安德里茨-华泰BCTMP化机浆生产线升级改造为P⁃RC APMP工艺的工程实践

文章作者：孙玉1，刘燕韶2，王玉才1，程良玉1，梁伟1，马小清2，燕德卫2

（1.安德里茨（中国） 有限公司，佛山528000；2.山东华泰纸业股份有限公司，日照276599）

随着“限制固废进口”政策的推动和执行，纤维供应短缺问题愈发凸显。华泰纸业以夯实浆纸产业发展基础为目标，全面实施原料和产品结构调整，同步推进优质产能提升措施，从而精准应对原料供应挑战。2022年起，华泰纸业携手安德里茨实施“林浆纸一体化年产30万吨化机浆生产线技改项目”，将原有化机浆线年产能从10万吨提升至30万吨，不仅提高了生产效率，更实现了节能降耗增效与提升产品质量的双重目标。

华泰纸业原有的传统BCTMP生产线主要流程为：使用亚硫酸盐或双氧水/碱/螯合剂对木片进行预浸，预浸后的木片送入带压高浓磨浆段磨浆；磨后浆料经消潜、筛选、净化浓缩后，进入漂白段漂白；压力筛渣浆经再磨、再筛选后汇入良浆。相较于传统工艺，P‑RC APMP工艺［1］采用碱性过氧化氢为漂剂，将漂白段前移至高浓磨浆工段之后，漂后纸浆随即进入低浓磨浆（LC）工段。由于漂白反应后浆料的游离度会下降，将漂白工段前移可有效降低后续磨浆工段的磨浆负荷；同时，漂白对纤维的软化作用有助于提升后段筛选工段的效率。而中浓-高浓（MC‑HC）漂白模式的应用，可最大程度减少化学药品的消耗。此外，P‑RC APMP工艺流程中引入的MSD木片挤压撕裂机，使木片从预浸段即进入了节能高效的磨浆漂白流程，提升了化学处理、机械处理和磨浆的有效性，实现了高效、均匀磨浆，进而显著改善化机浆的成浆质量。本文对该工程实践进行详细阐述，以期为同行业相关项目建设提供参考。

△图1 升级后P⁃RC APMP工艺流程图

图1为升级后P‑RC APMP 工艺的流程图。为实现改造后生产线年产能达到30万吨的目标［2］，磨浆工段据此设定产能指标：高浓磨浆工段需要达到1,300t/d（风干），低浓磨浆工段及后续工段需达到1,000t/d（风干）。基于此，流程设计中采用了一台CD82和一台RGP268高浓磨浆机并联的配置形式，两台设备均为利旧设备；同时，配套增设安德里茨MSD600木片挤压撕裂机，用于强化预浸软化效果，还同步增设安德里茨的侧喂料螺旋，分别对两台高浓磨浆机实施强制喂料。在低浓磨浆工段增设4台安德里茨TF52磨浆机，磨浆机两两串联形成两组机组后再并联，有效实现“一段高浓磨+两段低浓磨”的组合磨浆工艺，在确保成浆质量达标的前提下，显著降低了磨浆能耗。漂白工段采用两段MC‑HC漂白系统，相较于传统一段或者两段高浓漂白工艺，该模式在达到相同成浆白度时的化学药品用量显著降低［3］。

以传统一段高浓漂白工艺为参照：高浓磨后浆的ISO白度由42%漂白至72%时，吨浆双氧水消耗量为75kg，同时消耗65kg氢氧化钠和45kg硅酸钠。采用MCHC漂白后，在初始白度及成浆白度相同的前提下，吨浆双氧水总消耗量为65-70kg（一段25kg、二段40-45kg），配氢氧化钠用量为一段25kg、二段40kg，稳定剂硅酸钠用量与传统工艺基本持平。此外，对筛选和渣浆处理系统进行了升级改造，采用“一段主筛+一段渣浆磨+一段渣筛”的组合方式。渣筛产出的浆渣经除渣器系统处理后返回至未磨渣浆池，该除渣器系统可以有效去除浆料中的杂质，实现浆渣的净化处理。在上述工艺流程及设备的升级改造基础上，同时完成了对高浓磨浆机控制系统的全面改造［4］。利旧的CD82和RGP268磨浆机在改造前使用的是RMS控制系统，自磨浆机2005年投产后，该版本控制系统的备件已经停产，给设备维护和生产作业均带来诸多困难。

在项目升级改造中，采用安德里茨新开发的AHC（ANDRITZ Hydraulic Commander）液压控制系统对原有控制系统进行了全面替换。替换后，取消磨浆机平磨区、锥磨区的间隙传感器，改用加速度传感器，实现单台AHC系统对2台高浓磨浆机的同步控制。升级后，客户在每次更换磨盘时，无需对间隙传感器进行更换，直接经济效益显著。下方图2展示的是改造后传感器在磨浆机上安装位置及AHC控制系统的网络控制图。改造后，磨机锥区的工作原理为，液压油站为液压阀组提供满足流量和压力要求的液压动力源，通过液压阀组上的伺服阀控制液压缸动作，进而驱动磨盘。AHC系统搭载高速运算卡，可实现高速动态响应，15ms的扫描周期保障了高精准的操作控制。旁通阀通道与伺服阀通道并行安装，当旁通阀开启时，压力油接到液压缸进油端，液压缸回油端则连通泄压回路至液压油站。旁通阀具备失电打开特性，可确保在线路断线、液压动力源关闭、磨盘保护报警触发等情况下，实现磨盘的快速打开；旁通阀打开时，锥区将回退至最大位置。平区控制采用蜗轮电机装置驱动，通过DCS设定位置值；平区位置传感器安装在平区主传动轴末端的支架上，当锥区间隙<4mm时，平区静盘将按照锥区设定参数同步移动。

（a）安装位置

（b）AHC控制系统的网络控制图

△图2 传感器在磨浆机上的安装位置及AHC控制系统的网络控制图

开展改造方案设计时，考虑了两种原料配比结构，即100%广西桉木片，或者70%杨木木片+30%桉木木片。生产线调试过程中，原料采用70%杨木木片+30%桉木木片，并验证了两种生产运行方式：（1）使用单台CD82持续生产并达产；（2）CD82和RGP268同步生产，其中RGP268产量高于300t/d，且连续运行。在两种运行模式下，成浆游离度（CSF，加拿大标准游离度）均可达到380-430mL。白度方面，经MC‑HC漂白处理后，成浆最高ISO白度可达78%，生产过程中以对应纸机对该两项指标的要求为准。本改造线的部分设计参数及实际运行数据见表1。

△表1 设计参数及实际运行数据。注：表中产量单位t/d均指风干吨；在同时使用CD82和RGP268生产时，其中RGP268产量为370t/d。

尤为值得一提的是，本改造线的成浆纤维束含量均控制在0.018%以下，可以有效保障高速文化纸机的平稳运行。近年来，化机浆的使用领域得到持续开发和拓展，其应用场景从传统新闻纸生产，逐步拓展至包装纸、纸板及文化纸等产品的配抄环节。此类新产品配抄对化机浆的游离度要求更高，相较于新闻纸生产所用化机浆80-100mL的游离度，新产品配抄所需化机浆的游离度达400-450mL。通常情况下，提高成浆游离度会导致浆中纤维束含量同步提高，这是化机浆生产中的行业共性瓶颈问题。

本次技术改造成功突破此瓶颈，实现了高游离度成浆条件下降低纤维束含量的目标。相同产量（1,000t/d）且最终成浆游离度为约400mL的条件下，两种磨浆模式的磨浆能耗对比见表2。由生产数据可知，两台高浓磨浆机并联生产1,000t/d（CD82：630t/d；RGP268：370t/d）与单台CD82生产1,000t/d的吨浆能耗相近，甚至每吨纸浆的能耗还低约50kW∙h。可能的解释是，相同产量由两台高浓磨浆机并联承担时，每台高浓磨浆机可实现更优的磨浆效果，这一点从生产数据中可以得到印证：单台CD82的高浓磨后浆纤维束含量为11%-14%，而CD82与RGP268并联时的该指标为10%-12%，且二者的游离度基本一致。因此高浓磨后浆的品质更好，可以有效降低后续低浓磨浆的能耗需求。

△表2 相同产量下两种磨浆模式的能耗对比（优化前的开机数据）。 注：表中数据均为在1,000t/d的相同产量下获得，成浆游离度均为400mL；模式1为采用单台CD82，模式2为CD82与RGP268并联使用（CD82产量为630t/d，RGP268产量为370t/d）。

制浆系统各工段的浆料游离度变化情况见图3。高浓磨浆机喷放管出口的浆料游离度约为750mL，经MC‑HC漂白处理后，浆料的游离度降低约60-80mL；主低浓磨浆机出口的浆料游离度约为500mL。渣浆磨磨浆前后浆料游离度降幅约为110mL，对应渣浆磨的磨浆能耗为115kW∙h/t，即约1kW∙h/t的能耗可以使浆料游离度降低1mL，这与其他生产线采集的TwinFlow低浓磨浆机工艺生产数据相吻合。

△图3 各工段的浆料游离度（2023年11月）

各工段取样检测的浆料纤维束含量变化情况见图4。结果表明，本技改方案在成浆的纤维束含量控制方面有极其显著的优势。值得注意的是，高浓磨浆机喷放管浆料初始纤维束含量为17.96%，经工艺优化后，该位置的浆料纤维束含量可控制在较低范围（≈10%）；即使在初始17.96%的基础上，低浓磨浆机进口浆料的纤维束已降至12.77%，降幅超过5%，由此可见，MC‑HC漂白工段可有效降低浆料中的纤维束含量。安德里茨MSD撕裂机对木片的撕裂效果优异（见图5），能使得木片在预浸阶段与碱液充分润胀、软化，进而有利于磨浆过程的纤维解离，并降低磨浆电耗。目前，生产车间正在开展高浓磨片的优化试验，试用安德里茨高浓磨片的新型专利产品——锯齿磨片LE‑Gator，旨在进一步降低高浓磨浆机出浆的纤维束含量；高浓磨浆机出浆的纤维束含量改善，将会对后续漂白工段的漂白均一性产生积极影响。

△图4 各工段的纤维束含量（2023年8月31日）

将传统BCTMP制浆生产线升级改造为P‑RC APMP生产线后，不仅实现了工艺升级，年产量也由10万吨提升至30万吨。该生产线新增预浸段（配置单台MSD600及预浸器），将原单段漂白工艺调整为MC‑HC两段漂模式，并结合产量提升需求配套增设了筛选、低浓磨浆设备。改造后的成浆质量可稳定满足高端文化纸机的生产需求，尤其在纤维束含量控制方面表现优异，成浆纤维束含量低至0.018%。该项改造工作为传统BCTMP制浆工艺向高效P‑RC APMP制浆工艺升级提供了有力的实践依据和工程示范案例。

文章发表期刊：《造纸与纤维材料》2026年3月刊

参考文献：

[1] BRAEUER P, KRISHNAA V. Operating experience witha zero‑effluent BCTMP mill at ITC Bhadrachalam[C]//Proceedings of the 2022 international mechanical pulping conference. Vancouver, Canada: University of British Columbia,2022: 34-40.

[2] 李玉峰，赵琬青，邵珠峰. 新发展格局下，科技创新赋能产业链: 专访安德里茨-华泰东营基地年产30万吨化机浆改造项目主要负责人和参与者[J]. 中华纸业,2024, 45(8): 46-50.

[3] XU E C, SABOURIN M J. Evaluation of APMP and BCTMP for market pulps from South American eucalyptus [J]. Tappi journal, 1999, 82(12): 75-82.

[4] 张明, 巨云利. 高浓磨浆机控制系统的升级应用[J]. 中华纸业, 2025, 46(6): 92-94

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