姜丰伟
中国造纸协会副理事长
河南江河纸业股份有限公司董事长

河南江河纸业对装备、系统与工艺进行优化改造，尤其是中高速纸机的创新研究，取得了明显的节能减排效果。本文介绍了目前已成功应用的技术改造内容、创新技术装备，以及下一步拟进行的节能减排措施的设想。

能源消耗和排污在很大程度上取决于装备水平和工艺技术，好的节能减排技术是通过装备和工艺来实施的。多年以来，江河纸业致力于各种装备、系统与工艺的创新研究，取得了明显的节能减排效果，实现了高效、节能、环保。

1  主要创新技术与技改内容

(1）通过技改使纸机车速大幅提高。成功研制1000米/分、1200米/分造纸成套装备，提高了生产效率、降低了消耗。设计车速1200～1500米/分、宽度5790毫米的文化纸机已成功运行。

(2）对打浆系统进行流程改造，实现“流程短”，直接减少了搅拌器、浆泵的数量。

(3）把打浆系统的小磨改成大磨、低压电机改成高压电机，研制了适合于短纤维磨浆的磨片。

(4）用锅炉的排污热水、炉渣及锅炉终端烟气预热脱盐水。

(5）设计建造烘房，利用锅炉的终端烟气间接加热烘干污泥，回锅炉燃烧。

(6）设计制造热泵，用于单一独立的用汽系统，降低冷凝水的温度。

(7）设计建立的多层封闭循环用水系统，使纸机的清水耗量降到3米³/吨。

(8）设计制造了无真空伏辊的纸机长网部。

(9）研制成功浆料磨前浓缩器，提高打浆浓度，不增加泵送功率。

(10）污泥不填埋，经干燥后与煤配烧，节煤效果明显。

这些已经实现的节能减排措施都收到了实际的效果，也支持了江河纸业的发展。

2  造纸过程中的节能与减排

造纸过程是指从打浆直到纸机卷取的全过程。在这个过程中，我们追求各环节的技术创新，力图提高效率、节能、减排。
2.1  1000米/分文化纸机

1000米/分文化纸机的研制成功，标志着装备制造技术与生产运行技术的全面进步。关键部分的设计、制造与集成实现了自主：上浆系统、稀释水流浆箱、夹网部、纸幅稳定器、膜转移涂布、软压光机、纸病在线检测、传动系统、DCS系统等。掌握了整机集成与运行技术。

1000米/分纸机的研制，收到了节能减排的效果。纸机速度的提高，标志着生产率的提高、产品质量的提高、能量的节省、排放物的间接减少。造纸机速度越快，则单位时间的产能越大，生产率也就越高；只有好的产品质量才能维系纸机高速运行，所以，速度高的纸机产品质量相对较高；造纸过程中有不少的用电设备在正常运行时是属于恒功率的，它们的耗电量与纸机产量不关联或关联度很小，纸机单位时间的产能越大，则单位产品的分摊电耗就越少。从实际生产情况看，我们的纸机运行1000米/分，比较700米/分的纸机，有明显的节电效果。事实上，节能就是减排，至少是间接地减排。
2.2  与1000米/分纸机配套的节能减排措施

(1）打浆过程的短流程：取消了叩前池、叩后池及其所需要的搅拌器、泵、液位控制器等；取消了打浆过程中全部的浓度调节器。简化的流程为：贮浆塔→磨浆机→配浆池→成浆池。

(2）高效率的蒸汽冷凝水系统：不管我们如何设计与配置纸机干燥部的用汽系统，只要最后出来的冷凝水（不经过换热器）的温度低于80℃而且都回到锅炉去，这就说明蒸汽的热能被充分利用。必须做到的是：低温端烘缸的用汽压力是负值。使用热泵的目的是为了取得足够的压差，使缸内冷凝水排出顺畅。

(3）提高烘缸传热效果：连续地排出烘缸冷凝水，不形成水环，这是提高传热效果的前提。然而，烘缸表面的纸毛对于传热很不利。使用好刮刀，及时清除纸毛非常必要。

(4）适当提高并保持浆料系统的温度：纸机上浆系统的浆料温度在40℃左右时，不影响打浆及留着，有利于脱水及出压榨部的干度。但是，浆料的温度不应通过使用蒸汽加热来取得，减少清水使用量就足可以使系统的温度上升！

(5）让纸机少故障、少断纸、产品高质量：通过全方位的技术提升与优化，使纸机保持良好的运行状态，这是最大的节能！其实，我们造纸工作者的一切努力，都是为了这一目标。

(6）在过程中的任何部位，尽可能不使用清水。即使必须使用清水的情况，如特殊设备的冷却，也要建立循环单元。

(7）车间工艺系统的白水不排放，引入一级净化系统（沉淀或气浮）后再全部回用，水质能满足纸机要求，也有利于系统浆料温度的提高，减轻废水物化处理负荷。

(8）经过物化处理的终段水完全可以回用到抄纸过程，替代清水用于相关工艺点，不影响纸机运行及产品质量。

(9）尽可减少落地水。水不落地就能进入一级净化系统循环使用，落地水只能去物化处理系统，增加能耗及污染物的产生。

3  拟采取的节能减排措施及新设想

我们已经认同并习惯于现有造纸厂的设备配置、工艺流程结构、能源配备及使用方式，所以，生产同一产品的造纸厂的内容是雷同的，结果是相似的。在当下，节能减排的效果及产品成本难有突破或明显改善。为此，我经常困惑，也为此遐想：是否该适当否定传统、实施新的设想？
3.1  关于锅炉

(1）背压发电肯定节能，但上网难，用电不方便。如果用背压汽轮机带动磨浆机打浆是不是更节能？如果我再建新的纸厂，我将尝试！

(2）锅炉烟气的温度一般是120℃，用它去加热干燥的空气用于纸机干燥挺合适！

(3）纸机干燥部排出的湿气温度一般有55℃，用它来间接加热污泥使其干燥，再与煤一起燃烧，既省煤又不用填埋污泥。江河纸业已经使用锅炉烟气干燥污泥，效果良好。
3.2  关于风机

(1）纸机干燥部的排潮与给风风机是否可省去？利用烟囱排烟原理能否完成排潮与给风？

(2）涂布过程都用热风干燥箱，为获取足够的风速，所配的风机风压很高，这不合理！使用高速风是在浪费电能，现有的气浮干燥箱应该被另一种形式的低风速干燥器取代！

(3）车间屋顶排风机。不知从什么时候开始，造纸车间厂房设计成了全封闭屋顶，安装很多排风机排出车间的湿热气，这也不合理。老的设计里有采光屋顶，在采光的同时也能兼具排气功能。
3.3  关于除砂器

浆料净化采用三段或四段除砂器已成为“铁的定律”，难道只用二段不行吗？
3.4  关于使用高压过热蒸汽进行干燥

有的纸板机使用1MPa压力的蒸汽；有的涂布干燥箱也是这样；绝大多数的卫生纸机更是这样，甚至使用燃气直接加热空气用于干燥。这都直接或间接地浪费了高品位能（高温高压蒸汽、燃气都能发电），我们不应为追求干燥速率而消费“高温”。对于长网纸机和涂布干燥箱，只需加长干燥段，使干燥时间延长就可避免使用高压汽；对于卫生纸机，受烘缸直径限制，想不出好法子。但如果不追求太高速度或增加纸机幅宽提高效率，也可避免使用燃气。
3.5  关于打浆

合适的磨浆机与磨片对打浆质量与节能至关重要。在国内还没见到好用的磨片！我们已研制成功适合于短纤维打浆的磨片。
3.6  关于真空

(1）能否减少网部的真空用量？充分利用夹网张力可以起到真空脱水的作用，对于单长网纸机网部，不用真空伏辊是可行的。

(2）使用多级风机或高压风机（也有叫透平真空泵），比水环真空泵节能。

4  降低成本与提升效率的思考

说到成本与效率，我认为高效率是低成本，但低成本未必就是高效率。所谓的高效率，通俗来讲就是多、快、好、省，缺一不可。所谓多，就是企业的规模、产量；所谓快，就是单位时间、单位劳动力的产能；所谓好，是质量；所谓省，就是消耗和投资。这几个要素缺一不可。

目前造纸业在“省”的方面忽视了投资省。现在可以看到很多大规模的企业就是由于投资过大、投入产出比过低带来了低效率。所以我说低效率肯定是高成本，那高成本肯定是低效率，他们两者是相辅相成的关系。

为什么讲成本低未必是效率高呢？我们知道每一个行业包括造纸行业都在不同的时段、不同的地区，面对不同的资源和政策。所以说阶段性暂时的成本低不能说明我们是高效率。

企业创新可以降低成本、提升效率。所有的创新里面，我觉得最重要的是技术创新，因为技术创新能给我们带来的是长远的利益。我们现在知道，国内与国外的差距首先体现在技术上，然后是成本的差距，差距是我们企业的动力和机遇。我们搞任何创新都是想首先争抢到利润，也就是现金，我们能抢到得越多越好。作为企业技术创新的成本可以少考虑，只需要考虑有没有能力，如果我们有能力可以多花成本去进行技术创新，因为这个成本是必不可少的。如果一个农夫要耕地，花时间磨镰刀是必要的。

以上观点，有些正在实施实践，有些刚开始想，不成熟。不破不立，要立必破！造纸要降低能耗与成本，必须通过创新找差异，不否定传统就没有真创新。

□编者注：2014年12月23日，工业和信息化部在河南省焦作市主持召开“工业强基造纸示范应用现场会”，推广应用造纸机用高速宽幅稀释水水力式流浆箱示范项目。本文是示范项目相关成果之一，收录于该现场会的《资料汇编》。