造紙過程能源管理

1、造紙過程能源管理隨著世界經(jīng)濟的開展，資源與環(huán)境問題變得越來越突出，節(jié)能減排與可持 續(xù)開展成為深入各個行業(yè)、各種經(jīng)濟活動的共識。造紙作為我國傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)， 具有高消耗、高污染、資源型的特點，又具有循環(huán)經(jīng)濟的明顯特點，是人民生 活和工業(yè)生產(chǎn)的重要根底行業(yè)，在輕工業(yè)仍至整個工業(yè)領(lǐng)域的節(jié)能減排中都具 有重要影響和示范作用。造紙工業(yè)與國民經(jīng)濟開展和社會文明息息相關(guān)，紙及紙板消費水平是衡量 一個國家現(xiàn)代化和文明程度的重要標(biāo)志之一。隨著我國造紙行業(yè)的開展，其自 身形成了技術(shù)密集、投資密集、資源約束與資源消耗密集、中間污染 物密集、屬于根底材料工業(yè)等特點。由此可見，造紙行業(yè)對資源、能源及原 材料有著很強的依賴

2、，加之我國造紙行業(yè)依然存在原材料構(gòu)造不合理、對外依 存度高、供求矛盾突出，造紙技術(shù)裝備水平低，落后產(chǎn)能比例高，企業(yè)規(guī)模偏 小，能源利用及優(yōu)化程度低，能源管理水平低下等問題，所以，節(jié)能減排、提 高能源利用效率對造紙行業(yè)尤為重要與迫切。另外，隨著造紙行業(yè)的利潤降低， 能源本錢壓力也成為企業(yè)對能源管理的需求原動力。大體上，節(jié)能降耗可以分為三大途徑：構(gòu)造節(jié)能、管理節(jié)能與技術(shù)節(jié)能。1) 構(gòu)造節(jié)能構(gòu)造節(jié)能通過合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造、能源消費構(gòu)造、企業(yè)構(gòu)造、產(chǎn)品與工藝 構(gòu)造等改善能源使用構(gòu)造，降低能源消耗。如調(diào)整相對低能耗的第三產(chǎn)業(yè)與高 能耗的第二產(chǎn)業(yè)之間的比例構(gòu)造；調(diào)整能源消費構(gòu)造中優(yōu)質(zhì)能源的比重；調(diào)整企業(yè)的規(guī)

3、模與構(gòu)造等等。構(gòu)造調(diào)整，特別是產(chǎn)業(yè)構(gòu)造與能源消費構(gòu)造的調(diào)整， 是一項長期任務(wù)，并且受國家開展所處階段，國家擁有資源與能源狀況等因素限制，因此，構(gòu)造的優(yōu)化升級需要經(jīng)過長時間積累，對于企業(yè)本身來說，至少 短期內(nèi)不會作為節(jié)能的手段。2) 管理節(jié)能管理節(jié)能強調(diào)規(guī)劃引導(dǎo)，通過政策機制、規(guī)章制度，強化能源管理的標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)，并加大節(jié)能增效宣傳教育力度，引導(dǎo)節(jié)約型的生產(chǎn)生活方式。制定行業(yè) 能耗、物耗、環(huán)境等標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，制定企業(yè)節(jié)能目標(biāo)責(zé)任評價體系，完善企業(yè)能 源統(tǒng)計、計量、分析等能源管理手段，在生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)優(yōu)化能源管理，提 高能源利用效率。 管理節(jié)能需要企業(yè)在管理水平、管理經(jīng)歷、管理習(xí)慣等方面 進展長期積累

4、，不能一蹴而就，要根據(jù)政策與經(jīng)濟、資源與能源環(huán)境，對能源 管理方法持續(xù)的改良與提升。3) 技術(shù)節(jié)能技術(shù)節(jié)能采用新技術(shù)、新工藝、新材料、新裝備，推動用能行業(yè)技術(shù)進步， 提高能源利用水平，并且實施企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造。通過重大節(jié)能示范工程，促 進關(guān)鍵、共性、前沿節(jié)能技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用與推廣。資料說明，60% 70%勺節(jié)能量可以通過構(gòu)造性調(diào)整實現(xiàn)，30%- 40%勺節(jié)能量可以通過技術(shù)和管理手段實 現(xiàn)。然而，構(gòu)造節(jié)能與管理節(jié)能都需要經(jīng)過長時間的積累，但這兩種途徑能夠 實現(xiàn)長效、持久化的節(jié)能，技術(shù)節(jié)能更具有時效性，但由于受當(dāng)前產(chǎn)業(yè)構(gòu)造的 限制，材料與工藝創(chuàng)新十分有限，設(shè)備和技術(shù)的開展那么保持著日新月異的速 度

5、，同時其為節(jié)能減排也可以帶來立竿見影的效果。 在嚴(yán)峻的能源環(huán)境和國家政策形勢下，能源管理被各個企業(yè)擺在了重要位置。 但是，根據(jù)企業(yè)所在行業(yè)的不同，企業(yè)自身自動化、信息化水平的不同，各個 企業(yè)實行能源管理的水平和成效存在巨大差異：1) 主要依靠人工進展能源管理當(dāng)前，大局部企業(yè)的能源管理主要依靠人工實現(xiàn)，采用對計量儀表進展定 期巡檢，手工定時抄表，能耗逐級上報，能耗毛估計，以及 調(diào)度等方法管理 調(diào)度能源，顯然此種方式導(dǎo)致數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和能源調(diào)度的不準(zhǔn)確、不及時，人 工巡檢抄表周期長，很難保證數(shù)據(jù)的時效性和準(zhǔn)確性， 調(diào)度速度慢、處理周 期長，無法實現(xiàn)能源在線動態(tài)平衡。企業(yè)的能源生產(chǎn)方案與能源調(diào)度處于人

6、工 指揮狀態(tài)，未采用基于信息技術(shù)實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的“即時化、精細(xì)化管理。另 外，此種能源管理方式為分散式的能源管理方式，不能完全實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，往 往造成能源生產(chǎn)與使用各環(huán)節(jié)或部門之間的數(shù)據(jù)不一致。2) 系統(tǒng)集成化成度低其次，當(dāng)前能源管理的系統(tǒng)集成化成度低。重點工業(yè)企業(yè)往往包括多個生 產(chǎn)部門與車間，涵蓋能源生產(chǎn)、利用與回收各個環(huán)節(jié)。以大型造紙企業(yè)為例， 一般包括自備熱電廠，制漿車間，造紙車間等，大型制漿車間還包括黑液、木 屑、樹皮、污泥等生物質(zhì)燃料的回收利用。各部門車間相對獨立的能源統(tǒng)計方 式往往造成數(shù)據(jù)的不一致，以及能源的不平衡，更難實現(xiàn)能源的全廠系統(tǒng)優(yōu)化。 對于采取自動化、信息化技術(shù)進展能源管理

7、的企業(yè)，許多也會因為企業(yè)內(nèi)各自 動化、信息化系統(tǒng)間的差異而產(chǎn)生“信息孤島。不利于在全廠范圍內(nèi)實現(xiàn)能 源的集中管理與系統(tǒng)優(yōu)化。3) 缺少決策支持我國大局部的能源管理系統(tǒng)，主要功能是采集能源計量信息，通過軟件實 現(xiàn)能源管理報表，能耗簡單分析，大屏顯示等功能。本質(zhì)上是以能源計量，管 理為主的根底應(yīng)用，缺少對能源數(shù)據(jù)的深層挖掘，難以提供分析與決策支持。 使運行優(yōu)化，能源的控制和調(diào)度，平衡預(yù)測等對節(jié)能有重要作用的功能受到一 定的限制。造紙工業(yè)作為流程工業(yè)，向著規(guī)?；姆较蜷_展，生產(chǎn)過程日益復(fù)雜，每 一生產(chǎn)工序都要消耗多種能源，這些能源即有自產(chǎn)能源，又有外購能源，即有 一次能源，又有二次能源，大型制漿廠還

8、包括黑液，木屑，樹皮，污泥等生物 質(zhì)燃料。還有一些工序即要消耗能源，又有副產(chǎn)能源，比方制漿的黑液回收與 燃燒，污泥的回收與燃燒，還有蒸汽、熱水和余壓發(fā)出的電力，副產(chǎn)的能源要 供全企業(yè)使用。因此，任何一個生產(chǎn)工序的變化都會對整個能量系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜 的影響，影響全廠的能量平衡。同時，技術(shù)的開展使有些工序可以使用多種能 源，有些能源又可以相互轉(zhuǎn)化，為能源管理者提供了較多的調(diào)節(jié)手段。比方在 生產(chǎn)中出現(xiàn)中壓蒸汽供給量缺乏時，為彌補其缺乏，可將高壓蒸汽減壓，增加 中壓蒸汽鍋爐的蒸發(fā)量，減供或停供某些中壓蒸汽用戶，也可減少自備電廠發(fā) 電等等，不同解決方法其能耗和能源費用不同，經(jīng)濟效果也不一樣。這個問題 與煤、

9、蒸汽和電力三種能源有關(guān)，情況比擬復(fù)雜，采用什么措施經(jīng)濟效果最正 確，往往需要在生產(chǎn)當(dāng)中迅速做出決定組織實施。所以，在能源管理方面，為 了獲得更高的能源使用效率，發(fā)現(xiàn)能源使用過程中的最優(yōu)條件和薄弱環(huán)節(jié)，工 廠管理者期望掌握盡可能全面的能量數(shù)據(jù)，以便對工廠能量系統(tǒng)狀態(tài)有更加深入和量化的把握。 其次，分析說明造成我國企業(yè)能源利用效率低下的一個主要 原因是能量使用的優(yōu)化程度低。當(dāng)前，企業(yè)節(jié)能減排的任務(wù)重壓力大，多數(shù)企業(yè)選擇對其能源利用效率低 的設(shè)備和工藝進展技術(shù)改造以實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。但在實施過程中，由于缺 乏對過程能量系統(tǒng)的全局分析和判斷，致使過程能量系統(tǒng)難以實現(xiàn)優(yōu)化運行， 造成大量的能源浪費。過

10、程能量系統(tǒng)綜合優(yōu)化技術(shù)是從系統(tǒng)全局的角度對全廠 能量系統(tǒng)，物流系統(tǒng)，單元設(shè)備，控制參數(shù)等進展整體集成，使各個子系統(tǒng)， 子系統(tǒng)之間以及全局到達(dá)協(xié)調(diào)與優(yōu)化。然而，即使是最成熟有效率的工業(yè)生產(chǎn) 過程也要消耗比所需能量多10%20%勺能量，因此過程能量系統(tǒng)綜合優(yōu)化具有 巨大的節(jié)能潛力。另外，對于任何一項節(jié)能措施，其實施的過程根本都包括以下步驟:計掠分析-r孵需求倆足計總優(yōu)先級便用 MT (Hoh i 1 nr i ntr* r斛啊制定計劃幷除障碼Tatfiot itig). MtV翟；|；一I-效呆宜傳(Medjrenent &or j f lcei 1 1 an) t KPI s 進 行評價可見，每項節(jié)能措施都包括對目標(biāo)對象能量系統(tǒng)的充分、深入了解以及對結(jié)果 的監(jiān)控與評價，這些都需要對目標(biāo)對象能量系統(tǒng)的深刻理解。所以，系統(tǒng)、透 明、準(zhǔn)確、實時的生產(chǎn)過程能量信息成為節(jié)能技術(shù)