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1. WO2020114657 - OPERATING METHOD FOR A FACILITY FOR PRODUCING A FIBROUS MATERIAL WEB

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]

Betriebsverfahren für eine Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung einer Papier- oder Kartonbahn wir zuerst in einer sogenannten Stoffaufbereitung eine geeignete Faserstoffsuspension aufbereitet und aus dieser danach auf einer Papiermaschine eine flächige Materialbahn gebildet. Eine Stoffaufbereitung kann dabei eine Vielzahl verschiedener Aggregate umfassen. Die DE 10 2011 085 691 beschreibt beispielsweise exemplarisch eine Ausführungsform eines sogenannten Sichters - auch Drucksichter genannt. Auch Cleaner zum Beseitigen von Störstoffen aus der Suspension sind üblicherweise in einer Stoffaufbereitung vorhanden. Üblicherweise wird auf einer Papiermaschine ein gewisses Sortenspektrum produziert, wobei sich die produzierten Papiere bzw. Kartons unter anderen in ihrem Flächengewicht unterscheiden. Dabei kann das Flächengewicht der produzierten Sorten, die auf derselben Papiermaschine produziert werden, durchaus zwischen 60 g/m2 und 300 g/m2 variieren. Dementsprechend stark variiert auch die Menge an Faserstoffsuspension, die pro Zeiteinheit von der Stoffaufbereitung der Papiermaschine zur Verfügung gestellt werden muss.

Die naheliegende Lösung, die auch heute so verwendet wird ist es, den Durchsatz der Stoffaufbereitung in etwa auf die von der Papiermaschine benötigte Menge anzupassen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass dieses Verfahren hinsichtlich der für die Stoffaufbereitung benötigten Energie nicht optimal ist. Auch wenn beispielsweise der Durchsatz der Stoffaufbereitung auf die Hälfte reduziert, so reduziert sich die benötigte Energie nur um einen kleinen Teil.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Papiermaschine vorzuschlagen, bei dem die benötigten Mengen an Faserstoffsuspension zuverlässig und effizient zur Verfügung gestellt werden.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, den Energieeinsatz bei der Aufbereitung der benötigten Faserstoffsuspension zu reduzieren.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 8 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Anlage eine Stoffaufbereitung zur Bereitung einer Faserstoffsuspension umfasst und einen Stoffauflauf zum Aufträgen der Suspension auf eine Bespannung, und wobei in Prozessrichtung zwischen der Stoffaufbereitung und dem Stoffauflauf zumindest eine Stapelbütte angeordnet ist. In diese Stapelbütte erfolgt ein Zufluss von Suspension aus der Stoffaufbereitung sowie ein Abfluss von Suspension Richtung Stoffauflauf. Gemäß der Erfindung werden ein Volllastbereich sowie ein Nulllastbereich festgelegt, und der Zufluss von Suspension zur Stapelbütte erfolgt entweder im Vollastbereich oder im Nulllastbereich, wobei der Wechsel zwischen den Lastbereichen jeweils durch ein Umschaltsignal initiiert wird.

Vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfinder haben erkannt, dass der relativ hohe Energieverbrauch der Stoffaufbereitung bei niedrigen Durchsatzmengen im Wesentlichen daher rührt, dass die wesentlichen Komponenten der Stoffaufbereitung einen Energieverbrauch haben, der unabhängig vom Durchsatz an Faserstoffmaterial ist. Heutzutage wird eine Stoffaufbereitung nämlich üblicherweise volumetrisch konstant betrieben. Das bedeutet, dass durch alle, oder zumindest einige der Aggregate der Stoffaufbereitung pro Zeiteinheit stets die gleiche Menge an Suspension geleitet wird. Eine Erhöhung oder Reduzierung der von der Papiermaschine benötigten Fasermenge wird durch eine Änderung der Stoffdichte der Suspension erreicht. Bei geringerem Faserbedarf wird die Suspension in der Stoffaufbereitung also entsprechend verdünnt. Da der Energieverbrauch z.B. von Pumpen oder Sortieren im Wesentlichen von der geförderten Flüssigkeitsmenge abhängt wird ersichtlich, dass auch ein deutlich reduzierter Faserbedarf der Papiermaschine nicht zu einer nennenswerten Energieeinsparung in der Stoffaufbereitung führt.

Wenn in dieser Anmeldung von einer Stapelbütte gesprochen wird, so ist dies nicht so zu verstehen, dass es sich dabei zwangsläufig um ein einziges Behältnis handeln muss. Es kann sich ebenso gut um ein System aus mehreren Behältnissen handeln. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn aufgrund der Produktionsbedingungen ein sehr großes Vorratsvolumen zur Verfügung gestellt werden muss -beispielsweise mehr als 100 m3, mehr als 200 m3, mehr als 500 m3 oder gar mehr als 1000 m3. Hier kann es aus Gründen des Bauraumes oder der Statik sinnvoll sein, die Stapelbütte in Form mehrerer kleinerer Behälter auszuführen. Wichtig ist zur Erfüllung der Aufgabe der Stapelbütte, dass dieses System von Behältern einen Zufluss aus der Stoffaufbereitung sowie einen Abfluss in Richtung Stoffauflauf umfasst.

Bei der Dimensionierung der Stapelbütte ist es von Vorteil, wenn diese so viel Fassungsvermögen besitzen, um genügend Suspension für einen Betrieb der Anlage bei maximaler Produktion oder zumindest bei einer mittleren Produktion für 1-4 Stunden Vorhalten zu können.

In dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird nun zwischen der Stoffaufbereitung und der Papiermaschine eine Stapelbütte angeordnet. Diese Stapelbütte ist dazu eingerichtet, eine gewisse Menge an aufbereiteter Faserstoffsuspension als Puffer zwischen zu speichern.

Der Klarheit halber sei hier angemerkt, dass die Formulierung, dass der Abfluss der Suspension aus der Stapelbütte in Richtung Stoffauflauf erfolgt so zu verstehen ist, dass zwischen der Stapelbütte und dem Stoffauflauf durchaus noch weitere Prozessschritte insbesondere in Form des sogenannten konstanten Teils vorgesehen sein können. Als Beispiel sei hier eine mögliche Verdünnung oder auch die Eindüsung von gewissen Prozesschemikalien im konstanten Teil angeführt.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Stoffaufbereitung nicht nur eine Qualität von Faserstoff liefert, sondern mehrere. So umfasst die Stoffaufbereitung oft eine Fraktionierung, und liefert unterschiedliche Faserstofffraktionen wie eine

Langfaserfraktion (LF) und eine Kurzfaserfraktion (SF). Üblicherweise liefert die Stoffaufbereitung 2-3 Fraktionen. Für eine optimale Durchführung des Verfahrens ist es dabei vorteilhaft, wenn für jede dieser Fraktionen eine geeignete Stapelbütte vorgesehen ist. Wird im Folgenden von ,der Stapelbütte“ gesprochen, so soll damit -sofern nicht explizit anders beschrieben- immer auch die Option einer Stapelbütte pro Faserstofffraktion mit umfasst sein.

Für die Stoffaufbereitung werden nun ein Vollastbetrieb und ein Nullastbetrieb festgelegt.

Beim Betrieb im Volllastbereich (Volllastbetrieb) sollte die Stoffaufbereitung pro Zeiteinheit vorteilhafterweise zumindest die Menge an Faserstoffsuspension an die Stapelbütte liefern, wie bei dem geplanten Produktionsspektrum an Papieren oder Kartons maximal von der Papiermaschine abgerufen wird. Es ist aber auch im Rahmen der Erfindung möglich, dass im Volllastbereich deutlich mehr Faserstoffsuspension an die Stapelbütte geliefert wird, als maximal von der Papiermaschine abgefragt wird. Beispielsweise 105%, 110% oder 120%. Durch die Stapelbütte sind in dieser Hinsicht die Stoffaufbereitung und die Papiermaschine entkoppelt. Das Augenmerk bei diesem Volllastbetrieb kann daher auf einen besonders effizienten, speziell Energieeffizienten Betrieb der Stoffaufbereitung gelegt werden.

Wird zur Papierherstellung über einen Zeitraum weniger Suspension abgerufen, als von der Stoffaufbereitung zur Verfügung gestellt, steigt der Füllstand in der Stapelbütte an. Durch ein Umschaltsignal, welches beispielsweise dann generiert werden kann, wenn das Fassungsvermögen, bzw. ein vorher festgelegtes Maximalniveau der Stapelbütte erreicht ist, wird die Stoffaufbereitung auf einen Betrieb im Nulllastbereich umgestellt (Nulllastbetrieb). Hier wird weniger aufbereitete Suspension zur Verfügung gestellt, als im Volllastbetrieb. Vorteilhafterweise wird sogar weniger Suspension aufbereitet, als minimal von der Papiermaschine abgefragt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Nulllastbetrieb gar keine Suspension mehr der Stapelbütte zugeführt, und die Stoffaufbereitung abgestellt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich im Nulllastbetrieb der Füllstand der Stapelbütte auch wirklich reduziert.

Durch die Entkopplungsfunktion der Stapelbütte kann auch der Nulllastbereich weitgehend unabhängig von Randbedingungen der aktuellen Produktion gewählt werden. Auch hier kann das Augenmerk auf die Reduzierung des Energieverbrauchs gelegt werden. Es kann insbesondere vorteilhaft sein, die Stoffaufbereitung während des Nulllastbetriebs ganz oder weitgehend stillzulegen, so dass im Extremfall gar kein Zufluss von Suspension zur Stapelbütte erfolgt. Auf diese Weise lässt sich unter anderem eine besonders große Energieeinsparung realisieren, da wie oben beschrieben wesentliche Komponenten der Stoffaufbereitung wie z.B. Sortierer, Cleaner aber auch Pumpen einen Energieverbrauch haben, der weitgehend unabhängig von der aufbereiteten Menge an Faserstoff ist. Dies rührt daher, dass diese Aggregate meist mit einem festen Volumenstrom an Suspension betrieben werden, welcher im Wesentlichen die benötigte Energie bestimmt. Bei verringerter Fasernachfrage der Papiermaschine wird die Stoffaufbereitung dann mit einer verdünnten Suspension betrieben. So kann beispielsweise ein Sortierer häufig in einem Stoffdichtebereich zwischen 1 % und 2% effizient betrieben werden. Bei einem festen Volumenstrom ist dabei die benötigte Energie gleich. Der Durchsatz an Faserstoff beträgt aber bei einer Stoffdichte von 1 % nur die Hälfte vom Durchsatz bei 2%. Bei einem vollständigen Abschalten der Stoffaufbereitung im Nulllastbetrieb verbraucht diese jedoch überhaupt keine Energie.

Durch ein erneutes Umschaltsignal hin, welches beispielsweise dann generiert werden kann, wenn ein vorher festgelegtes Minimalniveau der Stapelbütte erreicht ist, wird die Stoffaufbereitung wieder in den Vollastbetrieb umgeschaltet.

Durch diese Start-/Stopp- Betriebsweise der Stoffaufbereitung in Kombination mit der Entkopplungsfunktion der Stapelbütte ist ein energieoptimierter Betrieb der Stoffaufbereitung möglich, ohne dass dadurch die Produktion der Papiermaschine beeinträchtigt wird.

In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Stoffaufbereitung zumindest einen Sortierer und/oder einen Cleaner umfasst. Bei

diesen Aggregaten ist durch die Start-/Stopp Betriebsweise eine besonders große Energieeinsparung möglich.

Als Beispiel für die Größenordnung der Energieeinsparung, die dieser Betriebsweise sei eine Anlage angenommen, die eine Stunde ein Produkt mit 150 g/m2 produziert und anschließend eine Stunde ein Produkt mit 100 g/m2. Zur Versorgung einer solchen Papiermaschine müsste die Stoffaufbereitung rechnerisch 1 h 40 min im Volllastbetrieb Faserstoff für das schwerere Produkt liefern, und kann danach im Nulllastbetrieb für 20 Minuten abgeschaltet werden. Somit kann in diesem Beispiel die Stoffaufbereitung ca. 1/6 der Zeit abgeschaltet werden, und dadurch auch 1/6 der Energie eingespart werden. All dies ist ohne zusätzliche Investitionen und ohne eine Beeinflussung des Betriebs der Papiermaschine möglich.

Wenn im Nulllastbetrieb eine vollständige Abschaltung einiger oder aller Komponenten der Stoffaufbereitung erfolgt, hat dies auch noch den weiteren Vorteil, dass in dieser Zeit Wartungs- und Reinigungsarbeiten an diesen abgeschalteten Aggregaten durchgeführt werden können, ohne die Papierproduktion zu beeinträchtigen.

Weiterer Vorteil einer Start-/Stopp Betriebsweise können darin liegen, dass bei konstanter Fahrweise um (ca. 100 % oder 105%) die Faserverluste optimiert (minimiert) werden können, da die Betriebsbedingungen immer gleich sind und die Prozessparameter auf diese Betriebsbedingungen hin optimiert werden können.

In vorteilhaften Ausführungen des Verfahrens wird die Faserstoffsuspension in der Stapelbütte eine Stoffdichte zwischen 8% und 12%, insbesondere 10% aufweisen. Eine höhere Stoffdichte führt dazu, dass die gleiche Menge Faserstoff in einem geringeren Speichervolumen gelagert werden kann. Somit kann die Stapelbütte bei festem Volumen ihre Pufferwirkung für längere Zeit erfüllen, als bei niedrigerer Stoffdichte.

Auch bei hohem Stoffdichten befindet sich in der Stapelbütte jedoch immer noch eine große Menge an Wasser. Wird aus der Suspension dann Papier hergestellt, so wird in der Papiermaschine dieses Wasser der Suspension wieder entzogen. Bei dem kontinuierlichen Betrieb aus dem Stand der Technik kann dieses Wasser wieder zurück in die Stoffaufbereitung geführt werden, und dort erneut zur Aufbereitung verwendet werden. Wird im Rahmen dieser Erfindung die Stoffaufbereitung aber im Nullastbereich betrieben, insbesondere auch abgeschaltet, so kann dieses entzogene Wasser nicht sofort wieder der Stoffaufbereitung zugeführt werden. Um dieses Prozesswasser nicht verwerfen zu müssen ist es vorteilhaft, wenn ein Rückwasserturm vorgesehen ist, das dazu geeignet ist, Prozesswasser zu speichern, und es bei Bedarf wieder der Stoffaufbereitung zuzuführen. In einer bevorzugten Ausführung hat der Rückwasserturm ein Volumen, das dem Volumen der Stapelbütte entspricht oder sich nur wenig davon unterscheidet (max. +- 20%). Ein zu großer Rückwasserturm ist aus ökonomischen Gründen nicht sinnvoll und verbraucht unnötigen Platz. Ein zu kleiner Rückwasserturm birgt die Gefahr, dass bei einem weitgehenden Entleeren der Stapelbütte teile des Rückwassers nicht mehr aufgenommen werden können.

Weiterhin ist der Verschleiß an Bauteilen wie Wälzlagern etc., deren Lebensdauer direkt von der Laufzeit abhängig ist, auf diese Weise geringer.

Das Umschalten von Volllast zu Nulllast oder umgekehrt, bzw. das Generieren des Umschaltsignals kann auf vielfältige Weise erfolgen.

So kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass ein Umschaltsignal dann erzeugt wird, wenn der Füllstand der Stapelbütte das Maximalniveau oder das Minimalniveau erreicht ist.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn in oder an der Stapelbütte Mittel vorgesehen sind, um den aktuellen Füllstand der Bütte zu bestimmen. Vorteilhafterweise kommen hier Sensoren zum Einsatz, die den ermittelten Füllstandswert direkt an ein Computersystem übermitteln. Dieses Computersystem kann dann in Abhängigkeit von dem Füllstandswert sowie des Maximal sowie

Minimalniveaus ein Umschaltsignal generieren kann für die Steuerung des Verfahrens eingesetzt werden.

Auf einem solchen Computersystem kann auch ein Computerprogramm installier sein, welches, wenn es ausgeführt wird, zur Durchführung ein Verfahren nach einem Aspekt der Erfindung geeignet ist.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Umschaltsignal an einem vorher festgelegten Zeitpunkt erzeugt wird. Das kann beispielsweise dann vorteilhaft sei, wenn aufgrund bestehender Lieferverträge für Energie zu bestimmten Zeitpunkten die Energie -z.B. Strom- zu günstigeren Konditionen bezogen werden kann, als zu anderen Zeiten. In solchen Zeiten ist es ökonomisch vorteilhaft, die Stoffaufbereitung im Volllastbetrieb zu betreiben, und dafür in Zeiten mit besonders hohen Energiekosten -z.B. während bekannter Verbrauchsspitzen zur Mittags oder Abendzeit- in den Nullastbetrieb umzuschalten.

Alternativ oder zusätzlich kann weiterhin vorgesehen dass ein externer Einflussparameter bereitgestellt wird, und ein Umschaltsignal erzeugt wird, sobald der externe Parameter einen festgesetzten Schwellwert erreicht bzw. über- oder unterschreitet. Ein solcher externer Einflussparameter kann sowohl technisch als auch ökonomisch motiviert sein. So kann beispielsweise die Stoffaufbereitung in den Nulllastbereich geschaltet -insbesondere auch ausgeschaltet - werden, wenn es beim Anfahren einer anderen großen Maschine des Betreibers zu einer Lastspitze kommt. Durch die Reduzierung des Energieverbrauchs der Stoffaufbereitung kann beispielsweise verhindert werden, dass eine vertragliche Obergrenze des

Energieverbrauchs überschritten wird, was üblicherweise mit extrem hohen Kosten verbunden ist.

Schließlich ist auch eine Teilnahme am Regelenergiemarkt durch ein solches Verfahren möglich, da sehr kurzfristig Energieverbrauch reduziert oder gesteigert werden kann, ohne dass die Papierproduktion gestört wird. Dabei wird die

Stoffaufbereitung trotzdem weiterhin energieoptimal betrieben.

Für den Fachmann ist es klar, dass ein Umschalten von einer Durchflussmenge zu einer anderen nicht zwangsläufig in Nullzeit erfolgen kann. So ist zu Beispiel das Abstellen (oder Wiederanfahren) der Stoffaufbereitung ein Prozess, der einige Zeit in Anspruch nimmt. In dieser Zeit wird sich die Zufuhrmenge sukzessive verringern (oder erhöhen), bis der jeweils angestrebt Lastbereich erreicht wird. Dieser Umstellzeitraum ist jedoch klein (weniger als 20 Minuten, üblicherweise zwischen 2 und 10 Minuten) im Vergleich zu den Periode mit weitgehend konstanter Zuflussmenge (in der Regel zumindest eine Stunde, zwei Stunden oder mehr).

Demzufolge ist es beispielsweise auch zweckmäßig, den Zeitpunkt des Umschaltsignals, bzw. das Maximalniveau (und das Minimalniveau) so zu wählen, dass auch nach Erreichen des Niveaus noch eine gewisse Menge Suspension der Stapelbütte zugeführt (bzw. entnommen) werden kann.

Der Volllastbereich kann in vorteilhaften Ausführungen eng gewählt sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich der Vollastbereich maximal um +-10%, bevorzugt +-5% um seinen Mittelwert erstreckt.

Weiterhin umfasst die Erfindung ein Computerprogrammprodukt welches, wenn es ausgeführt wird, zur Durchführung ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung geeignet ist.

Beispiel:

Anhand einer Beispielrechnung sollen hier noch einmal die klassische Betriebsweise mit einer Betriebsweis gemäß einem Aspekt der Erfindung gegenübergestellt werden. Dabei wird eine Anlage zur Herstellung von Testliner angenommen, die 1400 Tonnen pro Tag maximale Papierproduktion hat. Die Stoffaufbereitung ist so ausgelegt, dass sie 1540 t/d Maximalproduktion hat, also 110% der Produktion der Papiermaschine. ESS bedeutet in der folgenden Tabelle „Energieeinsparung Start-Stopp“ und beschreibt eine Ausführung des Verfahrens, bei der im Nulllastbetrieb die Stoffaufbereitung ganz abgeschaltet wird.



Im Beispiel werden drei verschiedene Sorten produziert (leicht 40% der Zeit, mittel 30%, schwer 30%). Wie zu erkennen, ist bei dem hier angenommen, durchaus praxisüblichen Sortenmix im konventionellen Betrieb die Stoffaufbereitung zwangsweise 24h/Tag im Betrieb. Im ESS Betrieb ist es dagegen möglich, die Stoffaufbereitung 5,7 h/Tag stillzulegen. Das entspricht einer Stillstandszeit von rund der Produktionszeit der Papiermaschine. Dies verdeutlicht noch einmal, welch großen Vorteil die hier beschriebene Erfindung bringt. In Beispiel 1 summiert sich alleine die Energieeinsparung auf ca. 1 Mio.€/Jahr. Dies ist umso bedeutender, da zur Realisierung dieser Vorteile nahezu kaum Investitionen in zusätzliche Aggregate erfolgen müssen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung weiter erläutert

Figur 1 zeigt schematisch wesentliche Prozessschritte einer Stoffaufbereitung einer Anlage zur Papierherstellung die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem Aspekt der Erfindung geeignet ist.

Figur 1 zeigt Prozessschritte bzw. Aggregate, wie sie typischerweise in einer Stoffaufbereitung 1 , insbesondere einer Stoffaufbereitung für Karton- und

Verpackungspapiere Vorkommen. Dabei werden in der Figur 1 schematisch die wesentlichen Prozessschritte dargestellt. Prozessschritte, die zum Verständnis des Verfahrens nicht wesentlich sind, wie zum Beispiel Rejektkreisläufe oder auch Disperger sind nicht explizit dargestellt, Dieses Schema dient lediglich dazu, einige Aspekte der Erfindung zu erläutern. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Stoffaufbereitung beschränkt.

Im Bereich der Auflösung 50 werden die Fasern z.B. in Form von Altpapier dem Prozess zugeführt. Zentrales Element der Auflösung 50 ist dabei ein Pulper. Nach Durchlaufen einer ersten Cleanerstufe 20a, einem sogenannten Fligh-Consistency cleaner (HC-Cleaner) 20a wird das Fasermaterial in einer Bütte, 110, einem sogenannten , Dump-Tower“ 110 zugeführt. Die Stoffdichte in diesem Dump-Tower 110 beträgt meist zwischen 3% und 5%, insbesondere 4,0%.

Vom Dump-Tower 110 wird der Faserstoff einer Sortierung 10 zugeführt. Eine solche Sortierung 10 umfasst dabei üblicherweise mehrere einzelne Sortierer 10. die üblicherweise parallel und in mehreren Stufen geschaltet sind.

Dieser Sortierung 10 folgt eine Sektion mit einer Vielzahl von Cleanern 20. Dabei werden als Cleaner 20 meist Hydrozyklone verwendet. Damit können Störstoffe aus der Suspension entfernt werden.

Zwischen der Sortierung 10 und den Cleanern 20 ist hier ein Zulauf 60 angeordnet. Dieser Zulauf 60 kann auch an anderer Stelle, beispielsweise vor der Sortierung 10 angeordnet sein. Über diesen Zulauf 60 kann Wasser zugegeben, und die Stoffdichte der Suspension verdünnt werden.

Anschließend gelangt die Suspension bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel in eine Fraktionierung 30, in der sie in eine Langfaser (LF) und eine Kurzfaser (SF) Fraktion getrennt wird. Je nach Anwendung können in der Fraktionierung 30 auch mehr als 2 Fraktionen erzeugt werden. Alternativ sind auch Anwendungen vorstellbar, in denen die Stoffaufbereitung 1 ohne Fraktionierung 30 auskommt. Die zur Fraktionierung verwendeten Aggregate entsprechen von ihrem Aufbau her im Wesentlichen den Sortierern 10. Daher gelten die oben für die Sortierer 10 erwähnten Vorteile des beschriebenen Verfahrens entsprechend auch für die Fraktionierung 30.

Nach der Fraktionierung 30 und vor dem Scheibenfilter 40 kann sich, insbesondere für die LF-Fraktion, auch noch eine weitere Sortierung anschließen, die in dem Schema der Figur 1 nicht explizit dargestellt ist.

Sowohl die ggf. sortierte LF Fraktion als auch die SF Fraktion durchlaufen nach der Fraktionierung 30 einen Eindickungsprozess. Flierzu kommen oft Scheibenfilter 40 zum Einsatz. Nach der Eindickung kann die Suspension -sowohl LF als auch SF-eine Stoffdichte von 8% -12% aufweisen. Mit dieser Stoffdichte wird die Suspension dann ihrer jeweiligen Stapelbütte 100, 100a zugeführt. Von den Stapelbütten 100, 100a wird dann die Suspension, wenn von der Papiermaschine angefordert, über verschiedene Zwischenschritte im sogenannten Konstantteil dem Stoffauflauf 2 zugeführt.

Wird bei der aus dem Stand der Technik bekannten Betriebsweise der Stoffaufbereitung 1 von der Papiermaschine weniger Faserstoff angefordert, dann wird aus dem Dump-Tower 110 weniger Faserstoff entnommen. Um einen gleichbleibenden Volumenstrom insbesondere für die Sortierer 20 zu gewährleisten, wird über den Zulauf 60 Wasser zugegeben bzw. angesaugt. Hierdurch sinkt die Stoffdichte der Suspension ab. Bei der in Figur 1 dargestellten Anlage werden dann zumindest die Cleaner 20 und die Fraktionierung 30 mit einem konstanten Volumenstrom betrieben. Daher bleibt deren Energieverbrauch auch unabhängig von der angeforderten Fasermenge gleich, oder zumindest weitgehend gleich. Nach den Scheibenfiltern 40 hat die Faserstoffsuspension unabhängig von der vorher erfolgten Verdünnung wieder die gewünschte Zielstoffdichte von z.B. 10% und wird den Stapelbütten 100, 100a zugeführt. Im Wesentlichen wird bei dieser bekannten Betriebsweise der Stapelbütte 100, 100a immer die Menge an Faserstoff zugeführt, die gerade abgerufen wird.

Im Unterschied dazu nutzt die Erfindung die Stapelbütte oder Stapelbütten 100, 100a dazu, den Prozess des Bereitstellens von Faserstoff von dem des Abrufens zu

entkoppeln, so dass die Stoffaufbereitung 1 stets energieoptimal betrieben werden kann. Dabei wird die Stoffaufbereitung 1 einen Teil der Zeit in einem Volllastbetrieb betrieben. Dabei wird in der Regel mindestens so viel Faserstoff der Stapelbütte 100, 100a zugeführt, wie maximal von der Papiermaschine angefordert wird. Es ist dabei auch möglich, mehr Faserstoff, z.B. 105% oder 110% der maximal benötigten Menge der Stapelbütte zuzuführen. In diesem Fall steigt im Vollastbetrieb der Füllstand der Stapelbütten in jedem Fall an. Durch ein Umschaltsignal wird die Stoffaufbereitung 1 vom Vollastbetrieb in einen Nulllastbetrieb überführt. Dieses Umschaltsignal kann beispielsweise ausgelöst werden, wenn der Füllstand einer Stapelbütte 100, 100a ein festgelegte Maximalniveau N+ erreicht hat. Alternativ oder zusätzlich kann es jedoch auf durch andere Umstände veranlasst werden, wie z.B. ein zeitweise besonders hoher Energiepreis.

Der Zeitraum vom Übergang zwischen Volllast und Nulllastbetrieb (und umgekehrt) sollte dabei vergleichsweise kurz sein. Idealerweise weniger als 20 Minuten, insbesondere zwischen 2 und 10 Minuten.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn im Nulllastbetrieb die Stoffaufbereitung vollständig oder zumindest teilweise abgeschaltet wird. Dies führt zum einen zu einer besonders hohen Energieeinsparung. Zum anderen bietet sich bei einer Abschaltung die Möglichkeit, Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten an den Aggregaten durchzuführen, ohne dass dadurch die Papierherstellung gestört wird. Insbesondere kann gegebenenfalls auch das Umschaltsignal durch die Notwendigkeit einer Wartung ausgelöst werden. Die Papiermaschine wird während dieses Nullastbetriebs von dem Fasermaterial versorgt, welches in der Stapelbütte 100, 100a vorgehalten wird. Um die Vorzüge des Verfahrens besonders gut nutzen zu können, ist ein ausreichendes Volumen der Stapelbütte 100, 100a vorteilhaft. Bei der

Dimensionierung der Stapelbütte ist es daher hilfreich, wenn diese so viel Fassungsvermögen besitzen, um genügend Fasermaterial für einen Betrieb der Anlage bei maximaler Produktion oder zumindest bei einer mittleren Produktion für 1 -4 Stunden Vorhalten zu können.

Auf ein weiteres Umschaltsignal hin erfolgt wieder ein Wechsel vom Nulllastbetrieb in den Volllastbetrieb. Ein solches Umschaltsignal kann erfolgen, wenn der Füllstand einer Stapelbütte 100, 100a ein vorher festgelegtes Minimalniveau N- erreicht. Alternativ oder zusätzlich sind aber auch andere Umschaltsignale vorstellbar -beispielsweise nach Beendigung eines Wartungsvorgangs an einem Aggregat der Stoffaufbereitung.

Bei dem Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung ist also keine oder nur noch eine minimale Verdünnung der Suspension über eine Wasserzufuhr 60 notwendig, welche nur durch eine veränderte Produktion der Papiermaschine bedingt ist.

Bei der in Figur 1 dargestellten Stoffaufbereitung 1 ist zudem zu bemerken, dass durch den Dump-Tower 110 die Auflösung 50 von der übrigen Stoffaufbereitung 1 ebenso entkoppelt ist, wie die Stoffaufbereitung 1 durch die Stapelbütten 100, 100a von der Papiermaschine. Daher kann auch die Auflösung 50 unabhängig von der Nachfrage der übrigen Stoffaufbereitung sowie der Papiermaschine in einem Start-Stopp Betrieb betrieben werden, wodurch sich weitere Vorteile - wie zum Beispiel die Wartung der Auflösung unabhängig von der restlichen Produktion. Die Umschaltsignale können dabei dieselben wie, wie für die gesamte Stoffaufbereitung 1. Es können dabei aber auch alternativ oder zusätzlich andere Umschaltsignale vorgesehen sein, wie z.B. der Füllstand der Dump-Towers 110.

Weiterhin ist in Figur 1 ein Computersystem 314159 gezeigt, das zur Steuerung des Verfahrens gemäß einem Aspekt der Erfindung verwendet werden kann. Dieses Computersystem 314159 kann beispielsweise auch ein Umschaltsignal generieren, um zwischen Volllastbetrieb und Nulllastbetrieb zu wechseln.