衛(wèi)生紙機(jī)的節(jié)能管理
—— 來自PMP集團(tuán)新成員PMPower的節(jié)能解決方案

Pemo Klimczak PMP集團(tuán)

過去的10年能源價格非常不穩(wěn)定，其中燃油和天然氣尤為嚴(yán)重，燃煤則相對穩(wěn)定。雖然頁巖油在美國產(chǎn)生著積極的影響，但目前僅限于美國國內(nèi)。所以當(dāng)燃料價格上漲，我們不得不尋找降低成本的方法，利用先進(jìn)技術(shù)減少能耗或者使用相對低價的替代能源是目前僅有的方法。然而并不是任何時候都能找到低價的替代能源，所以本文著重探討如何減少消耗。

近年來蒸汽和電力成本持續(xù)上漲，造紙企業(yè)必須正視由于熱能低效利用或控制不當(dāng)所產(chǎn)生的隱形成本。存在的主要問題有：

· 揚克缸和氣罩缺少保溫裝置；

· 熱量回收不充分；

· 排出的空氣溫度很高，而未被利用；

· 揚克缸干燥效率不高；

· 紙機(jī)真空系統(tǒng)未經(jīng)優(yōu)化；

· 紙機(jī)壓榨部的一些布置形式造成效率不高。

針對上述問題，PMP Intelli-Tissue?衛(wèi)生紙機(jī)可提供完整的解決方案，其中又包含兩個系列的紙機(jī)產(chǎn)品：以汽耗極低，紙品質(zhì)地柔軟，產(chǎn)能適中為特點的Intell-Tissue?EcoEc環(huán)保經(jīng)濟(jì)型衛(wèi)生紙機(jī)；以高產(chǎn)能和最優(yōu)紙品質(zhì)量為特色的Intelli Tissue?Advanced 高配置衛(wèi)生紙機(jī)。

兩種紙機(jī)系列都配有帶端蓋保溫的鋼制揚克缸，設(shè)計先進(jìn)的氣罩和實現(xiàn)高效熱回收的蒸汽冷凝系統(tǒng)。PMP的供貨范圍包括整機(jī)的工程設(shè)計、安裝、開機(jī)支持和優(yōu)化服務(wù)。下面從4個影響衛(wèi)生紙機(jī)能耗的技術(shù)層面展開論述。

圖1 Intell-Tissue?EcoEc和Intelli Tissue?Advanced紙機(jī)的參數(shù)對比

圖2 PMP的節(jié)能解決方案

Intelli-Hood?高效氣罩

Intelli-Hood?高效氣罩，采用蒸汽或燃?xì)饧訜幔軌虮ＷC99%的熱能應(yīng)用于紙幅干燥。根據(jù)使用燃料種類以及氣罩蒸發(fā)率的差異，Intelli-Hood?氣罩系統(tǒng)可分為3種：采用蒸汽熱交換氣罩，采用導(dǎo)熱油熱交換氣罩以及采用天然氣、液化氣、柴油或者煤油等介質(zhì)進(jìn)行直接燃燒的高溫?zé)犸L(fēng)氣罩。

而從氣罩的結(jié)構(gòu)來看，也可以分為3種：干濕部共用，干濕部分離并聯(lián)式以及干濕部分離串聯(lián)式。

每種系統(tǒng)都有各自的優(yōu)缺點。多數(shù)經(jīng)濟(jì)型紙機(jī)都采用了干濕共用的氣罩，其特點是：干部和濕部的氣罩有著相同的吹風(fēng)溫度、速度和濕度。缺點是：靈活性較差，干燥效率較低，而燃料消耗較大。

干濕分離并聯(lián)式氣罩特點是：干部和濕部送風(fēng)濕度相同，但鼓風(fēng)溫度和速度可調(diào)整。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是靈活性較高，但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，投資成本也更高。

更先進(jìn)一些的紙機(jī)會選擇配備干濕分離串聯(lián)式氣罩，其特點是熱風(fēng)循環(huán)遵循從干部至濕部再排風(fēng)的過程，送風(fēng)溫度和速度可調(diào)整，而熱風(fēng)的濕度則由濕部來控制。其優(yōu)勢是靈活性高，燃料消耗低，但系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)會更復(fù)雜，投資成本也是3種系統(tǒng)中最高的。

PMP Intelli-Hood?氣罩的設(shè)計采用不銹鋼或者Corten A耐候鋼材質(zhì)，采用精確的激光切割或者水切割，能夠允許吹風(fēng)箱的結(jié)構(gòu)沿半徑方向精確調(diào)節(jié)以調(diào)整到紙頁的距離。

Intelli-HoodTM氣罩

PMP Intelli-HoodTM氣罩結(jié)構(gòu)的主要特點：

· 吹風(fēng)箱配備了主風(fēng)閥和端邊風(fēng)閥，可以更好地控制橫幅水分分布；

· 吹風(fēng)箱使用水切割打孔，吹風(fēng)孔精度高；

· 槽式的排風(fēng)區(qū)域保證了濕氣均勻地排出；

· 氣罩整體使用礦物棉隔熱保溫。

生活用紙的生產(chǎn)是能源密集型過程。通過煙囪排放的熱能不能視而不見。為了減少這一過程中的浪費，PMP大力推廣再蒸發(fā)技術(shù)，即回收排放過程中的能量，再次生成蒸汽。采用該系統(tǒng)不僅能夠節(jié)省成本，還能減少溫室氣體的排放。

再蒸發(fā)技術(shù)產(chǎn)生的蒸汽可以用于紙機(jī)上的蒸汽箱（如配備），車間通風(fēng)取暖，或者直接供給揚克缸。

Intelli-YD?鋼制揚克缸

2014年，PMP自主研發(fā)設(shè)計生產(chǎn)的兩個鋼制揚克缸已投入使用。目前，另外兩個正在生產(chǎn)，隨后將分別交付給中國和泰國客戶。

PMP揚克缸的特點包括：鋼制、帶溝紋、表面金屬噴涂；配備端蓋保溫層；設(shè)計最大進(jìn)汽壓力可達(dá)10bar，工作壓力最大可達(dá)9.5bar；平衡等級參照ISO 1940為G2.5級；設(shè)計和制造參照PED 97/23/ EG/AD 2000安全標(biāo)準(zhǔn)；直徑可從3,660mm至5,486mm，面寬可從3,250mm至6,100mm。

PMP揚克缸能實現(xiàn)節(jié)能的原因之一是其配備端蓋保溫層。保溫層采用礦物棉隔熱，并覆上不銹鋼板，能夠節(jié)省4%～6%的蒸汽。

PMP鋼制揚克缸

此外，PMP鋼制揚克缸的主要優(yōu)勢是其壁厚更薄，在相同直徑，蒸汽壓力和壓區(qū)壓力相同的情況下，由于缸體厚度較鑄鐵缸大大減少，因而熱傳導(dǎo)效率大為提升。與鑄鐵烘缸相比，鋼制烘缸的導(dǎo)熱系數(shù)高25%，干燥效率增加10%～15%，干燥效果更均勻——減少端邊干燥效果差的現(xiàn)象。

另外，PMP Intelli-YD鋼制揚克缸為鋼制焊接結(jié)構(gòu)，使端邊的空氣擾流控制到最低，整個紙幅的運行更穩(wěn)定；揚克缸端蓋和缸體的結(jié)合方式獨特，缸面寬度可減小，缸體的加強(qiáng)筋更靠近端蓋，壓榨部與氣罩安裝更緊湊。

因此，PMP Intelli-YD?鋼制揚克缸能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，操作安全性更高；節(jié)省投資和生產(chǎn)成本；此外因為采用金屬噴涂技術(shù)，缸面狀況更好。

透平機(jī)

眾所周知，真空泵是整個紙機(jī)上的“耗電大戶”，但是可優(yōu)化的途徑只能是優(yōu)化紙機(jī)的真空產(chǎn)生方式，因為目前為止還不能做到在衛(wèi)生紙機(jī)上完全不使用真空而高效地生產(chǎn)出紙品。PMP是使用高效透平機(jī)代替標(biāo)準(zhǔn)水環(huán)真空泵的全球領(lǐng)先的供應(yīng)商。

透平機(jī)對常規(guī)真空系統(tǒng)進(jìn)行替代從而對毛毯的脫水量進(jìn)行靈活控制。透平機(jī)系統(tǒng)的主要優(yōu)點：使真空系統(tǒng)省電30%～60%；無需用水；安裝簡便；設(shè)備投資和運行更加經(jīng)濟(jì)；是真空系統(tǒng)改造和優(yōu)化的優(yōu)良選擇。

透平機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：

采用一級或兩級渦輪，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)和安裝簡便；外殼采用低碳鋼，葉輪材質(zhì)為復(fù)合材料，噪聲防護(hù)罩為不銹鋼制；最大真空度可達(dá)68kPa；最大空氣流速可達(dá)8.0m3/s，并且能夠直接計量抽水量。

透平機(jī)系統(tǒng)由透平風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動和氣水分離器兩個主要部分組成。輔助系統(tǒng)包括：真空輥或吸水箱的水流計量器；控制變頻器的DCS模塊；控制透平風(fēng)機(jī)速度和風(fēng)量的變頻器。輔助設(shè)備能夠根據(jù)現(xiàn)有的紙機(jī)參數(shù)如車速、定量以及毛毯的新舊程度來優(yōu)化真空度和抽風(fēng)量。

透平機(jī)

靴壓技術(shù)

紙幅通過現(xiàn)有紙機(jī)上標(biāo)準(zhǔn)真空輥或者雙壓區(qū)壓榨后，紙幅出壓區(qū)的干度仍存在局限。雙壓區(qū)壓榨，雖然相對單道壓榨的出壓區(qū)干度高，但會降低成品的松厚度。對于生活用紙而言，松厚度是非常關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)，松厚度越大，經(jīng)濟(jì)性越強(qiáng)，因為單位體積紙品的成本降低了。

從這個方面而言，未來發(fā)展的一個方向就是采用大直徑的真空壓榨輥，能夠提升干度但又不降低松厚度。

當(dāng)然，這也并不是壓榨部發(fā)展的終點，靴壓的應(yīng)用，從技術(shù)上來講，提供給紙幅干度和松厚度最好的平衡。壓區(qū)寬度可達(dá)200m，壓區(qū)線壓可達(dá)200kN/m的靴壓將會是未來不少生活用紙生產(chǎn)商的選擇。

總結(jié)

以上4個方面介紹了PMP集團(tuán)的節(jié)能技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用能提高生產(chǎn)效率、降低能耗。PMP集團(tuán)提供的多種解決方案能夠使每個客戶都找到適合自己的方案和技術(shù)。目前我們的一些客戶已經(jīng)實現(xiàn)噸紙汽耗低至1.9t，噸紙電耗低至250kWh。相信這些數(shù)字也同樣是眾多生產(chǎn)商所追求的。

（鐘穎整理）