本文以福建省年产5×10~4t烧碱的蒸发装置为对象,根据多年不同流程热平衡测定的佣分析结果,找出现行装置的佣效率、佣损及佣流分布规律,讨论降低装置佣损以提高装置佣效率的节能措施,并结合经济观点比较了投资与节能效益。
### 烧碱蒸发装置的(火用)分析与节能探讨
#### 摘要概述
本文针对福建省年产5×10^4吨烧碱的蒸发装置进行了详细的(火用)分析，旨在通过分析不同流程下的热平衡数据，找出装置在运行过程中的(火用)效率、(火用)损失及其分布规律。在此基础上，提出了降低(火用)损失、提高(火用)效率的具体节能措施，并进一步结合经济效益角度评估了节能措施的投资回报。
#### 背景介绍
福建省的蒸发装置主要用于烧碱、制糖和造纸等行业，这些装置的总能耗占工业总能耗的比例较大。由于能源利用效率较低，尤其是烧碱生产中的单产汽耗较高，平均达到4.2吨/吨烧碱，远高于全国平均水平（3.4吨/吨烧碱）。因此，对烧碱蒸发装置进行节能改造具有重要的现实意义。
#### 节能研究的重要性和理论依据
由于传统热平衡算法的局限性，国内外越来越多的研究开始采用(火用)分析法来进行能源利用效率的分析。这种方法基于热力学第一和第二定律，不仅考虑了能量的数量守恒，还考虑了能量品质的变化。通过对烧碱蒸发装置进行(火用)分析，可以更全面地了解能量转换过程中的损耗情况，从而为节能改造提供科学依据。
#### (火用)分析法的基本原理
(火用)分析法认为能量由(火用)和(火残)两部分组成，其中(火用)是可以做功的部分，而(火残)是不能转化为有用功的部分。在实际过程中，由于存在不可逆过程，导致一部分(火用)转化为(火残)，这被视为能量利用过程中的损失。通过对这些过程的分析，可以识别出哪些环节导致了较大的(火用)损失，并针对性地提出改进措施。
#### 主要研究内容与方法
1. **佣流计算**：通过测量和计算，确定了不同工况下烧碱蒸发装置内的能量流动情况。
2. **佣效率公式**：定义了一系列评价指标，用于量化装置的整体和局部(火用)效率。
3. **佣损计算**：基于测得的数据，计算了流动佣损和传热佣损。
4. **最小理论蒸发功**：通过理论计算得到最小理论蒸发所需的功，以此作为评价标准之一。
#### 主要研究发现
1. **佣效率分布**：通过对不同流程的分析，发现了一效二次蒸汽利用率的提高对于整体(火用)效率的影响较为显著。
2. **佣损分析**：明确了主要的(火用)损失来源，例如传热过程中的温差、压力降等造成的损失。
3. **节能措施**：
- 优化传热面的设计和配置，减少不必要的温差和压力降。
- 提高二次蒸汽的再利用效率，通过改进流程设计实现更高的(火用)利用率。
- 加强保温措施，减少散热损失。
- 采用先进的控制策略，确保最佳的操作条件。
#### 结论与建议
通过对福建省年产5×10^4吨烧碱的蒸发装置进行详细的(火用)分析，本文发现了装置在运行过程中存在的主要问题，并提出了具体的节能措施。通过这些措施的实施，不仅可以有效降低(火用)损失，提高能源利用效率，还能带来显著的经济效益和社会效益。未来的研究可以进一步探索更多先进的节能技术和管理方法，以持续提升烧碱生产的能源效率。
通过上述分析可以看出，(火用)分析法为烧碱蒸发装置的节能改造提供了强有力的工具和技术支持，对于推动福建省乃至整个化工行业的节能减排具有重要意义。
