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福伊特依靠完全过程整合的Integrated EcoMill (IEM)
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面临资源稀缺、价格上涨及生产过程中的成本上升,福伊特正在以整合纸厂的理念对抗这一挑战。“我们能够显著降低生产过程中的能源消耗,支持我们的客户以可持续的方式运作工厂,同时还可以降低他们的生产成本,”福伊特造纸订单处理部的Markus Oechsle解释这一理念时说。“IEM的一个巨大优势是,它可以全面考虑不同厂址处的特征和框架情况,我们再据此个别调节建厂理念。”

整合后的生产过程成本效率更高

在策划一座IEM时,纤维,能源与水循环,以及特殊的厂址都要予以考虑,并整合进整个方案。由此为客户量身定做的解决方案不仅能够减少能耗,还能将IEM的建厂成本和运营成本控制在最低。

对所有位于生产线内外的次级过程的整合使 IEM在经济效益和环保效果上均有尤佳表现。Markus Oechsle继续说:“我们对所有的次级过程进行了完美的协调,使客户从可观的成本削减中获益。通过对所有组件进行优化设计,能源消耗得以降低,从而取得了这一成果。”这样纸厂就能通过更加高效地利用能量、水和纤维来获得更好的利润。IEM的理念既可以用于新工厂建设,也可用于旧厂改造。Markus Oechsle强调说 ,“有了IEM,我们成功地将很多不同领域的学科结合在一起,制定出整合性的解决方案。这尤其体现了福伊特造纸的专业能力。

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With integrated water, fiber and energy cycles, the IEM consumes less resources than conventional mills.

根据客户需要和厂址特征调整方案

今天,高效的生产是纸厂想要在竞争中胜出的必要条件。出于这一需要,福伊特造纸借助可行性研究的框架分析,为客户现有的生产条件制定出理想的方案。

首要的工作是从已有的IEM参考方案组合中选取最适合的参考模型,然后再根据客户需要和厂址特征进行个别的适应调整。这一过程中有不同的问题需要回答:新纸厂应该建在绿地中还是城市工业区?使用什么原材料比较好?又例如,周围的工业是否能被整合进方案?纸厂能达到怎样的产量?这些问题,以及种种其他疑问都会得到系统化的回答,这些结果也会成为定制的IEM方案的一部分。

所有的参数都会个别衡量,并用于辅助考评整个工厂。首先要计算的是对电力、蒸汽、水和化学物质的需求。其次要判定所有次级过程间的关联性。其中包括为不同的浆料组成和产量规划建厂模型,并制定不同次级过程(开机、关机、纸种更换等)的各种运行状态标识。最后,所有的系统组件都要以最高效的方式组合成整体。

最后的步骤还包括对定制的IEM的投资及运营成本进行全面的经济效率计算。因此,客户的财务风险也被降到了最低。如此的经济性考虑凸显了可持续的环保生产过程所具有的经济优势。这些整合解决方案可以让IEM的投资回报快速实现。

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“Integro” concept: Integrated EcoMill with biomass power plant and water treatment.

高效、合理地利用纤维

根据厂址不同,原材料可选用原生纤维或回收纤维。IEM的理念是,对现有的优势加以利用,使其以经济、环保的方式成为整个纸厂方案的一部分。例如在巴西的Três Lagoas纸厂,生产基地距离一家制浆厂以及一座桉树种植园很近,这一优势就得到了利用。意识到这一特征,纸厂决定使用桉树作为制浆原料。于是,交通运输成本得以最小化。

由于附近的制浆厂可以为纸厂输送蒸汽和电力,因此也无需投资建立发电厂。此外,制浆厂还可以对纸厂排出的废水进行处理,因此也无需安装单独的净化设备。

不过,为了满足全球日益增长的用纸需求,回收纤维在纸张生产过程中的使用比例必须要大幅提高。只有这样才能对珍贵的木材资源进行可持续规划,投入到有需要的生产中去。 使用废纸是一条可行的途径,尤其是在靠近城市工业区的地方,因为那里是纸品消费者和废纸供应商的聚集地。较短的流送路途使运输成本和时间显著最小化。

此外,利用回收纤维也可在纸品生产过程中减少能耗。

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Today, a variety of paper grades can be produced from recycled fibers. The use of recovered paper in paper production is smart, especially near industrial urban areas.

由于过去几十年中快速的技术发展,利用废纸纤维进行生产也在不断成为可能。部分纸种,例如新闻纸,已经在100%使用回收纤维进行生产;于此同时,高质量的印刷纸也正在这一方面作出改变。

自2004年以来,位于德国施韦特(Schwedt)的LEIPA Georg Leinfelder纸厂就证明了一流轻涂纸的生产也可以100%采用废纸。在福伊特提供给该厂的4号纸机上,使用废纸做原材料生产的轻涂纸达到每年360,000吨。在施韦特,福伊特第一次在保持高质量的前提下,成功地使用如此高比例的废纸生产出了涂布杂志纸。

来自残余物和污泥的能量

高比例利用回收纤维的 IEM也会产出较多的残余物。针对可能上升的残余物处理成本,IEM采用了一种较为经济的解决方案:一套用以处理这些物质的系统。残余物在处理过程中挥发的热能被加以利用,从而额外降低了能源成本。

在IEM系统中,积聚的造纸污泥与杂质被用来生成蒸汽和电能,这是通过使用固体燃料的循环流化床锅炉实现的。因此,通过节省处理废弃物和运输的成本,这些系统在几年之内便能产出效益。此外,纸厂也可以不再依赖外界的废弃物处理公司。

通过经济性评估,IEM对能源的要求可以适应当地的实际状况。通过这种适应性,可以对废弃物与能源状况得到全面的认识。因此,举例来说,将一座生物质发电厂同一家纸厂进行整合可以提高后者的经济效率。

鉴于能源成本在纸品生产中占总成本的18-20%,IEM对能源的最小化的需求是一项巨大的竞争优势。利用能源的最佳方法也是一种重要的调节杠杆,可以确保纸厂在未来的生产中保持高效运作。

尽可能减少淡水使用

由于在生产过程中整合了水循环系统,淡水消耗量得以降到最低。各个消耗单位得到优化,废水得到处理,净化水则应用到尽可能多的地方。举例来说,处理过的废水可以用于给驱动器降温,或用作喷淋水。

淡水消耗的减少不仅意味着成本降低,对一些水资源紧缺的国家来说,稀有的淡水更为珍贵 ,淡水消耗的减少对这些国家的 纸厂来说非常重要 。通过对不同水质水源的巧妙利用,福伊特造纸在减少淡水消耗方面获得了巨大的成功。

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By using different water qualities, fresh water consumption can be gradually reduced to below 2 m3/t of paper.

IEM对抗全球资源紧缺

造纸业需要的资源正变得日渐紧缺,资源价格也在全球范围内日益增长 。特别要指出,用于提取原生纤维的木材资源,从中期来看已经非常有限。在全球很多地区,淡水和化石燃料资源也正面临紧缺。

另一方面,通过各种独立研究的结果来看,福伊特推测在未来的30年内,目前约为 4亿吨的纸品需求 将会继续增加2亿至3亿 吨。只有资源节约型的生产方式才能满足这样的未来需求。

能量利用示范

得益于整合入生产线的生物质发电厂,纸厂节省了 相当可观的初级能量投入。电厂产生的蒸汽经过发电涡轮机后被输入纸机。这样,纸机便成为了电厂的冷凝机。电厂和纸机的整合实现了最完美的热能与电能 组合输出。输入电厂的能量用于电能产出,蒸汽的热能则输入纸机干燥部,用于干燥纸幅。在Integro的例子中,初级能量的投入可以节省20%。

淡水需求减少

通过在生产沿线和封闭水循环过程中巧妙使用不同水质,淡水的消耗可以降至最低。在不同的阶段,可以用清滤液,超清滤液或生物水(即处理过的废水)替代淡水。这样,基于富有连续性的各个次级过程的整合,整体的节约便可以实现 。在Integro的例子中,淡水消耗可从6立方米/吨纸减少到2立方米/吨纸以下。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2011-4-28)
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