鹤壁瑞洲纸业有限公司造纸生产线综合节能改造项目可研报告

GK200804-031第一章 总 论1.1项目名称与承办单位1.1.1项目名称鹤壁瑞洲纸业有限公司造纸生产线综合节能改造项目1.1.2项目承办单位、法人代表项目承办单位：鹤壁瑞洲纸业有限公司法人代表：王建华1.1.3建设地点鹤壁瑞洲纸业有限公司生产区1.1.4报告编制单位编制单位：河南省工程咨询公司资格证书编号：工咨甲120200700281.2编制依据与编制原则1.2.1编制依据1、关于编制鹤壁瑞洲纸业有限公司造纸生产线综合节能改造项目可行性研究报告的咨询合同。2、国家发改委、财政部关于上报2008年节能技术改造财政奖励项目资金申请报告的通知。3、国家节能中长期专业规划及国家发改委等八部委局关于“十一五”十大重点节能工程实施意见。4、河南省“十一五”规划和工业结构调整有关文件；5、中国造纸工业协会编制的国家造纸工业“十一五”发展规划；6、国家和河南省有关造纸工业标准；7、中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值（GB18613-2002）；8、鹤壁瑞洲纸业有限公司的现有生产情况、热能回收利用情况等，及提供的有关基础资料；9、可研编制人员实地踏勘的有关基础数据、技术资料。1.2.2编制原则1、依据国家和河南省节能和造纸工业产业政策、技术政策以及承办单位提供的工程基础资料，科学地论证项目的可行性；2、纸机节能改造方案采用先进的复合压榨技术、烘缸热泵热能回收技术、纸机汽罩密闭集汽罩技术、纸机传动变频单点传动控制技术等；3、制浆系统的打浆工段采用先进合理的集中打浆工艺技术和设备，使其尽量节能化、高效化、连续化；4、对电机变频改造、锅炉改造等技术，达到热能合理利用。真正做到物尽其用，节约能源和资源；5、特别注意环境保护与劳动安全，选用先进可靠的生产工艺技术和设备；6、工艺布置简捷流畅，平面布局合理，以节约投资；7、贯彻国家建设项目的有关政策，按照委托书规定的设计内容，充分利用原有装置的优势条件，以节省投资，节约能源，保护环境，保障生产安全。1.3企业概况鹤壁瑞洲纸业有限公司其前身是原淇县造纸厂，始建于1966年，2005年经过股份改制，现为淇县大型骨干股份制民营企业。企业现有占地面积278亩，建筑面积达42000平方米。经过2年多的发展，公司充分运用现代企业管理制度，以前瞻性的发展战略，抓住发展契机，分步实施了原有生产线的技术改造、污水治理等工程，使企业的装备水平不断提高，产品结构趋于合理，档次升级，企业进入了快速发展时期。公司现有造纸机8台，其中：1880长网多缸造纸机2台，1760长网造纸机4台，1575圆网双缸造纸机2台，2006年生产能力达5万吨。拥有员工总数400多人，其中工程技术人员68人，管理人员35人。实现销售收入3.3亿元，利税3100万元。目前公司生产利用75%的漂白商品麦草浆和25%的漂白商品木浆生产无碳复写原纸和中高档文化用纸，产品合格率100%，是ISO9001质量体系认证单位，畅销全国各地。在河南、河北、山东、江苏、浙江、广东、广西等二十多个省市和地区均有稳定的市场和用户，深受广大用户好评。为满足企业快速发展的需要，公司聘请国内外造纸专家来企业工作，并与有关对口院校建立了协作关系，培养造就了一批理论水平高、实践经验丰富、操作熟练的技术队伍，为企业发展提供了人才保障。公司在保持强劲发展势头的同时，提出“推行节能降耗、生态造纸，发展循环经济”的发展口号，公司始终将节能降耗、环保放在发展的首位，注重的可持续发展。1.4项目概述1.4.1建设规模内容本项目为造纸生产节能改造项目工程，在老厂区现有年产造纸生产能力5万吨生产规模基础上实施，重点对造纸机、打浆、电机和锅炉进行节能技术改造，调整生产工艺，增加或更新部分主要生产设备，主要内容如下：1、节电节能改造（1）电机变频节电改造；（2）造纸机传动系统由总轴传动改为变频单点分步传动节电技术改造； （3）制浆系统打浆工段由分散打浆改为集中打浆节电技术改造；2、节约蒸汽节能改造（1）造纸机集汽罩由开放式改为密闭式，回收利用余汽节能技术改造；（2）造纸机烘缸热泵回收热能节约蒸汽节能技术改造；3、循环流化床锅炉节能改造。1.4.2建设场址本项目建设场址位于鹤壁瑞洲纸业有限公司现有生产区内，结合现有生产设施进行建设，经现场考察，厂内空闲场地可以满足本项目的建设需要，基础设施配套完善，可以满足本项目的需要。1.4.3建设条件项目各改造内容所在区域周边的交通、水、电、汽等基础设施齐全，可满足项目需要。1.4.4环境保护本项目不新增废水、废气、废渣，改造后将减少废水、废气、废渣产生量。1.4.5节能效果鹤壁瑞洲纸业有限公司吨纸主要能耗折标煤为745kg，通过本次技改，可使该公司产品单位能耗降为476Kg标准煤，节能效果十分显著。全年节标煤13461吨。1.4.6项目实施进度本项目从项目可研报告编制到竣工交付使用，计划安排12个月。1.4.7投资估算及资金筹措项目总投资3046万元，全部由企业自筹解决。1.5主要经济指标主要经济指标表序号指标名称单位数据备注设计规模1年节约标准煤吨13461经济数据1总投资万元30462年新增收入万元13353年新增销售税金及附加万元134年新增成本费用万元9325年新增利润总额万元3906年新增所得税万元987年新增税后利润万元2938年新增增值税万元169财务评价指标1投资利润率%12.812投资利税率%18.793资本金净利润率%9.614全部投资内部收益率（所得税前）%17.505全部投资投资回收期（所得税前）年6.236全部投资内部收益率（所得税后）%13.737全部投资投资回收期（所得税后）年7.278盈亏平衡点（生产能力利用率）%60.721.6结论及建议1.6.1结论本项目为制浆造纸生产节能改造项目工程，采用了多项成熟先进的节能技术，充分利用企业现有设施和场地，具有投资省、见效快的特点。可以满足造纸工业的快速发展对节能降耗的要求，同时依靠科技进步，加快企业的产业升级，提高技术装备水平，全年可以节标煤13461吨。本工程建成后，生产期年平均新增收入1335万元，年平均新增利润总额390万元，项目投资利润率12.81%，投资利税率18.79%，财务内部收益率（税前）17.50%，盈亏平衡点60.72%。项目财务效益较好，具有较强的抗风险能力。通过各项指标综合分析，本工程无论是在生产工艺技术方面，还是在经济效益、社会效益和环境效益方面都是可行的。1.6.2建议为保证本工程的顺利实施，建议企业应注意以下几点：1、争取政府在政策、资金等方面的支持，使项目建设有一个稳定、良好的社会环境。2、本工程建议项目承办单位加强与各有关部门的密切合作和协调，以确保项目顺利进行，保证工程按期完成。3、因本工程技术和设备先进，项目承办单位应注意职工的培训和培养，使职工尽快熟练掌握操作技术，提高管理水平，以保证产品质量，降低生产成本，提高经济效益。4、承办单位要严格按“三同时”原则，搞好环保治理工作。第二章 项目提出的背景及必要性2.1项目建设的背景我国人口众多，能源资源相对不足，人均拥有资源量远低于世界平均水平。由于我国正处在工业化和城镇化加快发展阶段，能源消耗量不断增加，特别是当前高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素，必须从战略和全局的高度，充分认识做好能源工作的重要性，高度重视能源安全，为经济可持续发展服务。解决我国能源问题，根本出路是坚持开发与节约并举、节约优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。节能是缓解能源约束，减轻环境压力，保障经济安全，实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择，体现了科学发展观的本质要求，是一项长期的战略任务，必须摆在更加突出的战略位置。近几年，由于经济增长方式转变相对滞后、高耗能行业增长过快，单位产品生产加工能耗上升，能源消耗增长快于经济增长，节能工作面临更大压力，形势十分严峻。因此，促进能源的合理和有效利用，对我国经济社会发展和生态环境保护具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。国家在“十一五”规划纲要的大框架下，专门组织制定了国家节能中长期专项规划，在此基础上，国家发改委等八部委局又于2006年7月出台了“十一五”十大重点节能工程实施意见（以下简称实施意见），该实施意见作为节能中长期专项规划的重要内容，已纳入国民经济和社会发展第“十一个”五年规划纲要，是确保实现“十一五”单位GDP能耗降低20%左右目标实现的重要工程技术措施。实施意见以科学发展观为指导，贯彻落实节约资源基本国策，围绕实现“十一五”GDP能耗降低20%左右的目标，以提高能源利用效率为核心，以企业为实施主体，大力调整和优化产业结构，加快推进节能技术进步，建立严格的管理制度和有效的激励机制，加大政府资金的引导力度，充分发挥市场配置资源的基础性作用，调动企业节约能源资源的自觉性，尽快形成稳定可靠的节能机制，为实现国家节能目标奠定坚实的基础。并明确提出，通过实施十大重点节能工程，“十一五”期间，可实现节能2.4亿吨标准煤（未含替代石油），重点行业主要产品单位能耗指标总体达到或接近本世纪初国际先进水平的目标。实施意见中的“十大工程”提出的诸如对燃煤工业锅炉改造、热电联产、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化（系统节能）等工程，为实施本项目指明了方向和目标。为贯彻落实党的十六届五中全会和国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知（国发200521号）精神，加强重点耗能企业节能管理，促进合理利用能源，提高能源利用效率，根据中华人民共和国节约能源法、重点用能单位节能管理办法，国家发展改革委、国家能源办、国家统计局、国家质检总局、国务院国资委研究决定在重点耗能行业组织开展千家企业节能行动，以期通过实施千家企业节能行动，带动其他企业的节能工作，对于提高河南省高耗能企业乃至全社会的能源利用率、增加效益，完成节能目标，具有十分重要的意义。鹤壁瑞洲纸业有限公司作为当地耗能大户，已被列入淇县重点节能企业。河南省作为全国重要的能源原材料基地，高耗能产业在经济中占有较大比重。全省钢铁、有色、煤炭、电力、石油石化、化工、造纸、建材、纺织等9个行业的能源消费量，占全社会能源消费总量的60%以上，其中300家左右年综合能耗5万吨以上标准煤的企业又是重中之重，2005年能源消费总量达5700多万吨标准煤，占全部工业的50%以上，占全省的35%以上。“十五”期间，全省以年均13.2%能源消费增长速度，支撑了年均11.4%的经济增长速度。而“十一五”期间，必须以年均5.1%的能源消费增长速度，支撑年均10%经济增长速度，节能工作任务十分艰巨。为此，省政府号召全省上下必须从战略和全局的高度，充分认识加强节能工作的极端重要性，把节能工作摆在更加突出的战略位置，采取更加有力的措施，确保实现“十一五”节能目标，促进全省经济又快又好地发展。河南省政府在重点高耗能企业推行的“3515”行动计划，也同时为整个造纸企业依靠技术进步，迅速开展节能降耗技术改造指明了发展的道路。为此，鹤壁瑞洲纸业有限公司从全面落实科学发展观，加快经济增长方式转变，建设资源节约型、环境友好型社会，实现可持续发展的战略高度，充分认识到开展节能行动的重要性和紧迫性，加强组织领导，制定切实可行的具体方案，狠抓落实，确保节能行动取得实效。因此，提出了本项目的建设。2.2项目建设的必要性1、本项目的建设是实现造纸工业节能改造需要造纸工业是我国的高耗能行业之一，能源消费量占全国能源消费总量的8%左右。改革开放以来，我国造纸工业发展迅速，产量由1985年的1129万吨，增加到2006年6500万吨，增长了82.6%，年消耗能源8450多万吨标准煤。我国吨纸平均能耗，不论与国际先进技术比，还是与国内先进技术比，节能潜力均很大。因此，采用节能技术对制浆造纸进行节能改造，进一步降低单位产品能耗，节约能源，提高经济效益，具有十分重要的作用。近年来，我国造纸业在产量快速增长的同时，单位产品综合能耗亦有较大幅度下降，但目前平均综合能耗与国际先进水平还相差400-500千克标煤/吨，国内的先进水平也仅在1250千克标煤/吨左右，比国际先进水平还相差250千克标煤/吨左右。其主要原因，是我国大多数造纸生产企业存在诸如装备水平低、规模小、原料结构受限、工艺技术相对落后、生产效率较低，相当一些企业的管理比较薄弱等一系列问题。具体表现在：（1）目前我国现有造纸企业3500多家，平均生产能力不到2万吨/年，与国外平均生产能力8万吨/年相差甚远，生产规模小，不合理，因为造纸企业是规模效益。（2）具有热电联产的造纸企业不到5%，不能充分发挥热电联产节能效用。（3）蒸煮制浆连蒸设备少，不到总蒸煮制浆能力的20%，单台蒸球、蒸煮锅蒸煮制浆能耗高。（4）造纸机车速低，平均车速不到200m/min，不能形成高速化、连续化、高效率生产，造成能耗高。（5）锅炉配置普遍较小，平均不到10t/h，热效率低。（6）蒸汽系统管网布置、走向不合理，蒸汽的配送与装置不匹配，凝结水没有得到合理回收，管网和设备的保温结构设计不合理，温度、压力等运行参数控制得不够准确，致使供用热系统的蒸汽损耗大，经济运行水平低。（7）生产系统的余热、余压未能得到优化利用。供给生产系统的蒸汽压力等级高于工艺要求压力，使用减温减压器而造成蒸汽余压的浪费；一方面未利用生产过程中产生的物流余热，另一方面又不能合理采用蒸汽采暖伴热，造成了能量损失量大。（8）生产设备装备水平普遍低，自动化水平低，微机自控应用少。上述问题不同程度的存在，即浪费了大量的能源资源，加剧了我国能源紧张的局面，又极大地制约了造纸企业经济效益的提高，必须采用先进的技术、装备和生产工艺对生产系统进行技术改造。本项目采用造纸行业鼓励发展的技术进行下列工艺改造：集中制浆打浆、回收造纸机余气余热、使用燃煤循环流化床锅炉、制浆和纸机采用DCS和QCS微机自动控制、造纸机要高速化和宽幅面、造纸机烘缸采用热泵技术、电机采用变频控制技术等技术，对企业进行全厂系统节能改造。通过实施上述能量系统优化技术，进行系统用能的优化设计、最优控制、技术改造和管理改进，实施能量系统优化工程，使能源利用效率接近先进水平，既是实现国家节能目标的一些重要措施，又对企业降低能耗成本、提高市场竞争力具有重要意义，其实施是十分必要的。2、本项目的建设是积极贯彻国家节能降耗工作目标和任务，落实节约资源基本国策的需要2005年7月6日，国务院发布了国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知（国发200521号），要求“落实节能中长期专项规划提出的十大重点节能工程。研究提出十大重点节能工程实施方案，明确主要目标、重点内容、保障措施、实施主体，以及分年度实施计划、国家支持的重点。同时，我国“十一五”经济社会发展规划中明确提出了单位GDP能源消费下降20左右的具体目标，体现了党中央国务院推动我国经济增长方式转变和建设节约型社会的战略选择和决心。这是一个积极的，经过认真努力可以达到的目标。按照规划节能降耗目标的要求，“十一五”期间平均每年全国GDP能源消耗量要下降4.4，能源消费弹性系数要从“十五”期间平均高于1，重新下降到0.5以下。要完成以上的发展目标，需要各地方、行业和各企业加强节能管理机构建设，制定节能规划，提出新的节能管理和技术措施。本项目的建设适应了国家提出的节能降耗政策和工作计划，落实节能投入，使产品、工艺等单位能耗指标降低，充分挖掘节能潜力，实现降耗增效。3、本项目的建设是促进河南省能耗指标达到要求的需要根据国家统计局、发改委及国务院能源领导小组办公室最新公布的数据，2005-2006年，河南省万元GDP能耗从1.38吨下降到1.34吨标准煤，降幅仅为2.98；万元GDP电耗由1277.7千瓦时降低到1257.5千瓦时，减低幅度1.58%。表明了河南省万元GDP能耗虽呈逐年下降的趋势，但降幅微弱，与省定“十一五”及2010年节能目标的实现还有较大差距，节能降耗任务艰巨。河南省如果按照“2010年单位GDP能耗比2005年降低20”考虑，到2010年全省万元GDP能耗将降至1.104吨标准煤。以GDP增长速度按10计算，届时河南省将达到14450亿元，能源消费总量将达到16000万吨标准煤，年能源消费增长速度为6.2，能源消费弹性系数为0.62。根据国内能源机构研究，2000年-2020年我国能源消费弹性系数应在0.45-0.65之间，才能保证能源翻一番支持经济翻两番。河南省上述能源消费弹性系数基本符合专家预测范围，但是已接近临界点，以能源翻一番支持经济翻两番的压力很大。河南省是全国重要的能源、原材料基地，耕地面积、水资源总量分别位居全国第2位和第19位，从总量上来看，相当可观。但是，河南省是一个人口大省，又是资源消耗大省，面临的资源形势十分严峻。一是人均资源占有量低，二是资源型企业比重大，三是资源利用水平与国内外先进水平相比还存在着较大差距，四是再生资源的资源化水平低。高能耗、高物耗、低效益的粗放生产方式制约着河南省经济快速健康发展，成为经济社会可持续发展的重大障碍，成为全面建设小康社会的瓶颈制约。因此，为转变经济增长方式，开展资源节约和综合利用，提高资源和能源的利用效率和效益，进行本项目的建设是十分必要的。4、本项目的建设是企业降低成本，提高自身经济效益的需要企业节能降耗既是全社会节能的关键所在，也是提高企业自身竞争能力的客观需要，是企业提高经济效益的主要途径之一，是企业提高市场竞争力的重要手段。鹤壁瑞洲纸业有限公司自从建厂以来生产规模不断扩大，并且十分注重产品质量的提高及成本的降低，针对工艺、设备不断的挖潜改造，在节能降耗方面作出了突出的成绩，但由于企业建厂较早，部分工艺设备在持续的扩产改造过程中存在采用工艺技术较落后，能耗高等问题，使得企业在节能降耗方面还有较大的潜力可挖。企业节能降耗的主要途径是依靠科学进步，采用新技术、新材料对能耗高的设备进行节能技术改造，向技术改造要能源。只有节能技术改造抓得好，企业才能取得显著的经济效益。企业自身的能源资源综合利用现状不容乐观，其生产装备、工艺技术等方面距实现省定节能目标还有相当大的差距，具体表现在：（1）制浆部分没有采用集中打浆，打浆浓度低，耗电量高。（2）造纸机传动部分为总轴传动，没有采用单点分步变频传动，传动效率低，耗电量较大。装备落后，一批明令淘汰的用能设备仍在使用，生产系统余热利用不合理，存在着大量的浪费现象。（3）造纸机压榨为普通压榨，没有采用复合压榨，出压榨部纸页含水量大，干燥时耗用蒸汽量大。（4）造纸机气罩是开放式气罩，余汽没有回收利用，造成了余汽大量浪费。（5）造纸机烘缸没有采用热泵技术，烘缸二次蒸汽没有回收利用，造成大量热能浪费。为改变这些现状，积极推进资源节约和资源综合利用，搞好节能降耗，提高企业经济和社会效益，必须采用先进的生产设备或工艺来取代现有高能耗、高污染、高成本的生产技术。为此，鹤壁瑞洲纸业有限公司适时提出生产系统节能优化改造项目，采用各项节能技术，以达到通过工艺技术、设备更新，实现节能降耗，系统能量优化，可以使纸产品生产的水、电、汽等消耗大大降低，以实现节能降耗、提高效率，产生良好的社会、环境和经济效益。因此，项目的实施是十分必要的。第三章 企业现状及研究范围3.1企业现状概述瑞洲纸业公司经过多次扩能改造，已发展为年产50000吨生产能力，有文化用纸、特种纸两大系列，书写纸、单胶纸、双胶纸、胶版印刷纸、静电复印纸、铸涂原纸、无碳复写原纸、热敏原纸等十几个品种。拥有8台造纸机，其中：1880长网多缸造纸机2台，1760长网造纸机4台，1575圆网双缸造纸机2台。企业现有基本情况见下表。厂区现有工程基本情况一览表序号项目名称内容备注1企业名称鹤壁瑞洲纸业有限公司2建设地点鹤壁瑞洲纸业有限公司生产厂区3占地面积18.35万m24生产规模文化用纸：3.5万t/a、特种纸1.5万t/a5生产工艺以75%的漂白商品麦草浆、25%的漂白商品木浆生产无碳复写原纸和中高档文化用纸6工程组成草浆制浆生产线二条，木浆制浆生产线二条，造纸生产线8条，废水处理设施一套；1台15t/h链条锅炉6固定资产2.9亿元7劳动定员职工400人工程技术人员68人8工作制度采用四班三运制，每班8小时年工作日340天3.2企业生产工艺简介1、工艺流程图扣前浆池扣后池盘磨草浆板木浆板扣前浆池盘磨扣后池配料池抄前池纸机流送网部压榨复卷卷取干燥部压光入 库2、工艺流程说明：（1）制浆系统商品漂白木浆板、商品漂白草浆板，比较纯净，先经水力碎浆机碎解后，由高浓除渣器去除浆料中砂粒等比重较大的杂质，再经大锥度精浆机对浆料进行疏解，然后经双盘磨浆机对纤维进行揉搓并适度切断，磨解到所要求的叩解度和湿重，送造纸车间配料调浆，供造纸机抄纸。（2）造纸系统由制浆车间送来的木浆、草浆按规定比例混合后送入抄前浆池中。为稳定纸的定量，每个浆池配有一台浓度自动调节器。一定浓度的浆料，经调浆箱控制上浆量，入冲浆池稀释，再经除砂器除砂与压力筛筛选，而后上网脱水成形，经压榨部进一步机械脱水，进入干燥部干燥，再经机内表面施胶机施胶后，进入干燥部干燥，最后经压光机压光，卷纸机卷取，送复卷机复卷，产品经包装后入成品库。3.3现有工程主要设备现有工程主要设备见下表。现有工程主要设备一览表序号设备名称单位型号设备数量一、制浆车间1水力碎浆机台2m3、3m3、5m352圆网浓缩机台8m2、12m2、18m233侧压浓缩机台5m2、7m2、12m234压力筛台2m2、3m235疏解机台45046双盘磨台450157精浆机台45068浆泵台100m3/h500m3/h24二、造纸车间9造纸机台1800mm长网多缸210造纸机台1760mm长网多缸211造纸机台1760mm长网双大缸212造纸机台1575mm圆网双大缸213复卷机台1575mm1800mm614切纸机台1575mm1800mm615压力筛台2m2、3m2416除砂器支606、6606417浆泵、白水泵台150m3/h600m3/h3618水力碎浆机台1m3、2m3419打包机台2吨、3吨520风机台500m3/min3600m3/min40三、锅炉车间21链条锅炉台15t/h122辅助配套设施套1四、供水站23深水井眼100m3/h400m3/h824水泵台200m3/h400m3/h6五、废水处理站25格栅清污机1.5m8m(BH)126超声波流量变送器SONO3110127虹吸式自动吸泥机SX-I-16128V型滤器229离心高压水泵RDL400-540B230离心低压水泵Omega250-480A232罗茨鼓风机GM50L233无油式压缩机台10T3NEL 15A234混凝剂投加隔膜泵台RB96K7P5/7235污泥脱水机台8m223.4企业用能系统概况公司的生产用能主要是原煤、电力、外购淇县电厂蒸汽；企业内部有锅炉车间，为公司提供生产用的蒸汽，不足部分由外购淇县电厂蒸汽补充；生产用电全部由社会电网购入。原煤、蒸汽和电力是企业购入的主要能源，其中无烟煤粉、烟煤供锅炉车间一台锅炉使用，外购淇县电厂蒸汽供造纸车间，生产工艺用蒸汽压力为0.40.6Mpa；用水水源取自深井水。1、锅炉车间简介公司锅炉车间配置有一台15t/h链条锅炉，供汽能力约15t/h，蒸汽压力为1.3Mpa，温度为350，每小时投煤量为2870kg，测试热效率为60，并配有除尘系统。2、电力使用情况简介公司内设有总变电所一座，内装有四台变压器，由淇县110kV变电所入厂变电所。供全公司用电量。3、热力使用情况简介公司各车间生产工艺用蒸汽主要由锅炉车间和外购淇县电厂蒸汽提供。全厂生产车间用蒸汽量23t/h，而本厂锅炉车间供蒸汽量15t/h，所以，需要外购蒸汽压力0.5Mpa，温度350，蒸汽量8t/h，才能满足全厂需要。4、取供水情况简介公司对水资源的使用全部取自深井水。全公司用水由分布在厂区内的8口深井提供水源。厂区内设有10个循环池，水循环利用率在45%以上。现有产品能耗表名称吨纸消耗折标煤(kg)备注电耗765度268煤耗0.576吨477折合：蒸汽3.6吨合计7453.5目前企业能量利用存在的问题1、企业制浆系统打浆工段8条线分别打浆，且打浆浓度低，打浆耗电量大。2、造纸机传动部分为总轴传动，传动效率低，电耗高，急需改造。3、原有电机等设备技术落后，能耗成本高，浪费了大量的电能。4、目前企业所有造纸机全部是开放式气罩，没有把余汽回收利用，直接排入大气，造成大量热能浪费。5、企业多缸造纸机没有采用热泵技术对烘缸二次蒸汽进行回收利用，造成大量热能浪费。6、造纸机压榨部分为普通压榨，纸页出压榨部水分含量大，烘干部干燥时，蒸汽消耗量大。7、锅炉老化，燃烧热效率低，造成原煤浪费。第四章 厂址与建设条件4.1厂址位置本项目位于鹤壁瑞洲纸业有限公司现有生产区内，该公司位于鹤壁市淇县县城，东经11342至11402、北纬3505至3524之间。东邻浚县，西毗淇滨，南接卫辉，北与汤阴相连，距鹤壁市区约10公里，京广铁路和107国道从县城穿过，东紧靠京珠高速公路，交通运输十分方便，原料煤来自鹤壁，仅距10公里，原料运距短，来源有保证。 4.2自然条件4.2.1地形地貌条件本项目所在地属于黄河冲积平原，区内地势平坦，东略高北略低，自然地面高程在150-156米之间，自然坡度约1%左右。厂区内无不良地形地貌及不良地质作用。4.2.2工程地质、地震项目区域内地层由黄河多次泛滥冲积而成，多为粉砂、粉细砂层，形成时代较晚，为新近沉积土。根据现场的调查和勘探，大体上分为7层，具体如下：第1层，杂填土，厚1.3米土质松散。第2层，粉质粘土，呈灰、灰黄色，属冲积形成压缩性高，厚2.3米。承载力特征值fk=160kPa。第3层，粉砂土，呈灰、灰黄色，属冲积形成压缩性中等颗粒均匀、含云母碎片，岩性极均一，厚6.2米。承载力特征值fk=120kPa。第4层，粉砂混细砂土，呈黄褐色，压缩性低、主要成分为石英，分选性好，呈浑圆状，不均匀，厚4.8米。承载力特征值fk=140 kP a。第5层，细砂夹中砂土，呈黄、黄褐色，属冲积形成压缩性低、主要成分为石英，分选性好，呈浑圆状，岩性均一。厚5.0米。承载力特征值fk=210kPa。第6层，中砂混细砂土，呈灰黑色，属冲积形成压缩性低、主要成分为石英，分选性好，呈浑圆状，岩性均一。厚5.1米。承载力特征值fk=220kPa。第7层，细砂混中砂土，呈灰白色，属冲积形成压缩性低、主要成分为石英，分选性好，呈浑圆状，岩性均一。承载力特征值fk=250 kP a。项目区内地下水类型为潜水，其地下水位埋深10米左右。根据“中国地震动峰值加速度区划图”（GB18306-2001）、“建筑抗震设计规范”及相关地质资料显示，淇县设计地震加速度值0.2g，相应的抗震设防裂度为8度。4.2.3气象条件极端最高气温 42.6极端最低气温 -21.30全年平均气温 14.0全年平均风速 2.5sm全年以东北风和西南风为主导风向年平均降雨量 606.7mm日最大降雨量 200.50mm最大冻土深度 28.0c m历年平均相对湿度 71%最大积雪厚度 14cm10年平均极端风速 14m/s最大冻土深度 34cm。4.3社会经济条件淇县地处豫北平原中部，北依太行，南望黄河。总面积591平方公里，辖五乡二镇一区，176个行政村，总人口25.3万。淇县区位条件优越，交通便达。北距首都北京500公里，南至省会郑州120公里，京广铁路、京珠高速公路、107国道纵贯全境南北，国家西气东输工程、南水北调工程西傍县城而过。淇县历史悠久，文化灿烂，境内名胜古迹主要有朝歌都城、摘心台、纣王墓、鹿台、鹰犬城、酒池、朝歌寨、纣王殿、北海子、田迈造像、青岩石窟和春秋战国军庠等。淇县物华天宝，资源丰富。盛产小麦、玉米、花生、核桃、花椒等优质农副产品。淇河鲫鱼、缠丝鸭蛋、无核枣被誉为“淇河三珍”，曾为历代宫廷贡品。铁、铜、锡、煤、白云岩、花岗岩、木鱼石、玄武岩等矿产资源储量大、品位高，具有巨大的开发价值。淇县产业优势明显，发展潜力巨大。工业经济基础较好，发展迅猛，形成了纺织服装、电力化工、造纸卫材、机械制造、食品加工等支柱产业。近年来，淇县立足于矿产资源丰富、工业基础较好、畜牧业发达、劳动力较多四个优势，积极实施“工业强县、畜牧大县、旅游名县”三大战略，突出抓住招商引资、企业改革、农民增收、城建交通、旅游三产、社会事业、优化环境等重点工作，有力地促进了经济社会持续快速健康协调发展。先后荣获了全国科技进步先进县、全国科普示范县、国家级生态示范区、全国食品工业强县、全省畜牧强县、全省综治工作先进县、基层组织建设先进县、省级卫生县城、全省双拥模范县等一系列荣誉称号，是全省23个对外开放重点县之一和35个经济管理扩权县之一。4.4基础设施条件本项目属于节能改造项目，可以减少企业生产的用水、用电、用汽量，企业现有的水、电、汽供应设施经部分改造后可以满足本项目的需要。瑞洲纸业有限公司厂区内均有完善的路网系统，可以满足本项目的建设和运营需要。具体供电、供水、供汽情况为：1、供电鹤壁瑞洲纸业有限公司的用电电源来自淇县110kV 变电站，该变电站位于厂区的北面，距厂区仅1.4公里。该公司公司内设有总变电所一座，内装有四台变压器，由淇县110kV变电所入厂变电所。供全公司用电量。2、供水该公司现有深井8眼均能正常运行，单井出水量120m3/h，总出水量为960m3/h。3、供热该公司现有一台产汽量15t/h锅炉，外购蒸汽量8t/h，公司各车间生产工艺用蒸汽主要由锅炉车间和外购淇县电厂蒸汽提供，满足全厂需要。本工程所需水、电、汽等公用工程可依托工厂的现有设施。第五章 工程技术方案5.1建设规模本节能技术改造项目拟对鹤壁瑞洲纸业有限公司的制浆生产线、造纸生产线进行节能改造，节能改造项目包括：一、节电改造项目1、对公司现有的8条打浆生产线、8条造纸生产线及公用工程和辅助设施的主要交流异步电机进行变频技术改造，改造容量815KW，以减少电力消耗。2、把公司现有的3条长网过缸造纸机生产线总轴传动装置改造为分部单点传动装置，以提高传动效率，减少动力消耗。3、把公司现有的8条制浆生产线的分散打浆改造为集中打浆，分散供浆，减少设备频繁起动，延长连续工作时间，节约电力消耗。二、节约蒸汽改造项目1、把公司现有的8台造纸机生产线的纸机敞开式汽罩改造为密闭式汽罩，以减少蒸汽的耗散。2、把公司现有的8台造纸机供汽系统全部为一段供汽改造为热泵余汽回用装置，回收循环利用二次蒸汽，以减少蒸汽的消耗。三、燃煤锅炉改造项目目前企业现有15吨链条锅炉1台，始建于1987年，已严重老化，不能满足企业的正常供汽所需。把15吨链条锅炉淘汰，新增1台循环流化床锅炉。5.2节电改造方案5.2.1电机系统改造节能方案5.2.1.1生产现状及存在的问题1、制浆系统在制浆工艺流程中，各种力碎桨机、浓缩机、除砂泵、压力筛、洗涤设备和打浆设备工作所使用的电机基本上为交流低压异步三相鼠笼电机，属于国标Y系列电机，工作电压AC 380V，工频50Hz，启动方式有直接启动、星三角启动、自耦降压启动。在制浆过程中，要利用电机拖动水力碎桨机、浓缩机、除砂泵、压力筛、洗涤设备和打浆设备等，把输入的废纸通过碎解、纤维分离、除渣、洗涤、研磨等生成造纸所需要的纸浆。生产过程中，所产生的浆料浓度比较大，纸浆浓度变化比较大，因而导致所需电机拖动力也在变化。现有生产工艺配的电机配置都是按照最大流量和比较高的浓度设计，电机在工频50Hz左右工作，从而造成部分输入电能无效做工，大部分电机的实际效率在50%60%。另外，少部分国家禁止使用的高耗能低效率电机还在使用，这部分电机只有30%40%。因此电机还有比较高的节能潜力。2、造纸系统造纸系统包括配浆系统、纸机前净化系统、纸机、复卷等，其中造纸机是整个造纸系统中最复杂和控制难度最大的工艺，涉及到复杂的机械、电子控制，也是造纸厂投入比较大的部分。在纸浆在进入造纸机之前，还要做进一步的处理，以满足纸机和产品对纸浆的成分、浓度、流速等要求。从纸机出来的成品纸送到复卷机包装成商品纸。目前鹤壁瑞洲纸业有限公司的1台1880纸机和1台1760纸机以及复卷机已经做了变频调速和直流调速改造，纸机的运行比较稳定，电机运行效率均已经超过85%。其它纸机均采用一台大功率电磁调速电机对压榨、烘干、压光、卷取等分部进行总轴传动与调速，由于该造纸机已运行多年，其最高运行速度只有设计速度的70%左右，影响产量的提高，同时，这些纸机的运行能耗也较大。和复卷机的拖动电机仍然采用的是国标Y系列，尚未做变频改造，电机运行效率在50%60%，纸机的车速比较慢，耗电比较大。配浆系统和纸机前净化系统的拖动电机均是国标Y系列，尚未做变频改造，电机运行效率在50%60%，有进一步的节能改造潜力。3、废水处理系统废水处理系统主要是造纸过程排出的废水处理，以便达标排放或实现中水回用。废水处理的机电设备一般包括以下几个方面：（1）生化处理系列：微孔曝气系统等；（2）污泥处理系列：加药系统、浓缩机、带式压滤浓缩一体机、板框压滤机、卧式螺旋离心分离机等；（3）消毒处理系列：加氯机、紫外线污水处理器、排架式紫外线消毒器等；（4）排泥设备系列：刮泥机、吸砂机等。系统涉及到各种水泵、风机，其中的拖动电机均为国标Y系列，尚未做变频改造，电机以工频50Hz工作，电机的负荷变化比较大，风机的风档开度一般在50%70%，阀门开度在50%70%，通过技术改造还有15%25%节电潜力。4、其他系统其他系统包括供水等，在这些用电环节，电机大部分为交流异步电机，工作在工频50Hz状态下，而由于这些系统工作处于间歇式非非恒定工作状态，因而造成部分电能的无效做工。5.2.1.2电机系统改造技术方案1、技术方案利用变频调速技术对公司现有的国标Y系列低压异步电动机进行变频改造。2、变频调速节能原理交流异步电机的输出功率：P0=T0n0/9550 （1）式中T0电机的运行转矩n0电机的运行转速根据交流异步电机的转速n=60f（1-s）/p （2）式中n电机输出转速f电机供电频率p电机极对数s电机转差率可知，由于电机极对数P和转差率S保持不变，电机的转速与供电频率成比例关系。由公式（1）和公式（2），可知电机变频运行的功率为：P=T60f（1-S）/（9550p）显然，电机的运行功率与运行频率成比例关系。通过调节电机的供电频率可改变电机的运行转速。3、低压异步电动机变频改造根据现有生产系统的电机工作过程中存在的问题，对这些电机做变频控制技术改造。当电机处于不同的工作状态（如空载、轻载、半载、满载、超载）时，通过微电脑CPU为核心的中央控制系统，根据负荷的工作状况，动态调整供给电机的用电参数（如电压、电流、有功量、无功量、频率、功率因数等）达到转矩与负载精确匹配，使电机保持在最经济的运行状态，降低能耗，节省电费。另外当用电设备发生过流、过压、欠压等故障时，通过变频控制设备的保护电路发出信号，及时对用电设备进行保护。（1）变频设备选型根据各类水泵、风机、离心机、破碎机、磨浆机等在生产系统中的不同工作负荷类型，采用不同变频器类型。1）制供浆设备变频制供浆设备包括废纸破碎、分离、除渣、磨浆等。选用通用型变频器，另配直流电抗器，输入输出交流电抗器。配备RS-485接口，可以通过网络把电机工况、报警参数传输到电机自动控制中心。2）压缩空气设备变频压缩空气常用于造纸机网部与压榨部的气动加压升降装置、网毯的校正装置、气垫式流浆箱、引纸设备、涂布气刀以及各种气动仪表和调节装置等处。采用一台变频多台工频的方式来控制压缩机组，并组成压力闭环。变频器选用通用型，配备直流电抗器、输入输出交流电抗器、压力变送器，采用压力变送器对管网进行实时采样，将气压信号转变为电信号送到变频器PID反馈通道，通过CPU对给定值与反馈值的比较运算，输出最佳控制频率。3）辅料制备及传送设备变频选用通用型变频器，配备直流电抗器、输入输出交流电抗器 ，可以通过改变变频器的程序，根据不同工艺，不同时间，不同速度设置好每个时间段的运转速度，当一个工艺周期后，变频器自动转入设定好的下一个工作周期，实现全自动控制。4）风机设备变频采用变频器之后，可以根据通风空气量的专家计算公式，随时调节进气量（鼓风机的转速）和排气量（排风机的转速），而无须采用传统的风门控制，进一步降低能耗，降低风机的噪音，提高机械寿命。选用风机型变频器，配备直流电抗器、输入输出交流电抗器。将风门开到100%，通过改变变频器的频率来改变电动机的速度，取代传统的档风板或者风门的控制，减少了风道的管阻，减低电机的电耗。利用变频器的软件功能，可以对锅炉的鼓引风机实现逻辑启停控制，同时对风机的速度进行比例调节，始终保持锅炉负压适当，最大程度的节约了煤炭和电能。5）水处理设备变频包括白水系统、污水系统、密封水系统、喷淋系统、清水系统等的设备。变频器采用变频循环方式，变频器要能根据压力闭环控制要求自动确定运行泵台数（在设定范围内），同一时刻只有一台泵由变频驱动。当变频器驱动的泵运行到设定的上限频率而需要增加泵时，变频器将该泵切换到工频运行，同时驱动另一台泵变频运行。变频器选用水泵型，配备直流电抗器，输入输出交流电抗器、压力变送器。结合供水专用控制器，可以用一台变频器设备来控制多台电动机负载，经过压力变送器对管网的采样反馈，由控制器进行处理，然后输出相应的命令驱动变频器工作，确保水管的压力保持恒定。6）污水处理设备变频污水处理的机电设备一般包括以下几个方面：（1）生化处理系列：微孔曝气系统等；（2）污泥处理系列：加药系统、浓缩机、带式压滤浓缩一体机、板框压滤机、卧式螺旋离心分离机等；（3）消毒处理系列：加氯机、紫外线污水处理器、排架式紫外线消毒器等；（4）排泥设备系列：刮泥机、吸砂机等。选用通用型变频器，配备直流电抗器、输入输出交流电抗器。（2）电机系统设备变频改造清单电机系统设备改造主要是对公司所属的制浆、造纸生产线以及配套系统的电机进行变频控制技术改造，电机变频改造数量48台，电机改造总功率881kW，改造后节电率可以达到25%以上。瑞洲纸业1-8号纸机主要调速电机型号及功率一览表序号型号单台功率1号2号3号4号5号6号7号8号台数合计（台）功率合计（kw）1Y200L-430kW22261802Y180L-422kW1141444194183Y180M-418.5kW111355.54Y160L-415kW2212181205Y160M-411kW111115556Y132M-47.5kW1111111752.5合计488815.2.2 纸机分步传动装置节能技术改造5.2.2.1生产现状及存在问题目前，瑞洲纸业有限公司1台1880造纸机和2台1760造纸机传动系统采用的是总轴传动装置，纸机运行速度低、不稳定，电耗、汽耗高；纸浆上网前流量、浓度和压力不能有效及时控制，产品质量波动大；板纸在纸机中运行过程中没有得到检测和控制，经常由于产品水分、定量、厚度超出要求和出现其它纸病造成废品，不仅造成物耗、能耗增高，增加了成本和影响生产，还使废水和其它废物增多。5.2.2.2方案选择为降低能耗和物耗，提高生产效率和产品质量，降低各种废物的产生量。对纸机传动控制、纸机运行监视和控制及质量系统控制进行全面改造。在纸机传动及控制方面，改可控硅为变频器控制技术，将原可控硅调速控制单元全部更换为ABB变频器控制单元，以ABB变频器加PLC控制器组成变频器调速；纸机运行采用集散控制系统（DCS），对纸机运行情况进行监视和控制；整个抄纸过程采用质量控制系统（QCS），进行浆料上网压力、浓度、流量和纸页水分、厚度、定量及纸病等参数的检测与控制。本项目内容改造完毕投入正常生产后，吨纸电耗减少35%、清水用量减少15%，废品率减少80%，生产效率提高、产品质量明显改善。5.2.2.3改造方案1、纸机传动系统的控制要求为了适应生产过程中纸张特性的变化需要，纸机的传动最好能够在一定范围内调节车速和各个分部的速度单独微调。因为纸机上的纸页受到牵引力和压榨作用，在湿部产生纵向拉伸，当纸页被干燥降低了含水量后，纸张的长度又会缩短；最后到卷取机时，纸张又会伸长。此外，辊面的磨损也会影响分部间的速比。由于纸张具有细薄、脆弱的缺点，因此为了防止纸张出现断裂、卷曲、褶皱、压痕，必须对各传动点进行高精度的速度控制，并保证纸张按成纸方向所限定的伸展率进行延展。也就是说，在整个生产过程中，要保持纸幅一定的速度级联，才有拉力。控制要求如下：a、各分部传动点之间应保持相对的同步，使各传动分部的线速度保持一致。b、可总调整机的速度，以适应不同品种纸张对纸机速度的要求。c、各分部传动点的速度也可单独微调，以保证在生产过程中，可根据实际运行情况对各分部进行单独调节。d、各分部传动点应具有平滑的加减速性能且保持加减速相对的同步。e、各分部传动点应具有负荷自动调节功能。2、改造内容将造纸机原来的总轴传动改为8个分部传动，其中，压榨为2个传动分部，烘缸为4个传动分部，压光和卷取各为1个传动分部。控制系统采用可编程控制器（PLC）进行控制和对各传动分部的变频器进行速度调节。 变频器采用高性能变频器，PLC采用多触点可编程控制器，操作界面选用功能强友好的人机界面。操作界面作为上位机，由上位机控制运行参数的设定和存储、数据显示、故障报警状态分析等。网络通讯采用RS-485等先进的通讯网络。应用分部变频控制的控制原理，由PLC来 进行速度级联的计算。速度级联的结果是将整机分部传动的主从传动点形成了一串速度链，只要其中的一个点速度进行调整，其后的每一个传动点也随之快速调整， 以保持各传动分部的同步运行。另外，采用无速度传感器功能实现负荷的自动调节，以保证速度稳定。5.2.2.4主要设备选型主要设备一览表序号设 备 名 称规 格 型 号数量备 注1变频控制系统ASC6042600314套进口PLC2变频控制系统ABB、PLC14套进口3集散控制系统DCS14套进口4质量控制系统QCS3套进口5执行部分配套3套国产、进口6控制系统PLC、西门子S3003套进口5.2.3 集中打浆节能技术改造5.2.3.1生产现状及存在问题目前鹤壁瑞洲纸业有限公司8台造纸机生产文化用纸和特种纸两大系列产品，所用浆料有三种：漂白商品草浆板、漂白商品木浆板、漂白商品苇浆板；每台纸机各有一条制浆生产线，每条制浆生产线三种浆料各自用24台双盘磨分别打浆。打浆浓度低（打浆浓度为22.5%），浓度波动大，设备起动频繁，连续工作短，且动力及控制采用普通电机和手动控制，打浆质量指标不易控制，生产效率低、打浆电耗高。5.2.3.2方案选择1、中高浓集中打浆技术介绍国产漂白商品草浆板、漂白商品苇浆板和进口漂白商品木浆板采用先进成熟的中高浓集中打浆技术，在传统的造纸制浆工艺中，打浆工艺是采用低浓度打浆技术，即在2%2.5%的纸浆浓度进行打浆。但是，由于纸浆的浓度低，纤维在通过磨盘齿纹及微小的磨盘间隙时，造成被横向切断的比率高，而且纸浆的得率低，低浓度打浆的能耗高。打浆是制浆生产中的一个重要过程。打浆的目的是纤维原料经打浆处理后，使纤维变的更具有良好的柔软性和可塑性，同时大大地提高氢键的结合力，使纤维之间的结合更为紧密坚实，从而提高纸张的强度。2、中高浓度打浆与低浓度打浆的根本不同在于：浆料在2%2.5%的低浓度条件下进行打浆时，主要依靠磨盘齿纹对纤维的直接作用，先切断才能使纤维分丝、帚化、细纤维化，所以纤维切断多于纤维分丝、帚化、细纤维化。而中高浓度打浆发挥了纤维与纤维之间摩擦产生的“内摩擦效应”的潜能，这种潜能产生的热量又使纤维进一步的被软化，更利于纤维的分丝、帚化。而低浓度打浆做不到这一点。因此，在5%10%浓度条件下打浆比在传统的2%2.5%浓度打浆，单位纸浆能耗可下降3545%，纤维的物理性能指标提高1035%，这就是发挥了纤维“内摩擦效应”的结果。在2%2.5%低浓度下打浆，主要依靠齿纹对纤维的直接作用，才能使纤维分丝、帚化、细纤维化，但同时纤维也必然受到较多的