XXXXXXXX陶瓷有限公司窑炉节能改造项目可行性研究报告
第六章 节约能源
6.1节约能源的意义
能源是国民经济和社会发展的重要物质基础。能源短缺是世界范围共同面临问题。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。这是贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是提高人民生活质量，维护中华民族长远利益的必然要求。
陶瓷工业是一个以高温窑炉为中心的产业，必须考虑能源消耗问题。节能既是经济和社会发展的客观要求，也是企业降低生产成本，提高企业经济效益的有效途径；节约能源对减少和治理环境污染也具有积极的作用。因此节约能源陶瓷企业发展必须面对的战略任务。
6.2节能措施
改造工程是依据节约能源的原则进行改造建设的，采取的节能措施主要有：
（1）窑炉系统节能改造
选用保温隔热性能好的耐火材料，窑炉内壁喷涂反射涂料，减少窑炉散热损失，加热和冷却速度快，窑内温差小；选用高速烧咀，提高燃料燃烧效率。
（2）采用一次烧成工艺
一次烧成与二次烧成相比较，主要是成形坯体经干燥后，无需经过素烧工序，干坯直接施釉烧成即可，是节能的烧成工艺。
（3）采用低温快烧工艺
采用低温快烧工艺，大大降低陶瓷产品烧成温度与缩短烧成周期，节能效果显著，也在很大程度上降低了能耗成本。烧成温度由原来的1200℃降低到1170℃。
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（4）球磨机系统采用中铝球石替代天然球石，增大有效容积；降低研磨时间，提高效率；实施变频改造,降低电耗。
（5）对喷塔的燃烧系统进行改造, 采用链排炉直接燃烧原煤粉，提高燃烧效率,同时降低泥浆浓度，减少喷雾干燥热耗
（6）余热利用
利用窑炉预热带和冷却带余热，由窑炉风机送至干燥窑，降低坯体的含水率，提高其强度便于施釉人窑，避免烧成中开裂、变形等缺陷的出现；使坯体具有一定的温度，进一步节约能源、降低成本。
（7）变频节能改造
对陶瓷球磨机、辊道窑和喷雾干燥塔的风机，及空压机等安装变频装置，确保电机在最适宜的转速下运转。
（8）加强管理，重视节能工作
把生产技术与科学管理结合起来：加强管理，减少“跑冒滴漏”现象；采取必要的测试计量器具等手段进行监测管理。
6.3节能技改前后能源消耗对比 6.3.1窑炉系统节能
在窑炉系统改造中，使用保温低蓄热的内衬材料、远红外线涂料，采用高速的烧嘴及先进的脉冲燃烧控制技术；同时烧成工艺由原来的二次烧成改为一次烧成，省去了素烧工艺，且采用低温快烧工艺，烧成温度由1200℃降低到1170℃，可节约大量的能源。
（1）改造前燃耗计算 素烧窑：
烧成温度1080℃，由企业以往的统计数据，产品洗精煤单耗为０.11kg/kg瓷，平均热耗为每Kg瓷的素烧热耗为660kcal。
每年素烧窑炉消耗的煤量为0.11×500×330=18150吨。 釉烧窑：
烧成温度为1200℃，由企业以往的统计数据分析，产品洗精煤
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单耗为０.12kg/kg瓷，平均热耗为每Kg瓷的釉烧热耗为720kcal。
每年釉烧窑炉消耗的煤量为0.12×500×330=19800吨 合计烧成用洗精煤=18150+19800=37950吨 （2）改造后窑炉单位产品的能耗计算
理论测算：根据JC/T763—2005《陶瓷工业隧道窑热平衡热效率测定与计算方法》的热平衡理论测算燃料消耗量。
1）空气量（标准情况下）
燃料为自制煤气，热值为5233.8kJ。 当QDW<5233.8kJ/m3时，用经验公式：
理论空气量 取空气过剩系数 实际空气量：
2）烟气量（标准情况下）
当煤气低位发热量QDW<5233.8kJ/m3时，用经验公式： 理论空气量
实际烟气量：Vg=1.91+(1.15-1.0)×1.09=2.07(m3/m3煤气) 3） 热平衡计算
热平衡计算包括预热带、烧成带热平衡计算和冷却带热平衡计算，这里仅以预热带、烧成带热平衡计算为例来说明其计算方法，冷却带热平衡计算在此略去。预热带、烧成带热平衡计算的目的在于求出燃料消耗量。热平衡计算必须选定计算基准，这里时间以1h为计算基准，0℃为基准温度。
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热收入项目
干燥为热源为烟气余热，即利用烟气带走显热，所以不列入热平衡计算中。
A、坯体带入显热Q1
取烧成灼减5％
干制品质量 ：G1=500×1000/24/0.95=21929.82 kg/h
制品含自由水7％，湿基制品质量 : 21929.82/0.93=23580.46 kg/h 制品入窑时温度20℃，入窑制品比热容: =0.84+0.00026×20=0.8452 kJ/(kg. ℃)， 坯体带入显热Q1=23580.46×20×0.8452=398604 kj/h B、燃料带入化学热及显热Qf
煤气低热值QDW=5233.8kJ/m3，入窑煤气温度tf=150℃，150℃时煤气比热溶Cf=1.40kJ/(m3·℃)。设煤气消耗量为Y m3/h
则Qf=Y*(QDW+Cf×tf)=5442.5·Y kj/h
C、助燃空气带入显热Qa
助燃空气温度ta=150℃，150℃时空气比热容Ca=1.40kJ/(m3·℃)，助燃空气实际总量Va =Va·Y=1.25·Y (m3/h)
Qa=Va·ta·Ca =1.25Y×1.4×150=262.5·Y (kJ/h)
D、预热带漏入空气带入显热Q。
取预热带空气过剩系数2，漏入空气温度ta=150℃, Ca=1.4
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漏入空气总量=(2-1.15)*1.09·Y =0.93·Y (m/h)
Q。=0.93× Y×1.4×150=194.565·Y (kJ/h) 热支出项目 A、产品带出显热Q2
烧成产品质量G3=G1×95％=21929.82×95%=20833.33(kg/h)
制品出烧成带温度t2=1170℃
制品平均比热容C2=0.84+26×10-5×1170=1.144[kJ/(kg·℃)]
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Q2= G3·t2·C2=20833.33×1170×1.144=27889875(kJ/h)
B、窑体散失热
窑炉散热主要为窑顶、窑墙、窑底。各部分主要取决为内衬材料的导热系数，温度差及散热面积， 综合考虑最近几年新开发的新型节能窑炉的保温性能，结合本项目改造窑炉长155米，宽2.5米，预热带和烧成带个部分窑炉散热如下表：
表6-1 预热带和烧成带个部分单位面积散热功率
散热 窑顶 窑墙 窑底 小计
预热带 单位面积散热功率 (W/m2) 531 605 534 2498624 kJ/h 总散热(kJ/h) 740208 1012985 745431 C．物化反应耗热Q4 （1）自由水蒸发吸热Qw
自由水质量Gw=23580.46×0.07=1650.63(kg/h) 烟气离窑温度tg=400℃
自由水蒸发吸热Qw= (2490+1.93×400) ×1650.63=5384361.441（kJ/h） （2）其余物化反应热Qr
入窑干制品质量G1=21929.82kg/h ，Al2O3含量=12％ 故用Al2O3反应热近似代替物化反应热=21929.82×2100×12％=5526315.8（kJ/h） D、烟气带走显热Qg 离窑烟气总量=3·Y
烟气离窑温度tg=400℃，400℃时烟气比热容Cg=1.40(kJ/m3·℃) 烟气带走显热Qg=3Y×1.40×400=1680 Y（kJ/h） E．其他热损失Q5
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