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文档简介

广纸制浆造纸厂节能措施及效果评价

随着我国经济的发展,资源和环境问题对工业生产产生了质疑。因此,国家加强了对节能的监测。广州造纸有限公司是国家、省、市十大重点企业的节能监测企业之一。广纸是集制浆、造纸于一体的大型企业,近二年来,我们积极挖掘生产潜力,大抓节能降耗活动,在公司内实施了一系列全员全方位的节能降耗活动,取得了明显的效果。公司主要产品为新闻纸,2006年度每吨新闻纸综合能耗为0.368t标准煤,比2005年度下降20%,一年节能量为31439t标准煤。吨纸综合能耗水平已经达到并低于世界造纸企业能耗水平0.50t准标煤(来源于2006年度华南理工大学提供的信息资料)。由于2005~2006年度完成了较多的节能项目,实施运行后在2006年度中发挥了效益,使单位产品能耗下降幅度较大,达到了省、市经贸委在“十一五”期间提出的每年节能率5%的节能要求。现就公司制浆、造纸系统采取的节能措施及效果作一分析和评价。1主节能措施与分析1.1单位产品能耗降低过去,公司长期以木材作为制浆的主要原材料,一般每生产一吨新闻纸耗木材2.8m3,按公司每年30万t的生产能力计算,每年约需耗用84万m3的木材,而且生产过程产生污染物总量也很大。因此,公司紧随制浆造纸发展潮流,及时调整原料结构。1993年,率先在国内新闻纸同行中,引进废纸脱墨工艺,逐步压减木材制浆,提高原材料中废纸的比例。十多年间,废纸原材料所占的比例从零发展到今天的80%以上,而每吨废纸的耗电量只是每吨原木制浆耗电量的五分之一,大大降低了公司总能耗和单位产品能耗量。2006年在新增废纸脱墨生产线投入生产后,停用了用木材制浆的化浆系统和机浆系统,用废纸浆代替木浆,单位产品电耗、热耗大大减少,所以制浆系统的总能耗按统计期2006年比2005年少用约1.9万t标准煤。通过统计我们可以了解到,用不同的浆种搭配抄造新闻纸,单位产品能耗影响比较大。例如1吨TMP浆的电耗比1吨脱墨浆的电耗高2080kWh,2006年度TMP浆比2005年度少用5.58%,即少用TMP浆11457t,用相应数量的脱墨浆代替TMP浆,即相当于少用电2383万kWh,折标准煤为3000t,可使每吨新闻纸的单位产品综合能耗降低约9kg标准煤。同样,机浆的电耗也比脱墨浆高1356kWh/t,少用机浆多用脱墨浆同样也降低了新闻纸的能耗。1.2重质除渣器250DIP生产线原有四段重质除渣器效果不好,纤维流失较大,现改用Voith公司的除渣器(带节浆器)代替原四段重质除渣器,浆经过此除渣器后,排渣中的纤维明显减少。加节浆器前四段重质排渣平均流量为2.8L/s,排渣浓度为2.7%,加节浆器后四段重质排渣平均流量为1.5l/s,排渣浓度为1.3%,如果一年按350d开机时间算,这样一年可节约浆量为1696.5t浆,节约价值为390万元。1.31吸营泡沫消泡排水制浆分厂120t/d脱墨线提产改造后,浮选系统经常有泡沫溢流,既造成了纤维流失,又增加了污水处理系统的处理负担,并大大影响了浮选设备的控制范围,使浮选白度增值不高,影响成浆的白度合格率下降。为此,我们于2004年5月在入#1泡沫槽的总管内加了一条直径500mm的大管直通#1泡沫槽,这样使泡沫流走顺畅,减小浮选液位的波动;另外在#2泡沫槽内改装一个闲置的消泡器,代替喷水消泡,把后浮二段的排渣由原来去污泥池改为去#1泡沫槽回收再利用,经过长时间的观察和调试,#2泡沫槽其消泡效果比用喷嘴消泡要好,一楼地面已很少看到有泡沫溢流现象。经过以上多项改造措施后,一方面是减少纤维的流失,另一方面减轻水处理系统的负荷。现场的环境状况也得到了改善。效果分析:①根据环保办每周两次检测地沟流失的数据约可减少200m3污水,可减少污水处理费。②纤维流失减少了,每年可回收纤维量最小收益为:21万元/a。1.4多盘过滤机清滤液的配置120t/d脱墨线硫酸稀释水每天用190m3,原来是用清水,现改用多盘过滤机的清滤液作稀释用水。由清滤液泵出口加装一条直径25mm,长约7m的旧管到硫酸稀释水管处,每天可以节约190m3清水。经济效益计算达到12万元/a。1.5粗渣洗鼓的筛选为了降低成本,减少系统流失,工段一直在探索如何优化系统流程,寻找回收系统内流失粗渣的方法。分厂利用停机机会,把120t/d脱墨线高浓除渣器和粗渣分选机的排渣回收粗渣洗鼓内,回收的粗渣和碎浆机的排渣通过原有粗渣洗鼓同时按程序进行筛选,好的良浆回到稀释水槽再用回系统中,杂物如粗大的纤维节则通过外运皮带送走。用一条直径250mm长约15m的旧管接到粗渣洗鼓的入口。通过数据测定,回收率提高了15%,则每月4t绝干良浆回收到系统。2造纸系统的主要节能改造项目效率和分析2.1滤波补偿装置在变压器供电线路运行故障中的作用电源谐波是指由电力系统中非线性负载产生的频率为工作频率整倍的电流电压、谐波的存在不仅影响电能的质量,影响系统控制精度,还会增加变压器供电线路的电能损耗,同时也会增加设备故障频次。项目通过在产生谐波严重的#6、#7纸机传动系统中安装滤波补偿装置,从而达到消除大部分有害谐波,补偿无功功率的作用,实施后达到了以下效果。①消除大部分谐波,电压谐波畸变率控制到3%以内;②节电效果明显,在两台纸机消谐装置投入运行后,每小时节电121kWh。③减少故障频次,保障纸机运转率。2.2低车速下的立筛负荷造纸分厂#8纸机上浆系统原配有五台立筛,自2000年开机至2005年,无论开多少车速,五台立筛都是全开。在运行中我们发现在低车速下开机时,必然其中的一台立筛负荷会较低,不能出力;而再提速时,此立筛负荷也不能回复到正常的负荷。负荷小,说明筛选效率低,通过量少。而从实际抄造过程来看,车速最高超过880m/min,未出现过上浆量不足的现象。故在2006年中对设备进行调整,停开一台立筛,现已形成常规操作,节电效果达到26万kWh/a。2.3种装置优化后运行情况在满足工艺需求情况下,我们采取了4项措施(1)优化厂房通风系统,停用6台通风机。(2)干燥部真空辊抽风机M4375由原来正常生产中一直开启,优化为仅在带纸时开启;另一台真空辊抽风机M4335运行频率由原来的90%降低为80%。(3)伏损池第二台搅拌器(M340102)由原来正常生产伏损池液位高时开启更改为湿部断头时开启。(4)卷取碎纸池增加两条喷纸边水,卷取机下面碎纸池搅拌器及浆泵转为间歇启动。实施后的经济效益为节电720万kWh/a。2.4集中蒸汽制冷为了充分利用外供的富余的三次蒸汽(低压蒸汽),我们经过广泛市场调查和科学论证,于2005年完成投资1400万元实施蒸汽制冷工程。该工程选用三台溴化锂为制冷剂、被誉为二十一世纪“绿色空调”的蒸汽制冷机组,以蒸汽制冷代替电力制冷(即电空调)。工程完工后,在试用效果明显的基础上,2006年在新#1纸机和650t脱墨生产线投运的同时,又安装了一台大的蒸汽制冷机组,实施了热、电、冷三联供。例如,过去生产车间全部用电空调,量大、面广、用电多、维修量大。按照电空调设备用电制冷量,每供1kWh冷量,冷气耗电为0.3583kWh时。而利用热能配合溴化锂制冷机组每供1kW冷量,冷气耗电为0.08415kWh时(主要是蒸汽制冷机组水泵用电量),外供入多余蒸汽供4台溴化锂制冷机组,每小时制冷量为8140kW(型号为SXZ4-145DH2/262DH2共4台机组,2台制冷量各为1450kW,2台制冷量各为2620kW),供全公司所有生产车间设备和办公用冷气,一年可节约用电1120万kWh时,相当于一年节标准煤4110t。另外,集中蒸汽制冷后,原700台电空调全部取消,一年可减少电空调的维修费用约40万元。同时,可达到良好的社会效益。2.5水处理+气浮清液池改造措施:我们在#6、#7纸机地沟加一堵墙,把所有流经该地沟的白水用自制的隔栅隔滤掉大块的垃圾后,引入室外废水池,保证尽量多回收地沟白水。停用的#2回用水泵改接到气浮清液池,进口管道由DN150改为DN200;气浮清液泵出口其中一支管道由DN200改为DN250,并直接把白水送到#2大白水池,保证把处理过的白水全部送到#2大白水池。改造后#6、#7纸机白水流失减少,该项目一年为公司节约清水177万m3;同时,环保减少白水处理量约为177万m3/a。2.6减少污水用量我们采取的主要措施是:①将除气器的表面冷却器的冷却水,改道进入干燥表面冷却器进行二次冷却,然后回到集水槽,停止过去干燥表面冷却器的清水用量。②将压榨加压油站的冷却水用铝塑管引至集水槽,进行回用。③利用集水槽的回用水代替K325助剂的清水,减少清水用量。④将一、二压的高压喷水管的喷嘴直径改小。此项目没有增加电气设备,也没有增大集水槽回用水泵的运行负荷。措施实施后每天可节约用水,一年可节约清水费用约53000元。同时还减少地沟流失及后部污水处理的压力。2.7浆泵:浆流量每距离40m3,扬程总电流为90%,电机功率为40.5%;#6、#7纸机现使用的成浆泵为我公司早期自行研制的浆泵,型号为φ200,属V-150淘汰型产品,不节能,原先使用情况是:浆流量每小时250m3,扬程33m的电机功率为55kW,电流比值为90%。现改为新型的浆泵:浆流量每小时300m3,扬程40m的电机功率为37kW,电流比值在90%左右。现在流量和压力都已达到要求,故障也少了。两台成浆泵每小时节约耗电量为18kWh,如果按每天运转23h,一年节约电量298080kWh,年经济效益为12万元。2.8旋转接头的平衡式密封我们对造纸分厂#8纸机烘缸部改造,安装约翰逊(无锡)技术有限公司的PTX旋转接头和CSS高速固定式虹吸器,在烘缸内壁还加装了扰流棒。PTX型旋转接头在设计上采用一个装有弹簧的活塞机构,这样在密封环上就施加一个恒定的压力,从而使之牢固地紧贴在凹球面底盖与烘缸过渡法兰相连。活塞保持不动,而凹球面底盖随烘缸同步旋转。密封环可以自由浮动以适应角度的变化和偏心。与其它旋转接头相比,PTX型接头由于具有高效的密封结构和轻便的组件,其安装、调试和调整所需的时间大大缩短。除了安装简单外,其平衡式密封设计减少了密封环的磨损,同时也延长了密封件的使用寿命。CSS高速固定式虹吸器独有的双切口吸嘴设计经大量应用证明其可靠性远远大于其它设计,吸嘴的位置及虹吸间隙的调整方便,与扰流棒配合可以确保达到最大的烘缸热传导效率。经济效益分析:烘缸部改造后,由于安装了扰流棒,对烘缸内冷凝水层产生了扰动作用,破坏了水环,使烘缸排水顺畅,缸内冷凝水量减少,从而使烘缸负荷大幅度降低,#8纸机烘缸负荷平均降低了55%,改造后产量比改造前约提高5%,计算电耗降低123.9kWh/t。试验证明,纸机车速在800m/min时,烘缸内即开始形成水环,并且随着车速的增加烘缸内部的水环逐步增厚,导致烘缸导热效率下降,蒸汽用量较大,而通过安装扰流棒,可减小烘缸内部水环的厚度,提高缸面温度,增加烘干能力,从而降低蒸汽用量。烘干效率提高,#8纸机吨纸汽耗有所下降,约降低0.1t左右。3环保治理运行费用仍然居高不下作为高能耗、高水耗的制浆造纸企业,我们在节能方面实施了很多技术措施和小改小革项目工作,限于篇幅,不能一一列举,但现阶段所面临的形势依然严峻。与国外先进水平相比,单位产品的能耗和污水排放总量还比较高,环保

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