节能减排成陶瓷行业“死穴”?试试这些黑科技,最高减排90%以上

材料天团 2021-10-29

节能减排科技陶瓷行业

2786 字丨阅读本文需 8 分钟

当前,随着国家“碳达峰”、“碳中和”双控战略的提出,节能减排再次引起各陶企的高度重视。另一方面,今年复产以来,各种原材物料轮番上涨,早已令陶企不堪过高的成本压力,尤其是近期煤炭及天然气价格的不断窜高,也在不断助推各陶企生产成本大幅攀升。

在此形势下,如何降低陶瓷砖生产成本,同时兼顾“碳达峰”、“碳中和”,也早已成为不少陶企关注的焦点。其实早在“十二五”期间,我国有关部门就提出了“陶瓷砖新型干法短流程工艺关键技术与示范”课题的研发工作,旨为陶企降低生产成本及节能减排等难题。

作为我国建陶行业干法制粉研发起步较早,生产装备研发及工艺应用现均已成熟的淄博乐陶仕节能科技有限公司(以下简称乐陶仕节能科技)而言,其与中国建材咸阳陶瓷研究设计院共同研发的干法制粉工艺及流程在当下更如“英雄有了用武之地”。

节能减排 每吨粉料可节省150-160元

据了解,与湿法制粉相比,利用乐陶仕节能科技研发的干粉制粉装备及工艺制备的粉料具有湿法制粉不可比拟的两大优势:一是为陶企降低大量生产成本,二是节能减排效果显著。

以北方地区为例,利用干粉制粉制备粉料,在现有煤价的情况下,每制备一吨料粉至少为陶企节省150-160元,同时节能80%以上,原料车间减排90%以上。

“干法制粉工艺生产过程中没有氮氧化物,只有少许二氧化硫排出。此外,湿法制粉需要天然气45立方,而干法制粉仅需5立方足够。”乐陶仕节能科技董事长李峰芝表示。

事实上,最初由中国建材咸阳陶瓷研究设计院与淄博新空间陶瓷有限公司(淄博乐陶仕节能科技有限公司前身)共同研发的干法制粉工艺及流程,早已得到了业界高度认可。

节能科技干法制粉技术的发展

节能科技干法制粉项目由来已久。早在2010年,当时的新空间陶瓷本着降低生产成本的初衷立项,由此拉开建陶传统湿法原料制备工艺改为干法制备工艺技术改造的大幕,当时也吸引了业界关注的目光,这在整个行业也是起步非常早的干法制粉的雏形。

1、2010年,淄博新空间陶瓷从青岛鲁琦矿山设备有限公司引进了建陶行业第一台立式磨,并由此开启了干粉制粉研发序幕。

2、2012年12月,由新空间陶瓷传统湿法原料制备工艺改为干法制备工艺技术改造项目正式被淄博市经信委列为淄博市企业技术改造项目;同年12月,该项目被列为山东省企业技术改造项目。

3、2013年1月,由中国建材咸阳陶瓷研究设计院和淄博新空间陶瓷共同承担的国家科技支撑计划课题的“典型建材产品绿色生产工艺技术与应用示范”正式落户于淄博新空间陶瓷。

4、2015年底,干粉制粉在新空间陶瓷成功量产,并通过了行业组织部门的鉴定验收。

5、2016年,与咸阳陶瓷设计研究院合作,双方签署技术推广合作合同书。

6、2017年,在生产极为稳定的基础上,新空间陶瓷2条生产线的制粉环节全部改用干法制粉生产。

那么,陶瓷行业还有哪些节能减排新技术呢?

干法高强陶瓷研磨体制备及应用技术

干法高强陶瓷研磨体制备及应用技术适用于干法非金属矿物研磨领域。采用高转化率、小原径、低钠含量的煅烧阿尔法氧化铝替代铬钢球应用于研磨装备,降低磨机的填充载荷,降低烧结温度,减少粉磨系统的电耗,避免了钢球生产工艺过程中的铬污染问题。

该技术的应用,可以使颗粒级配更好、更耐磨;同时能够降温降噪,能够有效解决夏季出磨料温高问题,降低噪音15-20分贝;更加绿色环保,免去了使用高铬钢球的六价铬污染。

此制备及应用技术目前推广比例10%,预计未来5年,推广比例达30%,而在机床行业推广应用可达到60%,可节能9.43万tce/a,减排CO2 24.52 万t/a。

机械磨损陶瓷合金自动修复技术

机械磨损陶瓷合金自动修复技术适用于所有使用润滑油(脂)的机械设备。将陶瓷合金粉末加入润滑油(脂),在摩擦润滑的过程中陶瓷合金粉末与铁基表面金属发生机械力化学反应,自动生成具有高硬度、高光洁度、低摩擦系数、耐磨、耐腐蚀等特点的陶瓷合金层,实现设备的机械磨损修复与高效运转。

在性能上,该技术可以实现在线修复:对机械设备磨损,实现“不解体”、动态中的原位修复;同时能生成陶瓷合金:在金属摩擦表面自动生成的陶瓷合金层,具有超硬、超滑、耐腐蚀、耐高温等特性。

该项技术目前推广比例<1%,预计未来5年,推广应用比例可达到15%,可节能55.5万tce/a,减排CO2 148 万t/a。

工业锅炉通用智能优化控制技术(BCS)

工业锅炉通用智能优化控制技术(BCS)适用于各种工业锅炉和工业窑炉。技术采用先进的软测量、过程优化控制、故障诊断与自愈控制、大系统协调优化、智能软件接口、企业级大数据挖掘、神经网络预测控制等技术实现锅炉(窑炉)装置的安全、稳定与经济运行。

该技术能显著提高系统运行稳定性、安全性;工艺控制指标明显优于原控制水平;显著降低燃料消耗:燃料为煤的节能率在1.5%以上,燃料为燃气的节能率3.0%以上。在性能上,技术能自动控制功能;实现大系统的协调优化功能;安全控制技术;滚动优化技术:使窑炉处于最高效率运行状态。

该技术目前推广比例仅1%,预计未来5年,推广应用比例可达到30%,可节能200万tce/a,减排CO2 540万t/a。

冷却塔水蒸汽深度回收节能技术

冷却塔水蒸汽深度回收节能技术该技术适用于冷却塔的节能技术改造。该技术采用由并联间隔通道(冷空气道和湿热空气道,中间由间壁隔开)和换热板组成的蒸汽凝结水回收装置,回收冷却塔水蒸汽的热量和凝结水。回收的凝结水继续进入循环水设备参与冷却工序,回收的热量用于消除冷却塔白雾,省去了传统电加热消除白雾的能耗,同时减少了水蒸汽的耗散。

该技术的推广应用省去了秋冬春季消白雾的额外能耗,不影响循环水的温降,循环水泵扬程不增加,风机功耗不增加,节能效果明显;减少雾霾形成的载体且节水环保。

该技术目前推广比例仅1%,预计未来5年,推广应用比例可达到20%左右,可节能6.3 万tce/a,减排CO2 17.01万t/a。

高效大型水煤浆气化技术

高效大型水煤浆气化技术该技术适用于化工行业节能技术改造、煤制合成气。水煤浆、氧气进入气化室后,相继进行雾化、传热、蒸发、脱挥发分、燃烧、气化等物理和化学过程,煤浆颗粒在气化炉内经过湍流弥散、振荡运动、对流加热、辐射加热、煤浆蒸发与脱挥发份的析出和气相反应等形成以CO、H2为主的煤气及灰渣。产生的合成气经分级净化达到后续工段的要求,同时采用直接换热式渣水处理系统产生的合成气经分56级净化达到后序工段的要求,同时采用直接换热式渣水处理系统。

该技术在性能上易于大型化;工艺性能指标先进;气化炉耐火砖寿命延长;气化炉烧嘴寿命长;气化炉激冷室结构具有优势。

该技术目前推广比例已达10%,预计未来5年,推广应用比例可达到15%,可节能162.3万tce/a,减排CO2 438.2万t/a。

水煤浆高效洁净燃烧技术

该技术适用于煤炭高效清洁利用改造。技术基于流态重构的悬浮流化水煤浆高效洁净燃烧技术,涵盖了气固两相流、燃烧、炉内传热和污染控制等方面内容,在保证高热效率、高燃烬率前提下从热源的锅炉侧解决氮氧化物、二氧化硫污染物排放问题,使锅炉氮氧化物、二氧化硫原始排放符合超低排放标准。通过绝热高效旋风分离器和返料装置,提高了煤体物料的利用率,减少了煤体物料的补充量,提高了燃烧效率;通过煤体物料的循环降低床温,进一步提高水煤浆燃烬率。

在性能上,该技术能实现低温低氮燃烧,提高炉膛下部的还原性气氛的高度,大大降低了NOx 原始排放浓度(<50mg/m³);炉内高效脱硫,实现了燃烧过程中直接脱硫,脱硫效率可达95%以上;高效燃烧,锅炉效率高达90%以上。

该技术目前推广比例达3.14%,预计未来5 年,其推广应用比例可达到5.8%,可形成节能182万tce/a,减排CO2 491.4万t/a。

文章来源: 陶瓷信息网,陶城报

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