AdvantageTMReTurneTM技術(shù)
—— 回收能源，減少環(huán)境影響

張凱 維美德造紙機(jī)械（中國(guó)）有限公司

2015年深圳生活用紙年會(huì)國(guó)際研討會(huì)上，維美德公司介紹了NTT紙機(jī)，ViscoNipTM軟靴壓技術(shù)以及AdvantageTMReTurneTM技術(shù)。

NTT紙機(jī)的主要特點(diǎn)是：靈活性、高車速、節(jié)省纖維、高產(chǎn)量、能源效率高，該技術(shù)已在商業(yè)紙機(jī)上得到驗(yàn)證。

ViscoNipTM軟靴壓技術(shù)在2006年引入市場(chǎng)，經(jīng)過持續(xù)研發(fā)，目前已經(jīng)開始使用第三代技術(shù)。第一代靴壓主要用在維美德自有的中試紙機(jī)，用作研發(fā)；第二代靴壓已應(yīng)用到很多的國(guó)內(nèi)紙機(jī)，經(jīng)過不斷的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)累積，二代靴壓移除了耐磨片，能夠減少部件磨損，并大幅提高了靴板和靴套的使用壽命。從設(shè)計(jì)原理上看，第三代靴壓提高了兩個(gè)腔之間的壓力分配，二號(hào)腔分配的加載線壓力更高，在一些產(chǎn)品上使用高線壓力和高峰值壓力，可使產(chǎn)品的出壓榨干度更高，運(yùn)行費(fèi)用更低。第三代靴壓能夠廣泛適用于多種生活用紙的生產(chǎn)，更具節(jié)能優(yōu)勢(shì)。

以下將重點(diǎn)介紹AdvantageTMReTurneTM技術(shù)。

水輪機(jī)是能量回收系統(tǒng)的核心部件，位于成形區(qū)白水盤區(qū)域。它的作用是將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為自身的動(dòng)能，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，產(chǎn)生電流。漿流的噴射能量等于沖漿泵的工作能量，和車速的平方成正比，如圖1所示。車速不同，沖漿泵需要的功率就不同。以DCT 100紙機(jī)為例，紙機(jī)幅寬2.85m，堰口開度12mm時(shí)，計(jì)算其功率：車速1,750m/min時(shí)需要440kW功率；車速2,050m/min時(shí)需要700kW功率，也就是每年需要5,900MWh的能量。利用維美德AdvantageTMReTurneTM技術(shù)，可以回收50%的能量，即2,950MWh，每年節(jié)約35萬歐元，合240萬元人民幣。

主要部件

AdvantageTMReTurneTM技術(shù)的主要部件包括一套導(dǎo)板，一個(gè)水輪機(jī)，以及和水輪機(jī)連接的發(fā)電機(jī)（圖2）。導(dǎo)板的作用是將水流導(dǎo)入水輪機(jī)工作區(qū)域；水輪機(jī)的作用是將水流能量最大化；發(fā)電機(jī)利用水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為電能，并輸送到紙機(jī)各部位。

圖2 AdvantageTMReTurneTM技術(shù)的主要部件

· 水輪機(jī)

水輪機(jī)是AdvantageTMReTurneTM能量回收系統(tǒng)的核心部件，位于成形區(qū)白水盤區(qū)域。它的作用是將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為自身的動(dòng)能，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，產(chǎn)生電流，它可回收50%沖漿泵的能量。

在工作模式時(shí)，通過調(diào)節(jié)執(zhí)行器，可以將導(dǎo)板設(shè)置在工作位置。這時(shí)候水流從堰口處噴出，在導(dǎo)板和白水盤底板之間的間隙進(jìn)入水輪機(jī)的工作區(qū)域。蘊(yùn)含大量動(dòng)能的水流帶動(dòng)水輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。

在旁路模式，水流通過導(dǎo)板和白水盤之間的區(qū)域，但是無法進(jìn)入水輪機(jī)的工作區(qū)域。這時(shí)候水流將會(huì)以正常模式進(jìn)入白水溜槽回用。

兩種模式之間的切換，是在紙機(jī)運(yùn)行情況下發(fā)生的，不影響紙頁的成形和紙機(jī)的運(yùn)行。

水輪機(jī)的設(shè)計(jì)要充分考慮衛(wèi)生紙機(jī)水流的特點(diǎn)：即流速快，流量小。維美德設(shè)計(jì)的水輪機(jī)充分利用了水流的特點(diǎn)，保證能量回收效率的最大化。

· 導(dǎo)板

導(dǎo)板對(duì)紙頁成形無影響，對(duì)紙機(jī)的參數(shù)也沒有要求，均勻的噴射漿流需要考慮到流漿箱的幾何尺寸，成形輥的位置和直徑，噴射速度/紙機(jī)車速，成形網(wǎng)的設(shè)計(jì)和拉力，產(chǎn)品的定量以及纖維的濾水性能。

圖3是水輪機(jī)發(fā)電模塊的示意圖，可以應(yīng)用在新建或改造項(xiàng)目上。

圖3 水輪機(jī)發(fā)電模塊示意圖

AdvantageTMReTurneTM優(yōu)勢(shì)

· 節(jié)能

圖4是能量回收系統(tǒng)回路，AdvantageTMReTurneTM系統(tǒng)產(chǎn)生的電量，經(jīng)過變頻器然后并入工廠電網(wǎng)，可用在傳動(dòng)或其他區(qū)域。經(jīng)回收后，原來需要400kW功率，經(jīng)能量回收后實(shí)際只用了150kW。

圖4 能量回收系統(tǒng)回路

最重要的一點(diǎn)，水輪機(jī)的實(shí)際效果已經(jīng)得到了商業(yè)紙機(jī)的驗(yàn)證。圖5是意大利Delicarta Valdottavo工廠改造項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)際運(yùn)行效果表明水輪機(jī)回收能量效率已經(jīng)超過50%。

圖5 Delicarta Valdottavo紙廠的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)

· 安裝簡(jiǎn)便

從圖6可以看出，AdvantageTMReTurneTM系統(tǒng)的安裝不會(huì)對(duì)紙機(jī)的構(gòu)造產(chǎn)生影響，僅僅是加載了一個(gè)水輪機(jī)。AdvantageTMReTurneTM系統(tǒng)回收堰口處的白水動(dòng)能，轉(zhuǎn)化為電能，并用到工廠的其他用電區(qū)域，為工廠節(jié)約成本。

圖6 Delicarta Valdottavo紙廠中AdvantageTMReTurneTM系統(tǒng)

（鐘穎整理）

相關(guān)案例：維美德衛(wèi)生紙機(jī)新節(jié)能系統(tǒng)

意大利Sofidel集團(tuán)為了提高其衛(wèi)生紙生產(chǎn)線的能源效率，從維美德公司又訂購了2套Advantage ReTurne能源回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)是從流漿箱噴射動(dòng)力中回收能源，而且還把它轉(zhuǎn)換為電能返回到生產(chǎn)過程中。

這已是Sofidel第二套和第三套新節(jié)能系統(tǒng)，它們將被安裝在意大利Delicarta紙廠的2號(hào)衛(wèi)生紙機(jī)上和波蘭的Delitissue紙廠中。據(jù)維美德介紹，第一套Advantage ReTurne系統(tǒng)2014年在Sofidel位于意大利Valdottavo市的Delicarta紙廠投入運(yùn)行，并取得理想效果。

Sofidel的技術(shù)副主任Simone Capuano說：“第一套維美德的Advantage ReTurne節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能能力好于我們的預(yù)期，因此我們決定提高另2臺(tái)衛(wèi)生紙機(jī)的能源效率?！?/p>

Advantage ReTurne能源回收系統(tǒng)是安裝在紙機(jī)的成形區(qū)。它從流漿箱排水中回收50%的能源，并通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，用于設(shè)備驅(qū)動(dòng)。Advantage ReTurne系統(tǒng)不會(huì)影響紙頁勻度或衛(wèi)生紙抄造過程；它易于掌控，所需維護(hù)少。在新的和已運(yùn)行的衛(wèi)生紙機(jī)上，這一創(chuàng)新系統(tǒng)非常有效。

相關(guān)鏈接：

Sofidel集團(tuán)生產(chǎn)生活用紙產(chǎn)品，組建于1966年的該集團(tuán)在意大利、西班牙、瑞典、英國(guó)、比利時(shí)、法國(guó)、克羅地亞、德國(guó)、波蘭、羅馬尼亞、希臘、土耳其和美國(guó)等13個(gè)國(guó)家有附屬企業(yè)，擁有雇員5,200多人。由于2014年的合并，營(yíng)業(yè)額達(dá)17.71億歐元，2014年生活用紙產(chǎn)能達(dá)105萬t，位居歐洲第二位。

對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來說，節(jié)能和環(huán)保很重要。Sofidel集團(tuán)已參與執(zhí)行世界野生動(dòng)物基金會(huì)（WWF）制訂的氣候救助者國(guó)際方案，這是利用新戰(zhàn)略和新技術(shù)來減少溫室氣體排放量而自愿采納的方案。

（陳海昌編譯自TAPPI Tissue 360/2015年7月，張玉蘭審校）