株洲醴陵陶瓷窯爐余熱利用技術(shù)的新突破

  自上個(gè)世紀(jì)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(dá)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(huì)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(bǔ)給裝置,于是每條生產(chǎn)線不得不增加鍋爐或熱風(fēng)爐供熱,以滿足坯件烘干的要求。幾十年來各個(gè)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(huì)試驗(yàn)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(yán)重。近年國家對(duì)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(jià)格大幅上漲,勞動(dòng)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(yīng)時(shí)代的進(jìn)步與陶瓷業(yè)的發(fā)展,從2000年起聘請(qǐng)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(shù)人員和一線生產(chǎn)工人,著力研究節(jié)能技術(shù),設(shè)計(jì)制造節(jié)能設(shè)備,至2005年在窯爐余熱利用上有了突破性的進(jìn)展。經(jīng)科技攻關(guān)制造出余熱利用的全部設(shè)備,包括風(fēng)機(jī)、輸熱管道、鏈?zhǔn)胶娓蓹C(jī)等陶瓷窯爐余熱利用成套設(shè)備。并獲國家專利技術(shù)。其主要技術(shù)創(chuàng)新為:

  1、采用了“遠(yuǎn)程取熱”的方式,即在冷卻帶“緩冷區(qū)”后設(shè)立分散取取熱點(diǎn)(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(qiáng)度,克服了產(chǎn)品因冷卻不合理造成的燒成缺陷,同時(shí)使坯體的亮度提高了3—4個(gè)點(diǎn)。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(fēng)在輸送過程中的熱損失,在風(fēng)機(jī)前摻入冷(環(huán)境)空氣,熱風(fēng)溫度將至140攝氏度左右,減小了熱風(fēng)與環(huán)境介質(zhì)的溫度梯度,有效減少熱風(fēng)在輸送過程中的熱損失。

  3、引風(fēng)機(jī)熱風(fēng)進(jìn)口端增加燃?xì)鉄犸L(fēng)爐,解決了因環(huán)境溫度低于10攝氏度時(shí),熱量補(bǔ)充問題。

  4、干燥室內(nèi)設(shè)計(jì)了可控制的熱風(fēng)出口,熱風(fēng)以不同的角度并以高于原兩倍風(fēng)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(fēng)將半成品表面的水分及時(shí)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(duì)濕度達(dá)到一定飽和時(shí),及時(shí)啟動(dòng)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(cè)站對(duì)醴陵市區(qū)經(jīng)湖南順通能源科技有限公司已進(jìn)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(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測(cè),這三家公司分別是:醴陵泉興瓷業(yè)有限公司、醴陵陶潤實(shí)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(cè)工作依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn):《節(jié)能監(jiān)測(cè)技術(shù)通則》(GB/T15316)《綜合能耗計(jì)算通則》(GB/T2589—1990)《企業(yè)能耗計(jì)量與測(cè)試導(dǎo)則》(GB/T6422—1986)《企業(yè)節(jié)能量計(jì)算方法》(GB/T13234—1991)進(jìn)行計(jì)算全部采用法定計(jì)量單位。其結(jié)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(biāo)準(zhǔn)煤,考慮到該公司改造前除抽取余熱外還需要一臺(tái)熱風(fēng)爐的實(shí)際情況(熱風(fēng)爐年耗煤量約為1100噸)改造后減少裝機(jī)容量約30KW,全年節(jié)約電耗為26萬KW.h,兩項(xiàng)合計(jì)折標(biāo)準(zhǔn)煤817噸。

 。2):醴陵陶潤實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司玉祥瓷業(yè)余熱利用量為1716噸標(biāo)準(zhǔn)煤,改造后的節(jié)約量2160噸/年,節(jié)電量49.5萬KW.h/年,兩項(xiàng)合計(jì)折標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)煤,改造后節(jié)煤1068.8噸,節(jié)約用電60萬KW.h/年,兩項(xiàng)合計(jì)折標(biāo)準(zhǔn)煤837噸/年。

  監(jiān)測(cè)結(jié)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(shè)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(fēng)爐、鍋爐、藕煤爐,利用窯爐自身余熱解決坯件烘干問題,達(dá)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(jì)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(jì)技術(shù)指標(biāo):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(fēng)爐停止運(yùn)行,年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1100噸。B、節(jié)電方面:在余熱系統(tǒng)改造后,由原來的多臺(tái)風(fēng)機(jī)抽余熱改為一臺(tái)大功率電機(jī)抽送風(fēng),減少裝機(jī)容量64KW/h,年節(jié)約用電368640度。兩項(xiàng)合計(jì)可以節(jié)約95.22萬元。

  3)、提高質(zhì)量方面:以目前輥道窯燒成對(duì)質(zhì)量影響為5個(gè)百分點(diǎn),1條窯年產(chǎn)3000萬件,質(zhì)量提高5個(gè)百分點(diǎn),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(tái)風(fēng)機(jī),沒有了風(fēng)機(jī)振動(dòng)噪聲,窯爐余熱散熱大幅度下降,對(duì)生產(chǎn)車間工作環(huán)境得到了很好的改善。

  5)、實(shí)施此項(xiàng)專利技術(shù):有利于提高陶瓷廠家經(jīng)濟(jì)效益,帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì);有利于提高全社會(huì)的資源環(huán)境意識(shí)和道德素質(zhì),促進(jìn)社會(huì)主義精神文明建設(shè);有利于保障人民群眾身體健康,提高生活質(zhì)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(zhì)量。

  因此,政府能源管理部門和環(huán)境保護(hù)機(jī)關(guān)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(shù)。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(jìn)行窯爐余熱利用改造。第四季度該專利技術(shù)將走向江西、河南、重慶等省市的部分陶瓷制造企業(yè)。