粘膠短纖維生產的節電途徑和方法

楊鳳祥

摘要：電力做為粘膠短纖維生產能源消耗的重要組成部分，如何降低電力消耗，是節能減排的迫切要求也關系到企業的生產成本。本文結合粘膠短纖維的生產實際，從原液、紡練、酸浴、公用工程等不同工段的角度出發，探討了具體的節電途徑和方法。實踐表明：粘膠短纖維生產的噸絲耗電量同比降低了82 kW·h/t，比對標企業分別低了81 kW·h/t和330 kW·h/t。

關鍵詞：粘膠短纖維；生產；節電途徑

中圖分類號：TQ341.1

文獻標志碼：B

文章編號：1009-265X（2017）06-0036-04

Electricity Conservation Ways and Measures in Production of Viscose Staple Fiber

YANG Fengxiang

（Tangshan Sanyou Group Xingda Chemical Fiber Co.， Ltd， Tangshan 063305， China）

Abstract：Electricity is the important component of energy consumption in production of viscose staple fiber. Saving electricity is the urgent need for energy saving and emission reduction. It is also related to the production costs. In this paper， based on the actual production of viscose staple fiber， the electricity saving ways and measures in the production process of viscose staple fiber were discussed in detail from the perspective of raw liquid， spinning， acid bath and public works. The practical results show that the Ton Power Consumption decreases by 82 kW·h/t on yearonyear basis， which reduces 81 kW·h/t and 330 kW·h/t compared with the same industry.

Key words：viscose staple fiber； manufacture； electricity conservation ways

在粘膠短纖維的生產過程中，電力是機械動能來源的主要途徑。由于粘膠短纖維生產工藝較為復雜，除去機械動能需要消耗大量電能外，其冷凍水、冷堿水、壓縮空氣等載能工質的制備，也需要耗用大量的電能。在當今節能降耗、低碳環保、科學發展的新形勢下，通過充分的技術和節能改造，建立合理的用電措施，從而最大程度地降低電能的消耗量，達到節能、保護環境、提高企業市場競爭力[12]。本文結合河北某公司在粘膠短纖維生產過程中節約電力消耗的實際，針對粘膠短纖維生產的各個環節，對所采取的技術改造與節能節電途徑及具體措施進行了較為詳細的闡述和深入探討。

1粘膠短纖維生產電力消耗的用途

粘膠短纖維生產過程中需要消耗大量的電能，根據用途可分為機械動力消耗、載能工質消耗和照明消耗等。

2粘膠短纖維生產過程中的節電途徑及相應措施

粘膠短纖維生產過程按工段可分為：原液工段、酸浴工段、紡練工段和公用工程工段。粘膠短纖維生產流程為：

漿粕→浸漬、壓榨→老成、黃化、溶解→過濾、脫泡、熟成→紡絲→酸浴

牽伸、切斷、精練→烘干打包→成品

2.1原液工段的節電途徑及措施

2.1.1冷凍水系統加裝換熱設備

在原液工段紡絲膠的制備過程中，需要使用冷凍水對某些工藝介質進行換熱降溫。一般情況下，原液車間所需的冷凍水，是由公用工程工段通過冷凍水機組制備好后，經由管道輸送系統，輸送到原液工段供其使用，此過程需要耗用大量的電能。通過在冷凍水系統加裝換熱設備，利用大氣自然溫度對換熱后溫度升高的冷凍水進行降溫，降低了公用工程工段制冷機組的負荷，從而減少了電耗。此項改造可使噸絲耗電降低4 kW·h左右。

2.1.2熟成工序的空調系統由連續運行改為間歇運行

在紡絲膠的制備過程中，有一個粘膠的熟成過程，這個過程需要在比較恒定的相對低溫下進行若干時間，傳統的做法，是在熟成間加裝空調系統，通過空調來保持熟成間的溫度恒定。經過實踐證明，完全可以通過改變空調系統的運行方式達到節電的目的，也就是由原來的24 h連續運行，改為開停結合間歇運行，適當減少運行時間，這樣不會帶來熟成間溫度的較大波動，對粘膠的熟成過程也不會產生不利的影響。從而達到節電的目的[3]。此項措施的實施可使噸絲耗電下降6 kW·h左右。

2.1.3合理利用高度差，減少輸送泵的配置

一般情況下制膠系統各工序之間為樓房式立體設計，各工序的設備所處的高度不同，也就是說存在一定的落差。對于以燒堿為主體的量大粘度小的介質，完全可以利用高度落差自行輸送。比如對于集中處理的壓液，完全可以把處理系統安裝到相對較低的位置，落差的存在，使不同設備產生排出的壓液，可以自動流入處理系統內，省去了輸送泵配置，降低了電耗。

2.2紡練工段的節電途徑及措施

2.2.1合理控制設備的開停次數和空運行時間

粘膠短纖維生產的紡練工段，由于其生產的特殊性，工藝清理周期一般只有一周左右，再加上品種更換、臨時設備故障等因素，開停車次數比較頻繁，每次開停車時，設備均要空運行一段時間。如何科學合理地控制設備的開停車次數和空運行時間，對紡練工段的電力消耗具有較大的影響。

對于不同訂單的相同或相近品種，集中安排生產，可以減少由于品種更換帶來的工藝調整、開停車和設備的空運行時間等，提高設備的生產效率，降低電力消耗[4]。

對于設備的計劃檢修，隱患消除，故障排除，易損件更換等，可以和品種更換、工藝調整等科學合理地有機結合，在同一時間段同時進行或交叉進行，提高時間的利用效率，降低開停車次數和設備的空運行時間，從而降低電力消耗。

2.2.2保持輸排風系統的清潔通暢

在烘干工序，具有較大規模的清潔空氣輸送系統和廢氣排放系統。對這些系統的管道要定期進行檢查清理，保持管道的清潔通暢，降低管道阻力，避免因管道不暢帶來的風機負荷過高使電耗增加。

對于清潔空氣的輸送系統，一般在空氣入口處有過濾裝置。保持濾網的清潔通暢，既可以保證設備所需的風量，也可以使風機負荷保持在較低水平，從而控制電耗。

2.2.3合理控制精練助劑的循環量

精練是紡練工段很重要的一個工序，纖維的水洗、各種精練助劑都是在此工序進行。其水洗循環水和循環助劑，都是使用循環泵進行循環，其循環量的高低，直接影響到循環泵的負荷和電耗。所以，如何合理地控制循環量，既是工藝的要求，也是合理控制電耗的一個重要環節。因此，循環量以滿足工藝要求為基準，過高的控制循環量對成品質量沒有意義，只能造成水資源的浪費和電耗的升高，同時還會增加污水處理的壓力。

2.3酸浴工段的節電途徑及措施

2.3.1科學合理的布局，減少輸送泵的配置數量

酸浴工段的工藝介質主要為流動性較好的酸浴和水，比較適合利用高度落差實現自行流動。

利用各工序采用樓房式立體分布的特點，各工序的設備所處的高度不同，也就是說存在一定的落差。通過合理布置連續相關工序的設備在不同的高度位置，實現工藝介質的自動流動，減少輸送泵的配置[5]，從而達到節電的目的。

2.3.2水站輸送泵實現變頻控制

在粘膠短纖維生產的酸浴工段，有一個公共使用的水站循環水系統，循環量大且是連續運行。由于各工序對循環量的要求不是恒定不變的，所以輸送泵的輸送循環量存在一定范圍的波動，通過變頻控制，使電機的運行功率隨著負荷的變化而變化，達到節電的目的[6]。水站輸送泵采用變頻控制后可比改造前實現節電10%以上。

2.3.3發揮循環經濟優勢

本文所屬粘膠短纖維企業附近有一工廠，需要使用元明粉為生產原料，若使用本企業生產的元明粉，需要增加元明粉溶解工序。根據這一實際情況，本公司成功將芒硝溶于水制成硫酸鈉水溶液，輸送到這一企業直接用于生產。這樣既省去了芒硝焙燒、元明粉打包等工序，降低了電耗，同時又降低了這一企業的輸送和溶解成本，可謂一舉多贏。本項措施的實施后，噸絲耗電可下降15 kW·h以上。

2.4公用工程工段的節電途徑及措施

2.4.1軟水供給系統加裝閉式換熱器

根據工藝的要求，粘膠短纖維的生產需要使用大量的軟水，這些軟水由公用工程工段制備好后，通過輸送泵和管道，輸送到各生產工段的使用工序。

在制膠工段需要使用大量的低溫軟水配制浸漬用堿，常規方法是制膠工段在配置浸漬用堿時，利用冷凍水系統對軟水進行降溫。公用工程工段加裝閉式換熱器后，在環境溫度比較低的冬季，可以實現利用大氣自然溫度對用于配制浸漬用堿的軟水進行降溫，然后再輸送到原液工段使用，冷凍水作為補充，從而減少冷凍水的使用量，達到節電的目的。此方法的不足是只能在氣溫比較低的冬季使用。這一節電措施運行期間，可使噸絲耗電量降低10 kW·h左右。

2.4.2供水工段加裝變頻控制系統

所有耗水工序中，有些用水點的用水情況是間歇使用的，受不同產品品種和工藝控制的不同，一些連續用水的工序，其用水量也不是恒定不變的。也就是說，供水泵站的負荷不是固定不變的，而是有較大波動變化的。在負荷較小時，勢必造成電力的無謂浪費。為此，通過加裝變頻控制系統可以較好的解決這一問題。此系統可以根據水輸出壓力的變化，即時調整輸送泵電機的工作頻率，改變運行功率，從而達到節電的目的[7]。供水系統變頻改造后，可使電耗降低25%左右。

2.4.3利用低溫水源對冷凍機組的冷卻循環水換熱降溫

粘膠短纖維的生產，需要使用大量的冷凍水和冷堿水，對工藝介質進行降溫。這些冷凍水或冷堿水在公用工程工段通過冷凍機組進行制備，而這些冷凍機組的冷卻循環水通常是用加裝風機的涼水塔來進行降溫的。對于具有低溫水源的廠家，可以使用換熱器，用低溫水源的水對冷凍機組的冷卻循環水進行降溫，可以減少涼水塔風機的開臺數量，從而達到節電的目的。節電量與所用低溫水的溫度密切相關，溫度越低節電效果越好。

2.4.4合理縮短冷凍機組換熱器的清理周期

對于冷凍機組冷卻循環水的換熱器，隨著使用時間的增加，管壁要附著一層污垢，影響換熱器的換熱效果。設備制造廠家，一般每兩年負責清理一次，為了保證換熱器的換熱效果保持良好，可以自行完成換熱器的清理工作，并將清理周期適當縮短，從而提高制冷機組的工作效率，達到節電的目的。

2.5合理控制輸變電系統的功率因數

當前，對于輸變電系統的功率因數控制技術已經較為成熟，廠家可以根據自己廠子輸變電的具體狀況，合理控制輸變電的功率因素在最佳狀態，減少輸變電系統的功率消耗，達到節電的目的。

2.6做好電機的經濟運行管理工作

對于電機的經濟運行管理，國家有相關的標準和通則[8]，只要在日常工作中嚴格執行這些通則和標準，勢必達到節電的目的，這里不再贅述。

2.7選用新型節電設備

對于耗電量較大的老舊電機，國家已經發布了淘汰目錄明細和嚴格的時間表。選用節電的新型電機，是節能降耗的需要，利國、利民、利己。與其說被勒令強制更換，倒不如主動出擊，可能一時的投資會大些，但由此帶來的經濟效益和社會效益不可限量。

3粘膠短纖維生產中節電方法探討

以上是針對具體的粘膠短纖維的生產過程，對各個生產環節所提出的節電途徑和方法。這些節電方法的建立主要是從工藝技術、自動控制以及循環經濟幾個方面加以考慮的，以下對這幾方面進行探討如下。

3.1通過工藝技術改進達到節電目的

粘膠短纖維的生產過程所消耗的電量是由生產線所配備的電機數量和功率來決定的，通過生產工藝的改革縮短工藝過程或降低動力負荷，從而可以減少電機配備數量和功率，這是節約電力消耗的關鍵所在，這方面是大有潛力可挖的，企業也在這方面進行了充分的努力[911]。改革生產工藝使生產過程縮短，動力負荷降低，達到少用電或不用電，這是一種根本性的節約電力的方法，可以達到事半功倍的效果。如在冷凍水系統和軟水系統加裝閉式換熱器，改革了冷凍工藝，從而達到了節電的目的。

3.2采用新型自動控制技術

在科學技術日新月異的今天，各種新型控制技術層出不窮。如何結合自己公司的具體情況，選好用好新型自動控制技術，是節電工作的一個重要環節。在實現節約使用能源的同時，還可以給公司帶來較大的經濟效益。比如在供水工段通過加裝變頻控制系統，大大降低了水輸送系統的無功耗電就是一個成功的例證。

3.3充分發揮循環經濟優勢

在公司附近區域內通過技術協作來實現能源消耗的降低，是節約資源的方向之一，也符合中國循環經濟的發展要求。粘膠短纖維生產的節電工作，既要放眼廠內同時也要放眼廠外的技術和資源的協作，充分利用這樣的協作優勢是節約能耗消耗的一個很好途徑。前文所述的酸站工段將芒硝溶解液直接用于其他企業的生產，避免了原料的重復處理，降低了電力的消耗，很好的詮釋了發揮循環經濟優勢的重要性。

4粘膠短纖維生產的節電效果及評價

由于采取了如上的節電措施，大大地降低了電力消耗。為檢驗所取得的節電效果，以“噸絲耗電量”一項，與上一年度同期數據對比，結果如表1所示。

以“噸絲耗電量”一項對國內幾家同類生產企業耗電量數據對比，結果如表2所示。

表2可以看出，本廠噸絲消耗電量同比降低了82 kW·h/t，節電效果明顯。與對標企業相比，分別低了81 kW·h/t和330 kW·h/t。

5結語

本文針對河北某粘膠短纖維企業的生產實際，對粘膠短纖維生產過程中各主要工段的節電途徑及措施進行了詳細的闡述和深入探討。結果表明，通過企業的技術和節能改造，深入挖掘各種節能降耗的潛力，使粘膠短纖維生產的耗電量顯著降低，降低了生產成本，提高了企業的競爭力，這些方法和措施對相關的工業生產具有一定的指導意義。

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（責任編輯：陳和榜）