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天石建材2017年春節放假公告 [2017-03-15]

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行業新聞
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磚瓦行業能源利用現狀調查 創新節能促進產業發展

  在廢棄物利用方面,磚瓦行業利廢空間巨大。目前年利用各種工業固體廢棄物已達到3.5億噸,節土3.63億噸,年節約能源(折標煤)3200萬噸,取得了較好的社會和經濟效益。

  我國磚瓦行業現狀

  在國家產業政策的推動下,近年來我國磚瓦工業發生了巨大變化,制磚用原料也已從原來單一的粘土向資源綜合利用方向發展:頁巖、江河淤泥、煤矸石、粉煤灰、各種工業廢棄物等已成為磚瓦產品的主要原材料。產品也從單一的粘土實心磚發展成為涵蓋實心磚、多孔磚、空心磚、空心砌塊、保溫磚、保溫空心砌塊、復合保溫磚、復合保溫空心砌塊、墻地磚、路面磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、保溫磚墻體裝飾板及燒結瓦等燒結類產品,以及涵蓋蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、混凝土磚、混凝土砌塊、復合保溫磚、復合保溫空心砌塊、加氣混凝土及混凝土瓦等非燒結類產品。呈現出多品種、多規格的局面。

  在廢棄物利用方面,磚瓦行業利廢空間巨大。十一五”期間,在國家產業政策的推動下,利用煤矸石、粉煤灰、建筑垃圾和污泥等各類固體廢棄物生產的節能、節土、利廢、環保的新型墻體材料得到了快速增長,目前年利用各種工業固體廢棄物已達到3.5億噸,節土3.63億噸,年節約能源(折標煤)3200萬噸,取得了較好的社會和經濟效益。

  目前,我國磚瓦生產企業約有7萬多家,從業人員700多萬。從企業生產規模上分析,年產5000萬塊以上的大中型企業在逐年增加,年產3000萬塊以下的中小企業呈下降趨勢,但行業整體規模結構仍以中小企業為主。我國磚瓦工業近幾年雖然有了一些長足的進步,企業基本實現了機械制備原料、機械成型、自然干燥和輪窯焙燒。但從全局看,占全國產量絕大部分的中小企業,還處在落后狀態,近年來雖在更新設備、改造工藝上進行了大量工作,但總裝設備還沒有形成,磚瓦生產的主體裝備窯爐還沒有形成產品,生產工藝、設備、技術落后面貌沒有根本改變,磚瓦行業仍處在相對的落后的勞動密集型生產行業。

  磚瓦工業節能途徑

  磚瓦行業量大面廣,節能潛力大,任務重。應主要從產品結構和技術結構兩方面進行,一是開發大規格、低容重、具有保溫隔熱性能的燒結空心制品和具有裝飾功能的清水墻裝飾磚、內外墻體裝飾板;二是采用高效節能技術,提高能源利用效率,大大降低磚瓦行業對資源和能源的消耗,減少溫室氣體排放,做到節地、節能、利廢、環保。主要途徑:

  燒結空心制品。普通粘土磚在力學強度、耐久性、保溫隔熱性、隔音性、防火性等方面能夠滿足一般建筑的要求,而且施工方便,造價和維修費用低廉,但存在砌筑效率低、施工周期長、容重大、能耗高等缺點。發展燒結空心制品,包括燒結多孔磚、燒結空心磚和空心砌塊、燒結墻體裝飾板等,是順應建筑工業化發展的主要途徑。

  內燃燒磚工藝。內燃燒磚工藝原理是把一定細度的燃料或可燃廢料如:煤矸石、粉煤灰、爐渣等按一定比例與粘土、頁巖等原料均勻混合制成磚坯,依靠磚坯內燃料的燃燒和少量的外加燃料完成磚坯燒成的過程。

  內燃焙燒法制得的磚瓦,其抗壓強度和抗折強度比外燃焙燒法制得的磚瓦高20%左右。由于在制坯原料中摻進劣質煤或含一定熱值的工農業廢棄料,減少了原料的用量,節約了原煤或其它燃料。此外,劣質煤或含有一定熱值的工農業廢棄料,一般為瘦性磨細料,能改善原料的干燥性能,對干燥敏感系數大的高塑性粘土尤其明顯。這就能縮短干燥周期,減少干燥廢品。其容重亦能從每立方米1800千克減到每立方米1700千克。同時,磚的導熱系數也相應減小。內燃磚由于外投煤減少,大大地減輕了焙燒工人投煤的勞動強度,窯內煤灰也顯著減少,因而改善出窯工人的操作條件。

  利用窯爐余熱進行人工干燥。人工干燥技術可以充分利用窯爐余熱,一方面節約熱能,另一方面節約大量土地。

  其技術特點是,磚瓦在生產過程中,由廢氣帶走和向周圍介質散發的熱量,約占總熱量的1/3以上,如果這些熱量沒有利用,會白白浪費掉。利用余熱干燥磚坯,可以節約大量的干燥磚坯用煤,減少自然干燥所需坯場占用的大量土地,同時降低出窯溫度,改善了裝出窯工人的勞動條件。

  節能型輪窯。節能型輪窯是在保證輪窯具有良好密封性能前提下,提高輪窯的節能性能。

  輪窯密封性能不佳的主要原因是由于砌筑時基礎處理不好,局部下沉產生裂縫。煙道砌筑質量不合格,回填土夯得不實,哈風閘未經機械加工,配合不嚴,投煤火蓋不合格等。一座輪窯,有幾十個哈風閘和幾百個投煤孔,如果每個風閘和投煤孔都漏氣的話,窯根本無法燃燒。因此要確保輪窯節能高產,首先要確保輪窯各部位的密封,防止漏氣現象,除了保證建筑質量外,還要選用規范的哈風閘和投煤火蓋。

  目前,我國大多數制磚企業采用輪窯焙燒,而80%以上的輪窯密封性能不合格,漏氣現象相當普遍,不但影響產量,其熱量損失大,能耗偏高的現象也普遍存在。以一個年產3000萬塊標磚的磚瓦企業為例,按萬磚耗標煤1.5噸計算,年用煤量為4500噸,按20%節煤量計算,一年可節煤約900噸。

  節能型隧道窯焙燒技術。節能型隧道窯焙燒技術主要以工業廢渣煤矸石或粉煤灰為原料制造磚瓦。通常采用寬斷面隧道窯技術、變頻技術、“超熱焙燒”技術、“快速焙燒”技術和方法;建立快速焙燒制度的方法和“超熱焙燒”技術,建立一套測定坯體在常溫至1100℃升溫過程中彈性模量、熱傳導系數、膨脹系數和抗折強度等參數的實驗儀器和方法;創立一套數據處理和計算抗熱沖擊值的方法,以及由抗熱沖擊值計算升溫速度的方法。使實際焙燒過程按照設定的程序進行,實現制品焙燒周期由45~55小時降低為16~24小時,充分利用置換出來的熱量,使熱工過程節能效率達40%,熱利用率達67%。

  該項技術建立起來的快速焙燒制度和超熱焙燒技術,已能對大部分原料的快速焙燒起到指導作用。同時,改變原生產工藝中的自然干燥為人工干燥,提高了產品質量,有效利用了余熱。

  節能型輪窯專用引風機。節能型輪窯專用引風機是根據各地輪窯的使用情況研制的一種專用風機,具有效率高、配套電機小、造價低、節能效益高等特點。其排煙抽力相當于排煙溫度150℃、環境溫度20℃時65米高的煙囪。與通常使用的離心風機比較,在保證輪窯產量與質量的前提下,可使排煙風機動力由10~13千瓦降到3~4千瓦。每座輪窯年節電量達50000~70000千瓦時。

  無功補償技術。無功補償技術提高了供配電系統功率因數,提高供電設備的利用率和輸電效率,改善供電質量,提高輸電安全性。引入無功補償技術,通常是綜合考慮整個生產過程各個環節的功率損耗,在變電所直接設置相應的電控柜,對生產中的所有用電設備統一進行無功補償控制。改建廠在改建設計時,均考慮在各個大型耗電設備旁加裝無功就地補償器。

  無功補償技術的應用,可將磚瓦企業的功率因數由0.76左右提高至0.95,節電約15%。該項技術成熟,可操作性強,投資少,效果好,特別適宜于在廣大的鄉鎮企業進行推廣。

  風機變頻器。電機交流變頻調速技術是當今節電、改善工藝流程以提高產品質量和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速以其優異的調速和起制動性能,高效率、高功率因數和節電效果,廣泛的適用范圍及其他優點而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。

  變頻器在磚瓦企業生產中,主要應用于長時間連續運轉的設備——風機。變頻器已成為一種定型產品,不同功率的風機均有相應功率的變頻器(柜)相配套,購買使用均很方便。使用變頻器的目的,主要是節能降耗,節電率可達30%~50%。目前工業發達國家已廣泛采用變頻調速技術,在我國也是國家重點推廣的節電新技術。特別是在磚瓦行業中應加大推廣力度。

  煤矸石磚廠余熱發電技術。煤矸石制磚在煅燒過程中有大量的熱量,隨著排風機而排出窯外,主要是煙氣余熱和產品冷卻余熱。據調查,燒結磚生產中的余熱總量約占其燃料消耗總量的30%~60%,可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的40%左右。這部分熱量目前除摻入部分冷風降溫到125℃左右用來烘干磚坯外,基本上未得到有效利用。這些熱風在其高溫段煙氣溫度達400℃,平均溫度可達200℃左右,是很好的穩定低溫熱源,具有利用余熱發電的潛力,據工業性試驗,通常余熱發電可達500~1500千瓦時,基本上可滿足煤矸石磚廠的用電,若在全國推廣,將具有廣闊的市場前景。

  廢渣利用。磚瓦企業利用粉煤灰、爐渣、煤矸石、鋸末和農作物——秸稈等可燃性廢料作內燃料,實行內燃燒磚,可以節約原煤,提高產品質量和產量。原材料中摻加含能的工業廢渣和廢料不僅可以減少資源的消耗,還可以減少能源的消耗。

  磚瓦工業節能對策

  推廣先進技術,實施對現有生產線節能改造,全面提高生產領域內的能效水平。大力推廣集保溫與裝飾于一體、承重與保溫于一體的燒結制品、降低傳統燒結類墻體材料比例。推進窯爐改造、余熱利用、變頻技術等節能生產技術,突破行業的技術瓶頸。

  磚瓦行業固體廢棄物的利用量之大遠遠超過各個行業,利廢成本及利用條件大大低于所有行業,而且在削減固體廢棄物的過程中也不會產生二次污染。進一步提高資源綜合利用水平和效益;鼓勵企業加大礦渣、粉煤灰、城市建筑垃圾及污水處理廠污泥等固體廢棄物的綜合利用力度,特別加強磚瓦行業城市污水處理污泥和生活垃圾無害化處理力度,建立與電力、煤炭、鋼鐵、化工、環保等產業相銜接的循環經濟生產體系,擴大資源綜合利用范圍和利用量。

  加強對生產過程中無組織排放的控制,減少生產過程中的煙塵、粉塵等排放;推廣設備降噪新技術,顯著降低噪聲污染;加強廢品、廢料等廢棄物在線回收,提高資源利用效率;積極開展清潔生產審核,完善清潔生產評價體系。

  堅持以節約土地資源,節約能源,資源綜合利用,保護環境,提高產品質量,遵循減量化、再利用、資源化的原則,是磚瓦工業健康可持續發展的必由之路。磚瓦行業年利用固體廢棄物約3.5億噸,年節約能源3200萬噸標煤,其量之大,可以說支配著我國固體廢棄物利用的走向,取得了較好的社會和經濟效益。


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