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          廣東造紙20家代表企業的節能分析報告

          閱讀次數:     發布時間:2024-03-29 11:34:21
             造紙行業是我國重點耗能行業之一,煤炭和電力消耗占總能耗的80%以上。作為廣東省重點耗能行業,廣東省造紙行業的節能工作一直走在全國先列,企業的能耗水平基本優于《制漿造紙單位產品能源消耗限額》( GB31825-2015) 的限額指標,重點企業達到新建、擴產制漿造紙生產企業的能耗準入值指標的有50%左右,還有相當一部分企業達到先進值的水平。
             文從廣東省內20家企業的39條生產線的能耗情況進行研究。該20家企業代表性強、產量大,生產的產品包括: 瓦楞芯紙、箱紙板、涂布白紙板、新聞紙、灰紙板、白卡紙、文化用紙及生活用紙,涵蓋了廣東省造紙行業的典型紙種。
          通過對廣東省各典型紙種的直接生產系統的能源結構進行分析,可以看出,造紙企業的能耗主要集中在造紙系統,尤其是烘干部分。
             企業在節能技改方面主要有以下幾個方向:
             網部真空系統改造,采用透平真空泵取代水環真空泵
             現代的紙機都是利用真空幫助紙頁脫水的,因此真空系統是一臺紙機的重要組成部分。一臺紙機上有多個真空度要求不相同的真空元件需要連接到真空系統。如果選用水環真空泵組建真空系統,往往把一些真空度相近點合并后,根據不同的真空度選用多臺水環真空泵來組建真空系統。
             如果選用透平風機組建真空系統,則只需一臺或兩三臺透平風機,就可以組建較大型紙機的真空系統。兩者相比,用透平風機的集成度較高,比較節省安裝空間,且由于其特殊的結構,能夠產生強勁、穩定的真空作用,用于大型造紙機的真空設備,具有明顯的節能效果。但其結構復雜、投資較大,操作及維護要求較高, 導致前幾年透平真空泵的普及率較低。
             目前,多級離心式透平機具有可同時產生多種真空度,抽吸量大、真空度大小可調節,適應性強,調節范圍寬,高溫氣體可回收再利用,具有高效率、低能耗、穩定可靠的特點,使其得以在造紙行業廣泛應用。
             用透平風機取代水環真空泵,可減少真空設備裝機容量30%~40% ,降低單位產品真空系統電耗,可降低單位產品真空系統電耗的20%左右。
             造紙壓榨部靴壓改造
             造紙機的脫水關鍵部件是壓榨部,其最佳壓榨形式為靴式壓榨。通常情況下對于不同紙種,紙幅離開壓榨時的干度每提高1% ,干燥部蒸汽消耗量降低約5% 。經過靴式壓榨的紙幅干度較常規壓榨能提高3% ,靴式壓榨由于壓區寬,脫水時間長,脫水能力強,出紙干度可大幅提高,可節約干燥用蒸汽。靴式壓榨還可提高紙頁松厚度及紙板的挺度。靴式壓榨允許壓榨部使用較少的壓區數量,甚至一個壓區,特別適合高速紙機。靴式壓榨取代傳統的大輥壓榨,可以提高紙頁壓榨的干度,降低后續干燥工段的能耗,并且提高車速,提高紙機的生產能力。有個別大企業,采用兩道靴壓來取代傳統壓榨,提高壓榨部脫水能力,提高紙機效率。
             針對靴式壓結構復雜、運行成本高等缺點,造紙機械生產商進行一些改造,目前主要有超薄靴板、軟靴壓、靜壓下的長時間寬壓區靴壓脫水等技術。
             紙機氣罩熱能回收利用
             封閉式氣罩作為氣流組織與空氣處理的關鍵設備,在紙機的運行中有重要地位。封閉式氣罩的效率直接影響到紙機的正常運行。蒸汽作為氣罩的熱媒,蒸汽加熱后變為冷凝水可重復循環利用。如蒸汽氣罩排放的濕熱蒸汽直接排放,余熱不能實現回收再利用,將造能熱能的浪費,和能源成本的上升。由于氣罩排放的濕熱氣體中含有大量的紙屑、紙毛,傳統的管式熱回收裝置容易造成堵塞。
             目前,新研發的板式換熱器和系統模塊化的設計,可解決氣罩排放的濕熱氣體內含有大量的紙屑、紙毛和水分等問題,并利用紙機干燥部通風系統所排出攜帶水蒸氣的熱空氣余熱用來加熱送風。不但解決了紙毛堵塞的問題,還可以節省能源。由于新空氣溫度增加,降低了其水蒸氣的飽和度,從而增加了空氣的“吸水潛力”,從而降低氣罩部分新鮮蒸汽的使用量。
             造紙干燥部蒸汽冷凝水回收技術
             熱泵蒸汽冷凝水系統是優化紙機烘干部冷凝水排放和紙機烘干部尾汽回用裝置,通過對熱泵系統的改造,回收系統排出的高溫冷凝水,可最大限度地利用冷凝水的熱量,提高紙機干燥部的效率,節約用水,達到節能降耗目的。
             冷凝水回收系統大致可分為開式回收系統和閉式回收系統兩種:
             (1) 開式回收系統是把冷凝水回收到鍋爐的給水罐中,在冷凝水的回收和利用過程中,回收管路的一端敞開向大氣,即冷凝水的集水箱敞開于大氣。
          冷凝水的壓力較低,靠自壓不能達到再利用場所時,利用高溫水泵對冷凝水進行壓送。這種系統的優點是設備簡單,操作方便,初始投資小; 但是系統占地面積大,所得的經濟效益差、對環境污染較大,且由于冷凝水直接與大氣接觸,冷凝水中的溶氧濃度提高,易產生設備腐蝕。這種系統適用于小型蒸汽供應系統,冷凝水量較小,二次蒸汽量較少的系統。使用該系統時,應盡量減少二次蒸汽的排放量。
            (2)閉式回收系統是冷凝水集水箱以及所有管路都處于恒定的正壓下,系統是封閉的。
             系統中冷凝水所具有的能量大部分通過一定的回收設備直接回收到鍋爐里,冷凝水的回收溫度僅喪失在管網降溫部分,由于封閉,水質有保證,減少了回收進鍋爐的水處理費用。其優點是冷凝水回收的經濟效益好,設備的工作壽命長,但是系統的初始投資相對大,操作不方便。在開式和閉式回收系統中,人們越來越認為閉式回收系統是一種較為理想的回收方式,其投資在日后使用中能得到有效回收,所以,被廣大廠家和研究單位采用和研究。 
             通過對20家造紙企業的能源結構進行分析可以看出,造紙企業的能耗主要為造紙的蒸汽消耗部分。廣東省造紙企業經過近十多年的不斷技術改造,提高企業能效,大部分企業的單位產品能耗達到國內先進水平,提高造紙干燥部的能效,減少蒸汽用量將是“十四五”期間造紙企業降低能耗的重要路徑,企業需對生產過程進行更精細的管理,挖掘更多的節能潛力。(
          文章來源:造紙科學與技術)

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