中国造纸行业的现状及其发展趋势.doc

西南林业大学 本科结课（设计）论文 题目： 中国造纸行业现状及发展趋势 教学院（部） 材料工程学院 专 业 林产化工 学生姓名 艾麦尔玉荪 指导教师 评 阅 人 2013年12月13日中国造纸行业现状及发展趋势 摘要：制浆造纸生产的自动控制，过去应用的范围十分有限，主要集中在制浆过程的局部简单仪表控制和纸机的电气传动控制方面，大量的控制内容是通过现场人工调整实现的。改革开放以来，通过国外先进技术产品的引进，以及借鉴相关行业自动控制方面的经验，自动控制在造纸生产中逐步得到了应用,正朝着整厂集中控制的方向发展。近年来，许多厂家在生产过程的重点环节进行了自控系统的技术改造，如蒸煮控制、盘磨控制、配浆控制、上浆流送控制、纸机传动、纸机干燥部多段通气控制（热泵控制）和水分定量检测等方面，取得了明显的效果。Status quo and development trend of Chinas paper industryAbstract: automatic control of pulp and paper production, the scope of application is very limited in the past, mainly in terms of the local electric transmission control simple instrument control and machine pulping process, a large number of control content is achieved through on-site manual adjustment. Since the reform and opening up, through the introduction of foreign advanced technology products, as well as drawing on the experience of the relevant industry automatic control, automatic control in paper production gradually been applied, is moving in the direction of the development of centralized control of the entire plant. In recent years, many manufacturers in key aspects of the production process of the technological transformation of the automatic control system, such as cooking control, disc refiner control, with pulp control, sizing approach flow control, machine drive, paper machine drying section multistage ventilation control (pump control ) and quantitative detection of moisture, etc., and achieved remarkable results.目录1前言.12 造纸行业现状及特点.2 2.1制浆过程.2 2.2造纸过程.63 制浆的工艺发展及存在的问题.7 3.1 原料的结构不合理，对外依存度高.7 3.2 我国实施造纸原料木浆供应的必要性.8 3.3 APP中国“立足中国，绿色承诺”理念及宣言.84 造纸行业发展趋势.9 4.1 我国造纸行业大幅扩张.9 4.2 我国造纸行业市场空间大.11 4.3 国内纸业市场的竞争格局.125 造纸行业市场结构的发展趋势.13 5.1 集约化.13 5.2 高档化.14 5.3 林纸一体化.14 5.4 多元化.156 生产线的发展趋势.15 6.1 控制系统以现场总线为核心.15 6.2 全集成自动化思想.15 6.3 现场总线.16 6.4 仪表（总线型变送器）.16 6.5 控制内容的广泛性和控制方式的专业化.177 小结论.19参考文献.201.前言制浆过程的自动化控制主要集中在蒸煮、磨浆、配浆和打浆的控制，主要控制参数有：液位、温度、压力、流量和浓度等。从过程控制的层面上来说，一方面对生产过程的电动机和电磁阀进行逻辑、顺序的控制；另一方面对罐类和工艺管道上的各种阀门进行工艺参数的调节。制浆设备中，单体设备较多，由于种种原因，制浆设备本体的机电一体化产品不多，相当部分企业在制浆过程中自动化程度普遍不高。近些年盘磨、挤浆机、热分散等设备在自动化控制方面有了较大的进步，设备性能有所改善；在配浆和上浆浓度调节部分的改造较多，对提高和稳定产品质量，取得了一定效果。制浆生产的自动控制系统最初可以认为是仪表控制系统和继电器逻辑控制系统的结合，主要由二次仪表作为控制器来进行单回路或多回路的自动控制。许多厂家一直延用至今，基本上是一种独立、分离的控制。 我国纸业市场属相对封闭的国内市场，这决定了其需求主要受国内经济影响。未来经济增长将更多地以投资拉动，使单位GDP纸品消费量下降，在GDP增长8%和单位实际GDP纸品需求下降40吨/亿元的假设下，2009年纸业需求预期增长5.6%，而2010年的增长可能达到8.8%，这足以支持行业景气回升期的判断。造纸行业在经济周期中相对处于中后端，因此在此轮政府投资主导的经济回暖中，造纸受益相对滞后。而随着国内外经济逐渐企稳回升，造纸行业的需求有望逐渐回暖；政策面上，2009年2月19日国务院原则通过的轻工业振兴规划对提振行业信心起到了定作用。关于轻工业振兴规划细则的出台的消息无疑进步给造纸行业带来促动。 造纸规划的最大亮点在于通过鼓励出口缓解造纸国内产能过剩的问题，具体措施包括适度提高产品出口退税率、恢复废纸加工贸易、继续加大落后产能的淘汰力度、建立国家和地方产品以及原料储备等。此外，2009年5月份实施的新环保标准，将加速淘汰落后产能，使产业集中度分散的文化纸受益最为明显，纸种景气预期沿着“低档文化纸-中高档文化纸-新闻纸”路径逐级传导，形成大文化纸率先突围行业景气谷底的趋势。该振兴规划细则是对前期轻工产业振兴规划的细化。锦秋认为，轻工业振兴规划细则的出台有利于大型造纸类上市公司在未来发展中继续领跑行业发展。中商情报网分析师认为：金融危机是危机也是机会，它大大加速了我国造纸行业的结构调整。随着我国经济的逐步恢复，造纸行业也将受益于需求拉动，重拾上升空间。2009-2010年，我国造纸行业将进入发展速度与质量同步提升的良性上升通道，行业内机会较多。2 造纸行业现状及特点 2.1 制浆过程 制浆过程的自动化控制主要集中在蒸煮、磨浆、配浆和打浆的控制，主要控制参数有：液位、温度、压力、流量和浓度等。从过程控制的层面上来说，一方面对生产过程的电动机和电磁阀进行逻辑、顺序的控制；另一方面对罐类和工艺管道上的各种阀门进行工艺参数的调节。制浆设备中，单体设备较多，由于种种原因，制浆设备本体的机电一体化产品不多，相当部分企业在制浆过程中自动化程度普遍不高。近些年盘磨、挤浆机、热分散等设备在自动化控制方面有了较大的进步，设备性能有所改善；在配浆和上浆浓度调节部分的改造较多，对提高和稳定产品质量，取得了一定效果。 制浆生产的自动控制系统最初可以认为是仪表控制系统和继电器逻辑控制系统的结合，主要由二次仪表作为控制器来进行单回路或多回路的自动控制。许多厂家一直延用至今，基本上是一种独立、分离的控制。随着电子技术的发展，从20世纪80年代开始，以PLC为主流产品的控制器得到了普遍的应用。由于最初的PLC控制器以逻辑、顺序控制为主，形成了一方面采用PLC控制器进行电动机、电磁阀的联锁和控制；另一方面采用二次仪表作为控制器来进行单回路或多回路的自动调节控制。从80年代末期开始，PLC控制器的功能和技术概念发生了重大变化，以一个过程控制系统的面貌出现；而且在组态方便性和灵活性上有了很大改善，以其容量、速度、字长、周期等为指标，形成了系列产品，从而具备了从事复杂控制的能力。PLC控制器在制浆造纸生产的局部自动控制中得到了普遍的应用。 新型操作终端的出现和CRT显示技术的进步，特别是PLC控制器通讯能力的加强，使智能的、动态的人机界面越来越多地应用在制浆生产的关键控制点，如蒸球、磨浆、配浆等部分，在被控现场配置液晶或等离子显示真彩操作终端，可方便的与PLC联接，融入控制器的操作系统中。触摸式界面在用户规定的刷新时间内提供各种实时数据，显示相关状态参数、设定值与实测值，且以数字量形式或棒图形式显示组态相关参数图形；同时，触摸式界面还具有各种操作功能，可进行参数的设定和逻辑控制。为了在控制室可清楚地反映生产过程的整体和局部信息，利用上位计算机，对生产过程进行集中监测、操作和管理。操作人员可以从控制室的显示器上所显示的不同画面中，观察到生产过程的状态，并在专用的操作终端上或直接在控制显示器上对生产过程的各项工艺参数进行控制。 制浆造纸的生产过程，从控制上来说，是一个多设备协调的联动系统，尤其是企业向着大规模化的方向发展，原有落后的控制方式越来越不能满足生产的要求。这样DCS就应运而生。 DCS，即集散控制系统，又名分布式的计算机控制系统，是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。它是由计算机技术、信号处理技术、测量技术、通信网络技术、CRT显示技术和人机接口技术相互渗透发展起来的。DCS集散型控制系统，从结构上讲就是将采集和控制分散在多个现场控制站，而将操作和监视功能集中在一个或多个操作站。它从硬件上采用标准化、模块化和系列化产品，系统上各工作站是通过网络接口相联接的，各工作站能完全独立地运行。系统的实时控制网络使系统资源共享，对系统结构组态进行在线修正、在线维修。它的突出优点是系统的硬件和软件都具有灵活的组态和配置能力。软件的开放性尤为突出。 制浆造纸生产过程的DCS控制系统包括若干个子工段控制系统：如湿法备料及连蒸、白水回收、洗选漂、抄纸、烘缸三段通汽、上浆浓度和QCS等等。每个控制子系统既有着相对的独立性，又彼此互相联系。因此整个系统采用控制环节分散、数据处理集中的方式，即多操作站的DCS系统。DCS通过系统总线把车间和各工段的DCS联成一个网络。各DCS子系统主要由基本I/O单元、过程主站、操作站、报警站、操作终端、显示器、报警打印机和报告打印机组成，再加上生产现场的检测仪表和执行机以及控制中心组成一个完整的造纸生产的自动控制系统。 DCS控制系统的系统结构一般分为过程控制级、自动化级和现场级。系统硬件配置一般为：工业控制计算机作为操作员站组成上位机管理系统。大型控制器组成自动化中心控制系统。操作显示终端作为现场人机界面。分布式远程控制站作为控制单元。 过程控制级的操作界面采用工业控制计算机，使用标准软件和网络，以实现过程诊断、过程监视、控制及信息管理。标准的显示和操作窗口,实时显示工艺流程控制点的过程参数，操作员可以很方便地通过动态画面，实时监视设备状态，如液位高低，阀门开度、电机启停等；同时，根据该工段的工艺流程需要，及时对设备进行控制。对于调节回路有两种控制方式，即自动调节和手动调节。当点击画面上的自动手动旋转开关，可以切换自动手动方式。在自动状态下，调节回路由PLC进行控制，自动调节阀门的开度。此时，若点击阀门，将出现提示窗口，提示此时是处于自动状态下，不能手动调节阀门。若处于手动状态下，操作工可以自行调节阀门开度。发现异常事件，作出提示、报警及处理命令；并可调阅与修改控制参数，远程切换工作状态，故障诊断及报表打印；也可保存生产报表及报警信息。过程控制级的PC机，通过生产管理网络，接受中心PLC的生产数据，向经营管理网络传送各类生产数据及接受各类生产任务。过程控制站的控制能力至关重要，主要以控制功能块的能力、数量、组态方便性和灵活性来衡量；过程控制站的可靠性和环境适应性同样重要，可通过冗余配置使其可靠性更高，但目前在造纸生产线的应用还很少见，其主要考虑的是其性能价格比的原因。 自动化级均采用装有单处理器或多处理器的高性能大型PLC控制器。自动化级与过程控制级的通讯由工业以太网实现。与现场级的通讯由PROFIBUS-DP通讯网络实现，作为一部分的中心控制单元，根据工艺要求控制现场设备的运行状态。完成各现场PLC所组成的子系统之间的协调控制。目前较为普遍的配置是采用大型控制器组成自动化中心控制系统，即过程控制级。系统容易扩展和具备网络通讯能力；采用分布式结构，远程智能化接口提供了各种电压和保护等级的数字、模拟 I/O单元，可以集中放置，也可以分散安装在现场。为使人员方便操作，并考虑到工艺工程师和控制工程师的需要，每一工段配置一台上位监控微机，作为普通级操作员站，操作员可通过上位机对现场设备进行操作和控制。 现场级，主要由标准的系统产品连接在现场总线上。（1） 现场操作面板。操作面板适合于分散的、与设备相关的控制和监视。不同的传动和传动组均可有标准的图形显示及相同的操作步骤。现场操作与显示终端以动态图形实时显示生产数据，现场操作人员可通过触摸屏操作现场设备。（2) 远程I/O站。远程I/O站通过现场控制网络、联接中心控制PLC、交换各种实时信息；通过I/O口，联接智能过程控制仪、变送器等实施调节控制。根据现场设备的布局，采用分布式布局,就地实时响应生产过程事件，极大地减少了现场至控制室的电缆联线，使生产过程控制局部化、模块化，不仅提高了系统的性能，使风险系数降低，而且又有利于系统的扩展与维护。（3)驱动单元，如变频控制器，调节阀等。监控系统是DCS系统的一个重要组成部分，采用的过程监控系统的特点适合于对过程事件的快速反应。过程监控系统的基本功能：图形系统：通过组态，可构成丰富多彩的动态参数控制画面。信息报警：捕捉过程信息和本地事件，将这些内容归在档案库中，并在需要时有选择地提取它们，或直接转移到相关的过程画面上产生报警信息。生产报表：提供一套报表系统，可方便地对历史数据或即时数据组合生成用户所需的生产报表。工艺流程图：动态显示全厂工艺流程，使操作人员能了解全厂各工艺段的运行状况，便于调度管理。设备工况运行图：动态显示各厂内设备的实时运行状态，随时了解厂内的设备及生产情况。浏览系统：在自动化系统的服务器中，应支持310个客户的网上浏览，这样，业主在一些管理或技术部门的办公室里，可以对整个工厂的运行情况进行浏览。系统自诊断：集成控制系统应有一套完整的自诊断功能，可以在运行中自动地诊断出系统的任何一个部件是否出现故障，并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点及相关信息。在系统或工艺设备发生故障后，I/O状态应返回到工艺要求预设置的状态上。系统操作权限：整个监控系统应有多个操作级别，每个级别均应有各自的用户和口令，它能防止用户越权存取显示数据和系统功能，具有相当高的安全可靠性。 2.2 造纸过程 造纸过程的自动化控制突出地表现在纸机的传动控制方面。因纸种变化，纸机的速比变化较大，浆料配比、不同纸张特性等，使纸机车速需要有较大范围的调整；同时电网电压、频率和负荷的波动，也会引起纸机车速的变化，烘干部各段不同的加热温度，都会使纸页产生纵向的收缩，因此，要求纸机传动控制系统是一个稳定、精确、同步、协调的变速传动系统。造纸生产过程的电气传动，分为定速传动和变速传动。定速传动主要有泵类、搅拌类电机，现在对于大功率定速电机的控制，已逐步推广采用具备良好起动功能的软起动控制器。由于纸机传动控制目前几乎毫无例外地采用多点分部传动的形式，客观上对自动控制系统提出了快速、精确、稳定和可靠等较高的要求；又因纸机传动在生产中的特殊重要地位，纸机电气传动控制的一般配置由较大型PLC控制单元、矢量型变频单元和生产管理计算机组成。运用PROFIBUS通讯协议构成先进的现场总线网络，传输各种生产数据，执行生产指令；控制各传动点的运行状态。 近些年电气传动系统普遍采用国外进口控制装置，传动系统的稳速精度、动态响应和可靠性等方面得到了大大提高。其通讯功能强，具有多种通讯协议；参数范围广，可适用于各种应用场合；能自动测试负载特性，实现系统的最优化； 能通过磁通电流控制自动进行负载补偿，完善的保护功能如：过温、过压、欠压、失步、接地错误等等；如力矩控制、张力控制、卷径计算等，能满足造纸工业的各种特殊工艺要求，使长期困扰厂家的国产模拟控制装置的诸多问题有了根本性的改变，提高了生产效益。目前传动系统已由最初的模拟控制向全数字网络通讯方向过渡，后者分辨率更高、控制更精确，同时，作为整厂集中控制系统的一个子系统，便于与其它有关部分通过数据网络联接，因此，一些著名品牌高档次的控制器正越来越多地得到应用。 与制浆过程所不同的是，纸机本体设备如：流浆箱、压光机、卷纸机、切纸机、复卷机等，设备本体配备的自动化技术水平是较高的。实践证明，纸机主传动系统自普遍采用数字式驱动装置以来，控制精度和系统的安全可靠性得到了极大提高，已完全能够满足纸机向大型、高速发展的需要。除此而外，上浆系统、蒸汽冷凝水系统、真空系统、损纸系统、涂料制备系统等控制也是十分重要的。 QCS纸页质量检测控制系统是一种新型高技术产品，是纸机控制纸页质量的最有效的手段。目前国外产品占主要地位，国内研究开发多年，与国外产品尚有较大差距。目前在大中型纸机上的应用还是较为普遍的，为监测纸页水分定量，掌握工艺参数提供了很大帮助；便于产品质量的控制。但由于种种原因，绝大部分并未与上浆浓度和烘缸温度实现真正意义上的闭环自动控制。3 制浆工艺的发展及存在的问题 3.1原料结构不合理，对外依存度高 我国造纸企业大都以麦草和废纸为主要原料，2005年我国纸浆消费总量5200万吨，其中木浆1130万吨，非木浆1260万吨，废纸浆2810万吨，分别占纸浆消费总量的22、24和54。国际造纸工业纸浆消费总量中原生木浆比例平均为63，而我国木浆消耗中国产木浆比例一直仅为7%左右。以木材、芦苇、竹、蔗渣等纤维为原料造纸的企业不足200家，不合理的原料结构影响了产品档次和竞争力，而且污染严重，环保成本高。从进口依存度看，相关数据显示，中国木浆进口量从2000年的335万吨逐步增加到2007年的839万吨，年平均增幅达到22，远远超过同期中国纸业的产量和消费量的增长速度。2006年，中国已经成为世界上进口木浆最多的国家，占世界净进口量的20.6。但另一方面，世界市场木浆总体的供应量增幅却不大。近年来，世界主要木材出口国都在缩减本国的木材出口量，供求关系出现巨大缺口。中国造纸企业对进口纸浆的依赖度高，严重制约和影响造纸工业的健康持续发展。产业集中度低，规模不合理 2005年世界木浆厂（不含中国）平均规模为20万吨，我国拥有木浆制浆能力的企业50余家，平均规模为年产10万吨，达到世界平均规模的企业只有4家。目前我国制浆企业大型规模企业少，大部分制浆企业也基本跟造纸企业一样，规模偏小。这种状况不仅使得企业的规模效益无法实现，还大大限制了污染的有效防治。 3.2我国实施造纸原料木浆供应的必要性首先，目前我国造纸企业的原木浆以国外进口为主，价格上也受制于国际纸浆市场。出于成本控制因素，我国纸浆结构中木浆所占比重始终未有根本突破，从2000年的19%到2005年的22%，变化幅度较小。过高的非木浆使用比例阻碍了我国纸品档次的提升，严重影响了国际竞争力。其次，我国制浆造纸不合理的原料结构造成严重污染，主要来自麦草化学制浆的排污。2005年造纸工业废水排放量36.7亿吨，约占全国重点统计企业废水排放总量的17.0%，COD排放量159.7万吨，占全国重点统计企业COD排放总量的32.4%。其中草浆生产线有碱回收装置的产量仅占草浆总产量的30.0%，草类制浆COD排放量占整个造纸工业排放量的60%以上，仍然是主要的污染源。只有增加优质长纤维的供给，提高木浆比重，淘汰落后草浆生产线，优化我国造纸原料结构，才能解决我国造纸带来的环境污染问题。3.3 APP中国“立足中国，绿色承诺”理念及宣言“立足中国，绿色承诺”宣言就APP中国的可持续发展的企业宗旨进行了承诺，重点涵盖可持续营林实践、清洁生产、节能减排、履行企业公民责任和支持社区建设。截止到2006年底，APP在华环保投资已超过41亿元人民币。APP“立足中国，绿色承诺”具体内容如下：1.环保制浆确保每生产1吨纸浆消耗的水量（吨浆水耗）不超过28吨，优于世界先进水平，目前国际先进水平为35-41吨。确保每生产1吨纸浆产生的废水排放量（吨浆废水排放量）水平不超过17吨，领先目前国内行业标准92.3%，领先国际先进水平37%。如果国内制浆企业都能达到APP中国承诺的标准，每年将减少105亿吨废水排放。确保每生产1吨纸浆产生的COD（化学需氧量）排放量水平为2.16千克。这远远低于目前88千克的国内行业标准和国际公认的8千克先进水平。APP中国将对纸浆和纸生产过程中产生的固体废弃物进行100%合法合规处理。并且，除了自身新建的浆纸企业外，对并购的老旧浆纸企业，APP中国将通过持续的环保投资、技术改造、管理改善和环保理念，尽最大努力去提高这些老旧企业环保水平。4 发展趋势4.1我国造纸行业大幅扩张 新中国成立后的几十年内，我国纸业市场供需基本稳定发展。但从 20 世纪 90 年代中期以后，国内纸业市场供求关系发生了很大变化，国内纸张生产量的增长大大低于消费量的增长。由于消费结构的调整，那些以木浆为原料的高档产品严重短缺，每年不得不靠从国外大量进口来解决。2005 年 10 月 8 日，TodayHot中国纸业环保高层论坛在北京举行，国家环保总局污控司副司长李新民披露了这样一组数字：仅 2004 年，我国纸和纸板的产量就已经达到了 4950 万吨，而消费量却达到了 5439 万吨，人均消费量为 42 公斤，造纸量和消费量分别占世界总量的 10%和 14%，仅次于美国居世界第二位。随着经济的增长，目前规模相对较小的国内纸张和纸板市场应有进一步增长的空间。2004 年中国纸浆消耗总量为 4455 万吨，纸及纸板年消费量为 5439 万吨，成为世界第二大纸张消费国。但我国年人均消费纸张和板纸仅 42 公斤，远远低于美国和日本等发达国家 300 公斤的人均消费量。随着中国原材料结构的调整，木浆进口也增长迅速，进口量居世界第一。仅 2004年，中国纸业 970 万吨的木浆原料中，进口 732 万吨，自己生产的只有 238 万吨，这说明中国木浆依赖进口的情况越来越严重。专家预测，五年以后，中国对木浆的进口需求将达到全世界木浆进出口的总和。根据轻工业协会统计，2005 年 16 月，造纸及纸制品业完成产值 1866.93 亿元，同比增长22.78%，产销率 97.42%，增长态势与前几年相当，总体表现为产销两旺，各行业平均增长速度在20%以上。生活用纸是与消费者关系密切的日常用品之一。生活用纸的消费量与经济发展速度，人民生活水平和文明程度有直接关系。中国已经成为全球第二大生活用纸消费市场，仅次于美国。2003年中国卫生用纸消费量达到 310 万吨，年均增长 8%。生活用纸正在成为我国一个巨大的消费市场。卷烟产量占世界卷烟产量的 32%，位居世界第一，但是出口量很少，主要供应国内市场。2003年我国卷烟纸的消费量约 9.6 万吨。卷烟纸进口量约占消费量的 10%。由于烟草产品出口增长难度较大，卷烟纸的需求量在未来几年内将保持稳定，每年消费需求约为 10 万吨左右。随着国产卷烟纸质量的完善，进口量将进一步减少。随着科学技术的不断发展，电解电容器行业迎来了前所未有的繁荣，带动了电解电容器纸的发展，2002 年，全球电解电容器用量约为 14，200 吨，同比增长约 14%。其中国内电解电容器纸用量约为 6500 吨，同比增长约 18%。2005 年估计全球电解电容器纸用量可达到 20，000 吨，年均增长约 12%。其中国内用量约为 10，000 吨，年均增长约 16%。国内纸张需求旺盛，且由于国内对进口新闻纸和铜版纸实行为期 5 年的反倾销保护措施和对进口牛皮箱板纸进行的反倾销调查，使国内造纸企业大幅扩张产能。许多国际造纸公司开始在中国投资建厂，国内产能急剧扩大。白纸板、铜版纸、新闻纸产能扩张明显，市场压力巨大，短期内甚至会出现产能过剩，但从长远看将趋于平衡。2005 年下半年几大项目的投产，预计到 2006 年，新闻纸产能将达到 420 万吨。而新闻纸消费量约为 395 万吨，国内市场将出现供略大于求的局面。但新闻纸需求增长较快，2010 年新闻纸消费需求将达到 645 万吨，新增产能将很快可以被新增市场需求所消化。到 2006 年铜版纸产能可以达到 380 万吨。但是铜版纸的应用将不断地拓展，需求的增长可以消化供给的增加，但是市场将逐步趋向饱和状态。大量新建生产线的投产，将使白纸板(白卡纸)2006 年供应量达到 810 万吨，短期内将会出现供过于求的局面。由于 2003 年和 2004 年箱纸板新上项目较多，预计 2005 年可能新增加超过 220万吨年产能，基本能满足需求的增长。目前我国大量中档和部分高档箱纸板产品已能自给，只有部分牛皮箱纸板高档产品仍然需要依赖进口。4.2我国造纸行业市场空间大我国造纸行业正处于一个高速成长期。历年的统计数据表明，我国纸和纸板的总产量一直大幅低于总消费量，年人均纸张消费量远低于世界发达国家水平。在加工制造业生产能力普遍过剩的现阶段，造纸业是为数不多的需求量不断增长且供不应求的行业之一，属典型的需求拉动型行业。从1997年2004年国内纸张及纸板年消费量和生产量的增长率与GDP增长率的比较可以看出，纸张及纸板年消费量与生产量的增长率起伏较大，两者保持一个非常相似的增长趋势。与我国 GDP 的增长率相比，纸张及纸板年消费量与生产量的增长率从 2002 年开始一直都处于一个比较高的水平，可以说我国的造纸行业现在正处于一个高速成长期。预计 2010 年国内纸张消费量将达到 7600 万吨8000 万吨，2020 年将达到或超过 1 亿吨，我国纸张及纸板消费量还有很大的上升空间。我国报纸用纸量一直占所有出版物(包括图书、期刊、报纸)用纸量的 56%68%，报纸用纸量一直在以 13%以上的增长率大幅提升。由于我国人均报纸消费量不到发达国家的 115，未来报纸出版业还有广阔发展空间，因此我国新闻纸消费量将有稳步的提升。以年消费量增长 13%计算，2005 年我国新闻纸消费量为 350 万吨，2010 年消费量将达到 645 万吨。我国涂布纸人均消费量很低，2002 年约为 2 千克，还不到世界人均消费量的 27，更不能与美国、日本相比。如果要达到世界平均水平，我国也需要涂布纸 900 万吨，可见我国涂布纸消费量还有很大的上升空间。涂布纸主要应用于出版。从我国近几年各出版社的用纸量平均增长率为 7%的情况来看，按这个比例测算，2005 年和 2010 年全国各出版物印刷纸的需求量分别为 1118万吨和 1568 万吨。而近两年全世界涂布纸在印刷用纸中占 41%。按这个比例计算，则涂布纸到2005 年和 2010 年的需求将分别为 458 万吨和 643 万吨。印刷书写纸主要用作办公、杂志、书籍用纸。办公自动设备的出现，使书写纸市场需求量不断上升，2004 年市场书写纸消费量达到 1045 万吨，HotTag占整个纸张纸板消费量的 19.2%。近两三年印刷书写纸消费量一直以 7%的速度在增长，估计到 2010 年书写纸需求量将达到 1570 万吨。近几年我国箱板纸的消费需求不断增加，最近十年年平均增长率为 13.71%，市场存在较大的供需缺口，进口量一直维持在 100 万吨左右。以我国目前的工业发展趋势，2010 年箱板纸需求量将达到 2070 万吨。4.3国内纸业市场的竞争格局国内纸业市场的竞争来自三大公司群体：以国内造纸上市公司为主体的内资公司、国外资本在中国投资建立的外资公司以及国际大型造纸公司。由于国家政策保护，生产新闻纸的企业主要是以华泰、晨鸣为首的内资公司。在 24 家国内纸业上市公司中，就有 7 家以新闻纸作为主营产品。华泰股份作为新闻纸龙头企业，去年底 35万吨新的新闻纸项目投产，将使公司新闻纸总产能达到 80 万吨。在晨鸣纸业收购吉纸的总生产能力 15 万吨的两条新闻纸生产线后，新闻纸总产能已达到 64 万吨，直接威胁华泰在新闻纸行业的龙头地位。另外泛亚龙腾 33 万吨的新闻纸生产线已于去年下半年投产，使泛亚纸业在中国新闻纸总产能已达到 67 万吨。国内新闻纸市场将形成华泰、晨鸣和泛亚三分天下的格局。岳阳纸业等一批具有资源优势的新闻纸公司也将具有一定的发展空间。新闻纸产能的扩张对小的新闻纸厂将造成毁灭性打击，曾为弥补新闻纸市场供需缺口做出重大贡献的众多小厂将被逐渐淘汰。铜版纸的生产基本集中在一些大的企业。目前国内铜版纸生产企业以 APP 纸业集团旗下的金东纸业产能最大并占有绝对优势。2005 年 60 万吨铜版纸生产线投产使金东纸业的铜版纸总产能达到 160 万吨。其他铜版纸生产企业产能相对较小，晨鸣纸业目前的铜版纸生产能力为 35 万吨，山东泉林纸业 30 万吨，太阳纸业 30 万吨，苏州紫兴 15 万吨(加上 2005 年底投产的 40 万吨，产能将达到 55 万吨)。由于铜版纸反倾销的保护，许多外资公司开始在国内投资建设铜版纸生产线，如王子制纸的 60 万吨铜版纸生产线正在筹建中。这些产能释放后，市场竞争将更为激烈。APP 纸业集团旗下的宁波中华纸业 70 万吨涂布白纸板 2005 年下半年的投产，既使之成为白纸板和白卡纸领域的龙头企业，也为国内白纸板和白卡纸市场带来了巨大的影响。2005 年上半年各个白纸板和白卡纸生产企业的产销率和毛利率水平都有下降的趋势，2005 年 140 万吨的白纸板新增产能(包括中华纸业的 70 万吨产能)在 2006 年完全释放后，白纸板生产企业将面临更大的压力。许多国际大型造纸公司将其产品出口到中国，占领了大批市场份额。这些国际大型造纸公司是中国纸业市场的重要供给来源，在国内市场中占有重要的地位。2003 年，商务部通过“反倾销调查”终裁，对原产韩国、日本的进口铜版纸征收为期 5 年，从 4%到 71%不等的反倾销税。2004 年又对新闻纸进行长达 5 年的反倾销保护措施。2005 年又开始对未漂白牛皮纸箱板纸进行反倾销调查。这些反倾销保护措施为我国新闻纸和铜版纸等产业发展提供了保障，直接促成了 2005 年国内铜版纸和新闻纸生产线的大最扩建和投产。国际纸业、王子制纸、斯道拉恩索和芬欧汇川等国际纸业公司巨头都已经开始在中国投资建厂，加快了抢占中国纸业市场的步伐。5 造纸行业市场结构的发展趋势5.1集约化 长期以来，我国造纸工业原料以非木材纤维为主，造成产品结构失调、企业规模小、经济效益差、排污量大、污染严重等问题。我国造纸企业的数量最多时达到 1 万多家，即使是少量的大中型企业的规模也远远低下国际水平，且技术水平普遍落后，难以满足国内市场对高档纸的产品不断增长的需求。要从根本上解决我国造纸业集中度过低、企业规模过小、污染严重、环保措施不力等问题，政府应鼓励中国造纸企业做大做强，向规模化、集约化经营方向发展，同时通过关、停、并、转、重组整合等方式，将污染严重的小纸厂淘汰出局，发展强势企业集团，为在造纸行业全面实现循环经济创造条件。同时，也只有形成大的企业集团，进行规模经营，才能将更多的资金投入到环保中来，从而有效地解决造纸业的环境污染问题。国内像晨鸣纸业这样的一些造纸企业，产品的质量和档次较高，在市场上占有优势，企业具有较好的经济效益，而且又得到国家政策的支持，有充足的融资渠道。这些企业通过对许多中小造纸企业的收购，规模不断扩大。中国造纸协会 2005 年国内纸业公司中期报表显示，造纸行业利润加速向重点公司转移。以晨鸣纸业、华泰股份、岳阳纸业、博汇纸业作为重点公司，将其 2005年中期业绩与 2004 年同期进行比较，收入与净利润增长分别高于行业平均 13 个百分点和 14 个百分点。另外，行业集中度提高的迹象在 2005 年上半年进一步显现。重点公司在行业中所占比例明显提高，其中收入从 58.2%提高到 64.2%，净利润从 65.8%提高到 74.1%。这表明，在行业整合加速的过程中，行业收入与净利润也开始加速向重点公司转移。配合产能增长，重点公司的净利润仍将以较快速度增长。5.2高档化目前中国生活用纸市场的显著特点之一，就是消费品种结构不均衡。2000 年世界生活用纸中，厕用卫生纸占 56%，纸巾纸、擦手纸占 21%，纸面巾和纸餐巾分别占 12%和 4%。但数据显示，纸巾纸、擦手纸，仅占 0.2%，即使在北京、上海这样被看好的城市也不过占 1.5%，也就是说中国的厕用卫生纸销售比例仍然占据绝对优势。今后一段时间内，我国生活用纸消费需求将呈现多元化并向中高档产品过渡。华泰股份定位于高档产品，具有规模优势，成本控制能力强。近年来，华泰股份先后研究、开发了低定量彩印新闻纸、彩色美术版纸、美术课本专用纸、高光泽涂布白板纸等国家级新产品或国家级火炬项目，“废纸制浆造纸关键技术的研究、开发与生产、应用”还被列为国家级技术创新项目。据不完全统计，公司博士后工作站与技术中心先后共完成课题及新产品研究 50 多个，其中达到国际水平或国内领先的 30 个，在企业技术创新，特别是在造纸可持续发展及造纸环保方面的研究，为同行业做出了很大的贡献。5.3林纸一体化2004 年，经国务院批准，国家发改委颁布了全国林纸一体化工程建设“十五”及 2010 年专项规划，这表明，我国造纸工业正在进入以原材料结构调整为核心的关键时期。APP 纸业公司浆林纸一体化模式进行得最早，公司 2005 年 3 月底在海南正式投产的洋浦金海浆纸项目，首期投资达 102 亿元，是海南省迄今最大的外商投资项目，其目标是建成亚洲最大的浆纸加工基地。该项目 1997 年经国家批准设立，1998 年 12 月正式奠基，之后 APP 渡过了亚洲金融危机带来的负面影响，两年前再次动工兴建。此次一期工程年产 100 万吨漂白木浆，也使其成为世界上最大的单一制浆生产线。这一项目也是 APP 在中国大陆投资建设的第 13 家特大型制浆造纸企业，将为其节省大量进口原料成本。此外，国内大型纸业集团如泰格林纸集团、晨鸣纸业、华泰股份、美利纸业等也开始了“圈地造林”运动。中国加入世贸组织之后针对国外纸业产品进口发起的反倾销案，坚定了国际纸业巨头在中国大力推行“林浆纸一体化”的产业模式。5.4多元化由于纸张应用的不断扩展，纸制品市场消费向多元化发展。同时企业为了能较好地抵御市场风险，产品结构也日趋多元化。如晨鸣纸业和华泰股份，正在不断地根据市场需求开发新的纸品种，产品种类越来越多。6生产线的发展趋势6.1 控制系统以现场总线为核心自动控制系统向综合化、开放化发展已成必然，工厂自动化要求各类设备之间的通讯能力更强，相互融合。以现场总线为核心的集散自动控制系统FCS正在兴起，开放的结构将方便地与所有控制设备系统进行数据交换，成为真正集成的、贯穿全系统的新型自动控制系统。6.2 全集成自动化思想 随着工业自动化现代控制理论和计算机技术的迅速发展，使得工业自动化过程控制系统能够在系统各层次之间的数据交换量迅速增大，这就为实现一种全集成自动化控制思想提供了基础。 全集成自动化思想就是用一种系统完成原来由多种系统搭配起来才能完成所有功能的系统。应用这种解决方案，可以大大简化系统的结构，减少了大量接口部件，应用全集成自动化可以克服上位机和工业控制器之间、连续控制和逻辑控制之间、集中与分散之间的界限。同时，全集成自动化解决方案还可以为所有的自动化应用提供统一的技术环境，主要包括：统一的数据管理、统一的通讯、统一的组态和编辑软件等。基于这种环境，各种各样不同的技术可以在一个用户接口下，集成在一个有全局数据库的系统中。6.3 现场总线 工业控制自动化技术是保证生产高效可靠运行的重要手段，20世纪90年代，现场总线控制系统的出现和应用，标志着自动化技术的又一次飞跃，传统控制系统设备间的一对一联线，不仅增加安装维护费用，也降低了系统的可靠性，带来安全隐患；模拟信号传输，限制了传输媒体和传输结构的选择，信号的精确度受到影响。因此，工厂构建一个合理的局域网是十分重要的，不仅要考虑控制系统的通讯网络的特点和安全性，还必须考虑与工厂原有控制系统的通讯网络的互联和可能扩建工程生产线的联网，以达到数据通讯资源共享的目的。现场总线是现代控制系统的核心，本质上是一种数字化通信协议，是连接智能现场设备和自动化系统的数字化、全分散、双向传输、多分支结构的通信网；由于其在工业控制自动化的前沿地位，代表了技术发展的方向。PROFIBUS现场总线由于其高实时性及技术较为成熟，在全世界范围得到了广泛的应用，也是目前国内应用最普遍的一种。PROFIBUS现场总线是基于国际标准EN50170的开放的现场总线，它主要用于现场控制及检测采集单元的数据交换， PROFIBUS-DP（H2）和用于过程的本安型低速总线PROFIBUS-PA（H1）。DP和PA的完美结合使得PROFIBUS现场总线在结构和性能上优于其他现场总线。既适合于自动化系统与现场信号单元的通讯，也可用于直接连接带有接口的变送器、执行器、传动装置和其它现场仪表及设备，对现场信号进行采集、监控和处理，用一对双绞线替代了传统的大量的传输电缆。 6.4 仪表(总线型变送器) 由于控制系统发生了新的变革，为了适应现场总线控制系统的要求，仪表、变送器已经从模拟型、智能型发展到了现场总线型。现场总线作为一种数字式通信网络从控制室一直延伸到生产现场，使过去采用点到点式的模拟量信号传输变为多点一线的串行数字式传输。 在现场总线型变送器中，其优越性是显而易见的：全数字传输，稳定性和精确度高于智能型变送器，除了保持智能型变送器优良的测量性能外，还增加了运算和控制功能，内嵌有PID控制、逻辑运算、算术运算、累加等模块，用户通过组态软件对这些功能模块进行任意调用，实现参数的现场控制。 多变量测量是现场总线型变送器又一特点，即一台变送器可以同时测量多个过程变量。由于每台现场总线型变送器内配有多个感测元件，它就可以同时测量多个过程变量，并通过现场总线传输出去。目前，世界各大仪表生产厂都相继推出了现场总线型变送器，通过认证的变送器已经有60多种。 综上所述，现场总线型变送器已经不是传统意义上的变送器了，它是一个集变送、控制和通信功能于一身的现场设备。现场总线型变送器的出现，必会给仪表和自动化领域带来新的革命性变革。 6.5 控制内容的广泛性和控制方式的专业化 制浆造纸过程是一个连续的过程，自动化控制是根据生产工艺的特点和要求，实现全过程、