浅谈制浆造纸企业的节电措施
关键词:节电 优化工艺 新型电动机
1、 问题与潜力
我国造纸行业总体的单位平均生产规模小,有大量设备的效率低、技术和管理水平较低,这些客观条件直接影响能源效率。
有些设计单位通常在确定工艺方案和选定主体设备室不认真考虑如何节电问题。不少生产企业明知设备效率很低、耗能很高、减少能耗可以降低运行费用给企业带来经济效益,但仍然未能引起有关领导和管理人员的重视。
根据21世纪初有关资料介绍,美国造纸行业有14%的节电潜力,而我国造纸行业节电潜力会有更大空间。
2、 节电的关键是生产工艺
2.1企业的关注程度
造纸生产过程节电的主要方面是工艺方案及其主体设备的选择。可以设想,能够满足同等生产指标的不同工艺路线,假设其单位产品耗电量差额为10KWh/t产品,对于年产10万T的工厂,年电耗就相差100万KWh
国外企业通常很关注这个细节,有的企业在招投标时特别要求必须标明生产线或具体
的主要设备的单位产品耗电量的保证值(并包括相应的奖罚条款)
单位产品耗电量与工艺流程、设备选型、纸张定量、生产规模、运行方式、公共设施(例如水源、废水处理等)、地理位置等条件有关。需要关注可比的生产线或具体生产设备的耗电量。
2.2 节点的主要途径
(1)积极合理采用新工艺、新技术和先进的生产方式
例如采用新型压榨和干燥技术的高速纸机、中浓技术、高浓黑液蒸发、高效碱炉等均有节能节电的效果。
(2)大力提倡采用切实有效的节能高效设备
除了采用诸如以上所列的新工艺和新技术之外,最常见的是提倡采用高效的泵和风机等通用设备,以替换过时低效的、尤其是已经陈旧的泵和风机等设备。
(3)节约水、汽、原材料
通过节约水、用汽、原材料和燃料等也可以直接或间接的实现节电的目的。()
(4)
有条件的情况下力求采用经济规模的生产线
达不到经济规模的产量往往在市场上没有竞争能力,其中包含有电耗相对高的产品成本因素。
(5)仔细核算工艺指标、合理配套设备
工艺流程中的输入和输出参数应基本平衡,合理确定设备的生产能力。选定设备的能力时,要考虑到可预见的近期内生产的发展规划而留有适当的余量,以免近期进行改造时导致不必要的经济损失。但是,也应谨慎审视过大的一次性预留长期的发展余量是否恰当,不然会造成设备长期低效率运行和电耗加大,在经济上不划算。
(6)建立必要的能耗检测和自控系统
采用可编程控制器(PLC)或者集散控制系统DCS,并以常规仪表作为辅助,对生产过程进行精确的检测和节能控制、在用电峰、谷期利用物料储存设施自动调度用电程序,均可实现节电效果。
(7)开展设备调查,合理组织生产
开展设备调查可以摸清节能节能方面存在的问题和潜力,有利于进一步采取有的放矢的家电措施。
3、 热电联产
从国家的整体利益和节约能源的根本原则出发,贯彻落实国家关于企业自备热电站的建设有明确的热电比限值和以热定电的规定。现在有些造纸企业建设自备发电站的条件不符合国家有关。
4、 电动机选择
4.1 电动机的选型不合理造成电耗大
在一般的造纸行业中,电动机的电能损耗占总电能损耗的绝大部分。而目前国内电动机的选型及其额定功率是由工艺和设备专业或相关设备供货厂家配套选定的,经常存在以下问题:
(1)中小型交流电机至今仍普遍选用Y系列笼型电动机,通常不了解早在20世纪九十年代出现的YX等系列高效电动机。即使有少数人知道这种新系列的电动机,但是由于价格昂贵,未经效益的对比就轻易地不予采用
4.2 提倡采用节能高效电动机
自20世纪90年代以来,国内以生产出符合产品质量标准的YX等系列高效电动机,这些新系列电动机比Y系列电动机的平均效率高,但平均价格也较高。2年多以前该系列高效电动机的年产量已达到300万台以上(由上海、北京、重庆、河北、南阳、清江等电机厂生产)。目前由于高效电动机还不够普及,价格未能更大幅度地降低,显然对于我国的节电很不利。当然也有推广很有成效的行业,例如石化(大庆、胜利、燕山等)、纺织等行业,采用高效电动机的比例已达到40%--50%以上。
根据技术经济指标的比较分析,年最大负荷超过5000h、用电负荷率超过50%的企业,提倡选用高效节能型电机。造纸行业中年最大负荷超过6000h、用电负荷率超过50%的企业更应该采用新系列节能型电机,并可获得明显的经济效益。
采用高效电机的企业一般可在2年内回收资金。
YX系列电动机比Y系列电动机的平均效率高3%左右,单价高30%--60%左右。
例如,年产20万t以上规模的硫酸盐木浆厂,全厂电动机的安装容量超过5万KW,年产20万t以上规模的新闻纸机及打浆机车间的电动机安装容量超过4万KW
以5万KW总安装容量的电动机计算,如果采用高效电动机代替Y系列电动机,其年电耗即可降低500万kWh以上,节电约250万元,预计所增加的初投资可在两年以内收回。
4.3 负荷率过低导致电动机的效率和功率因数低,从而增加电耗及其运行费用。
国内相当多的中小型纸厂总的电动机平均负荷率小于50%