一、造纸机变频改造前景分析

　　造纸行业是我国的基础工业之一，国内纸浆造纸企业数量大、分布广，在整个国民经济中占有重要的地位。是中国的四大发明之一，造纸机械是包括原料准备、制浆、造纸、制成卷筒或平张成品，以及加工纸张和纸板的机械。

　　据统计，我国拥有的3780多万t生产能力中，单机生产能力在5万t以上以及纸板机生产能力在10万t以上的不足三分之一，尚有三分之二以上的生产能力需要投入巨资改造，其中至少三分之一的纸机需要部分或全部更换原来的传动部分(包括机械齿轮箱和电机传动)，以提高车速和降低能耗。

　　根据装机功率的概算，可以预计：在今后的5年间大约有30万kw装机功率需要投入改造。按改造系统1kw/1500元计算，将会有4.5亿元左右的变频器市场，由于涉及国内本地化改造项目，将会有相当数量的国产变频器被采用，因此国产变频器市场潜力巨大，应该引起足够重视。

　　我国造纸机分部传动设备以前采用SCR直流调速方式，由于存在滑环和炭刷造成可靠性和精度不高，从而导致纸机性能落后，最高车速只有400m/min左右，很难同国外的1000m/min的高速纸机相比。

　　交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性，2️而被公认为是一种最有前途的交流调速方式。它不但具有直流电机优良的调速性能，同时具有交流电机的简单性、可靠性，因而逐渐被广泛应用。

　　二、变频器在造纸行业的节能应用

　　造纸机的辅助设施包括以下几个系统：供浆系统、白水系统、真空系统、压缩空气系统、化学品制备及传送系统、供水系统、蒸汽系统等。为了使造纸机能够连续均衡地运转，它的辅助设施能力，一般应超过造纸机的最大生产能力的15%~30%。

　　1. 供浆系统的变频器应用

　　供浆系统必须满足下列几个条件：

　　(1) 向造纸机输送的浆料要稳定，误差不能超过±5%;

　　(2) 浆料的配比和浓度要稳定均匀;

　　(3) 贮备一定的浆料量，使供浆能力可以调节，以适应造纸机车速和品种的改变;

　　(4) 对浆料进行净化精选;

　　(5) 处理造纸机各部分损纸。

　　通常情况下，供浆系统由供浆管路的浆泵、冲浆泵和净化设施的压力筛、除渣器组成，要达成以上五点目的，最主要就是要对浆泵和冲浆泵从全速运行改造为速度可调节的变频运行，最终满足供浆自动化。

　　2. 压缩空气系统的变频器应用

　　压缩空气常用于造纸机网部与压榨部的气动加压升降装置、网毯的校正装置、气垫式流浆箱、引纸设备、涂布气刀以及各种气动仪表和调节装置等处。压缩空气系统中，主要设备有空气压缩机、储气罐、减压阀、空气过滤器、汽水分离器及安全阀等，造纸机上通常压力需要为5~6BAR左右。在大多数纸厂中，都通过2台以上的空压机并列运行，然后通过储气罐来保持压力恒定。

　　由于压缩机功率较大且控制压力一般都通过加载或卸载来调节，电动机始终处于全速运行状态。实践表明该控制方式耗能巨大，浪费严重。所以目前都已趋向于采用由一台变频器控制、多台直接工频运行的方式来控制压缩机组，并组成压力闭环系统系统。

　　3. 化学品制备及传送系统的变频器应用

　　由于在脱墨、制浆、涂布、施胶等部位要用到大量的化学品，其使用的量与纸机多传动的速度成正比，所以在化学品的传送系统(如泵)必须采用无级交流调速系统，其首选为变频器。主要是基于该化学品泵的功率较小，一般都在0.4kW~5.5kW之间，而这一功率段的变频器的性能价格比已经属于最优，多年前还在广泛使用的电磁调速和无级调速齿轮泵都已经面临淘汰。根据最新市场统计，中等品牌的最低功率变频器已经跌至千元/kW以下。

　　在化学品制备中要用到大量的研磨设备，如球磨、胶体磨、砂磨、高切变分散搅拌器等，他们最大的特点就是高功率、高耗能、使用环境恶劣。目前已经有厂家在研磨设备上采用变频器取得了良好的效果。

　　4、烘干部通风系统的变频器应用

　　在烘干部，纸页中蒸发出来的所有水汽被空气吸收后，必须通过强制通风不断地从造纸车间排除。烘干部通风良好与否，直接影响到纸页中水分的蒸发速度和整个烘干过程的经济性;通风良好，可降低空气中的蒸汽饱和度，从而减低烘缸蒸汽的消耗量，提高烘干速度。 排除烘干部蒸发水量所必需的空气量，与进入以及排出的空气温度和湿度有关，也与采用的通风系统、气候条件和季节有关。通常，在现代纸机中采用强制的空气循环以求高效，用进气鼓风机将加热到80度左右的干燥空气送进烘干部下层，使在烘缸之间吸附热汽形成向上的气流，然后通过排气抽风机将汇集在气罩中的湿热空气抽出室外(最后回收余热)。在高速纸机中，由于烘缸数量的增多，通常都分成几段的鼓风机和排风机组。采用变频器之后，可以根据通风空气量的专家计算公式，随时调节进气量(鼓风机的转速)和排气量(排风机的转速)，而无须采用传统的风门控制，进一步降低能耗，降低风机的噪音，提高机械寿命。

　　5. 水系统的变频器应用

　　纸机是个耗水大户，包括白水系统、污水系统、密封水系统、喷淋系统、清水系统等，通常情况下都需要用到管网恒压力供水，但传统的控压都是通过旁路和调节阀来进行，很少用到变频器。但是由于中国国内水资源的普遍缺乏，而变频器的应用将可以节水10%和节能30%，必然会降低纸厂的日常运行成本。

　　三、变频改造后的造纸优势：

　　(1)变频调速改造后，电机软启动方式启动，减少对电网和设备的冲击，保护的设备和电网;

　　(2)变频器的过压、过流、欠压、过热等多种保护是电机和设备故障率低，维护成本降低;

　　(3)变频调速系统电机调速精度高，速度平滑稳定，大大提高的产品的质量;

　　(4)变频调速可以随意调整磨浆泵的速度，大大改善了制浆的均匀度，从而提高制浆环节的质量和效率;

　　(5)通过变频系统来自动控制纸浆的流量和烘干系统的压力，从而提高了产品的质量;

　　(6)变频器可以直接实现多台电机同步微调，频率精度可达0.01HZ，精度高，更适应主从机的同步比例调整，使用方便，并且新科瑞变频器的特殊的同步按比例微调功能，更方便适应造纸设备的特殊工艺要求，无论主机速度是多少，从机始终是按照设备要求的最合适的速度来于主机匹配。达到产品质量最优;

　　(7)可以通过变频器的模拟信号输出到系统控制器和流量控制器信号、烘干系统的气压信号一起输入到控制系统，根据主机的速度来自动调节制浆的流量和烘干系统的烘干压力。从而减少的操作环节，并且操作简单方便，实用性强;

　　(8)新科瑞变频器输入电压范围宽，波动范围可以达到±20%，更适应于远离电网、电压波动范围大的场合使用;

　　(9)新科瑞变频器运行转速稳态精度高，速度波动范围小，比工频状态下电机速度波动范围大更有利于保证产品的质量。