淺談陶瓷爐窯“煤改氣”工程節能減排效益分析

梁 偉

（阿克蘇地區環境保護局 新疆阿克蘇 843000）

眾所周知陶瓷行業是高耗能和高污染的行業，目前大多陶瓷企業仍然采用煤作為主要燃料，將煤轉化成水煤漿或者煤氣供陶瓷工業窯爐使用，對大氣產生的污染在所難免。根據《建筑衛生陶瓷工業的“十二五”發展規劃》，到2015年全行業單位工業增加值能耗要降低20%，以高效、清潔、環保的天然氣燃料取代低效、污染嚴重的原煤燃料；以先進、節能的燃氣爐窯取代落后、耗能大的燃煤爐窯，將是陶瓷工業節能減排的重要途徑。

1 工程項目情況

阿克蘇地區位于新疆維吾爾自治區西部，是塔里木盆地油氣勘探開發的主戰場和“西氣東輸”的主要氣源地，境內已探明天然氣儲量9741億m3，占塔里木盆地已探明天然氣儲量的90%以上，“西氣東輸”一期工程氣源的96%在阿克蘇境內，阿克蘇紅石陶瓷有限公司就位于阿克蘇地區溫宿縣境內，原設計年產釉面陶瓷磚2000m3/天，燃煤輥道窯2座，年耗煤約3000t，排放的煙粉塵等污染物嚴重污染周圍環境，經常引起群眾投訴。隨著溫宿縣城鄉天然氣長輸管線接通后，該企業距離天然氣管線不足300m，天然氣直接從“西氣東輸”主氣田通過輸氣管道系統輸送至此，豐富的天然氣資源為該企業煤改氣提供了有利條件。

2 改造方案

該項目改造方案為：將原有2條設計產能2000 m2/d的燃煤輥道窯生產線拆除，新建為1條5500 m2/d二次燒成釉面陶瓷磚生產線，單層素燒成窯一座、單層釉燒成窯一座，單層輥道干燥窯一座，爐窯全部使用天然氣。素燒窯、釉燒窯采用明焰裸燒工藝，半成品（胚體）利用天然氣余熱進行干燥，全過程采用自動程序控制，具體工藝流程見下圖1。

3 項目改造必要性分析

項目改造前，以原煤為燃料，為防止產品受到污染、表面失去光澤等因素，采用隔焰裸燒方式，火焰不能直接接觸工件(制品)，大大增加了熱阻。在燒成環節，其燒成熱耗是用清潔燃料的明焰窯的2～12倍，燃耗大，而且窯內溫差大，成品率低，同時煙筒冒黑煙，環境污染和熱損失十分驚人。

項目改造后，以清潔燃料天然氣為燃料，將原有隔焰燃燒方式改為先進的無匣明焰燒成工藝，采用低溫快燒、一次燒成工藝，火焰煙氣直接與工件接觸加熱制成品，大大提高了產品質量及產量，同時將輥道窯多余的尾氣余熱全部回收用作半成品的干燥熱源，提高熱效率，節約能源。

4 改造前后效益分析

4.1 節能效益分析

根據該公司生產統計資料，改造前年生產時間約300d，年產陶瓷磚60萬m2，年耗煤3000t，折合標準煤1929t，單位產品能耗為3.57kg標煤/m2。改造后年產陶瓷磚165萬m2，年耗天然氣330萬m3，折合標準煤4007t，單位產品能耗為2.43kg標煤/m2。如按5500 m2/d同等規模產能估算，項目實施后共節約標準煤1886t/y，單位產品能耗比改造前下降了1.14kg標煤/m2，能耗下降比例達32%，節能效果十分顯著。

4.2 環境效益分析

煤炭作為燃料直接燃燒是我國大氣污染的主要根源，燃燒中會產生大量的 SO2、NOX、煙塵、粉煤灰和爐渣，據統計我國 97%的SO2、67%的NOX、70%的煙塵排放量來自于煤炭的燃燒，其中燃煤電廠、燃煤工業鍋爐、燃煤爐窯等煙氣排放最為突出。而天然氣是一種主要由甲烷組成的氣態化石燃料，是潔凈能源，具有高效、低污染、低排放等優點。相比較煤炭，天然氣燃燒SO2、NOX、煙塵、CO等污染物排放量明顯減少。1ms的天然氣與相應可替代的煤炭相比，減排CO247%～84%，NOX44%～95%，SO2和煙塵近100%。紅石陶瓷“煤改氣”工程完成后，每年減排煙塵528t，減排SO260.7t，減排NOX70.4t，減少爐渣產生297t，主要污染物全部實現達標排放，符合污染減排的要求，環境效益非常明顯。

4.3 經濟效益分析

通過“煤改氣”工程建設，經濟效益主要體現在：一是企業產品品質和表面光潔度大大提升，燒成率由原來的85%提高到98%，優良率由原來的80%提高到92%，產品檔次提高使銷售價格每平米提高了25%以上，增強了產品的附加值和企業競爭力，估算每年可增加收入500多萬元；二是從源頭大幅減少污染物排放量，相應減少了污染治理設施運行費用、排污費以及環境違法處罰等相關費用；三是生產設備實現自動化控制，進一步提高管理水平，改善了工人的工作環境，降低工人勞動強度，減少職業病危害，由于適當減少了工作人員，工資成本支出減少。

5 結語

節能減排是我國經濟和社會發展的必經之路,也是實現可持續發展的重要措施。綜合節能、環保、經濟等幾個方面,該企業通過“煤改氣”節能技術改造，降低了能耗和減少污染物排放，提高了資源利用率，為企業發展帶了巨大的潛力，產生了良好的環境效益、經濟效益和社會效益，有著重要的意義。