安德里茨PrimeLineTAD紙機(jī) 更低能耗 更高質(zhì)量

本文將通過采訪形式，由下面三位安德里茨專家闡述PrimeLineTAD紙機(jī)生產(chǎn)高檔生活用紙的完整概況：

▷能概述一下安德里茨TAD紙機(jī)的基本概念以及研發(fā)時(shí)間表嗎？

Paul Richards:安德里茨直到2000年中才進(jìn)入TAD紙機(jī)的市場(chǎng)，Beloit公司倒閉后，當(dāng)其他公司尋求通過收購(gòu)獲得技術(shù)的時(shí)候，安德里茨則專注于培養(yǎng)專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，以進(jìn)一步開拓TAD市場(chǎng)、包括整個(gè)美國(guó)市場(chǎng)。隨后的兩年構(gòu)想研發(fā)出新的概念，并在2003年初安德里茨有了第一臺(tái)TAD紙機(jī)的訂單。

安德里茨PrimeLineTAD紙機(jī)配有一個(gè)2層或3層帶稀釋水控制的流漿箱，其輸送漿料到優(yōu)化的C型雙網(wǎng)成型器。該成型器在紙頁(yè)轉(zhuǎn)移到TAD干燥部前可以通過真空進(jìn)行進(jìn)一步的輔助脫水，在紙頁(yè)轉(zhuǎn)移過程中，通過速差來實(shí)現(xiàn)特定的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)，并在定型真空箱前鎖定紙頁(yè)的結(jié)構(gòu)特性，以滿足客戶的最終需求。隨后，紙頁(yè)傳遞到兩個(gè)干燥鼓上連續(xù)干燥，根據(jù)客戶的具體要求，干燥到75%至90%的干度。TAD干燥鼓具有專利設(shè)計(jì)，采用全焊接不銹鋼結(jié)構(gòu)，在整個(gè)干燥過程中支撐TAD干網(wǎng)和紙頁(yè)。整個(gè)熱風(fēng)系統(tǒng)由我們?cè)诩幽么蟮谋泵劳�事采用CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析）開發(fā)和設(shè)計(jì)的。

紙頁(yè)隨后轉(zhuǎn)移至揚(yáng)克缸，在卷紙前進(jìn)行干法起皺。紙頁(yè)通過新近研發(fā)的穩(wěn)紙器后在線性中心輔助傳動(dòng)的卷紙機(jī)進(jìn)行卷取。

眾多技術(shù)專為TAD紙機(jī)研發(fā)，包括3層流漿箱、TAD干燥鼓及熱風(fēng)系統(tǒng)、穩(wěn)紙器和中心輔助轉(zhuǎn)動(dòng)的卷紙機(jī)，并對(duì)C型成型器進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)以適應(yīng)紙頁(yè)在成型部可以通過真空來輔助脫水。

但最初采用此法時(shí)，我們通常提供一臺(tái)大直徑的TAD干燥鼓，隨著技術(shù)的發(fā)展，我們后來采用2個(gè)干燥鼓的標(biāo)準(zhǔn)配置，從而從客戶的角度出發(fā)優(yōu)化了整個(gè)能源效率。

▷客戶在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生活用紙時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)有哪些？

Joe Guadagno:坦白說，對(duì)于大多數(shù)新手來說，和傳統(tǒng)衛(wèi)生紙生產(chǎn)相比，TAD生產(chǎn)的最大挑戰(zhàn)在于其復(fù)雜程度。TAD紙機(jī)的長(zhǎng)度是標(biāo)準(zhǔn)的干法起皺紙機(jī)的兩倍以上，因此造價(jià)也更高，需要更高的操作能力，具有相關(guān)抄造經(jīng)驗(yàn)的人員也不像傳統(tǒng)干法起皺紙機(jī)那樣容易從人力資源市場(chǎng)獲得。此外，TAD技術(shù)是相對(duì)保密的，所有的生產(chǎn)商都倍加小心的保密其技術(shù)，也就是說從一個(gè)紙廠到另一個(gè)紙廠的人員流動(dòng)通常會(huì)受到合同上的限制。

TAD的第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是整體的松厚度，這是TAD的最大優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也意味著更高運(yùn)輸成本的問題，TAD的生產(chǎn)要盡量靠近消費(fèi)市場(chǎng)地，以避免因?yàn)楦咚珊穸�、低密度而引起的高運(yùn)輸成本造成整體生產(chǎn)成本的提高。對(duì)TAD生產(chǎn)商來說，另一大問題是整體能源的消耗，熱風(fēng)穿透干燥需求大量的熱能，其通常由燃?xì)馊紵�器加熱，世界許多地區(qū)由于基礎(chǔ)設(shè)施的原因難以滿足這種需求，因而需要尋求替代方案。

理論上來說，只要有一定的造紙經(jīng)驗(yàn)，任何生產(chǎn)商都可以生產(chǎn)TAD，但問題是終端產(chǎn)品是否有合適的市場(chǎng)。為具吸引力，消費(fèi)者需要愿意為“優(yōu)質(zhì)”產(chǎn)品額外付費(fèi)，許多地區(qū)，消費(fèi)者并不愿意接受這一需求，因而很難證明投資的合理性，從歷史經(jīng)驗(yàn)來看，投資回報(bào)率的計(jì)算也不具吸引力。

▷你認(rèn)為誰(shuí)會(huì)是這種技術(shù)的理想客戶？

理想的客戶需要具有一定的操作基礎(chǔ)，當(dāng)然也不一定非得是衛(wèi)生紙行業(yè)，但是這樣有利于確保擁有訓(xùn)練有素的合格人員。此工藝布置比傳統(tǒng)干法起皺的衛(wèi)生紙更長(zhǎng)，同時(shí)從碎漿到卷紙的操作人員也更多。盡管每卷紙的重量并不重，需要頻繁的換卷，這樣需要投資母卷處理設(shè)備已確保紙卷快速處理并送至后加工。

這些客戶還需要對(duì)生活用紙的后加工有良好的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)上來說，將原紙送到后加工工廠而非原廠加工并無(wú)意義。具有一定經(jīng)驗(yàn)的操作人員，特別是控制和自動(dòng)化專業(yè)以及時(shí)適當(dāng)?shù)木S護(hù)資源，如備品備件等，會(huì)確保高效運(yùn)行。

綜上所述，理想的客戶是具有此類操作經(jīng)驗(yàn)的，但還是需要一個(gè)開端，安德里茨具有TAD技術(shù)的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)，可以在這個(gè)發(fā)展過程中（當(dāng)紙機(jī)和工藝過程投入商業(yè)運(yùn)行）就技術(shù)、設(shè)備、培訓(xùn)、協(xié)助和服務(wù)等給予支持。

▷能詳細(xì)介紹一下氣罩和熱風(fēng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)以及安德里茨PrimeLine TAD概念有別于其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之處嗎？

Joseph Guadagno:TAD氣罩和熱風(fēng)系統(tǒng)是TAD干燥過程中重要的設(shè)備，所有的部件都必須經(jīng)過精心的選擇和優(yōu)化，從而確保TAD干燥系統(tǒng)的工藝參數(shù)生產(chǎn)衛(wèi)生紙和擦拭紙的范圍內(nèi)高效操作。熱風(fēng)系統(tǒng)輸送溫度和橫向壓力均勻的熱風(fēng)穿透紙頁(yè)，我們有多種方法來適當(dāng)混合熱風(fēng)，同時(shí)優(yōu)化送至TAD干燥鼓的送風(fēng)溫度和橫幅壓力，基于此目的，我們開發(fā)了特殊設(shè)計(jì)的靜態(tài)混合器、導(dǎo)向葉片、孔板篩等，并整合到風(fēng)管和TAD氣罩中。我們?cè)跓犸L(fēng)系統(tǒng)工程方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，包括現(xiàn)場(chǎng)安裝和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析優(yōu)化，使得我們能在該領(lǐng)域出類拔萃。熱風(fēng)系統(tǒng)的布置設(shè)計(jì)，不僅要考慮最小的空間，還要考慮能源效率、熱風(fēng)流動(dòng)的簡(jiǎn)單性、所有部件的可接近等，所以所有這些因素都會(huì)直接影響安裝和操作費(fèi)用。

熱風(fēng)通過變頻送風(fēng)風(fēng)機(jī)輸送，經(jīng)過保溫的大型風(fēng)管至紙頁(yè)，每個(gè)TAD送風(fēng)風(fēng)機(jī)后會(huì)安裝一個(gè)天然氣燃燒器，加熱空氣后送至紙頁(yè)以提高干燥能力，燃燒器的選擇會(huì)考慮設(shè)計(jì)的空燃比從而降低CO和NOx的排放，基于邏輯控制和檢測(cè)空燃比的PLC控制，從而最終為各種操作模式的TAD提供熱風(fēng)。在此，我想特別指出的是采用蒸汽代替燃?xì)獾目赡苄�，因�(yàn)楸姸嘀袊?guó)客戶對(duì)此非常感興趣。

△安裝在安德里茨衛(wèi)生紙?jiān)囼?yàn)機(jī)上的TAD干燥鼓©ANDRITZ

送風(fēng)管通過特制的接頭和TAD氣罩相連，這樣TAD氣罩可以移動(dòng)，從而允許在干網(wǎng)更換、斷紙或清潔及停機(jī)維護(hù)檢查時(shí)便于接近。濕端和干端的TAD氣罩由兩個(gè)獨(dú)立的、可移動(dòng)的結(jié)構(gòu)組成，其帶有孔板，確保熱風(fēng)均勻分配到TAD罩和TAD干燥鼓之間。供風(fēng)會(huì)被TAD干燥鼓內(nèi)的負(fù)壓“拖動(dòng)”穿過紙頁(yè)。

水分從紙頁(yè)內(nèi)移除，隨后部分水分通過TAD尾氣風(fēng)機(jī)排到大氣中，排到大氣中的尾氣會(huì)使用新鮮空氣來補(bǔ)充。TAD送風(fēng)風(fēng)機(jī)將TAD回風(fēng)引至預(yù)干燥供風(fēng)管內(nèi)進(jìn)行持續(xù)的干燥循環(huán)。

通過控制TAD的送風(fēng)特性，如果風(fēng)量、溫度、絕對(duì)濕度等，從而優(yōu)化了系統(tǒng)的干燥能力。通過適當(dāng)控制排風(fēng)的壓力、水分和溫度，可以優(yōu)化能源的使用同時(shí)提高TAD干網(wǎng)的使用壽命，兩者皆能顯著降低操作成本。

當(dāng)然，也可以利用各種類型的熱回收來減少總的能源消耗。我們采用了多種類型的熱回收，如果氣/氣熱回收、氣/水熱回收、透平機(jī)尾氣預(yù)加熱空氣以及其他類型的熱回收。我們的終極目標(biāo)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)衛(wèi)生紙和擦拭紙的同時(shí)也減少能源消耗。

▷能進(jìn)一步深入談?wù)劰?jié)能的問題嗎，或者提供具體的參數(shù)嗎？

Paul Richards:TAD的本質(zhì)特性是能源密集型，因?yàn)槊绹?guó)的能源相比其他地區(qū)要便宜的多，這也是為什么TAD在美國(guó)發(fā)展如此之快的原因之一。可以預(yù)見的是，如果有節(jié)能的方案，在那些能源價(jià)格較高的地區(qū)，仍然會(huì)有發(fā)展的空間。

從歷史經(jīng)驗(yàn)來看，TAD的干度通常在TAD干燥后達(dá)到約95%——這是發(fā)展UCTAD，即不起皺TAD的原因之一。揚(yáng)克缸——任何衛(wèi)生紙機(jī)的傳統(tǒng)部件，允許最終產(chǎn)品得到一定比例干法起皺的載體。現(xiàn)如今，根據(jù)所使用的技術(shù)和生產(chǎn)商的不同，TAD后的干度可以顯著降低，實(shí)際上我們及我們的客戶，以及化學(xué)品的供應(yīng)商一起在持續(xù)不斷的尋求突破此界限，以允許更高的水分進(jìn)入揚(yáng)克缸干燥。干燥平衡的此舉動(dòng)是降低干燥能耗的重要一步。

自我們第一臺(tái)TAD紙機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在，我們通過簡(jiǎn)單使用第二個(gè)干燥鼓（盡管直徑更�。┑姆桨敢呀�(jīng)將干燥能源降低了15—20%，這使得在干燥過程中可以更有針對(duì)性的控制和使用熱風(fēng)。第一個(gè)熱風(fēng)系統(tǒng)可以使用更高的溫度，因?yàn)榧堩?yè)滲透率較低，但壓降更高；第二個(gè)熱風(fēng)系統(tǒng)中，紙頁(yè)更干、開放更多，則可以使用較低的溫度和較大的風(fēng)量。以上所有都可以保護(hù)其他系統(tǒng)，如TAD干網(wǎng)，同時(shí)也使得整體的系統(tǒng)部件更小，以及系統(tǒng)尺寸的通用性。

展望未來，我們的目標(biāo)是將干燥平衡推至揚(yáng)克缸，進(jìn)揚(yáng)克缸的紙頁(yè)干度為65%，此舉需要和我們的客戶和化學(xué)品供應(yīng)商伙伴共同實(shí)現(xiàn)。經(jīng)濟(jì)上來說，如果此舉能夠?qū)崿F(xiàn)，則干燥的能源效率最終可以達(dá)到最佳的效率。一旦紙頁(yè)內(nèi)的自由水分被移除，只剩細(xì)胞間的水分，從干燥角度來說，沖擊干燥則更為有效。

另一個(gè)節(jié)能的機(jī)會(huì)來自真空技術(shù)的發(fā)展，采用透平機(jī)取代傳統(tǒng)水環(huán)式真空泵，則可以提供熱源來預(yù)加熱進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的部分空氣。

另一種可能性是，那些燃?xì)夤��?yīng)受限或基礎(chǔ)設(shè)施不完善的地區(qū)可能更受歡迎。使用蒸汽（換熱器）作為加熱源，系統(tǒng)溫度有助于考慮采用這類換熱器，特別是像在漿廠附近蒸汽能力過剩的情況下。

▷可以深入說下纖維節(jié)約的情況嗎？

Paul Richards:當(dāng)談及纖維節(jié)約，需要注意的是，無(wú)論如何噸紙重量不會(huì)變，關(guān)鍵是成品紙卷（后加工后）在給定的直徑下會(huì)更多，這是由于完成的紙頁(yè)厚度（或松厚）更高。根據(jù)客戶需求，可以生產(chǎn)出更低的定量，或在相同定量的情況下生產(chǎn)更多的紙卷。無(wú)論何種方法，在相同成品卷數(shù)量的情況下可以節(jié)省纖維，或相同的重量下具有更多的成品紙卷。如果滿足其他經(jīng)濟(jì)因素，兩種方法都可以創(chuàng)造獲得更多利潤(rùn)的機(jī)會(huì)。

▷客戶是否可以看到TAD的實(shí)際運(yùn)行，并看到自己生產(chǎn)的樣品？

Paul Richards:位于奧地利格拉茨的PrimeLineTIAC（衛(wèi)生紙機(jī)創(chuàng)新和應(yīng)用中心）的試驗(yàn)機(jī)就配有TAD模塊現(xiàn)在是讓客戶看看TAD能為他們做些什么的最佳時(shí)機(jī)。

Stefano Marenco:我們正在和客戶一起運(yùn)行此試驗(yàn)機(jī)，其中一個(gè)目的就是實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)紙卷（600mm寬度的小紙卷）給客戶后加工成成品，然后投放到市場(chǎng)進(jìn)行市場(chǎng)分析和產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)試以預(yù)測(cè)新產(chǎn)品的客戶興趣和市場(chǎng)潛力。

由于新冠病毒的受限，客戶不能到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)監(jiān)督和跟蹤，但安德里茨的IT和自動(dòng)化人員可以利用虛擬會(huì)議和輔助工具幫助我們的客戶，讓他們有更多親臨其境的體驗(yàn)。

△位于奧地利格拉茨的安德里茨衛(wèi)生紙?jiān)囼?yàn)工廠的TAD試驗(yàn)機(jī)©ANDRITZ

▷目前業(yè)績(jī)?nèi)绾危?/strong>

Stefano Marenco:客戶試驗(yàn)是高度機(jī)密的，并受到各種保密協(xié)議的保護(hù)，但可以透露的是我們正在測(cè)試一些關(guān)于TAD的新技術(shù)，且現(xiàn)階段已有可喜結(jié)果。開發(fā)出了應(yīng)用到具有獨(dú)特質(zhì)量的新產(chǎn)品的新方案，當(dāng)前試驗(yàn)計(jì)劃安排的很緊。

▷能談?wù)勅魏斡嘘P(guān)TAD正在研發(fā)的工作嗎？

Paul Richards:該技術(shù)的關(guān)鍵領(lǐng)域之一是明顯的降低干燥能源，我們重點(diǎn)關(guān)注在不增加凈能源輸入的前提下如何最好的降低總體干燥能耗。很顯然，我們的目標(biāo)是大幅削減總體凈能源，或許關(guān)鍵點(diǎn)就是提高進(jìn)入第一個(gè)干燥鼓的紙頁(yè)干度，這樣可以顯著降低干燥熱能，問題是我們需要多大投入來提高干度。

Stefano Marenco:我們還關(guān)注于技術(shù)方案的解決，在提高整體效率的同時(shí)使得TAD紙機(jī)的設(shè)計(jì)更為緊湊，從而減少?gòu)S房的占地面積和土建成本。

責(zé)任編輯：宋清