變送器（精度0.075%）。黑液流量檢測優先選用科氏力質量流量計（誤差±0.2%），配合在線折光儀實時獲取固含量數據。

2. 燃燒效率檢測 使用Testo 350煙氣分析儀（量程CO 0-4000ppm，O? 0-25%）進行原位測量，每30分鐘采集一組數據。同步采用傅里葉紅外光譜儀（FTIR）檢測H?S、CH?等痕量可燃氣體，數據修正系數取1.05-1.12。

3. 熱流密度測算 在爐墻外表面布置熱流計（Schmidt-Boelter型，響應時間<2s），按1m×1m網格布點。結合ANSYS Fluent流體模擬軟件，重構三維溫度場分布，計算輻射熱損失占比。

4. 能效計算模型 基于ASPEN Plus流程模擬平臺建立物質-能量耦合模型，輸入參數包括黑液元素分析（C、H、O、S、Na）、過剩空氣系數（1.15-1.25）、熔融物溫度等。通過蒙特卡洛法進行不確定性分析（置信度95%）。

技術發展展望

隨著激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術在堿塵成分在線檢測中的應用，以及數字孿生系統對動態能效的實時仿真能力提升，未來檢測周期可縮短至72小時以內。人工智能算法（如LSTM神經網絡）的引入，將實現能效異常點的智能診斷與優化策略自動生成，推動堿回收系統熱效率突破85%的技術瓶頸。

通過系統化檢測與數據分析，企業可精準定位能量損耗環節。實踐表明，優化空氣分級燃燒策略可減少化學不完全燃燒損失15%，改造熔融物急冷系統可回收余熱2.3GJ/h。這些技術改進不僅降低噸漿綜合能耗12-18%，更使CO?排放強度下降21%，為造紙行業綠色轉型提供關鍵技術支撐。