导　　师： 刘焕彬

学科专业： H2201

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 造纸行业是能源消费型产业。造成我国造纸行业能耗高的主要原因有二：一是能量使用的优化程度低；二是工艺和设备技术比较落后。因此，研发造纸企业能量系统优化集成技术有重要的意义。
　　 本研究应用过程能量综合和优化原理和“三环节”方法，对造纸企业能量系统进行了全局建模，通过研究分析，表明能量系统转换环节是企业安全、长期稳定运行的基础；转换环节在把煤和石油等一次能源转换为电力和蒸汽等二次能源过程中本身也消耗大量的能源，有较大的节能潜力。
　　 在对造纸厂全局分析的基础上，对造纸企业能量系统转换环节即热电联产系统进行了（火用）分析。并应用于某造纸企业为实例，对其改造前后的（火用）分析结果进行了比较，得出用背压机组替代减温减压设备使（火用）效率提高了13．1％，在有效提高热电联供系统的能量转化效率的同时还带来明显的经济效益。通过对系统的（火用）分析能挖掘出锅炉、汽轮机各个设备的节能潜力，找出其能量利用不合理，（火用）效率太低或不符合热力学第二定律的单元，指明了改进的方向。
　　 另外，本文在总结前人在其他行业能量系统转换环节优化的工作成果的基础上，针对造纸企业能量系统转换环节的特点，将数学规划法应用到转换环节，阐述转换环节的物理结构、信息流结构、功能层次结构模型，对转换环节中包括锅炉、汽轮机等主要设备建立适用于集成优化求解的数学模型。它分析了热力系统在当前热电负荷下最佳的运行方案，获取了系统的总能耗最低，并建立了某造纸企业能量系统转换环节的优化模型，获得了混合式和母管式热力系统优化方案。结果表明，对该厂混合式热力系统实现优化能使系统耗原煤耗量比实际运行节省了约4．7％，若将该热力系统改造成母管式热力系统能进一步节约能量，节约原煤11．8％，得到令人满意的节能效果。

关 键 词： 数学规划 造纸企业 能源消费 优化集成 热力系统 能量转换

分 类 号： [TS78]

领　　域： [轻工技术与工程]