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今年5月初，科達(dá)承建的新潤(rùn)成600×600×9mm、雙零吸水率滲花磚生產(chǎn)線，在穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)多月后，創(chuàng)造了天然氣能耗最低1.13m³/㎡的記錄，同時(shí)電耗也比舊窯減少20%；

2020年，中鵬熱能為福建豪山企業(yè)改建的300×600×7.5mm中板生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)天然氣能耗低于1m³/㎡；

早在2019年，由德力泰承建的清遠(yuǎn)蒙娜麗莎800×800mm雙零吸水率全拋釉生產(chǎn)線，全線天然氣綜合能耗維持在1.55-1.6Nm³/㎡；

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▲ 科達(dá)承建的新潤(rùn)成三公司（匯強(qiáng)陶瓷）滲花磚寬體窯。

近年來(lái)，瓷磚產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題日益突出，產(chǎn)品工藝技術(shù)高度成熟下的產(chǎn)品同質(zhì)化引發(fā)激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，但瓷磚生產(chǎn)綜合成本卻在持續(xù)攀升，這極大擠壓了陶瓷企業(yè)的利潤(rùn)空間。于是，在保障產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，通過(guò)節(jié)能降耗降低生產(chǎn)成本成為了越來(lái)越多陶瓷企業(yè)追求的目標(biāo)。

與此同時(shí)，在“碳達(dá)峰、碳中和”政策要求下，能源消耗總量和強(qiáng)度受到嚴(yán)控，這也要求陶瓷企業(yè)不得不減少能耗，甚至今年不少新建、改建項(xiàng)目因能評(píng)未通過(guò)被暫緩。

燃料成本普漲超10%         

能耗引起陶企關(guān)注

佛山市德力泰科技有限公司副總經(jīng)理荊海山算了一筆賬：在全國(guó)陶瓷廠普遍燒煤的時(shí)候，煤價(jià)大致600多元/噸，按照1噸粉大約產(chǎn)33㎡瓷磚，用于生產(chǎn)最常規(guī)的800×800mm瓷磚計(jì)算，噴霧塔需耗煤55公斤，即大約1.7公斤煤/㎡，寬體窯大約能耗約為3.3公斤煤/㎡，合計(jì)燃煤成本還不到3元/㎡，這在瓷磚生產(chǎn)成本中占比比較小，是否節(jié)能所造成的成本差異不大，而且不易量化，因此很少引起企業(yè)足夠重視。

多位行業(yè)人士認(rèn)為，引起陶瓷企業(yè)重視能耗的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是天然氣的普及，從2014年福建晉江成為第一個(gè)全面推行“煤改氣”的產(chǎn)區(qū)后，2016年以來(lái)，山東、四川、遼寧法庫(kù)、河北高邑、廣東等陸續(xù)實(shí)施天然氣改造，如今全國(guó)使用天然氣的陶瓷企業(yè)數(shù)量已經(jīng)過(guò)半。天然氣相對(duì)煤炭，熱值穩(wěn)定，易于管理和統(tǒng)計(jì)，可以更好地量化能耗在生產(chǎn)中所占的成本比例。

“同樣800×800mm瓷磚，窄體窯改用天然氣后，需要大約2Nm³天然氣/㎡，如果天然氣價(jià)格按2.5元/m³計(jì)算，即使噴霧塔還是燒煤，總體成本也將上漲10%左右。”荊海山進(jìn)一步計(jì)算到。

▲ 煤改氣帶來(lái)的成本上漲，大量陶瓷企業(yè)不得不通過(guò)技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

不僅燃?xì)馄髽I(yè)，燃煤企業(yè)如今也未能獨(dú)善其身。“去年10月份的時(shí)候煤價(jià)大概800元/噸，今年高達(dá)1200元，光是這部分上漲的成本就能可以造成陶瓷企業(yè)綜合成本上升12～13%，沒(méi)幾個(gè)企業(yè)能承受得住，因此必須從自身出發(fā)把成本降低。”佛山市科達(dá)機(jī)電有限公司總經(jīng)理助理何衛(wèi)東認(rèn)為，成本壓力促使陶瓷企業(yè)開(kāi)始重視用節(jié)能減耗減低生產(chǎn)成本。

此外，國(guó)家發(fā)改委在《關(guān)于加強(qiáng)高耗能、高排放建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境源頭防控的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確“兩高”項(xiàng)目暫按煤電、石化、化工、鋼鐵、有色金屬冶煉、建材等六個(gè)行業(yè)類別統(tǒng)計(jì)，作為大建材行業(yè)的重要組成部分，陶瓷行業(yè)也正式進(jìn)入“兩高”之列，成為能源消費(fèi)總量和強(qiáng)度雙控的重點(diǎn)行業(yè)之一。

事實(shí)上，多地在“碳達(dá)峰、碳中和”的政策背景下，今年以來(lái)，紛紛出臺(tái)了對(duì)陶瓷行業(yè)能耗的管理規(guī)定，大量新建、改建項(xiàng)目因能評(píng)而暫緩，這對(duì)陶瓷行業(yè)而言，又將掀起一次新的節(jié)能減排革命。

設(shè)備更迭，技術(shù)創(chuàng)新

造就節(jié)能降耗新高峰        

天然氣改造初期，大多數(shù)企業(yè)僅僅通過(guò)管道改造、更換噴槍等方式完成能源更迭，但過(guò)高的能耗使得企業(yè)難以承受，倒逼行業(yè)進(jìn)行深入的節(jié)能研究，其中設(shè)備的創(chuàng)新和更迭起到了很大的作用。

“以前一些大產(chǎn)區(qū)很多窯爐已經(jīng)用了十多年，從產(chǎn)能、產(chǎn)品配套、保溫效果來(lái)說(shuō)，已經(jīng)不適合市場(chǎng)發(fā)展了，促使企業(yè)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝進(jìn)行迭代。”何衛(wèi)東介紹，2019年以來(lái)，從廣東、山東開(kāi)始再到江西、四川等產(chǎn)區(qū)，設(shè)備更迭現(xiàn)象非常普遍，新設(shè)備和新技術(shù)已經(jīng)將節(jié)能作為重點(diǎn)研發(fā)方向。

“同樣燒天然氣，生產(chǎn)同等規(guī)格的600×600mm、800×800mm拋釉磚，按照每公斤瓷能耗計(jì)算，我們國(guó)內(nèi)普遍需要500大卡/公斤，而印度普遍則只需要400大卡/公斤，我們還高25%。”荊海山分析，國(guó)內(nèi)瓷磚窯爐單位能耗高與窯爐設(shè)計(jì)較偏長(zhǎng)，產(chǎn)量偏大有主要關(guān)系，在國(guó)內(nèi)高溫快燒的燒成制度下，預(yù)熱區(qū)溫度設(shè)置過(guò)高，導(dǎo)致排煙溫度高，外排熱量浪費(fèi)多，再加上長(zhǎng)窯正壓大散熱面積增加，大大造成了熱量浪費(fèi)而不節(jié)能。

荊海山指出，要降低能耗，首先煙氣排放量要減少、煙氣溫度要降低，另外就是燃料的有組織燃燒。因此，無(wú)論是包括科達(dá)、德力泰在內(nèi)的窯爐公司，推出了高精度的節(jié)能燒嘴，并通過(guò)空燃比例燃燒系統(tǒng)、助燃風(fēng)加熱系統(tǒng)使得燃燒更合理、高效。

通過(guò)余熱高效回收利用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱量回收更是如今窯爐的標(biāo)配。瓷磚生產(chǎn)過(guò)程中，制品溫度從常溫升到1230℃，然后再冷卻降到100℃左右出窯，這其中冷卻散發(fā)的熱量有著極大的回收利用空間。

另外，荊海山認(rèn)為，窯爐熱平衡里，排煙帶走熱量占總能耗約20～30%，如果直接排到脫硫塔，不僅浪費(fèi)還增加了末端治理的成本，現(xiàn)在通過(guò)煙氣換熱器的熱交換后，可回收煙氣熱量的50-60%熱量，再輸送到干燥器做加熱利用，基本實(shí)現(xiàn)窯爐煙氣與余熱熱量的高比例回收，基本實(shí)現(xiàn)干燥零能耗。

▲ 德力泰全余熱回收系統(tǒng)。

納米粉、納米絕熱板/磚等窯爐新型隔熱材料的升級(jí)也極大減少了熱量的散失。何衛(wèi)東介紹，2015年左右很多窯爐、窯頂溫度都到了100多℃，現(xiàn)在通過(guò)設(shè)計(jì)和用材，可以控制到70多℃；窯墻外側(cè)的溫度已經(jīng)不超過(guò)60℃，這充分說(shuō)明保溫效果作用更好了，對(duì)節(jié)能有很大的作用。

除了節(jié)能，在節(jié)電方面，荊海山同時(shí)介紹到，風(fēng)管路的合理設(shè)計(jì)降低了氣體流速，減少了阻力，使得風(fēng)機(jī)低頻運(yùn)行大大節(jié)省了電耗。

同時(shí)在窯后環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)窯后整線PC控制，在電耗上也實(shí)現(xiàn)了接近20%的減耗作用。據(jù)了解，在窯后各環(huán)節(jié)中設(shè)備如果持續(xù)運(yùn)行，拋光環(huán)節(jié)綜合運(yùn)行效率大約為80%，包裝線大約是60%，儲(chǔ)磚線則不足50%。而科達(dá)正通過(guò)窯后整合創(chuàng)新改變這一現(xiàn)狀。通過(guò)總控的方式提高設(shè)備綜合運(yùn)轉(zhuǎn)效率，用PC把后段設(shè)備管控起來(lái)，不僅提高了設(shè)備的穩(wěn)定性、智能化，還大大節(jié)省了用人數(shù)量和電耗。

▲ 窯后整線。

產(chǎn)品減薄、配方優(yōu)化        

低溫快燒實(shí)現(xiàn)低耗能

除了通過(guò)精準(zhǔn)管理以及上游設(shè)備企業(yè)研發(fā)的新技術(shù)應(yīng)用外，陶瓷企業(yè)自身通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新也在節(jié)能降耗上取得顯著效果。

“印度比我們能耗低，其中一個(gè)原因就是他們的產(chǎn)品比較薄，我們普遍10.2mm的常規(guī)800×800mm拋釉磚，他們的厚度大概是9.8mm，加上產(chǎn)品配方工藝也不一樣，能夠低溫快燒。”荊海山認(rèn)為，瓷磚薄型化一定是未來(lái)的發(fā)展方向，這不僅起到節(jié)能的作用，還能節(jié)省資源。

▲ 中板是瓷磚減薄的創(chuàng)新產(chǎn)品，圖為德力泰承建的四川利弘中板生產(chǎn)線。
 

如今，中板、薄板的發(fā)展也印證了這一說(shuō)法。何衛(wèi)東介紹，科達(dá)在福建新建的一條薄板線，天然氣能耗最低達(dá)到了1.12m³/㎡。根據(jù)《陶瓷信息》了解，目前逐漸成為陶瓷行業(yè)主流產(chǎn)品的7～8mm中板，能耗可降至1.2m³/㎡以下。

專業(yè)從事窯爐技術(shù)改造的佛山市佳韻窯業(yè)技術(shù)有限公司總經(jīng)理程昭華在經(jīng)歷了大量陶瓷企業(yè)技改項(xiàng)目后發(fā)現(xiàn)，陶瓷企業(yè)也在通過(guò)降低產(chǎn)品成本，比如減少更多超白高溫原料的使用，實(shí)現(xiàn)低溫快燒以達(dá)到降低能耗的目的。

能耗屢創(chuàng)新低

三年可省出一條新窯爐       

綜合性的節(jié)能降耗效果跟傳統(tǒng)生產(chǎn)線能耗相比有多大差別？能給陶瓷企業(yè)帶來(lái)多大的效應(yīng)？

以天然氣改造為例，普遍認(rèn)為，生產(chǎn)800×800×（10.5～11）mm單零吸水率拋釉磚，根據(jù)窯爐長(zhǎng)度和寬度不同，舊窯改用天然氣后能耗基本在1.8～2m³/㎡。

程昭華介紹，最早改用天然氣的陶瓷企業(yè)，由于沒(méi)有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)常規(guī)800×800mm瓷磚，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)能耗高達(dá)2.6～2.8m³/㎡的情況，但通過(guò)節(jié)能改造，如今最低可降低至1.6m³/㎡。

“我們?nèi)ツ甑驮诮餍陆ǖ囊粭l混燒800×800mm、600×1200mm拋釉磚生產(chǎn)線，日產(chǎn)量4.7萬(wàn)㎡，使用天然氣。按照以往的經(jīng)驗(yàn)，這么大產(chǎn)量的生產(chǎn)線，使用水煤氣普遍需要3.5～3.8m³/㎡，換算成天然氣大概是1.9m³/㎡，但實(shí)際我們做到了1.65-1.7m³/㎡。”何衛(wèi)東指出，通過(guò)設(shè)備升級(jí)，節(jié)能效果在大產(chǎn)能生產(chǎn)線中也取得了顯著的效果。

▲ 科達(dá)承建的日產(chǎn)4.7萬(wàn)㎡拋釉磚生產(chǎn)線，能耗可達(dá)1.65-1.7m³/㎡。

盡管對(duì)大多數(shù)產(chǎn)區(qū)和企業(yè)而言，充分的節(jié)能降耗并不能完全抵消改用天然氣后上漲的成本，但相比舊窯直接使用天然氣，對(duì)比效果卻十分明顯。以德力泰承建的清遠(yuǎn)一家陶瓷企業(yè)全新的一條雙零吸水率的800×800mm拋釉磚生產(chǎn)線為例，改用天然氣后，企業(yè)舊線窯爐天然氣能耗基本為1.9m³/㎡左右，新建窯爐能耗目標(biāo)為1.6m³/㎡，實(shí)際做到了1.55m³/㎡。

“按照當(dāng)時(shí)的天然氣價(jià)格2.5元/㎡，能耗成本就有將近1元/㎡的差距，一天產(chǎn)量大約1.2萬(wàn)平方米，一年就大約可節(jié)省360萬(wàn)元，通過(guò)能耗的節(jié)省，3年多時(shí)間就可以把生產(chǎn)線的投入收回。”荊海山認(rèn)為，當(dāng)時(shí)雙零吸水率的常規(guī)800×800mm拋釉磚能耗從2m³/㎡降低做到1.6m³/㎡以下，是具有劃時(shí)代意義的。

在眾多業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，在“碳達(dá)峰、碳中和”的大背景下，節(jié)能降耗將是被列為“兩高”項(xiàng)目的陶瓷行業(yè)很長(zhǎng)一段時(shí)間的重要課題，也是目前較好的減排解決方案，無(wú)論是新建還是技術(shù)改造的生產(chǎn)線，得益于節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步和精細(xì)化管理，在產(chǎn)品品質(zhì)提升的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低碳與節(jié)能增效的疊加效果，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也創(chuàng)造了更大社會(huì)價(jià)值。

（本文轉(zhuǎn)載自陶瓷信息）