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免费|造纸行业国际能效及脱碳技术最佳实践指南

 王欣荣rhdvlfqi 2021-10-31


可再生供热今天

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提高工业部门能源效率是降低能源消费总量、减少温室气体排放十分有效的手段。具体来说包括以下原因:

●工业部门能源消费占终端能源消费总量比例较高,世界平均水平为 28.6%,(国际能源署,2018)中国为 50.4%(电热当量计算法,中国能源统计年鉴 2019);

●工业部门能源消费结构中,化石燃料占比普遍较高,世界平均水平石油产品占 10%,天然气占 20%,煤炭占近 30%,(国际能源署,2018)中国石油消费比重占 20.4%,天然气占 8.3%,煤炭占 63.9%(电热当量计算法,中国能源统计年鉴 2019);

●工业部门涉及行为主体相对较少,相比其他行业部门更能发挥可观的杠杆效应,甚至单家工厂实施能效提升措施即可节约大量能源。

●目前工业部门仍具有巨大能效潜力有待深挖。

●提升工业能效带来诸多附加效益,包括行业竞争力提升、生产运行更加平稳可靠(减少停机时间),以及包括水、大气、土壤、原料在内的综合资源配置显著优化。

在欧洲,一套成功的能效措施应包括:应用基准值法对比最佳可行技术(Best Available Technologies, 最佳可行技术(Best Available Technologies, BAT) BAT)批准设备或新建项目,以及确定欧盟碳排放交易体系中的免费配额占比参考值。自 2005 年起,欧盟碳排放交易体系依照总量控制与交易原则正式启动运行,目前覆盖发电、工业和航空部门在内的 1.1 万家用能大户,涉及碳排放约占参与国家碳排放总量的 40%。初步研究显示,欧盟碳市场有力地推动了欧盟国家总体减排—2005至 2019 年间,欧盟二氧化碳排放量下降约 35%。为实现《欧洲绿色协议》(European Green Deal)所规定到 2030 年减少温室气体排放至少 55% 的目标,包括工业在内的各个部门仍需继续努力。为持续提升工业能效水平,欧盟还要求大型企业每四年执行一次外部能源审计,或者按照欧盟能源效率指令(Energy Efficiency Di- 欧盟能源效率指令(Energy Efficiency Directive) rective)(202/27/EU 号指令及其 2018 年修订)的规定实施能源或环境管理体系认证。

提高能效的措施既包括完善企业内部能源管理、使用控制管理系统等“简易”措施,也包括更换新设备、整合工艺流程及升级新工艺等。本指南主要针对制浆造纸行业相关的能效措施,主要考虑其可实现的节能潜力、对中国的适用性及有效性(投资措施的成本效益比率)。相关数据来自国内外科研工作成果,同时参考专家的经验预测。

欧洲造纸厂的每吨纸品单位能耗从1.5兆瓦时到6.6兆瓦时不等,表明单厂层面仍有节能提效空间。但近年来,总体平均单位产品能耗水平较为稳定并基本保持在约 3 兆瓦时。《制浆造纸行业节能——重点用能行业能效技术指南》(以下简称《指南》)主要关注制浆和造纸两大生产加工流程,并提供相关供能选择方案。制浆工序一般通过机械或化学法制得原浆,或由回收的废纸经过碎解、筛选、脱墨及漂白(可选)等附加环节加工形成废纸浆。造纸工序则包括流浆箱、网部(成形、脱水)、压榨、干燥等步骤,一定情况下根据纸品类别,还需要进行压光等其他处理。

其中对能耗影响最大的工艺流程包括:

●压榨及干燥

●不可回收纸品的精炼和盘磨

●再生纤维纸张 / 纸巾的筛选及脱墨处理

根据实践应用经验,改造磨浆机和纸机汽罩对于大多造纸企业节能降耗的成效尤为显著。此外,靴式压榨和变频驱动也可作为优先考虑措施,尚未采用这两项能效技术的造纸厂应优先考虑投入使用。对于综合性造纸厂(浆纸一体化综合工厂),应考虑改造间歇式蒸煮器、应用石灰窑富氧燃烧,并使用高性能耐火材料和黑液蒸发器。

以下是报告全文

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