卫生纸机的节能管理—— 来自PMP集团新成员PMPower的节能解决方案

卫生纸机的节能管理
—— 来自PMP集团新成员PMPower的节能解决方案

Pemo Klimczak PMP集团

过去的10年能源价格非常不稳定，其中燃油和天然气尤为严重，燃煤则相对稳定。虽然页岩油在美国产生着积极的影响，但目前仅限于美国国内。所以当燃料价格上涨，我们不得不寻找降低成本的方法，利用先进技术减少能耗或者使用相对低价的替代能源是目前仅有的方法。然而并不是任何时候都能找到低价的替代能源，所以本文着重探讨如何减少消耗。

近年来蒸汽和电力成本持续上涨，造纸企业必须正视由于热能低效利用或控制不当所产生的隐形成本。存在的主要问题有：

· 扬克缸和气罩缺少保温装置；

· 热量回收不充分；

· 排出的空气温度很高，而未被利用；

· 扬克缸干燥效率不高；

· 纸机真空系统未经优化；

· 纸机压榨部的一些布置形式造成效率不高。

针对上述问题，PMP Intelli-Tissue®卫生纸机可提供完整的解决方案，其中又包含两个系列的纸机产品：以汽耗极低，纸品质地柔软，产能适中为特点的Intell-Tissue®EcoEc环保经济型卫生纸机；以高产能和最优纸品质量为特色的Intelli Tissue®Advanced 高配置卫生纸机。

两种纸机系列都配有带端盖保温的钢制扬克缸，设计先进的气罩和实现高效热回收的蒸汽冷凝系统。PMP的供货范围包括整机的工程设计、安装、开机支持和优化服务。下面从4个影响卫生纸机能耗的技术层面展开论述。

图1 Intell-Tissue®EcoEc和Intelli Tissue®Advanced纸机的参数对比

图2 PMP的节能解决方案

Intelli-Hood™高效气罩

Intelli-Hood™高效气罩，采用蒸汽或燃气加热，能够保证99%的热能应用于纸幅干燥。根据使用燃料种类以及气罩蒸发率的差异，Intelli-Hood™气罩系统可分为3种：采用蒸汽热交换气罩，采用导热油热交换气罩以及采用天然气、液化气、柴油或者煤油等介质进行直接燃烧的高温热风气罩。

而从气罩的结构来看，也可以分为3种：干湿部共用，干湿部分离并联式以及干湿部分离串联式。

每种系统都有各自的优缺点。多数经济型纸机都采用了干湿共用的气罩，其特点是：干部和湿部的气罩有着相同的吹风温度、速度和湿度。缺点是：灵活性较差，干燥效率较低，而燃料消耗较大。

干湿分离并联式气罩特点是：干部和湿部送风湿度相同，但鼓风温度和速度可调整。该结构的优点是灵活性较高，但结构相对复杂，投资成本也更高。

更先进一些的纸机会选择配备干湿分离串联式气罩，其特点是热风循环遵循从干部至湿部再排风的过程，送风温度和速度可调整，而热风的湿度则由湿部来控制。其优势是灵活性高，燃料消耗低，但系统的结构会更复杂，投资成本也是3种系统中最高的。

PMP Intelli-Hood™气罩的设计采用不锈钢或者Corten A耐候钢材质，采用精确的激光切割或者水切割，能够允许吹风箱的结构沿半径方向精确调节以调整到纸页的距离。

Intelli-HoodTM气罩

PMP Intelli-HoodTM气罩结构的主要特点：

· 吹风箱配备了主风阀和端边风阀，可以更好地控制横幅水分分布；

· 吹风箱使用水切割打孔，吹风孔精度高；

· 槽式的排风区域保证了湿气均匀地排出；

· 气罩整体使用矿物棉隔热保温。

生活用纸的生产是能源密集型过程。通过烟囱排放的热能不能视而不见。为了减少这一过程中的浪费，PMP大力推广再蒸发技术，即回收排放过程中的能量，再次生成蒸汽。采用该系统不仅能够节省成本，还能减少温室气体的排放。

再蒸发技术产生的蒸汽可以用于纸机上的蒸汽箱（如配备），车间通风取暖，或者直接供给扬克缸。

Intelli-YD™钢制扬克缸

2014年，PMP自主研发设计生产的两个钢制扬克缸已投入使用。目前，另外两个正在生产，随后将分别交付给中国和泰国客户。

PMP扬克缸的特点包括：钢制、带沟纹、表面金属喷涂；配备端盖保温层；设计最大进汽压力可达10bar，工作压力最大可达9.5bar；平衡等级参照ISO 1940为G2.5级；设计和制造参照PED 97/23/ EG/AD 2000安全标准；直径可从3,660mm至5,486mm，面宽可从3,250mm至6,100mm。

PMP扬克缸能实现节能的原因之一是其配备端盖保温层。保温层采用矿物棉隔热，并覆上不锈钢板，能够节省4%～6%的蒸汽。

PMP钢制扬克缸

此外，PMP钢制扬克缸的主要优势是其壁厚更薄，在相同直径，蒸汽压力和压区压力相同的情况下，由于缸体厚度较铸铁缸大大减少，因而热传导效率大为提升。与铸铁烘缸相比，钢制烘缸的导热系数高25%，干燥效率增加10%～15%，干燥效果更均匀——减少端边干燥效果差的现象。

另外，PMP Intelli-YD钢制扬克缸为钢制焊接结构，使端边的空气扰流控制到最低，整个纸幅的运行更稳定；扬克缸端盖和缸体的结合方式独特，缸面宽度可减小，缸体的加强筋更靠近端盖，压榨部与气罩安装更紧凑。

因此，PMP Intelli-YD™钢制扬克缸能提高产品质量和生产效率，操作安全性更高；节省投资和生产成本；此外因为采用金属喷涂技术，缸面状况更好。

透平机

众所周知，真空泵是整个纸机上的“耗电大户”，但是可优化的途径只能是优化纸机的真空产生方式，因为目前为止还不能做到在卫生纸机上完全不使用真空而高效地生产出纸品。PMP是使用高效透平机代替标准水环真空泵的全球领先的供应商。

透平机对常规真空系统进行替代从而对毛毯的脱水量进行灵活控制。透平机系统的主要优点：使真空系统省电30%～60%；无需用水；安装简便；设备投资和运行更加经济；是真空系统改造和优化的优良选择。

透平机技术参数如下：

采用一级或两级涡轮，结构紧凑，维护和安装简便；外壳采用低碳钢，叶轮材质为复合材料，噪声防护罩为不锈钢制；最大真空度可达68kPa；最大空气流速可达8.0m³/s，并且能够直接计量抽水量。

透平机系统由透平风机及其驱动和气水分离器两个主要部分组成。辅助系统包括：真空辊或吸水箱的水流计量器；控制变频器的DCS模块；控制透平风机速度和风量的变频器。辅助设备能够根据现有的纸机参数如车速、定量以及毛毯的新旧程度来优化真空度和抽风量。

透平机

靴压技术

纸幅通过现有纸机上标准真空辊或者双压区压榨后，纸幅出压区的干度仍存在局限。双压区压榨，虽然相对单道压榨的出压区干度高，但会降低成品的松厚度。对于生活用纸而言，松厚度是非常关键的质量指标，松厚度越大，经济性越强，因为单位体积纸品的成本降低了。

从这个方面而言，未来发展的一个方向就是采用大直径的真空压榨辊，能够提升干度但又不降低松厚度。

当然，这也并不是压榨部发展的终点，靴压的应用，从技术上来讲，提供给纸幅干度和松厚度最好的平衡。压区宽度可达200m，压区线压可达200kN/m的靴压将会是未来不少生活用纸生产商的选择。

总结

以上4个方面介绍了PMP集团的节能技术，这些技术的应用能提高生产效率、降低能耗。PMP集团提供的多种解决方案能够使每个客户都找到适合自己的方案和技术。目前我们的一些客户已经实现吨纸汽耗低至1.9t，吨纸电耗低至250kWh。相信这些数字也同样是众多生产商所追求的。

（钟颖整理）