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《江苏省造纸学会第十二届学术年会论文集》【机械设备卷】造纸业能耗与当今可推广的先进节能技术与装备张辉(南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室，江苏南京，210037)摘要结合“十二五”国家及造纸工业关于发展低碳绿色纸业规划要求，分析了制浆造纸过程能源消耗状况， 重点讨论了当今国际上造纸业提倡推广的先进、成熟、适用的节能技术与装备，为我国造纸业实现“十二五” 节能减排目标提供支持。关键词造纸工业；能源消耗；节能技术；节能装备；推广应用1造纸工业能耗状况与“十二五发展规划要求1．1我国造纸工业企业现状 自2008年以来，我国造纸工业纸和纸板产量超过美国，位居世界第一。2011年，我国纸及纸板生产企业有3500多家，生产量9930万t；规模以上(年主营收入2000万元)造纸企业2620家，其中大 中型企业435家、占16．60％，小型企业2185家、占83．40％；在纸及纸板产品主营业务收入中，大中 型企业占64．25％，小型企业占35．75％。与世界发达国家相比，大企业数量和规模还存在相当大的差距。 1．2造纸工业能耗状况能源效率可定义为产品性能、设备保养、产品或能量的输出与输入能量的比值：能源效率的改善是 指由于工艺技术、装备性能和经济变动所引起的最终能量使用效率的增加。在工业生产中，轻工业是八 个重点耗能行业之一，约占工业总耗能的6．75％，其中造纸行业耗能约占工业总耗能的2％。通常能源 成本占制浆造纸直接生产成本的lO％～35％(具体数据取决于生产的纸种)，是纤维成本之后的第二大 成本。由于加强了技术进步，造纸工业近十年来，虽然总产量不断上升，但产品单位能耗不断下降，至使总能耗增加不多，我国纸和纸板的综合能耗状况见图l。登墨塑墨墨塞曼 垫墨塑垫鱼塑蔓茎璺豢k驱＼一投＼{L廿鬻翟年份图1我国纸和纸板的综合能耗状况图图2 DDS蒸煮系统节能原理图国内外造纸业主要浆、纸品种能耗限额参考值见表1。433《江苏省造纸学会第十二届学术年会论文集》【机械设备卷】表1国内外造纸业主要浆、纸品种能耗限额参考值过垦苎兰：竺竺堑垦塑至耋竺竺璺堕：墨竺竺些：：竺堑竺!：!程品种篆曩黧品种蕊要1．3造纸工业“十二五”发展规划要求发展绿色低碳造纸业是今后造纸工业发展的战略之路，其核心是通过“节能、降耗、减排”实现以最 少的资源消耗创造最大产出和效益的目标。实现其目标有三个基本要求：一是必须实现循环发展；二是 必须实现低碳发展：三是必须进一步提高环境社会责任感，大力推进清洁生产。“十二五”期间，必须在 加速技术进步、节能减碳、提高能源和资源利用率上下功夫。国务院印发的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中，要求造纸业确定“十二五”期间节能减排约 束性指标，即实现吨浆纸平均综合能耗比“十一五”末降低18％、平均取水量降低18％、全行业化学需氧 量排放总量下降10 o／60、生物质能源比例占全行业能源消费20％。 1．4实现造纸工业“十二五”节能约束性指标的主要路径我国造纸业中小企业多、工艺技术装备落后是纸业低碳绿色发展过程的难题。首先要通过技术创新， 即推广适用、先进的新的节能工艺技术和装备技术，并不断研发更先进的新技术。为此，以下将简明讨 论当今国际上造纸业推崇的先进成熟适用的节能技术与装备。2制浆及碱回收部分可采用的有效节能技术2．1蒸煮节能低固形物立式连续蒸煮技术适合大型竹木浆厂的蒸煮，横管式连续蒸煮技术适合草类原料蒸煮，能 保证成浆质量均匀、耗汽量小、用汽负荷稳定，是较好的节能蒸煮方式。新一代DDS间歇式置换蒸煮 技术特别适合年生产能力在20万吨以下的制浆厂采用，DDS蒸煮系统节能原理见图2。节能效果体现 在以下几方面。2．1．1均一液相循环蒸煮汽耗低整个蒸煮过程是在全液相下循环升温，原料与药液在锅内各部位置换完全，反应均匀，汽耗较常规434《江苏省造纸学会第十二届学术年会论文集》【机械设备卷】间歇蒸煮低，成浆均一性好、质量稳定、卡伯值低、强度和得率高。 2．1．2蒸煮综合效率高，有利于下游工序节能蒸煮后的粗浆中残余木素含量低，有利于降低漂白工段能耗；蒸煮系统所产生的黑液粘度低、浓度 高，有利于碱回收系统的黑液蒸发和燃烧过程的节能。2．1．3冷喷放、置换回收黑液热量节能用洗选稀黑液置换锅内高浓高温黑液，降低锅内浆料的温度到100。C以下，减少热能损失。置换回 收黑液贮存于热黑液槽及温黑液槽：热黑液可用换热器加热白液，温黑液回用于加热工艺水，使耗汽量 由传统的2．0t／t风干浆下降到0．65t／t风干浆左右，节能达到65％以上：黑液波美度由传统蒸煮的8Beo 提高到10～12Beo，节约蒸汽耗用量50～60 kg／Adt。2．2碱回收节能 化学浆厂节能减排的首要任务是搞好碱回收。搞好碱回收必须做到： (1)将浆料中的有机物和化学药品最大限