实例分析｜陶瓷窑炉余热利用技术的创新方式

自上个世纪七十年代第一条隧道窑延生以来，陶瓷生产企业就开始了窑炉余热利用的研究和探讨。经过几十年的摸索，窑炉余热利用的道路越走越宽，利用的效率逐步提高，但一直未能达到理想的境地。多数工厂利用窑炉余热烘干坯件不是温度过高，就是热量不足，甚至稍不注意就会产生过度抽热，影响炉内烧成制度的现象。为了不影响烧成，又能解决热量不足的问题，人们便不约而同地想到了热能补给装置，于是每条生产线不得不增加锅炉或热风炉供热，以满足坯件烘干的要求。几十年来各个陶瓷制造厂家没有不是沿着这条路径走过来的。

全国主要陶瓷产区之一的湖南醴陵，位于湖南省长、株、潭两型社会试验区内，醴陵陶瓷行业是高能耗产业，能耗占总生产成本的25%—35%，窑炉余热利用只有30%—50%，而且环境污染严重。近年国家对陶瓷行业的政策发生改变，出口退税率大幅下调。而人民币却大幅升值，原材料价格大幅上涨，劳动力成本不断上升，陶瓷行业面临巨大的挑战。为了更好地生存和发展，必须在节约能源上下功夫。

醴陵顺通能源科技有限公司，顺应时代的进步与陶瓷业的发展，从2000年起聘请国内知名热能专家组织本市陶瓷窑炉制造与使用的技术人员和一线生产工人，着力研究节能技术，设计制造节能设备，至2005年在窑炉余热利用上有了突破性的进展。经科技攻关制造出余热利用的全部设备，包括风机、输热管道、链式烘干机等陶瓷窑炉余热利用成套设备。并获国家专利技术。

其主要技术创新为：

1、采用了“远程取热”的方式，即在冷却带“缓冷区”后设立分散取取热点（打破了传统的余热利用的分段取热的方法）使产品和窑具通过冷却后的出温度只比环境温度高5—10摄氏度，降低了产品和窑具的热强度，克服了产品因冷却不合理造成的烧成缺陷，同时使坯体的亮度提高了3—4个点。窑具的使用次数增加50—80次。

2、采用增加流量，加快流速来减少热风在输送过程中的热损失，在风机前掺入冷（环境）空气，热风温度将至140摄氏度左右，减小了热风与环境介质的温度梯度，有效减少热风在输送过程中的热损失。

3、引风机热风进口端增加燃气热风炉，解决了因环境温度低于10摄氏度时，热量补充问题。

4、干燥室内设计了可控制的热风出口，热风以不同的角度并以高于原两倍风速喷出，形成了相互搅拌使干燥室内温度更均匀，高速的热风将半成品表面的水分及时带出，加快了干燥速率，克服了半成品难干透的现象。

5、干燥室内的相对湿度达到一定饱和时，及时启动排湿系统，将饱和湿气排出，半成品得到快速有效干燥。

株洲市能源监测站对醴陵市区经湖南顺通能源科技有限公司已进行窑炉余热利用改造的36家企业中，抽取了其中三家企业于2008年8月6日进行了现场监测，这三家公司分别是：醴陵泉兴瓷业有限公司、醴陵陶润实业发展有限公司玉祥瓷业、湖南泰鑫瓷业有限公司，本次能源利用监测工作依据中华人民共和国国家标准：《节能监测技术通则》（gb/t15316）《综合能耗计算通则》（gb/t2589—1990）《企业能耗计量与测试导则》（gb/t6422—1986）《企业节能量计算方法》（gb/t13234—1991）进行计算全部采用法定计量单位。

　　其结果分别如下：

（1）：醴陵泉兴瓷业有限公司的余热利用量为每年940吨标准煤，考虑到该公司改造前除抽取余热外还需要一台热风炉的实际情况（热风炉年耗煤量约为1100吨）改造后减少装机容量约30kw，全年节约电耗为26万kw.h，两项合计折标准煤817吨。

（2）：醴陵陶润实业发展有限公司玉祥瓷业余热利用量为1716吨标准煤，改造后的节约量2160吨/年，节电量49.5万kw.h/年，两项合计折标准煤1602.8吨。

（3）：湖南泰鑫瓷业有限公司的余热利用量为每年1017吨标准煤，改造后节煤1068.8吨，节约用电60万kw.h/年，两项合计折标准煤837吨/年。

监测结果表明，湖南顺通能源科技有限公司研制的陶瓷窑炉余热利用成套设备，能将窑炉余热利用率大幅度提高，而且经过改造的这三家企业均取消了原有的干坯热风炉、锅炉、藕煤炉，利用窑炉自身余热解决坯件烘干问题，达到了节能减排，降低消耗效果，节约能源是非常显著的。并且带来了可观的经济效益。

以目前一条油烧辊道窑生产为例，其综合效益如下：

1）、经济技术指标：吨瓷综合能耗由原来的0.116万元降低到0.0764万元，万元产值综合能耗由原来的0.1936万元降低到0.1275万元，降低34.14%。

2）、节能方面：a、节煤方面：在余热系统改造后，热风炉停止运行，年可节约标准煤1100吨。b、节电方面：在余热系统改造后，由原来的多台风机抽余热改为一台大功率电机抽送风，减少装机容量64kw/h，年节约用电368640度。两项合计可以节约95.22万元。

3）、提高质量方面：以目前辊道窑烧成对质量影响为5个百分点，1条窑年产3000万件，质量提高5个百分点，年可增加合格品产量150万件，即可新增工业产值450万元。

4）、环境效益：年减排：①减排二氧化硫21吨；②减排烟尘62.5吨；③减排废渣330吨。每条窑炉所配的成型车间减少若干台风机，没有了风机振动噪声，窑炉余热散热大幅度下降，对生产车间工作环境得到了很好的改善。

5）、实施此项专利技术：有利于提高陶瓷厂家经济效益，带动相关产业发展；有利于发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会；有利于提高全社会的资源环境意识和道德素质，促进社会主义精神文明建设；有利于保障人民群众身体健康，提高生活质量和幸福指数，有利于提高陶瓷企业周围民众生产、生活、生态环境质量。

因此，政府能源管理部门和环境保护机关大力向陶瓷企业推介湖南顺通能源科技有限公司这一节能技术。今年醴陵市又有12家规模陶瓷企业的生产线正在进行窑炉余热利用改造。第四季度该专利技术将走向江西、河南、重庆等省市的部分陶瓷制造企业。

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