株洲醴陵陶瓷窯爐余熱利用技術的新突破

  自上個世紀七十年代第一條隧道窯延生以來,陶瓷生產(chǎn)企業(yè)就開始了窯爐余熱利用的研究和探討。經(jīng)過幾十年的摸索,窯爐余熱利用的道路越走越寬,利用的效率逐步提高,但一直未能達到理想的境地。多數(shù)工廠利用窯爐余熱烘干坯件不是溫度過高,就是熱量不足,甚至稍不注意就會產(chǎn)生過度抽熱,影響爐內(nèi)燒成制度的現(xiàn)象。為了不影響燒成,又能解決熱量不足的問題,人們便不約而同地想到了熱能補給裝置,于是每條生產(chǎn)線不得不增加鍋爐或熱風爐供熱,以滿足坯件烘干的要求。幾十年來各個陶瓷制造廠家沒有不是沿著這條路徑走過來的。

  全國主要陶瓷產(chǎn)區(qū)之一的湖南醴陵,位于湖南省長、株、潭兩型社會試驗區(qū)內(nèi),醴陵陶瓷行業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè),能耗占總生產(chǎn)成本的25%—35%,窯爐余熱利用只有30%—50%,而且環(huán)境污染嚴重。近年國家對陶瓷行業(yè)的政策發(fā)生改變,出口退稅率大幅下調(diào)。而人民幣卻大幅升值,原材料價格大幅上漲,勞動力成本不斷上升,陶瓷行業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)。為了更好地生存和發(fā)展,必須在節(jié)約能源上下功夫。

  醴陵順通能源科技有限公司,順應時代的進步與陶瓷業(yè)的發(fā)展,從2000年起聘請國內(nèi)知名熱能專家組織本市陶瓷窯爐制造與使用的技術人員和一線生產(chǎn)工人,著力研究節(jié)能技術,設計制造節(jié)能設備,至2005年在窯爐余熱利用上有了突破性的進展。經(jīng)科技攻關制造出余熱利用的全部設備,包括風機、輸熱管道、鏈式烘干機等陶瓷窯爐余熱利用成套設備。并獲國家專利技術。其主要技術創(chuàng)新為:

  1、采用了“遠程取熱”的方式,即在冷卻帶“緩冷區(qū)”后設立分散取取熱點(打破了傳統(tǒng)的余熱利用的分段取熱的方法)使產(chǎn)品和窯具通過冷卻后的出溫度只比環(huán)境溫度高5—10攝氏度,降低了產(chǎn)品和窯具的熱強度,克服了產(chǎn)品因冷卻不合理造成的燒成缺陷,同時使坯體的亮度提高了3—4個點。窯具的使用次數(shù)增加50—80次。

  2、采用增加流量,加快流速來減少熱風在輸送過程中的熱損失,在風機前摻入冷(環(huán)境)空氣,熱風溫度將至140攝氏度左右,減小了熱風與環(huán)境介質的溫度梯度,有效減少熱風在輸送過程中的熱損失。

  3、引風機熱風進口端增加燃氣熱風爐,解決了因環(huán)境溫度低于10攝氏度時,熱量補充問題。

  4、干燥室內(nèi)設計了可控制的熱風出口,熱風以不同的角度并以高于原兩倍風速噴出,形成了相互攪拌使干燥室內(nèi)溫度更均勻,高速的熱風將半成品表面的水分及時帶出,加快了干燥速率,克服了半成品難干透的現(xiàn)象。

  5、干燥室內(nèi)的相對濕度達到一定飽和時,及時啟動排濕系統(tǒng),將飽和濕氣排出,半成品得到快速有效干燥。

  株洲市能源監(jiān)測站對醴陵市區(qū)經(jīng)湖南順通能源科技有限公司已進行窯爐余熱利用改造的36家企業(yè)中,抽取了其中三家企業(yè)于2008年8月6日進行了現(xiàn)場監(jiān)測,這三家公司分別是:醴陵泉興瓷業(yè)有限公司、醴陵陶潤實業(yè)發(fā)展有限公司玉祥瓷業(yè)、湖南泰鑫瓷業(yè)有限公司,本次能源利用監(jiān)測工作依據(jù)中華人民共和國國家標準:《節(jié)能監(jiān)測技術通則》(GB/T15316)《綜合能耗計算通則》(GB/T2589—1990)《企業(yè)能耗計量與測試導則》(GB/T6422—1986)《企業(yè)節(jié)能量計算方法》(GB/T13234—1991)進行計算全部采用法定計量單位。其結果分別如下:

 。1):醴陵泉興瓷業(yè)有限公司的余熱利用量為每年940噸標準煤,考慮到該公司改造前除抽取余熱外還需要一臺熱風爐的實際情況(熱風爐年耗煤量約為1100噸)改造后減少裝機容量約30KW,全年節(jié)約電耗為26萬KW.h,兩項合計折標準煤817噸。

 。2):醴陵陶潤實業(yè)發(fā)展有限公司玉祥瓷業(yè)余熱利用量為1716噸標準煤,改造后的節(jié)約量2160噸/年,節(jié)電量49.5萬KW.h/年,兩項合計折標準煤1602.8噸。

  (3):湖南泰鑫瓷業(yè)有限公司的余熱利用量為每年1017噸標準煤,改造后節(jié)煤1068.8噸,節(jié)約用電60萬KW.h/年,兩項合計折標準煤837噸/年。

  監(jiān)測結果表明,湖南順通能源科技有限公司研制的陶瓷窯爐余熱利用成套設備,能將窯爐余熱利用率大幅度提高,而且經(jīng)過改造的這三家企業(yè)均取消了原有的干坯熱風爐、鍋爐、藕煤爐,利用窯爐自身余熱解決坯件烘干問題,達到了節(jié)能減排,降低消耗效果,節(jié)約能源是非常顯著的。并且?guī)砹丝捎^的經(jīng)濟效益。

  以目前一條油燒輥道窯生產(chǎn)為例,其綜合效益如下:

  1)、經(jīng)濟技術指標:噸瓷綜合能耗由原來的0.116萬元降低到0.0764萬元,萬元產(chǎn)值綜合能耗由原來的0.1936萬元降低到0.1275萬元,降低34.14%。

  2)、節(jié)能方面:A、節(jié)煤方面:在余熱系統(tǒng)改造后,熱風爐停止運行,年可節(jié)約標準煤1100噸。B、節(jié)電方面:在余熱系統(tǒng)改造后,由原來的多臺風機抽余熱改為一臺大功率電機抽送風,減少裝機容量64KW/h,年節(jié)約用電368640度。兩項合計可以節(jié)約95.22萬元。

  3)、提高質量方面:以目前輥道窯燒成對質量影響為5個百分點,1條窯年產(chǎn)3000萬件,質量提高5個百分點,年可增加合格品產(chǎn)量150萬件,即可新增工業(yè)產(chǎn)值450萬元。

  4)、環(huán)境效益:年減排:①減排二氧化硫21噸;②減排煙塵62.5噸;③減排廢渣330噸。每條窯爐所配的成型車間減少若干臺風機,沒有了風機振動噪聲,窯爐余熱散熱大幅度下降,對生產(chǎn)車間工作環(huán)境得到了很好的改善。

  5)、實施此項專利技術:有利于提高陶瓷廠家經(jīng)濟效益,帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展;有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會;有利于提高全社會的資源環(huán)境意識和道德素質,促進社會主義精神文明建設;有利于保障人民群眾身體健康,提高生活質量和幸福指數(shù),有利于提高陶瓷企業(yè)周圍民眾生產(chǎn)、生活、生態(tài)環(huán)境質量。

  因此,政府能源管理部門和環(huán)境保護機關大力向陶瓷企業(yè)推介湖南順通能源科技有限公司這一節(jié)能技術。今年醴陵市又有12家規(guī)模陶瓷企業(yè)的生產(chǎn)線正在進行窯爐余熱利用改造。第四季度該專利技術將走向江西、河南、重慶等省市的部分陶瓷制造企業(yè)。