造纸过程能源管理

造纸过程能源管理

随着世界经济的发展，资源与环境问题变得越来越突出，节能减排与可持续发展成为深入各个行业、各种经济活动的共识。造纸作为我国传统工业行业，具有高消耗、高污染、资源型的特点，又具有循环经济的明显特点，是人民生

活和工业生产的重要基础行业，在轻工业仍至整个工业领域的节能减排中都具

有重要影响和示范作用。

造纸工业与国民经济发展和社会文明息息相关，纸及纸板消费水平是衡量

一个国家现代化和文明程度的重要标志之一。随着我国造纸行业的发展，其自

身形成了①技术密集、②投资密集、③资源约束与资源消耗密集、④中间污染

物密集、⑤属于基础材料工业等特点。由此可见，造纸行业对资源、能源及原

材料有着很强的依赖，加之我国造纸行业依然存在原材料结构不合理、对外依

存度高、供求矛盾突出，造纸技术装备水平低，落后产能比例高，企业规模偏小，能源利用及优化程度低，能源管理水平低下等问题，所以，节能减排、提

高能源利用效率对造纸行业尤为重要与迫切。另外，随着造纸行业的利润降低，能源成本压力也成为企业对能源管理的需求原动力。

大体上，节能降耗可以分为三大途径：结构节能、管理节能与技术节能。1) 结构节能

结构节能通过合理调整产业结构、能源消费结构、企业结构、产品与工艺

结构等改善能源使用结构，降低能源消耗。如调整相对低能耗的第三产业与高

能耗的第二产业之间的比例结构；调整能源消费结构中优质能源的比重；调整

企业的规模与结构等等。结构调整，特别是产业结构与能源消费结构的调整，

是一项长期任务，并且受国家发展所处阶段，国家拥有资源与能源状况等因素

限制，因此，结构的优化升级需要经过长时间积累，对于企业本身来说，至少

短期内不会作为节能的手段。

2) 管理节能

管理节能强调规划引导，通过政策机制、规章制度，强化能源管理的标准

规范，并加大节能增效宣传教育力度，引导节约型的生产生活方式。制定行业

能耗、物耗、环境等标准规范，制定企业节能目标责任评价体系，完善企业能

源统计、计量、分析等能源管理手段，在生产中的各个环节优化能源管理，提

高能源利用效率。管理节能需要企业在管理水平、管理经验、管理习惯等方面进行长期积累，不能一蹴而就，要根据政策与经济、资源与能源环境，对能源

管理方法持续的改进与提升。

3) 技术节能

技术节能采用新技术、新工艺、新材料、新装备，推动用能行业技术进步，提高能源利用水平，并且实施企业节能技术改造。通过重大节能示范工程，促

进关键、共性、前沿节能技术的研发、应用与推广。资料表明，60%～70%的节

能量可以通过结构性调整实现，30%～40%的节能量可以通过技术和管理手段实现。然而，结构节能与管理节能都需要经过长时间的积累，但这两种途径能够

实现长效、持久化的节能，技术节能更具有时效性，但由于受当前产业结构的

限制，材料与工艺创新十分有限，设备和技术的发展则保持着日新月异的速度，同时其为节能减排也可以带来立竿见影的效果。

在严峻的能源环境和国家政策形势下，能源管理被各个企业摆在了重要位置。

但是，根据企业所在行业的不同，企业自身自动化、信息化水平的不同，各个

企业实行能源管理的水平和成效存在巨大差异：

1) 主要依靠人工进行能源管理

当前，大部分企业的能源管理主要依靠人工实现，采用对计量仪表进行定

期巡检，手工定时抄表，能耗逐级上报，能耗毛估计，以及电话调度等方法管

理调度能源，显然此种方式导致数据统计分析和能源调度的不准确、不及时，

人工巡检抄表周期长，很难保证数据的时效性和准确性，电话调度速度慢、处

理周期长，无法实现能源在线动态平衡。企业的能源生产计划与能源调度处于

人工指挥状态，未采用基于信息技术实现能耗数据的“即时化、精细化”管理。另外，此种能源管理方式为分散式的能源管理方式，不能完全实现数据共享，

往往造成能源生产与使用各环节或部门之间的数据不一致。

2) 系统集成化成度低

其次，当前能源管理的系统集成化成度低。重点工业企业往往包括多个生

产部门与车间，涵盖能源生产、利用与回收各个环节。以大型造纸企业为例，

一般包括自备热电厂，制浆车间，造纸车间等，大型制浆车间还包括黑液、木屑、树皮、污泥等生物质燃料的回收利用。各部门车间相对独立的能源统计方

式往往造成数据的不一致，以及能源的不平衡，更难实现能源的全厂系统优化。对于采取自动化、信息化技术进行能源管理的企业，许多也会因为企业内各自

动化、信息化系统间的差异而产生“信息孤岛”。不利于在全厂范围内实现能

源的集中管理与系统优化。

3) 缺少决策支持

我国大部分的能源管理系统，主要功能是采集能源计量信息，通过软件实

现能源管理报表，能耗简单分析，大屏显示等功能。本质上是以能源计量，管

理为主的基础应用，缺少对能源数据的深层挖掘，难以提供分析与决策支持。

使运行优化，能源的控制和调度，平衡预测等对节能有重要作用的功能受到一

定的限制。

造纸工业作为流程工业，向着规模化的方向发展，生产过程日益复杂，每

一生产工序都要消耗多种能源，这些能源即有自产能源，又有外购能源，即有

一次能源，又有二次能源，大型制浆厂还包括黑液，木屑，树皮，污泥等生物

质燃料。还有一些工序即要消耗能源，又有副产能源，比如制浆的黑液回收与

燃烧，污泥的回收与燃烧，还有蒸汽、热水和余压发出的电力，副产的能源要

供全企业使用。因此，任何一个生产工序的变化都会对整个能量系统产生复杂

的影响，影响全厂的能量平衡。同时，技术的发展使有些工序可以使用多种能源，有些能源又可以相互转化，为能源管理者提供了较多的调节手段。比如在

生产中出现中压蒸汽供应量不足时，为弥补其不足，可将高压蒸汽减压，增加

中压蒸汽锅炉的蒸发量，减供或停供某些中压蒸汽用户，也可减少自备电厂发

电等等，不同解决办法其能耗和能源费用不同，经济效果也不一样。这个问题

与煤、蒸汽和电力三种能源有关，情况比较复杂，采用什么措施经济效果最佳，往往需要在生产当中迅速做出决定组织实施。所以，在能源管理方面，为了获