陈克复;杨旭
【摘 要】Paper industry has always been key industry for energy saving, emission reduction and reducing consumption in our country. However, modem paper machine has a great advantage of saving energy and lowering consumption. The saving energy and lowering consumption in the modern paper machine with advanced control and higher speed technologies have been accomplished by way of increasing the overall efficiency, in which the structure of unit, key technology and the papermaking efficiency were improved. The key technology of each unit in modem paper machine and its effect on saving energy and lowering consumption were also introduced. The speed and width were presented, and some suitable suggestions for developing and producing the modern paper machine were provided according to the technology problems still existed and actual situation in China.%讨论了装备控制先进、车速在准高速以上的现代造纸机实现节能降耗的几个途径,即改进各操作单元的结构、实施先进的关键技术与装备及提高其抄造率和产品成品率来提高整机效率.详 细介绍了现代造纸机各操作单元的先进关键技术,以及这些关键技术对节能降耗的作用.通过分析现代造纸枧在技术上仍存在的科技难题及我国的实际情况,提出研发国产现代造纸机的车速及幅宽的定位,并对我国研发及生产现代造纸机装备方面提出了合理的建议.
【期刊名称】《中国工程科学》
【年(卷),期】2012(014)007
【总页数】6页(P4-8,19)
造纸网
【关键词】节能降耗;现代造纸机;关键技术
【作 者】陈克复;杨旭
【作者单位】华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州510640;轻工业杭州机电设计研究院,杭州310004
【正文语种】中 文
【中图分类】TS7;F407.83
1 前言
我国造纸工业在最近10年得到极大发展，总产量已是世界排名第一。然而，我国造纸工业的效益并不高，能源消耗及对环境的压力也是越来越大。高速造纸机在节能降耗方面具有极大的优势，因此文章主要讨论高速造纸机(也称现代造纸机)的节能降耗问题。
对于造纸机，在目前技术条件下，根据车速的高低可对造纸机的类型重新定位。如对现代文化造纸机可分别定位如下。
1)车速≤400 m/min:低速造纸机。
2)400 m/min＜车速≤800 m/min:中速造纸机。
3)800 m/min＜车速≤1 200 m/min:准高速造纸机。
4)1 200 m/min＜车速≤1 800 m/min:高速造纸机。
5)车速＞1 800 m/min:超高速造纸机。
同样，对纸板造纸机、卫生纸造纸机也应相应地重新定位。对于文章所提到的现代造纸机，应该是装备控制先进、车速在准高速以上的造纸机。目前我国对高速造纸机和超高速造纸机主要是依靠引进，但价格昂贵，很多造纸企业都难以承受。由于现代造纸机在节能降耗方面的优势，从“十一五”科技规划开始，已定位为我国今后的研制和开发重点。经过近些年的努力，已取得了重大进展，如对文化造纸机，我国已生产出车速为1 000 m/min和1 200 m/min的准高速造纸机，车速达1 500 m/min的国产高速造纸机也将在2012年投入运行。 文章主要讨论下列两个问题:
1)现代造纸机在节能降耗方面有什么优势?
2)现代造纸机如何通过关键技术装备的发展，逐步实现节能降耗?
2 现代造纸机节能降耗的优势
2.1 现代造纸机实现节能降耗的途径
1)通过改进各操作单元的结构，即实施先进的关键技术与装备，实现节能降耗。目的是:a.提高成形部、压榨部的纸页干度;b.尽量回用白水和节水;c.尽量降低蒸汽用量;d.尽量减少电耗。
2)通过提高现代造纸机的整机效率，即提高其抄造率及产品成品率来实现节能减排，目的是在全自动控制的条件下实现稳定运行。
2.2 现代造纸机节能降耗的优势
这里的现代造纸机主要指文化纸机，从表1所列出的国内外现代造纸机(个案)实际运行时的节能降耗相关数值以及表2列出的接受调查的、正运行的现代造纸机节能降耗的总体情况，可以了解到现代造纸机节能降耗的先进性。
拿表1和表2的相关数据与我国正运行的常规造纸机的节能降耗情况相比，现代造纸机具有明显的先进性。我国正运行的多数常规造纸机，在能耗与物耗(如水耗、原料消耗)方面，与先进的现代造纸机相比要大得多，如能耗要超出0.5～1.0倍，水耗要超出1～2倍。可以认为现代造纸机是节能降耗的优选装备。
表1 国内外现代造纸机(个案)实际运行时的节能降耗相关数值Table 1 Energy conservation data in the practical running of modern paper machine at home and abroad(case)注:1 lb=0.453 592 37 kg;1 mmbtu =2.52 × 108cal(1 cal=4.185 5 J);1 gal(英)≈4.55 L，1 gal(美)≈3.79 L指标名称现代造纸机节能降耗的目标值［1］美国正运行的现代造纸机实际运行值［1］ ( 个案)我国正运行的现代造纸机实际运行值(个案)正常运行比例(抄造率)/% 93 90—高质量(产品合格率)/% 93 90 —整机效率/% 87 81 ＞80整机蒸汽消耗单位1:lb/吨纸单位2:t/吨纸4 000 1.814 9 175 4.162—≤4电能消耗/((kW·h)·吨纸－1)350 740 780整体能源消耗单位1:mmbtu/吨纸单位2:千克标煤/吨纸6.0 215 13.6 489—530 22伏辊含固量(干度)/% 22 18 20压辊含固量(干度)/% 42/45 38 41干燥蒸汽/(磅蒸汽·磅水－1)水消耗单位1:gal/吨纸单位2:m3/吨纸2 000 7.6 5 300 20.1—1.2 1.8 —/% 75～80 75～80 80返回冷凝液
表2 接受调查的、正运行的现代造纸机节能降耗总体情况［1］Table 2 Total energy conservation in the practical running of modern paper machine surveyed［1］指标名称 低值(差) 高值(优)2 195 0.996电能消耗/((kW·h)·吨纸－1) 471 119整体能源消耗单位1:mmbtu/吨纸单位2:千克标煤/吨纸/% 83.3 96.2高质量(产品合格率)/% 87.6 98.3整机效率/% 73 92.3整机蒸汽消耗单位1:lb/吨纸单位2:t/吨纸正常运行比例10 000 4.536 9.8 353 4.
5 162 400 1.5伏辊含固量(干度)/% 16.3 32压辊含固量(干度)/% 32 50干燥蒸汽/(磅蒸汽·磅水－1) 1.7 1.2返回冷凝液水消耗单位1:gal/吨纸单位2:m3/吨纸7 300 27.6/% 38 95
2.3 现代造纸机各操作单元关键技术
现代造纸机主要由下列各部件组成［2］:纸浆流送与流浆箱装备、纸页成形与脱水装备、压榨脱水与压榨装备、纸页干燥装备、分散控制系统(distributed control system，DCS)、质量控制系统(quality control system，QCS)、真空系统、传动控制系统等。
2.3.1 流浆箱技术与装备的发展
现代造纸机的流浆箱技术发展的目的是为了提高车速与纸页质量，如匀度等品质，其发展过程为。
1)水力式流浆箱(满流式流浆箱):可满足车速1 200 m/min以内的文化纸造纸机。
2)稀释水调浓水力式流浆箱:可满足车速1 200 m/min以内的文化纸造纸机。 3)智能型白水稀释调浓水力式流浆箱:可满足车速达1 200～1 800 m/min的文化纸造纸机。
特别是智能型白水稀释调浓水力式流浆箱(见图1)，可以认为这是目前最先进、最节能的流浆箱。它具备了稀释水调浓水力流浆箱的所有优点和特点，并使用白水作为稀释水，具有完备的稀释水系统，即具有稀释水总管、稀释水阀、水阀执行器、稀释水混合模块、稀释水横幅定量控制系统。通过计算机软件实现了稀释水横幅定量的全自动性控制，成为智能型水力式流浆箱。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议