摘 要 对中密度纤维板进行简要介绍，以对江苏省新沂沪千人造板制造有限公司的MDF生产线为例，进行了耗能分析和节能技术研究，并对其进行了节能技术的改造方案研究，详细分析了改造后MDF生产线的生产效益，并指出了这种节能改造技术在经济方面、环保、节能等方面都具有非常显著的发展优势。
关键词 中密度纤维板（MDF）；耗能分析；节能技术；生产工艺
中图分类号：TS65 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）19-0151-02
中密度纤维板，简称为中纤板，译为Medium nensity Fiber board，缩写为MDF[1-2]，这种纤维板是在高温和压力的作用条件下，由木质纤维或非木材植物纤维与树脂或其他粘接剂，粘接而制成的板材制品材料。这种材料密度适中，一般为0.5-0.88 g/cm3。物理力学性能好，表面光滑细腻，适于贴面或者油漆等二次加工。中密度纤维板是一种优质人造板材，也是当前世界上发展速度最快的人造板产品之一。
1 研究概况
根据资料，2013年底我国中密度纤维板生产年产量已达到5394.53万m3，世界排名第一，但还不是世界强国，产品的质量与能耗与先进国家还有很大差距。
中密度纤维板生产过程所消耗的燃料、电、水占整个生产成本的30%以上，随着煤、天然气、石油等自然资源的逐渐匮乏，其价格逐年上涨，以及国家对环境保护要求的提高，煤燃烧对大气污染治理的成本也逐年提高，原以煤为主要燃料生产MDF的江苏省新沂沪千人造板制造有限公司面临严峻的市场挑战，生产成本迅速提高，企业已难以支撑；为降低生产成本，该MDF生产线于2011-2012年投入巨资对节能设备进行技术改造。本文对该公司MDF生产线改造前后的能源消耗进行分析和技术研究。
2 单位技改前的能耗现状
江苏省新沂沪千人造板制造有限公司位于江苏省新沂市瓦窑镇工业园区，其MDF生产线的生产能力为10万m3/a，2011年前采用煤和该生产线的木质废料为生产燃料，蒸汽锅炉供热系统的型号为SHF15-2.454/00-Lll，用热设备主要是X850C的干燥机、JC12-14×16的热压机、M300的热磨机、制胶设备等。其中热压机的用热压力为2.0 MPa，干燥机的用热压力为O.8 MPa，热磨机的用热压力为1.2 MPa，其他用热压力为O.4 MPa。
该公司中纤板生产线的单位能耗现状如下列表1所示。（10万m3/a）
表1 MDF生产线的单位能耗现状
由表1可知，该条MDF生产线的单位电耗和煤耗都比同行业高很多，特别是煤价的不断提高和大气污染的环保治理，其单位生产成本也随之大幅度攀升，同时，在锅炉房与生产车间之间大量的粉尘飘扬，由于粉尘量大并且粒径非常小等原因使得整个厂区内及厂区周边污染特别严重。
3 MDF生产线热能消耗现状
依照MDF生产工艺的要求，江苏省新沂沪千人造板制造有限公司中纤板生产线的各供热工段热能消耗情况见如下表2
所示。
表2 中纤板生产线的各供热工段热能消耗情况
注：以上除制胶工段为间歇供热外，其他均为连续供热。
4 供热系统、工艺流程和主要的技术参数
4.1 供热系统
该MDF生产线供热系统主要由蒸汽发生系统、热油发生系统、木废料燃烧系统这三大部分组成[3]。其中木质块状料由皮带进料机运至燃烧室里面的给料机，废纤维和干料加到湿料中。燃烧室随之将产生900-1200℃的高温烟气，其中一部分经热油发生器产生热油供热压机，一部分经蒸汽发生器产生蒸汽，供木片蒸煮、制胶、热磨等工段使用，其余部分烟气以及热油发生器出口的烟气和蒸汽发生器在烟气混合室中与空气混合在一起，待温度降至400℃之后，再经过多管除尘器除尘后转送入干燥机[4-5]。
4.2 工艺流程如下
4.3 主要的技术参数
1）热油发生器：热容量为4.2 GJ/h，热油出口温度为280℃，导热油流量为123 m3/h，烟气流量为3927 m3/h，烟气进、出口温度分别为1000、350℃。
2）供热系统综合指标：额定供热值为40.95 GJ/h，占地面积520 m3，热效率为93%，耗水量为6.5 m3/h，电机总装机容量是230 kW。
3）蒸汽发生器：额定出力5 t/h的饱和蒸汽，工作气体产生的压力为1.3 MPa，热媒为烟气，烟气流量值为10581 m3/h，给水温度为30℃。
4）多燃料燃烧室：炉排总面积为7.894 m2，炉膛容积为32.598 m3，额定供热负荷40.95 GJ/h。
5 效益分析
MDF生产线改造前后供热系统的主要技术指标中，改造前供热量是37 GJ/h，改造后可达到40.95 GJ/h；改造前耗水量是23 m3/h，改造后只需6.5 m3/h；总装机容量由改造前的273 kW变为改造后的250 kW，相差较小；建筑面积也减少了11%左右；燃料改为木废料之后，虽然需要外购木废料用做燃料，但相比于用煤作为燃料，这种方法节省了费用，同时降低了粉尘污染，并彻底消除了二氧化硫的大气污染，大大改善了工厂的环境。
对于该MDF生产线，单就从耗电量、燃料量、耗水量等来看，单位成本可降低99.2元/m3，可节约成本456.2元/h，总计年节省费用已经超过305.6万元。该中纤板生产线对燃煤蒸汽锅炉进行改造，使其为以木质废料为燃料产生高温导热油、洁净烟气、蒸汽等多途径供热系统需要投资144万元，投资回收期则为6个月左右。
综上分析所述，江苏省新沂沪千人造板制造有限公司中纤板生产线在采用以上提到的相关改造技术之后，在很多方面都具有非常显著的发展优势，如经济方面、环保、节能等。
1）能够最大限度地利用生产工艺过程中产生燃烧后产生的高温烟气以及木质废物废料等，大气烟尘排放基本为零指标，从而排烟损失也得到有效控制，系统运行也得到有效降低，热效率高，并且可以满足工艺供热技术的全面要求。
2）系统运行压力较低，安全可靠。
3）对大气污染较小，木质燃料燃烧不产生二氧化硫等有害气体，烟气排放量远低于国家现行大气污染排放的标准。
通过对江苏省新沂沪千人造板制造有限公司中纤度生产线企业调查研究以及能耗现状分析发现，我国中纤度生产线的单位能耗、原材料消耗较高，锅炉高温烟气、粉尘污染等较严重。因此，中纤度企业在面临着激烈市场竞争的同时，也集中精力保证中纤度产品质量的前提之下，通过降低成本、节能降耗等现代化手段来提高自身产品市场竞争力已迫在眉睫。
6 结束语
以加工过程中产生的各种木质废料为燃材料，以层燃+室燃+喷燃的混合燃料组合方式，推进混合燃料技术的向前发展。但是，多媒介热载体性质的热能工厂的投资较大，要根据其实际生产情况来制定有效的节能技术方案。同时，烟（炉）气利用、木废料能源的综合利用仍具有较大潜力；运用现代化的技术进行节能型设备的开发，也是目前节能降耗技术的主要研究方向之一。在环境保护方面，改造后的供热系统也能最大限度地利用燃烧后产生的烟气以及生产过程中产生的木质废料，基本上没有大气烟尘排放，对大气污染明显降低。
参考文献
[1]肖小兵.2004年度我国中/高密度纤维板生产发展状况[J].林产工业，2005，32（2）：3-4.
[2]中密度纤维板仍然是增长的动力[J].国际木材加加工技术，2005（2）：22-25.
[3]孙军.热油供热系统及在人造板热压机中的应用[J].林产工业，2004，31（2）：48-50.
[4]石伟，李亚莉，谭荣国.高频加热在人造板热压中的应用[J].林业机械与木工设备，2004，32（7）：42.
[5]满文焕，兴丰.中密度纤维板生产技术发展趋势[J].北京林业大学学报，2002，24（2）：79-82.