李威灵

(中国制浆造纸硏究院，北京，100061)

我国造纸工业的能耗状况和节能降耗措施

李威灵

(中国制浆造纸硏究院，北京，100061)

简要对比了我国制浆造纸工业能耗水平与国际先进水平的差距，分别从结构调整、节能技术和节能管理等方面提出了节能降耗的主要措施。

节能降耗;制浆造纸;结构调整;节能技术;节能管理

1 制浆造纸工业的能耗状况

制浆造纸工业在我国是重点耗能行业之一，制浆造纸生产过程中消耗大量热能、电能和水。2007年我国制浆造纸工业能源消费总量3342．68万 t标准煤，行业能耗占整个工业部门能耗量的2%左右，居轻工业能耗之首。

1.1 能耗水平

近十年来，新建和扩建项目普遍采用了国内外先进、成熟的制浆造纸技术及装备，淘汰了一大批落后工艺技术及设备，提高了我国造纸工业技术装备整体水平，缩小了与世界先进水平的差距，节能减排方面有一定的进步。但由于原来的基础差，目前仍然存在着装备落后、能耗、水耗高等问题。就吨浆纸综合能耗来看，2005年国际上先进水平为吨浆纸综合能耗0．9～1．1 t标准煤。我国除少数企业或部分生产线达到国际先进水平外，大部分企业吨浆纸综合能耗平均为1．38 t标准煤。表1列出了主要浆、纸产品的能耗水平。

表1 主要浆纸产品能耗水平 kgce/t

表1中两组能源消耗数据虽然仅具有参考性，但粗略对比一下，仍然可以清楚地看出我国制浆、造纸的能耗值普遍比国际“最佳实践”能耗值高出1倍。面对如此巨大的差距，我们要充分认识到节能工作的紧迫性，增强忧患意识和危机意识。切实下大力气，采取强有力措施，尽快把我国制浆造纸工业的能耗降下来。

1.2 水耗水平

根据国家环境保护总局统计，2008年制浆造纸企业用水总量为108．96亿t，其中新鲜水量为48．84亿t，占工业总耗新鲜水量549．63亿t的8．89%。水重复利用率为55．18%，鉴于造纸工业的特殊性，造纸企业应把水作为能源重要组成部分进行考核。

制浆造纸工业在我国是用水大户，在耗水量方面与国际上相比差距很大。2005年我国的吨浆纸产品平均取水量为103 m3。而国际先进水平为吨浆纸综合取水量只有35～50 m3，比我国吨浆纸耗水量的一半还低。经过最近几年的努力，2008年我国的吨浆纸产品平均取水量已降到61．28 m3。但与国际先进水平相比仍有很大的差距。

2007年国家发改委发布的《造纸产业发展政策》以及近年来国家有关部门发布的《取水定额》和《清洁生产标准》，都对造纸行业吨产品取水量提出了严格的要求，表2列出了主要浆、纸产品的水耗指标。

表2 主要浆纸产品的水耗指标

2 节能降耗措施

2.1 结构节能

我国造纸企业规模过小 (企业平均规模仅为1．9万t/a);中高档产品的比重不高;原料结构不合理以及存在较多应淘汰的落后产能。这是造成我国造纸行业GPD能耗偏高的重要原因。所以，在调整产业结构和产品结构方面有很大的节能降耗潜力。具体做法如下：

(1)通过兼并、联合、重组和扩建等形式，发展大型制浆造纸企业集团;中小型造纸企业要向“专、精、特、新”方向发展;淘汰产品质量差、资源消耗高、环境污染重的小企业，减少小企业数量。

(2)对消耗高、质量差的低档产品，加快升级换代步伐。大力开发低定量、功能化纸及纸板新产品，重点开发低定量纸及纸板、含机械浆的印刷书写纸、液体包装纸板、食品包装专用纸、低定量高强度的瓦楞原纸及纸板等产品，积极研发信息用纸、国防及通讯特种用纸、农业及医疗特种用纸等，增加高档产品品种，提高产品的附加值水平。

(3)充分利用国内外两种资源，发展“林纸结合”、提高木浆比重、扩大废纸回收利用率、合理利用非木浆，逐步形成以木纤维、废纸为主、非木纤维为辅的造纸原料结构。

(4)淘汰年产3．4万t及以下化学草浆生产线、蒸球等制浆生产技术与装备，以及窄幅宽、低车速的高消耗、低水平造纸机和落后的生产工艺。

2.2 技术节能

节能技木涉及范围非常广泛，并且种类繁多，因产品不同和企业自身水平不同而千差万别。下面只对一些有代表性的节能技术作一简要介绍。

2.2.1 通用节能技术

(1)电机系统改造

电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。这方面存在的主要问题是：①电动机、风机、泵类等设备陈旧落后，效率比国外先进水平低2～5个百分点;②系统匹配不合理，设备长期低负荷运行;③大部分风机、泵类釆用机械节流方式调节，比调速方式的效率低80%。建议釆取下列改进措施：①更新淘汰低效电动机，改用高效节能电动机、稀土永磁电动机;合理釆用660 V或690 V的低压电动机，这对于用电量大、单台容量大的电动机多、车间大、配电线路长的大中型制浆造纸厂，可以明显降低电耗。②釆用变频调速装置。制浆造纸厂需要无级调速的造纸机、浆板机、复卷机、切纸机以及在正常运行时其流量、压力、速度变化大的设备(如风机和泵类)很多，此类设备如果采用变频电机或变频装置调速可节省大量的电耗和运行费用。③用先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械传动方式，逐步采用交流调速取代直流调速。④优化电机系统的运行和控制。采用软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统等，通过过程控制合理配置能量，实现系统经济运行。

(2)余热、余压、余能利用技术

生产过程中产生的余热、余压、余能的利用，应遵循“梯级利用，高质高用”的原则，把高品位余热余能用于发电，低温余热用于生产过程的预热、空调、釆暖或生活用热。在制浆造纸工业常用的技术有：

①自备电站的热电 (冷)联供系统。②碱回收炉排气用于加热蒸煮木片。

③回收纸浆黑液、树皮、木屑、可燃垃圾、废水处理厂排出的污泥和沼气等，利用其中的可燃成分作燃料来产生热能。

④化学制浆过程的二次热能利用。如利用蒸煮大放气或喷放的热量预热下一锅蒸煮液、蒸发废液、加热污水或通过换热器生产清洁的温热水再用于浆料的洗涤。

⑤预热木片磨木浆 (TMP)的热回收利用。将TMP排出的蒸汽直接用于加热生产用水，或利用换热器间接加热空气和水。

⑥造纸机干燥部供热应用喷射式热泵建立新的热力系统，替代传统的三段通汽系统，使高、低参数的蒸汽都得到合理应用。

⑦干燥部热回收系统。可将干燥部排出的绝大部分回收的热量用于加热生产用水。

(3)其他

①建筑节能，包括建筑墙体、屋面和门窗节能技术以及釆暖、空调、通风和采光节能技术。②绿色照明改造技术，包括高效节能灯、太阳能照明设备、光导照明以及半导体 (LED)灯的应用。

2.2.2 生产工艺节能技术

制浆造纸工业的浆种、纸种多，原料、浆料配比、工艺、技术装备差异大，因此可采取的生产工艺节能技术也较多。

(1)备料、蒸煮

①漂白烧碱法麦草浆干湿法备料，洗涤水循环利用。

②硫酸盐法木浆干法剥皮，冲洗水循环利用。

③深度脱木素蒸煮工艺、氧脱木素工艺。

④低能耗冷喷放间歇蒸煮 (RDH)技术。

⑤DDS置换蒸煮技术。

⑥超级间歇蒸煮 (Super Batch)系统。

⑦改良型连续蒸煮工艺 (MCC)。

⑧延伸改良型连续蒸煮 (EMCC)和等温连续蒸煮 (ITC)技术。

(2)洗涤、筛选、漂白

①非木材化学制浆黑液提取采用挤压扩散置换集成提取技术。

②多段逆流洗涤。

③压力筛选、高浓筛浆。

④氧脱木素，ECF漂白、二氧化氯或过氧化氢替代部分氯漂白。

⑤中高浓漂白技术。

(3)打浆、抄纸

①采用高效双盘磨浆机打浆。

②网部合理使用脱水元件及成形区的强化脱水。

③釆用变频技术调节真空度，条件许可时可釆用透平式真空泵。

④压榨部采用真空压榨、沟纹压榨、复合压榨和宽压区压榨 (大辊径重型压榨、靴式压榨)以及蒸汽箱技术的应用，最大限度地提高纸幅的干度。

⑤干燥部采用密闭烘缸罩、袋式通风装置以及加强干燥部通风系统的调节。

⑥尽量减少辊子的数量，合理使用刮刀，调节好刮刀的线压力，网、毯张力适度，可明显降低电耗。

(4)碱回收、废水处理和节水技术

①草浆黑液的除硅、降黏工艺技术。

②黑液送入多效蒸发系统前，利用回收的废气进行预蒸发。

③采用多效降膜或升、降膜组合蒸发器。

④釆用两段板式降膜预蒸发系统。

⑤废纸再生企业废水采用厌氧发酵沼气发电技术。

⑥中段废水二级生化处理后回用技术和装备。⑦推广中浓技术和过程智能化控制技术。⑧合理组织漂白洗浆滤液的逆流使用。⑨高效沉淀过滤设备白水回收技术。⑩纸机白水封闭循环工艺技术。

2.3 节能管理

2.3.1 国家宏观管理

中央对能源管理的基本原则是：“坚持节能与发展相互促进，节能是为了更好地发展，实现科学发展必须节能;坚持开发与节约并举，节能优先，效率为本;坚持把节能作为转变经济增长方式的主攻方向，从根本上改变高耗能、高污染的粗放型经济增长方式;坚持发挥市场机制作用与实施政府宏观调控相结合，努力营造有利于节能的体制环境、政策环境和市场环境;坚持源头控制与存量挖潜、依法管理与政策激励、突出重点与全面推进相结合。”近年来各级政府、部门颁布了数以千计的、与能源管理有关的法律法规、标准和要求，在国家宏观能源政策导向下，能源管理工作已经得到高度重视并取得了一定成绩。充分体现了节能管理的威力。

2.3.2 基层单位的管理

在各级政府、部门监管下，各企业、单位也加强了能源管理工作。

(1)建立健全了能源管理机构。

(2)建立了节能目标责任制和评价考核体系。(3)制订、修订并认真执行能源管理的规章制度。

(4)合理组织生产、合理分配和使用各种能源，减少能源消耗。

(5)建立了固定资产投资项目节能评估和审查制度。

(6)加强了能源统计工作。完善统计制度，确保统计数据准确、及时。

(7)合理配备能源计量器具，加强了能源计量管理。

(8)加强节能管理队伍建设，充实节能管理力量，开展员工节能意识教育。

2.3.3 部门和社会机构的参与

为了配合各级政府的能源管理工作和满足企业的需求，有关部门和社会机构还开展了多种多样的能源管理措施。

(1)能源审计：由具备资质的能源审计机构依照法律法规和有关标准，对用能单位能源利用活动的合理性和有效性进行定量分析和评价。

(2)电力需求侧管理：以电力公用事业作为供应侧，采取行政激励手段，鼓励需求侧用户采用各种有效的节能技术和措施，改变其需求方式，在保持能源服务水平的前提下，有效降低能源消费量和负荷水平，可取得明显的经济效益和环境效益。

(3)合同能源管理：企业根据自身的用能情况，初步确定节能潜在的部位，选择节能服务公司，签订节能服务合同去实现节能项目。

(4)清洁生产：开展清洁生产是要从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害。有关机构对企业进行清洁生产审核，可以帮助企业识别存在的问题，并提出切实可行的改进方案。

(5)节能自愿协议：企业根据自身的节能情况，制定相关的能源目标和指标，自愿向有关部门或机构作出承诺、形成文件，并接受其指导和监督。

(6)清洁发展机制 (CDM)：这是《京都议定书》第12条确立的灵活履约机制之一，即允许发达国家与发展中国家合作，在发展中国家实施温室气体减排项目。促进发展中国家的可持续发展和实现节能减排;与此同时也协助发达国家实现其对温室气体限制或减少排放的承诺。简言之，就是发达国家以“资金+技术”换取发展中国家减排项目产生的温室气体减排量。我国政府十分重视发挥CDM的作用，目前开展的“碳交易”基本上都是项目业主单位委托专业的咨询机构进行开发，并按《清洁发展机制项目运行管理暂行办法》实施审定、核实后报CDM执行理事会审批，签发该项目的温室气体减排额，便可上市进行交易。

(7)实施节能 (节水)产品认证和能源效率标识制度。

2.3.4 建立和实施能源管理体系

节能工作是一个系统性、综合性很强的工作。目前，国家对企业提出许多要求，如节能规划、能源审计、统计报表、清洁生产等，让企业有些无所适从。而企业能源管理的各项制度和措施之间尚未形成一个有机整体，缺乏全面系统的策划、实施、检查和改进，缺乏全过程系统的科学监控。为了切实加强企业的能源管理，节约能源并降低企业生产成本，需要有新的思路、新的管理理论和方法。推行规范化管理、建立能源管理体系，是一条科学可行的途径。对我国实现“十一五”规划提出的节能目标、建设节约型社会、缓解能源紧缺对经济发展的制约矛盾，有十分重要的意义。

能源管理体系以降低能源消耗、提高能源利用效率为目的，利用系统的思想和过程方法，在明确目标、职责、程序和资源要求的基础上，进行全面策划、实施、检查和改进，以高效节能产品、实用节能技术和方法以及最佳管理实践为基础，减少能源消耗，提高能源利用效率。而且引入持续改进的管理理念，采用切实可行的方法确保能源管理活动持续进行、能源节约的效果不断得以保持和改进。从而实现能源节约的战略目标。

3结语

目前，造纸行业开展能源管理体系认证的试点工作已经启动，认证依据为GB/T23331—2009《能源管理体系要求》、《能源管理体系造纸行业实施规则》和能源管理相关的法律、法规、标准。此项工作的全面推进，必将对造纸行业的节能降耗工作起到极大的促进作用。

(责任编辑：赵旸宇)

Energy Consumption Status and Energy Saving Measurement of China's Paper Industry

LI Wei-ling
(China National Pulp and Paper Research Institute，China Technical Association of Paper Industry，Beijing，100061)
(E-mail：zhanggong3658686@126．com)

The energy consumption of paper industry in China and the developed countries was compared simply．The energy saving measurements from the aspects of structure adjustment，energy saving technology and energy saving management were discussed．

energy saving and consumption reduction;pulp and paper;structure adjustment;energy saving technology;energy saving management

TS7

A

0254-508X(2011)03-0061-04

李威灵先生，教授级高级工程师，国家注册高级审核员。

2010-10-30