衛生紙機的節能管理
—— 來自PMP集團新成員PMPower的節能解決方案

衛生紙機的節能管理
—— 來自PMP集團新成員PMPower的節能解決方案

Pemo Klimczak PMP集團

過去的10年能源價格非常不穩定，其中燃油和天然氣尤為嚴重，燃煤則相對穩定。雖然頁巖油在美國產生著積極的影響，但目前僅限于美國國內。所以當燃料價格上漲，我們不得不尋找降低成本的方法，利用先進技術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上漲，造紙企業必須正視由于熱能低效利用或控制不當所產生的隱形成本。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；

· 紙機真空系統未經優化；

· 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品：以汽耗極低，紙品質地柔軟，產能適中為特點的Intell-Tissue?EcoEc環保經濟型衛生紙機；以高產能和最優紙品質量為特色的Intelli Tissue?Advanced 高配置衛生紙機。

兩種紙機系列都配有帶端蓋保溫的鋼制揚克缸，設計先進的氣罩和實現高效熱回收的蒸汽冷凝系統。PMP的供貨范圍包括整機的工程設計、安裝、開機支持和優化服務。下面從4個影響衛生紙機能耗的技術層面展開論述。

圖1 Intell-Tissue?EcoEc和Intelli Tissue?Advanced紙機的參數對比

圖2 PMP的節能解決方案

Intelli-Hood?高效氣罩

Intelli-Hood?高效氣罩，采用蒸汽或燃氣加熱，能夠保證99%的熱能應用于紙幅干燥。根據使用燃料種類以及氣罩蒸發率的差異，Intelli-Hood?氣罩系統可分為3種：采用蒸汽熱交換氣罩，采用導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進行直接燃燒的高溫熱風氣罩。

而從氣罩的結構來看，也可以分為3種：干濕部共用，干濕部分離并聯式以及干濕部分離串聯式。

每種系統都有各自的優缺點。多數經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。

干濕分離并聯式氣罩特點是：干部和濕部送風濕度相同，但鼓風溫度和速度可調整。該結構的優點是靈活性較高，但結構相對復雜，投資成本也更高。

更先進一些的紙機會選擇配備干濕分離串聯式氣罩，其特點是熱風循環遵循從干部至濕部再排風的過程，送風溫度和速度可調整，而熱風的濕度則由濕部來控制。其優勢是靈活性高，燃料消耗低，但系統的結構會更復雜，投資成本也是3種系統中最高的。

PMP Intelli-Hood?氣罩的設計采用不銹鋼或者Corten A耐候鋼材質，采用精確的激光切割或者水切割，能夠允許吹風箱的結構沿半徑方向精確調節以調整到紙頁的距離。

Intelli-HoodTM氣罩

PMP Intelli-HoodTM氣罩結構的主要特點：

· 吹風箱配備了主風閥和端邊風閥，可以更好地控制橫幅水分分布；

· 吹風箱使用水切割打孔，吹風孔精度高；

· 槽式的排風區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大力推廣再蒸發技術，即回收排放過程中的能量，再次生成蒸汽。采用該系統不僅能夠節省成本，還能減少溫室氣體的排放。

再蒸發技術產生的蒸汽可以用于紙機上的蒸汽箱（如配備），車間通風取暖，或者直接供給揚克缸。

Intelli-YD?鋼制揚克缸

2014年，PMP自主研發設計生產的兩個鋼制揚克缸已投入使用。目前，另外兩個正在生產，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；設計最大進汽壓力可達10bar，工作壓力最大可達9.5bar；平衡等級參照ISO 1940為G2.5級；設計和制造參照PED 97/23/ EG/AD 2000安全標準；直徑可從3,660mm至5,486mm，面寬可從3,250mm至6,100mm。

PMP揚克缸能實現節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，能夠節省4%～6%的蒸汽。

PMP鋼制揚克缸

此外，PMP鋼制揚克缸的主要優勢是其壁厚更薄，在相同直徑，蒸汽壓力和壓區壓力相同的情況下，由于缸體厚度較鑄鐵缸大大減少，因而熱傳導效率大為提升。與鑄鐵烘缸相比，鋼制烘缸的導熱系數高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象。

另外，PMP Intelli-YD鋼制揚克缸為鋼制焊接結構，使端邊的空氣擾流控制到最低，整個紙幅的運行更穩定；揚克缸端蓋和缸體的結合方式獨特，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品質量和生產效率，操作安全性更高；節省投資和生產成本；此外因為采用金屬噴涂技術，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”，但是可優化的途徑只能是優化紙機的真空產生方式，因為目前為止還不能做到在衛生紙機上完全不使用真空而高效地生產出紙品。PMP是使用高效透平機代替標準水環真空泵的全球領先的供應商。

透平機對常規真空系統進行替代從而對毛毯的脫水量進行靈活控制。透平機系統的主要優點：使真空系統省電30%～60%；無需用水；安裝簡便；設備投資和運行更加經濟；是真空系統改造和優化的優良選擇。

透平機技術參數如下：

采用一級或兩級渦輪，結構緊湊，維護和安裝簡便；外殼采用低碳鋼，葉輪材質為復合材料，噪聲防護罩為不銹鋼制；最大真空度可達68kPa；最大空氣流速可達8.0m3/s，并且能夠直接計量抽水量。

透平機系統由透平風機及其驅動和氣水分離器兩個主要部分組成。輔助系統包括：真空輥或吸水箱的水流計量器；控制變頻器的DCS模塊；控制透平風機速度和風量的變頻器。輔助設備能夠根據現有的紙機參數如車速、定量以及毛毯的新舊程度來優化真空度和抽風量。

透平機

靴壓技術

紙幅通過現有紙機上標準真空輥或者雙壓區壓榨后，紙幅出壓區的干度仍存在局限。雙壓區壓榨，雖然相對單道壓榨的出壓區干度高，但會降低成品的松厚度。對于生活用紙而言，松厚度是非常關鍵的質量指標，松厚度越大，經濟性越強，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。

當然，這也并不是壓榨部發展的終點，靴壓的應用，從技術上來講，提供給紙幅干度和松厚度最好的平衡。壓區寬度可達200m，壓區線壓可達200kN/m的靴壓將會是未來不少生活用紙生產商的選擇。

總結

以上4個方面介紹了PMP集團的節能技術，這些技術的應用能提高生產效率、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。目前我們的一些客戶已經實現噸紙汽耗低至1.9t，噸紙電耗低至250kWh。相信這些數字也同樣是眾多生產商所追求的。

（鐘穎整理）