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

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

Pemo Klimczak PMP集團

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；

· 紙機真空系統(tǒng)未經(jīng)優(yōu)化；

· 紙機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)生紙機可提供完整的解決方案，其中又包含兩個系列的紙機產(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)濟型衛(wèi)生紙機；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。

兩種紙機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的工程設(shè)計、安裝、開機支持和優(yōu)化服務(wù)。下面從4個影響衛(wèi)生紙機能耗的技術(shù)層面展開論述。

圖1 Intell-Tissue?EcoEc和Intelli Tissue?Advanced紙機的參數(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?，能夠保證99%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)濟型紙機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

眾所周知，真空泵是整個紙機上的“耗電大戶”，但是可優(yōu)化的途徑只能是優(yōu)化紙機的真空產(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；是真空系統(tǒng)改造和優(yōu)化的優(yōu)良選擇。

透平機技術(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。

透平機系統(tǒng)由透平風(fēng)機及其驅(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

靴壓技術(shù)

紙幅通過現(xiàn)有紙機上標(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)濟性越強，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）