能量平衡——芬兰纸浆厂的热能回收
在造纸行业，回收余热可以带来可观的成本节约——总部位于芬兰的UPM-Kymmene集团对此深有体会。
日期 2026-04-13 作者热能回收助力造纸业
造纸业需要消耗大量能源来维持生产过程中所需的加热和冷却工序。总部位于芬兰的UPM-Kymmene作为欧洲最大的林业集团及全球最大的造纸企业之一，已对加热与冷却工序之间的平衡进行了精细调整，从而产生了剩余能源。
如果造纸厂与纸浆厂形成一个整体，那么利用温水进行热能回收将最具效益——正如在考卡斯（Kaukas）的情况那样，纸浆厂的热能回收为造纸厂节省了蒸汽。
工艺集成是纸浆厂工艺中冷却温水流的关键，无需冷凝塔，从而实现节能并改善能源经济性。
考卡斯浆厂是UPM-Kymmene位于考卡斯（靠近芬兰拉彭兰塔市，毗邻俄罗斯边境）的工厂群（包括两家造纸厂和一家浆厂）的一部分。考卡斯工厂群年产59万吨轻量涂布纸和72万吨漂白硫酸盐浆。
能源自给自足
过去10年来，UPM-Kymmene一直致力于实现能源自给自足。90年代末，考卡斯浆厂实施了一项大规模扩建和现代化改造计划，此后便被视为实现了能源自给自足——这一目标是通过回收冷却过程中的余热并在厂内其他地方重复利用而实现的。考卡斯浆厂运营经理阿斯科·帕基（Asko Paakki）估计，该厂回收的能源中有10%至20%被用于厂区内的其他地方。“多余的能源通常以工艺蒸汽的形式出售给造纸厂，尤其是锯木厂，”他说。
“能源回收需要周密的规划和整体性的方法”
此类回收工作需要周密的规划，并需对整个工厂的冷却需求和回收可能性采取全面考量。
这是一种平衡的艺术。所谓二次热量——即从一次热源传递到工艺流中的热量——通过一套换热器系统从冷却水和冷凝水中回收，并在工厂内循环利用。超过100台换热器将二次热量从不需要的地方输送到需要的地方，从而在造纸厂内实现了能量平衡，每年为Kaukas节省数百万欧元的能源成本。
行业趋势
UPM-Kymmene公司Kaukas浆厂能源经济经理佩卡·斯文胡夫（Pekka Svinhufvud）解释道，造纸行业的趋势是开发实现“零排放”的工艺，以减少废水排放量并提高工艺效率。这意味着废水温度会升高，从而需要额外的冷却措施。
斯文胡夫德表示，工艺集成的节能潜力因工厂而异。“这取决于工艺设计、工厂布局以及工厂的能源和水资源平衡。”帕基解释道，工艺废水在进入生物废水处理厂之前，必须从70至80摄氏度（158至178华氏度）冷却至40摄氏度（104华氏度）以下，因为微生物无法在更高温度下存活。在考卡斯，该热量通过热交换器利用自然水进行回收——这是一种替代方案，不同于许多纸浆和造纸厂使用的冷却塔，后者只是将热量直接排放到大气中。
在制浆厂中，蒸发装置的冷却水、漂白装置的滤液、冷却装置的热水以及烟气洗涤塔的温水具有最大的热回收潜力。
“在我们开始合作之初，曾对几台阿法拉伐换热器进行了测试和试运行。经过两年的运行，效果令人满意，于是我们陆续采购了更多设备。我们一直在寻找回收热能的机会。目前，我们仍在调整生产工艺，并正在研究滤液交换环节之间的热能回收。”——考卡斯纸浆厂运营经理阿斯科·帕基
热交换器是热回收的核心
芬兰UPM-Kymmene Kaukas造纸厂安装了一套全新的余热回收系统，该系统采用了经过重新设计的WideGap板式换热器以实现更高温度，主要由阿法拉伐作为主要供应商负责实施，旨在回收二次热能。此外，阿法拉伐还对13台螺旋式换热器进行了重新设计，以提升其效率。
关于 WideGap
阿法拉伐专门为造纸和制糖行业开发了WideGap板式换热器，用于冷却含有纤维及其他成分的废液。凭借板片间宽大的间隙、独特的板片排列方式以及光滑的通道设计，纤维和颗粒能够顺畅流动，从而最大限度地减少堵塞，并最大限度地提高设备运行时间。
得益于其逆流设计，WideGap 板式换热器能够将冷流加热至与进入的热流温度非常接近的水平，从而最大限度地提高能量回收效率。此前被视为废热的热源，如今可被阿法拉伐 WideGap 板式换热器所利用。因此，不仅可以减少生活蒸汽的消耗，还能将多余的蒸汽用于发电。
节能
通过回收余热，每年节省数百万欧元。
技术变革
由于其优异的热回收能力，将管壳式换热器更换为宽缝板式换热器。