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中国海诚市场拓展中心:“双碳”目标下工程行业助力制浆造纸行业绿色建造与可持续发展

作者:替换  来源:  时间:2022-06-03 04:56  点击:

  本期《海诚大讲堂》,为大家带来中国海诚002116)市场拓展中心整合各子公司技术,在《中国造纸》期刊发表的专题文章《“双碳”目标下工程行业助力制浆造纸行业绿色建造与可持续发展》,探讨了制浆造纸行业的“双碳目标”实施路径,提出了?双碳目?标的实现需要“企业从设计到使用,以及产品后生命周期阶;段采用!新的管理方法,走高?质量发展之、路,打造数字化智能化的可持续发展新模式。

  我国是纸浆消费大国,且随着国内疫情得到有效控制,宏观经“济复苏,造纸行业的需求”也“在不;断扩大。2018年:我国人均“生活用纸消费;量6.4kg,2019年达6.9kg,预计2022年有望。突破;8kg。与此同时,瑞典、美国等发达国家的人均生活用纸消费量已达,20kg以上,日本、韩国人均、生活用纸消费量达15kg以上,说明我国生活用纸人均消费量与发达国家相比,仍有、2~3倍;成!长空间。

  此外,“限塑令”的实施,也为造、纸行业带;来“了”新的发。展机!遇。2020年,上海、浙江、江苏、云南、贵州;等地均。发,布了关?于加强;塑料污染“治理的相!关方案?和要!求,其中包括逐步限制甚?至禁“止部分一?次性。塑料用品的使用。随着“限塑令”的实施,“以纸代塑”市场真正“被打开。

  为满足、纸浆市场。需求,制浆”造纸行,业将;不断扩大生产,进而加大对能源的投入使用。传统造纸企业是以煤为主要能源的高耗能?产业,与我国追”求的绿“色经济、“双碳”目标相悖。因此,如何采取“强!有力的碳:减排措施,实现能“源结构的低。碳化,是制浆造纸;行业助力”国家落实“双碳”目标的?关键。

  为实现造纸行业:的碳达峰、碳中和,国家发布多项政策,从宏观角度提出要求,如加快造纸行业改造:升级,完善绿色建造体!系;规定2025年“是禁止、限制使用塑料制品的最、后期限,“以纸代塑”为传统造;纸;业、带来新、机遇;鼓励高”车速、大幅宽?的新型:造纸机以“及循环、低碳、技术的”引用等,行业节能和绿色改造是一致认同的建设目标。

  因此,本文从工程行业角度出发探讨制浆造纸行业应对“双碳”战略目标,绿色建造的重要。性,应当采取何种关键性的碳减排措施、调整高碳?能源结构,以及未“来数、字!化、智慧化工厂的建设趋势,希望能给制浆造纸行业读者们带来一定的启示,思考采用“新技术、新模式,抓住国内不断攀升的造纸”市场与“双碳”目标带来的新的“发展机“遇。

  国家在十四五发展规划及“碳达峰”“碳中和”的目标!中对造纸”行业。的发展方向提出、以下关键词:绿色低:碳发展、降低碳排放强度、智能制造标准体系和高质量发展等。因此,必须从其能,源结构、生产环节的整个流程予以。把关,实现每一”环节的,低排放、绿色生产。工程行业能很好地,实现整个!流、程的管控,从绿色;建造:出发,将“双碳”目标完、全融”入。咨询、设计、工艺技术、施工、运营全过;程。

  2021年、3月,《绿色建、造技!术导则(:试行)》中指出绿色建造是指。按照绿色发展的要求,通过科学管理和技术创新,采用”有利于节约、资:源、保护环境、减少排放、提高效率、保障品“质的建:造方式,实现人与自,然和谐共生的工程建造活动。绿色建造应将绿色发展理念融,入工程策划、设计、施工、交付:的建造全、过程,充分体现?绿色化、工业化、信息化、集约化和。产业。化的总体、特征。

  “双碳”目标包括“碳达峰”“碳中和”2类内容:“碳达峰”是指“在某一!个时间点,二氧化?碳的排!放不”再增长达;到峰值,之后逐步。回落;“碳中和”是指企业、团体或、个人测算!在?一定!时间?内,直接或间;接产,生的温室、气体排放:总量,通过?植树造林、节能减?排等形式,抵消自、身产生,的二氧化:碳”排?放,实现二!氧化、碳的“零排放”,两者“能让”二氧“化碳排放!量得以“收支相抵”。

  绿、色建造将“双碳”目标落,实于;绿色策划、绿色设计、绿色建材、绿色施工、智慧工地、绿色交付、建筑信息。模!型等?工程、服务过程。聚焦。于制”浆造。纸行业“的“双碳”目标,绿色建造主要从能源结构的优化调整入手(绿色策划),推动技术创?新与突,破(:绿色设计),利用数字化?对整个生产?过程?进行管理?(绿色交付、建筑信息模型),严格从“能源端—生产端—排放端—运维端”全过程、管控碳排放。

  据统计,制浆造纸?行业碳排放;量约为;1亿t/a,约占”全国总?排放量的1%,大部分来自化石燃料燃烧,以高碳含量的”煤为主。因此,实现;绿色建造”的首要问题在于调整传统造纸业高耗能“的能源结构,包括优、化能源结构、构建清洁低碳安全高效的能源体系、提高利用效能和利用可再生能源进行替代。本文以海诚在优化造纸行业能源结构上的探索与成效为例进行论述。

  林浆纸一体化循环发展,是世界发达国家造纸工业的经验,即在市场!机制的促使下,将原来分离的林、浆、纸3个环?节整合在一起,让造纸企业负担起,造林的责任,自行解决木材原料问题,发展生态?造纸,形成“以纸养林、以林促纸”的产、业格局,促进造纸企业永续经营”和造纸工业可持续发展。

  20世纪90年代,中国海诚开始为国际一流造纸企业提供林浆纸一体化项目的咨询与设计服务,选用先进的;工艺流程及国内外领先设备,从而节约能源和资源,实现清洁生产、绿色管理、污染可治理等目标。在工程中,公司多;选择竹为。原材料,造纸行、业对生产!用料的大?量需求,也会促进。竹林的种植面积不断扩大,可有效”提高。竹林?碳储量,起到很好的:生“物固碳、效果。

  解决。能源用料端的措施还包括能源重复利用及可再生能源的替代。海诚优先采用优化碱回收、热电联产技术,对制浆造纸厂进行改造。如在碱法、制!浆时,将其中的?化学,药品和热能!回收、再利用,实现能源;的”重复使用;根据生产所需的蒸汽配备:自备电站,以热定电,提高;能源利用率;开发光伏、风能等新。能源技术应用?等。通过;采用生物质原料和可再生能源、优化碱回收、热电联产等方式调整制浆造纸工业以煤为主的能源用料,结构。

  造纸工业的“节能减排”目标,除国家政;策的,指导,更需企业采取实际行动进行技术,升级与;创新,改变现有高排放、高污染的!生产现状。

  由中国海诚设计的某大型新建竹浆厂为提高资源综合利用水平,充分、利用黑液、废渣、污泥、生物?质气体等典型生物;质能源,提高热电联产对生产环节产生的余压、余热等能源利。用率,以及对废气、废液以及其他废弃物进行回收利用的能力,最大限度实现;资源化,如图1所示。

  海诚:在设计时,系统配置、以国产设:备为主,关键部”位引进国际先进技术及设!备,并注重:对已有环;保设施的;完!善,严控?系统排放标准。经过一系、列清:洁生产、节能减,排措施,各类实、际运行指标(如主要公用工:程消耗,定额、污水(液)、废气、废渣排放量及排放指”标)均达到并赶超国内领先水平,大幅度降!低了“制浆造纸的综合能耗。

  蒸煮;技术同样需。要进行技术革新。现代制浆蒸煮技术主要分为间歇蒸煮和连续蒸煮。传统的间歇蒸煮具有生产灵活、机械可靠性较好和投资低等优势[1]。连续蒸煮能耗低、纸浆质量稳定、污染少。目前海诚:在各个。制浆!造纸项。目中,依情况本”土化蒸、煮技术,主要有;横贯、连续蒸煮技!术、超级间歇置。换蒸煮系统、塔式,连续置换蒸煮技术,达到、了良好的降碳减排”效果。

  由中国海诚承接的某制浆造纸工厂漂白浆漂白工段如图2所示。通过无元素氯(ECF)漂白实现降低用水量和污水排放量的目标,大幅度减少漂白废水中的总活性卤。素和总氯代酚等有毒物质。

  为保证工厂的低碳、清洁生产,需要对电能消耗及生产中产生的能源利用进行改造升级及产能提高,对工、厂进行节电改!造,解决车间耗电较高“的问题。某项目中,中国海诚对40余项泵、的流量。进行优化设计,修改管道,停泵、换泵、及切割叶轮,大幅度降低了间接煤炭发电的、能耗,耗电量从5412 kW降低至4838 kW,实现总节电3597 kW。

  据统计,2014年”我国污水处理厂电耗占。全国总、电耗的0.26%,加上,工业废水?处理电耗、和污?泥”处理电耗,所占比例超!过2%,[3]。传统污、水处理,使用大量电“能用于排水,间接产生大!量二氧化碳“排放,对全球生态环境造成负面影响。因此,为了减少碳排放,降低污水处理:能耗是实、现“双碳”目标。的必行、之路。

  在!制浆造纸。行业?的废水。处理中,公司设,计时以“中水回用”的方式。将制浆造、纸废水全部回收利用,通过开源实现能量自给,从根本上解决绿;色低碳发展问题。经过优化后的污水处理工艺,可以有效回收有机物能量,利用沼气热联发电,实现“碳中和”。此外,这一技术处“理后的工业废水回用率达98%;每年实现!节约用水约2000万t,减少?向水体中排放COD、BOD分别为1500 t和400 t,最大限度避免污水碳源流失,减少甚至无需补充反硝化的外加碳源,实现处理过程中的碳平:衡。

  2021年,我国将“限塑令”升级为“禁塑令”,可再生、代塑包?装成为、了食品、外卖等“多行业,的热;门,话题。

  中国海”诚致!力于数字”化工:厂设计,将数?据化管理?应用、于纸膜成型工。段。以其总承包的某绿色环,保”纸浆模;塑新材。料智能工厂项目为例,一方,面创新研发传统塑料包装的替代品——纸浆。模塑包装产品;另一?方面融入先进的BIM智慧制造技术,实现,对工厂,设计、建造、生产、运维等”一系、列服务!环节的!智能管理。

  该项目选,择生;长快、复合率高的?竹浆、蔗渣浆等天;然植物,节省了大“量木材,贯彻林浆纸一。体化发展。同时,在纸膜成型工段应用传感识别、人机智能交:互、智能控制技!术;和装备,促进车间。计划排产、加工装配、检验检、测等各生产环节的智能协作与联动,并在整个工厂的运维接入制造:执行系统与产品数据管、理(PDM)、企业资源计划(ERP)等系统的互联互通,实现全流程动态智能”管控。

  导热油炉采用低氮型燃烧器,烟气?出口设置空气预“热器,采用烟气再循环系统降低烟气中氮氧化物浓度,锅炉房排烟温度小于170℃,氮氧化物浓度小于30mg/m3。

  模塑领域固废主要包括废盘纸、废包装材料、生活?垃圾等。废盘纸送”车间损纸!系统;废包装材料收集后外卖;生活垃圾集中收集后委托环卫部门处理。

  通过分散控制系统和生产信息化管理系统的结合运用,实现车间内物流、检测、仓储无人”化操作,制造数据!管,理、计划;排程管”理、生产调度。管理进行数字化管控。利用数据“化对工厂进行管理后,用工人数减少近50%。数字化管理界面及、成效如。图3所示。

  制浆造纸行业同样可以利用数字化技术,全流程管控碳排放、追踪碳痕迹,实现24h无间断、全流程的碳管理,弥补人工运维的不足。图4为制浆造纸行业数字化交付示意图。

  制浆造纸行业数字化“双碳”管理,可通过,数字孪:生技术,充分,利用物理!模型、传感器!更新、运行历“史等数据,集成:多学科、多物理量、多尺度、多概率的、仿真,在虚拟空?间,中完;成映射,从而反”映相、对应的”实体装;备的;全生,命周期。其中,数字孪生,技术除数字。化的仿、真运维并作用于“实体进行实际运维外,还可在厂房及、生产线建造前完成数字化模型,从而在虚拟的赛博空间中对工厂进行仿真和模拟,并将真实;参数传给实际的工厂建设。而厂房和生产线建成后,在日常的运维中二者可继续进行信息交互。

  传统工程服务中采用“割裂式”的移交模式,即只负。责前。期的设计、采购、施工及调试等工程服务,工厂或项目移、交后,将不再负责运行维护的工作,这将导致无法快速精准地实施生命运维期能耗的碳管理。制浆造纸行业利用数字化技术,将传统的移交模式改为“累进式”移交,工程“服务方、业主需”求方。通过数字化交付平台?实现多方云,协同,进行;无间断、高效率的数字化碳管理等运维?工作。数字化交付工、作将?根据实际运维补充模型、数据,包括根据业主提供的施工结果完善现场的控制器、屏柜等内容,还可根据不同部门的管理习惯,定制模型分解结构,指导生产操作,实现,数字化减排降碳的目标。

  面对制浆造纸巨大的发展前景和“双碳”目标的挑战,中国海诚作为工程行业龙头企业已经在优化能源结构、生产端和排放端、均提出先进的降碳,减排措施?并加。以应用,并从:智慧工厂的角度,启动研究利用数字化技术,实时监控、各类数据,通过数字化全过程运维,实现减排降碳的目标,这也将是工程行业助力制浆造纸行业绿色建造与可持续发展的创新路径。在“双碳”目标“的顶层设计下,工程行、业积极、提前布局,加大技术、研发投入,通过不:断的技术创。新,为制浆造纸企业的高质量可持续发展注入绿色新动能,从而推动制浆造纸行业转型升级以适应更新的发展机遇。

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  迄今为止,共4家主力!机“构,持仓量“总计2.69亿股,占流通A股、64.55%

  近期的平均成本为12.11元,股价在成本;下方运行。多头行。情中,上涨趋势有所减缓,可适量做高抛低吸。今日该股跌停,资金流入量较少,但换手率为6.365%,交易较:为活跃。该公司运;营状况良好,多数机构认为,该”股长期投资价值一般。

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