廣紙制漿造紙廠節(jié)能措施及效果評價

廣紙制漿造紙廠節(jié)能措施及效果評價

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，資源和環(huán)境問題對工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了質(zhì)疑。因此，國家加強了對節(jié)能的監(jiān)測。廣州造紙有限公司是國家、省、市十大重點企業(yè)的節(jié)能監(jiān)測企業(yè)之一。廣紙是集制漿、造紙于一體的大型企業(yè),近二年來,我們積極挖掘生產(chǎn)潛力,大抓節(jié)能降耗活動,在公司內(nèi)實施了一系列全員全方位的節(jié)能降耗活動,取得了明顯的效果。公司主要產(chǎn)品為新聞紙,2006年度每噸新聞紙綜合能耗為0.368t標準煤,比2005年度下降20%,一年節(jié)能量為31439t標準煤。噸紙綜合能耗水平已經(jīng)達到并低于世界造紙企業(yè)能耗水平0.50t準標煤(來源于2006年度華南理工大學提供的信息資料)。由于2005~2006年度完成了較多的節(jié)能項目,實施運行后在2006年度中發(fā)揮了效益,使單位產(chǎn)品能耗下降幅度較大,達到了省、市經(jīng)貿(mào)委在“十一五”期間提出的每年節(jié)能率5%的節(jié)能要求?，F(xiàn)就公司制漿、造紙系統(tǒng)采取的節(jié)能措施及效果作一分析和評價。1主節(jié)能措施與分析1.1單位產(chǎn)品能耗降低過去,公司長期以木材作為制漿的主要原材料,一般每生產(chǎn)一噸新聞紙耗木材2.8m3,按公司每年30萬t的生產(chǎn)能力計算,每年約需耗用84萬m3的木材,而且生產(chǎn)過程產(chǎn)生污染物總量也很大。因此,公司緊隨制漿造紙發(fā)展潮流,及時調(diào)整原料結(jié)構(gòu)。1993年,率先在國內(nèi)新聞紙同行中,引進廢紙脫墨工藝,逐步壓減木材制漿,提高原材料中廢紙的比例。十多年間,廢紙原材料所占的比例從零發(fā)展到今天的80%以上,而每噸廢紙的耗電量只是每噸原木制漿耗電量的五分之一,大大降低了公司總能耗和單位產(chǎn)品能耗量。2006年在新增廢紙脫墨生產(chǎn)線投入生產(chǎn)后,停用了用木材制漿的化漿系統(tǒng)和機漿系統(tǒng),用廢紙漿代替木漿,單位產(chǎn)品電耗、熱耗大大減少,所以制漿系統(tǒng)的總能耗按統(tǒng)計期2006年比2005年少用約1.9萬t標準煤。通過統(tǒng)計我們可以了解到,用不同的漿種搭配抄造新聞紙,單位產(chǎn)品能耗影響比較大。例如1噸TMP漿的電耗比1噸脫墨漿的電耗高2080kWh,2006年度TMP漿比2005年度少用5.58%,即少用TMP漿11457t,用相應(yīng)數(shù)量的脫墨漿代替TMP漿,即相當于少用電2383萬kWh,折標準煤為3000t,可使每噸新聞紙的單位產(chǎn)品綜合能耗降低約9kg標準煤。同樣,機漿的電耗也比脫墨漿高1356kWh/t,少用機漿多用脫墨漿同樣也降低了新聞紙的能耗。1.2重質(zhì)除渣器250DIP生產(chǎn)線原有四段重質(zhì)除渣器效果不好,纖維流失較大,現(xiàn)改用Voith公司的除渣器(帶節(jié)漿器)代替原四段重質(zhì)除渣器,漿經(jīng)過此除渣器后,排渣中的纖維明顯減少。加節(jié)漿器前四段重質(zhì)排渣平均流量為2.8L/s,排渣濃度為2.7%,加節(jié)漿器后四段重質(zhì)排渣平均流量為1.5l/s,排渣濃度為1.3%,如果一年按350d開機時間算,這樣一年可節(jié)約漿量為1696.5t漿,節(jié)約價值為390萬元。1.31吸營泡沫消泡排水制漿分廠120t/d脫墨線提產(chǎn)改造后,浮選系統(tǒng)經(jīng)常有泡沫溢流,既造成了纖維流失,又增加了污水處理系統(tǒng)的處理負擔,并大大影響了浮選設(shè)備的控制范圍,使浮選白度增值不高,影響成漿的白度合格率下降。為此,我們于2004年5月在入#1泡沫槽的總管內(nèi)加了一條直徑500mm的大管直通#1泡沫槽,這樣使泡沫流走順暢,減小浮選液位的波動;另外在#2泡沫槽內(nèi)改裝一個閑置的消泡器,代替噴水消泡,把后浮二段的排渣由原來去污泥池改為去#1泡沫槽回收再利用,經(jīng)過長時間的觀察和調(diào)試,#2泡沫槽其消泡效果比用噴嘴消泡要好,一樓地面已很少看到有泡沫溢流現(xiàn)象。經(jīng)過以上多項改造措施后,一方面是減少纖維的流失,另一方面減輕水處理系統(tǒng)的負荷?，F(xiàn)場的環(huán)境狀況也得到了改善。效果分析:①根據(jù)環(huán)保辦每周兩次檢測地溝流失的數(shù)據(jù)約可減少200m3污水,可減少污水處理費。②纖維流失減少了,每年可回收纖維量最小收益為:21萬元/a。1.4多盤過濾機清濾液的配置120t/d脫墨線硫酸稀釋水每天用190m3,原來是用清水,現(xiàn)改用多盤過濾機的清濾液作稀釋用水。由清濾液泵出口加裝一條直徑25mm,長約7m的舊管到硫酸稀釋水管處,每天可以節(jié)約190m3清水。經(jīng)濟效益計算達到12萬元/a。1.5粗渣洗鼓的篩選為了降低成本,減少系統(tǒng)流失,工段一直在探索如何優(yōu)化系統(tǒng)流程,尋找回收系統(tǒng)內(nèi)流失粗渣的方法。分廠利用停機機會,把120t/d脫墨線高濃除渣器和粗渣分選機的排渣回收粗渣洗鼓內(nèi),回收的粗渣和碎漿機的排渣通過原有粗渣洗鼓同時按程序進行篩選,好的良漿回到稀釋水槽再用回系統(tǒng)中,雜物如粗大的纖維節(jié)則通過外運皮帶送走。用一條直徑250mm長約15m的舊管接到粗渣洗鼓的入口。通過數(shù)據(jù)測定,回收率提高了15%,則每月4t絕干良漿回收到系統(tǒng)。2造紙系統(tǒng)的主要節(jié)能改造項目效率和分析2.1濾波補償裝置在變壓器供電線路運行故障中的作用電源諧波是指由電力系統(tǒng)中非線性負載產(chǎn)生的頻率為工作頻率整倍的電流電壓、諧波的存在不僅影響電能的質(zhì)量,影響系統(tǒng)控制精度,還會增加變壓器供電線路的電能損耗,同時也會增加設(shè)備故障頻次。項目通過在產(chǎn)生諧波嚴重的#6、#7紙機傳動系統(tǒng)中安裝濾波補償裝置,從而達到消除大部分有害諧波,補償無功功率的作用,實施后達到了以下效果。①消除大部分諧波,電壓諧波畸變率控制到3%以內(nèi);②節(jié)電效果明顯,在兩臺紙機消諧裝置投入運行后,每小時節(jié)電121kWh。③減少故障頻次,保障紙機運轉(zhuǎn)率。2.2低車速下的立篩負荷造紙分廠#8紙機上漿系統(tǒng)原配有五臺立篩,自2000年開機至2005年,無論開多少車速,五臺立篩都是全開。在運行中我們發(fā)現(xiàn)在低車速下開機時,必然其中的一臺立篩負荷會較低,不能出力;而再提速時,此立篩負荷也不能回復到正常的負荷。負荷小,說明篩選效率低,通過量少。而從實際抄造過程來看,車速最高超過880m/min,未出現(xiàn)過上漿量不足的現(xiàn)象。故在2006年中對設(shè)備進行調(diào)整,停開一臺立篩,現(xiàn)已形成常規(guī)操作,節(jié)電效果達到26萬kWh/a。2.3種裝置優(yōu)化后運行情況在滿足工藝需求情況下,我們采取了4項措施(1)優(yōu)化廠房通風系統(tǒng),停用6臺通風機。(2)干燥部真空輥抽風機M4375由原來正常生產(chǎn)中一直開啟,優(yōu)化為僅在帶紙時開啟;另一臺真空輥抽風機M4335運行頻率由原來的90%降低為80%。(3)伏損池第二臺攪拌器(M340102)由原來正常生產(chǎn)伏損池液位高時開啟更改為濕部斷頭時開啟。(4)卷取碎紙池增加兩條噴紙邊水,卷取機下面碎紙池攪拌器及漿泵轉(zhuǎn)為間歇啟動。實施后的經(jīng)濟效益為節(jié)電720萬kWh/a。2.4集中蒸汽制冷為了充分利用外供的富余的三次蒸汽(低壓蒸汽),我們經(jīng)過廣泛市場調(diào)查和科學論證,于2005年完成投資1400萬元實施蒸汽制冷工程。該工程選用三臺溴化鋰為制冷劑、被譽為二十一世紀“綠色空調(diào)”的蒸汽制冷機組,以蒸汽制冷代替電力制冷(即電空調(diào))。工程完工后,在試用效果明顯的基礎(chǔ)上,2006年在新#1紙機和650t脫墨生產(chǎn)線投運的同時,又安裝了一臺大的蒸汽制冷機組,實施了熱、電、冷三聯(lián)供。例如,過去生產(chǎn)車間全部用電空調(diào),量大、面廣、用電多、維修量大。按照電空調(diào)設(shè)備用電制冷量,每供1kWh冷量,冷氣耗電為0.3583kWh時。而利用熱能配合溴化鋰制冷機組每供1kW冷量,冷氣耗電為0.08415kWh時(主要是蒸汽制冷機組水泵用電量),外供入多余蒸汽供4臺溴化鋰制冷機組,每小時制冷量為8140kW(型號為SXZ4-145DH2/262DH2共4臺機組,2臺制冷量各為1450kW,2臺制冷量各為2620kW),供全公司所有生產(chǎn)車間設(shè)備和辦公用冷氣,一年可節(jié)約用電1120萬kWh時,相當于一年節(jié)標準煤4110t。另外,集中蒸汽制冷后,原700臺電空調(diào)全部取消,一年可減少電空調(diào)的維修費用約40萬元。同時,可達到良好的社會效益。2.5水處理+氣浮清液池改造措施:我們在#6、#7紙機地溝加一堵墻,把所有流經(jīng)該地溝的白水用自制的隔柵隔濾掉大塊的垃圾后,引入室外廢水池,保證盡量多回收地溝白水。停用的#2回用水泵改接到氣浮清液池,進口管道由DN150改為DN200;氣浮清液泵出口其中一支管道由DN200改為DN250,并直接把白水送到#2大白水池,保證把處理過的白水全部送到#2大白水池。改造后#6、#7紙機白水流失減少,該項目一年為公司節(jié)約清水177萬m3;同時,環(huán)保減少白水處理量約為177萬m3/a。2.6減少污水用量我們采取的主要措施是:①將除氣器的表面冷卻器的冷卻水,改道進入干燥表面冷卻器進行二次冷卻,然后回到集水槽,停止過去干燥表面冷卻器的清水用量。②將壓榨加壓油站的冷卻水用鋁塑管引至集水槽,進行回用。③利用集水槽的回用水代替K325助劑的清水,減少清水用量。④將一、二壓的高壓噴水管的噴嘴直徑改小。此項目沒有增加電氣設(shè)備,也沒有增大集水槽回用水泵的運行負荷。措施實施后每天可節(jié)約用水,一年可節(jié)約清水費用約53000元。同時還減少地溝流失及后部污水處理的壓力。2.7漿泵:漿流量每距離40m3,揚程總電流為90%,電機功率為40.5%;#6、#7紙機現(xiàn)使用的成漿泵為我公司早期自行研制的漿泵,型號為φ200,屬V-150淘汰型產(chǎn)品,不節(jié)能,原先使用情況是:漿流量每小時250m3,揚程33m的電機功率為55kW,電流比值為90%?，F(xiàn)改為新型的漿泵:漿流量每小時300m3,揚程40m的電機功率為37kW,電流比值在90%左右?，F(xiàn)在流量和壓力都已達到要求,故障也少了。兩臺成漿泵每小時節(jié)約耗電量為18kWh,如果按每天運轉(zhuǎn)23h,一年節(jié)約電量298080kWh,年經(jīng)濟效益為12萬元。2.8旋轉(zhuǎn)接頭的平衡式密封我們對造紙分廠#8紙機烘缸部改造,安裝約翰遜(無錫)技術(shù)有限公司的PTX旋轉(zhuǎn)接頭和CSS高速固定式虹吸器,在烘缸內(nèi)壁還加裝了擾流棒。PTX型旋轉(zhuǎn)接頭在設(shè)計上采用一個裝有彈簧的活塞機構(gòu),這樣在密封環(huán)上就施加一個恒定的壓力,從而使之牢固地緊貼在凹球面底蓋與烘缸過渡法蘭相連?；钊３植粍?而凹球面底蓋隨烘缸同步旋轉(zhuǎn)。密封環(huán)可以自由浮動以適應(yīng)角度的變化和偏心。與其它旋轉(zhuǎn)接頭相比,PTX型接頭由于具有高效的密封結(jié)構(gòu)和輕便的組件,其安裝、調(diào)試和調(diào)整所需的時間大大縮短。除了安裝簡單外,其平衡式密封設(shè)計減少了密封環(huán)的磨損,同時也延長了密封件的使用壽命。CSS高速固定式虹吸器獨有的雙切口吸嘴設(shè)計經(jīng)大量應(yīng)用證明其可靠性遠遠大于其它設(shè)計,吸嘴的位置及虹吸間隙的調(diào)整方便,與擾流棒配合可以確保達到最大的烘缸熱傳導效率。經(jīng)濟效益分析:烘缸部改造后,由于安裝了擾流棒,對烘缸內(nèi)冷凝水層產(chǎn)生了擾動作用,破壞了水環(huán),使烘缸排水順暢,缸內(nèi)冷凝水量減少,從而使烘缸負荷大幅度降低,#8紙機烘缸負荷平均降低了55%,改造后產(chǎn)量比改造前約提高5%,計算電耗降低123.9kWh/t。試驗證明,紙機車速在800m/min時,烘缸內(nèi)即開始形成水環(huán),并且隨著車速的增加烘缸內(nèi)部的水環(huán)逐步增厚,導致烘缸導熱效率下降,蒸汽用量較大,而通過安裝擾流棒,可減小烘缸內(nèi)部水環(huán)的厚度,提高缸面溫度,增加烘干能力,從而降低蒸汽用量。烘干效率提高,#8紙機噸紙汽耗有所下降,約降低0.1t左右。3環(huán)保治理運行費用仍然居高不下作為高能耗、高水耗的制漿造紙企業(yè),我們在節(jié)能方面實施了很多技術(shù)措施和小改小革項目工作,限于篇幅,不能一一列舉,但現(xiàn)階段所面臨的形勢依然嚴峻。與國外先進水平相比,單位產(chǎn)品的能耗和污水排放總量還比較高,環(huán)保