福伊特节能技术在卫生纸生产中的应用

Voith Energy Saving Technology in Tissue

杨剑波 福伊特造纸中国有限公司渠慎刚 中国海诚工程科技股份有限公司林本佳 刘亚恒 王训毅 福伊特造纸中国有限公司

福伊特节能技术在卫生纸生产中的应用

Voith Energy Saving Technology in Tissue

杨剑波 福伊特造纸中国有限公司
渠慎刚 中国海诚工程科技股份有限公司
林本佳 刘亚恒 王训毅 福伊特造纸中国有限公司

摘要：为考察福伊特卫生纸机的节能技术的实际应用效果，福伊特对两个客户进行一年多的跟踪，研究卫生纸节能技术在实际生产中的应用，总结出靴压在卫生纸机运行中能节省较大的能耗（天然气），并以实际数据和产生的经济效益进行了对比。

随着能源利用成本的提高，对卫生纸机系统节能研究及探索仍然是市场努力的方向。目前市场上带靴压的卫生纸机并不多，由于价格、操作等原因，绝大多数客户对卫生纸机靴压有很大的偏见，新建项目也不愿意购买带靴压的卫生纸机。然而，福伊特带靴压的纸机在客户使用中已逐渐显现出节能的优势，并给客户带来了较好的经济利益，客户对此认可度较高。但是客户不清楚靴压究竟带来多少好处，于是福伊特卫生纸机设计人员与海诚设计院的工程师一起对靴压等节能技术进行了一年多的跟踪分析，得出了具体的结果。

1 福伊特在卫生纸机上的节能技术

通过长期的技术研发与应用实践，福伊特公司已经将多种新的节能技术用于卫生纸的抄造，如图1所示为节能技术在卫生纸机上的应用情况。

图1　福伊特卫生纸机节能技术

1.1 双稀释流送系统

卫生纸的流送系统除有传统的单稀释式以外，2009年前福伊特就提出了卫生纸双稀释式流送系统，其出发点是降低流送冲浆泵和压力筛电机的装机容量，从而降低流送系统的电耗。工作原理是将全部的网下白水不再全部重复经过一个大容量的压力筛上网，而是分两段稀释上网，75％～80％的白水在第二段冲浆系统循环上网，所以降低了压力筛电机功率。福伊特在卫生纸机流送系统中成功运用了这一理念，根据福伊特对国外项目的研究显示，双稀释流送系统的电耗比传统的单稀释流送降低6％。图2为双稀释与单稀释流送系统流程的比较，表1为双稀释与单稀释流程中相关设备的配置情况。从该实际案例中，双稀释流送的装机容量比单稀释减少约800～2,000kW，保守估计能实现装机容量减少800～1,200kW，因此可以减少变压器、电机等一次性投资，同时运行成本也相对减少。

图2　双稀释与单稀释的流程比较

表1　双稀释与单稀释系统的应用

1.2 靴压技术

NipcoFlex T第二代福伊特靴式压榨针对不同定量经靴压后的干度在相同松厚度下比真空压榨提升高达4.5个百分点，如图3所示。

图3　靴式压榨效果

1.3 福伊特扬克缸及端盖保温技术

扬克烘缸端盖保暖技术是通过将隔热元件紧固在扬克烘缸侧盖以保证较少的热量散失，从而降低生产成本。每端由8～12片扇板组成，每片扇板约45kg。外侧板件和内侧板件为不锈钢制造，绝热层为高密度岩棉。

结合改进型扬克缸内壁结构，烘缸具有更高的强度，可承受更大的压区压力（最大可承受线压100～170kN/m），可使纸页的干度更高。结合TissueFlex压榨毛毯，干燥效能提升约5％。如图4所示为端盖保暖前后的传热效率；图5为烘缸温度的对比。

图4　日产100t纸机的18ft（5,486.4mm）烘缸端盖保温前后的传热效率

通过图4、图5中的比较，可看出烘缸进行端盖保温后，烘缸端盖的热损失大大减小，断面的温度降低，从而提高了缸体的传热效率，加快了纸页的干燥。实践证明，对于18ft （5,486.4mm）的烘缸每小时可节约421kg蒸汽（蒸汽压力0.8MPa）。如果是15ft（4,572mm）的烘缸，每小时可节约蒸汽289kg（蒸汽压力0.8 MPa）。

图5　烘缸端盖保温前后温度比较

1.4 回收气罩排出热风的冷凝水再蒸发技术

如图6所示，将烘缸排出的冷凝水通过热风罩排出的热风进行加热蒸发，也能够有效地利用干燥系统的余热。

图6　气罩排出热风的冷凝水再蒸发系统

此技术在一客户应用后取得了明显的效益，纸机幅宽5,600mm，车速1,800m/min，改进后每小时可产生蒸汽3.4t，按照纸机每天运行24h，每年运行340天来计算，每年产生蒸汽27,744t，每吨蒸汽价格190元，每年的经济效益为527万元。

2 客户应用跟踪报告

笔者尽量在真实相同工作条件下进行比较，但是工作条件绝对一样两个客户是不存在的，它们会因为车速、纸种、产量等不同而不同。但是不影响对整体节能情况的对比研究。表2为两个客户的基本情况，图7—9比较了两个客户生产中水、电、蒸汽和天然气的消耗量及生产成本。

表2　两个福伊特客户基本情况

图7　水、电、蒸汽及天然气的吨纸消耗量

图8　客户甲与客户乙年度成本比较

图9　客户甲与客户乙吨纸成本占比比较

成本分析：综合对比，客户甲1台福伊特卫生纸机靴压可以比客户乙每年节省1,000万元（已考虑除去每年两套靴压的费用），平摊到每台纸机年产5万t产量上，客户甲平均每吨纸可以节省200元，福伊特靴压运行稳定性高，有着很大的节能优势。

3 结语

1 对于双稀释流送节能设计及应用，从运行电耗上看，双稀释流送虽然装机容量减少800～1,200kW, 双稀释流送前期设备投资会较小，但实际运行上有客户单稀释流送系统吨纸电耗运行也和双稀释差不多，本人分析可能由于与整个车间装机容量差别相比较大，流送装机功率约占整个车间的装机容量的18％～29％比例，还有与产品品种、产量、后加工设备不同而不同，因此很难分析出这个节省的800～1,200kw实际电耗减少比例。从工艺上看，目前这两种上浆方式都可以使用，但从长远看，随着技术的不断完善和经验的积累，双稀释流送系统可能会越来越显现出节能的优势。

2 靴压对蒸汽和天然气的节省效果较明显，潜在问题可能是比较费毛毯，真空压榨毛毯耗量在两个月一条，极端情况下可能一个月一条，但是毛毯是便宜的，只有3～5万元/条，相比节能带来的利益，是可以忽略的。靴压应用是卫生纸今后的发展方向。

3 福伊特的气罩系统有很高的热效率。

4 扬克缸端盖保温是今后必须的标配。

5 冷凝水再蒸发技术系统的应用是很有必要的，是卫生纸节能的重要环节。

（转载自《纸和造纸》，2014年4月）