浅谈陶瓷炉窑“煤改气”工程节能减排效益分析

梁 伟

（阿克苏地区环境保护局 新疆阿克苏 843000）

众所周知陶瓷行业是高耗能和高污染的行业，目前大多陶瓷企业仍然采用煤作为主要燃料，将煤转化成水煤浆或者煤气供陶瓷工业窑炉使用，对大气产生的污染在所难免。根据《建筑卫生陶瓷工业的“十二五”发展规划》，到2015年全行业单位工业增加值能耗要降低20%，以高效、清洁、环保的天然气燃料取代低效、污染严重的原煤燃料；以先进、节能的燃气炉窑取代落后、耗能大的燃煤炉窑，将是陶瓷工业节能减排的重要途径。

1 工程项目情况

阿克苏地区位于新疆维吾尔自治区西部，是塔里木盆地油气勘探开发的主战场和“西气东输”的主要气源地，境内已探明天然气储量9741亿m3，占塔里木盆地已探明天然气储量的90%以上，“西气东输”一期工程气源的96%在阿克苏境内，阿克苏红石陶瓷有限公司就位于阿克苏地区温宿县境内，原设计年产釉面陶瓷砖2000m3/天，燃煤辊道窑2座，年耗煤约3000t，排放的烟粉尘等污染物严重污染周围环境，经常引起群众投诉。随着温宿县城乡天然气长输管线接通后，该企业距离天然气管线不足300m，天然气直接从“西气东输”主气田通过输气管道系统输送至此，丰富的天然气资源为该企业煤改气提供了有利条件。

2 改造方案

该项目改造方案为：将原有2条设计产能2000 m2/d的燃煤辊道窑生产线拆除，新建为1条5500 m2/d二次烧成釉面陶瓷砖生产线，单层素烧成窑一座、单层釉烧成窑一座，单层辊道干燥窑一座，炉窑全部使用天然气。素烧窑、釉烧窑采用明焰裸烧工艺，半成品（胚体）利用天然气余热进行干燥，全过程采用自动程序控制，具体工艺流程见下图1。

3 项目改造必要性分析

项目改造前，以原煤为燃料，为防止产品受到污染、表面失去光泽等因素，采用隔焰裸烧方式，火焰不能直接接触工件(制品)，大大增加了热阻。在烧成环节，其烧成热耗是用清洁燃料的明焰窑的2～12倍，燃耗大，而且窑内温差大，成品率低，同时烟筒冒黑烟，环境污染和热损失十分惊人。

项目改造后，以清洁燃料天然气为燃料，将原有隔焰燃烧方式改为先进的无匣明焰烧成工艺，采用低温快烧、一次烧成工艺，火焰烟气直接与工件接触加热制成品，大大提高了产品质量及产量，同时将辊道窑多余的尾气余热全部回收用作半成品的干燥热源，提高热效率，节约能源。

4 改造前后效益分析

4.1 节能效益分析

根据该公司生产统计资料，改造前年生产时间约300d，年产陶瓷砖60万m2，年耗煤3000t，折合标准煤1929t，单位产品能耗为3.57kg标煤/m2。改造后年产陶瓷砖165万m2，年耗天然气330万m3，折合标准煤4007t，单位产品能耗为2.43kg标煤/m2。如按5500 m2/d同等规模产能估算，项目实施后共节约标准煤1886t/y，单位产品能耗比改造前下降了1.14kg标煤/m2，能耗下降比例达32%，节能效果十分显著。

4.2 环境效益分析

煤炭作为燃料直接燃烧是我国大气污染的主要根源，燃烧中会产生大量的 SO2、NOX、烟尘、粉煤灰和炉渣，据统计我国 97%的SO2、67%的NOX、70%的烟尘排放量来自于煤炭的燃烧，其中燃煤电厂、燃煤工业锅炉、燃煤炉窑等烟气排放最为突出。而天然气是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料，是洁净能源，具有高效、低污染、低排放等优点。相比较煤炭，天然气燃烧SO2、NOX、烟尘、CO等污染物排放量明显减少。1ms的天然气与相应可替代的煤炭相比，减排CO247%～84%，NOX44%～95%，SO2和烟尘近100%。红石陶瓷“煤改气”工程完成后，每年减排烟尘528t，减排SO260.7t，减排NOX70.4t，减少炉渣产生297t，主要污染物全部实现达标排放，符合污染减排的要求，环境效益非常明显。

4.3 经济效益分析

通过“煤改气”工程建设，经济效益主要体现在：一是企业产品品质和表面光洁度大大提升，烧成率由原来的85%提高到98%，优良率由原来的80%提高到92%，产品档次提高使销售价格每平米提高了25%以上，增强了产品的附加值和企业竞争力，估算每年可增加收入500多万元；二是从源头大幅减少污染物排放量，相应减少了污染治理设施运行费用、排污费以及环境违法处罚等相关费用；三是生产设备实现自动化控制，进一步提高管理水平，改善了工人的工作环境，降低工人劳动强度，减少职业病危害，由于适当减少了工作人员，工资成本支出减少。

5 结语

节能减排是我国经济和社会发展的必经之路,也是实现可持续发展的重要措施。综合节能、环保、经济等几个方面,该企业通过“煤改气”节能技术改造，降低了能耗和减少污染物排放，提高了资源利用率，为企业发展带了巨大的潜力，产生了良好的环境效益、经济效益和社会效益，有着重要的意义。