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今年5月初，科達承建的新潤成600×600×9mm、雙零吸水率滲花磚生產線，在穩(wěn)定運行一個多月后，創(chuàng)造了天然氣能耗最低1.13m³/㎡的記錄，同時電耗也比舊窯減少20%；

2020年，中鵬熱能為福建豪山企業(yè)改建的300×600×7.5mm中板生產線，實現天然氣能耗低于1m³/㎡；

早在2019年，由德力泰承建的清遠蒙娜麗莎800×800mm雙零吸水率全拋釉生產線，全線天然氣綜合能耗維持在1.55-1.6Nm³/㎡；

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▲ 科達承建的新潤成三公司（匯強陶瓷）滲花磚寬體窯。

近年來，瓷磚產能過剩問題日益突出，產品工藝技術高度成熟下的產品同質化引發(fā)激烈的價格競爭，但瓷磚生產綜合成本卻在持續(xù)攀升，這極大擠壓了陶瓷企業(yè)的利潤空間。于是，在保障產品品質的前提下，通過節(jié)能降耗降低生產成本成為了越來越多陶瓷企業(yè)追求的目標。

與此同時，在“碳達峰、碳中和”政策要求下，能源消耗總量和強度受到嚴控，這也要求陶瓷企業(yè)不得不減少能耗，甚至今年不少新建、改建項目因能評未通過被暫緩。

燃料成本普漲超10%         

能耗引起陶企關注

佛山市德力泰科技有限公司副總經理荊海山算了一筆賬：在全國陶瓷廠普遍燒煤的時候，煤價大致600多元/噸，按照1噸粉大約產33㎡瓷磚，用于生產最常規(guī)的800×800mm瓷磚計算，噴霧塔需耗煤55公斤，即大約1.7公斤煤/㎡，寬體窯大約能耗約為3.3公斤煤/㎡，合計燃煤成本還不到3元/㎡，這在瓷磚生產成本中占比比較小，是否節(jié)能所造成的成本差異不大，而且不易量化，因此很少引起企業(yè)足夠重視。

多位行業(yè)人士認為，引起陶瓷企業(yè)重視能耗的轉折點是天然氣的普及，從2014年福建晉江成為第一個全面推行“煤改氣”的產區(qū)后，2016年以來，山東、四川、遼寧法庫、河北高邑、廣東等陸續(xù)實施天然氣改造，如今全國使用天然氣的陶瓷企業(yè)數量已經過半。天然氣相對煤炭，熱值穩(wěn)定，易于管理和統(tǒng)計，可以更好地量化能耗在生產中所占的成本比例。

“同樣800×800mm瓷磚，窄體窯改用天然氣后，需要大約2Nm³天然氣/㎡，如果天然氣價格按2.5元/m³計算，即使噴霧塔還是燒煤，總體成本也將上漲10%左右。”荊海山進一步計算到。

▲ 煤改氣帶來的成本上漲，大量陶瓷企業(yè)不得不通過技術改造實現節(jié)能降耗。

不僅燃氣企業(yè)，燃煤企業(yè)如今也未能獨善其身。“去年10月份的時候煤價大概800元/噸，今年高達1200元，光是這部分上漲的成本就能可以造成陶瓷企業(yè)綜合成本上升12～13%，沒幾個企業(yè)能承受得住，因此必須從自身出發(fā)把成本降低。”佛山市科達機電有限公司總經理助理何衛(wèi)東認為，成本壓力促使陶瓷企業(yè)開始重視用節(jié)能減耗減低生產成本。

此外，國家發(fā)改委在《關于加強高耗能、高排放建設項目生態(tài)環(huán)境源頭防控的指導意見》，明確“兩高”項目暫按煤電、石化、化工、鋼鐵、有色金屬冶煉、建材等六個行業(yè)類別統(tǒng)計，作為大建材行業(yè)的重要組成部分，陶瓷行業(yè)也正式進入“兩高”之列，成為能源消費總量和強度雙控的重點行業(yè)之一。

事實上，多地在“碳達峰、碳中和”的政策背景下，今年以來，紛紛出臺了對陶瓷行業(yè)能耗的管理規(guī)定，大量新建、改建項目因能評而暫緩，這對陶瓷行業(yè)而言，又將掀起一次新的節(jié)能減排革命。

設備更迭，技術創(chuàng)新

造就節(jié)能降耗新高峰        

天然氣改造初期，大多數企業(yè)僅僅通過管道改造、更換噴槍等方式完成能源更迭，但過高的能耗使得企業(yè)難以承受，倒逼行業(yè)進行深入的節(jié)能研究，其中設備的創(chuàng)新和更迭起到了很大的作用。

“以前一些大產區(qū)很多窯爐已經用了十多年，從產能、產品配套、保溫效果來說，已經不適合市場發(fā)展了，促使企業(yè)對生產設備、生產工藝進行迭代。”何衛(wèi)東介紹，2019年以來，從廣東、山東開始再到江西、四川等產區(qū)，設備更迭現象非常普遍，新設備和新技術已經將節(jié)能作為重點研發(fā)方向。

“同樣燒天然氣，生產同等規(guī)格的600×600mm、800×800mm拋釉磚，按照每公斤瓷能耗計算，我們國內普遍需要500大卡/公斤，而印度普遍則只需要400大卡/公斤，我們還高25%。”荊海山分析，國內瓷磚窯爐單位能耗高與窯爐設計較偏長，產量偏大有主要關系，在國內高溫快燒的燒成制度下，預熱區(qū)溫度設置過高，導致排煙溫度高，外排熱量浪費多，再加上長窯正壓大散熱面積增加，大大造成了熱量浪費而不節(jié)能。

荊海山指出，要降低能耗，首先煙氣排放量要減少、煙氣溫度要降低，另外就是燃料的有組織燃燒。因此，無論是包括科達、德力泰在內的窯爐公司，推出了高精度的節(jié)能燒嘴，并通過空燃比例燃燒系統(tǒng)、助燃風加熱系統(tǒng)使得燃燒更合理、高效。

通過余熱高效回收利用系統(tǒng)實現熱量回收更是如今窯爐的標配。瓷磚生產過程中，制品溫度從常溫升到1230℃，然后再冷卻降到100℃左右出窯，這其中冷卻散發(fā)的熱量有著極大的回收利用空間。

另外，荊海山認為，窯爐熱平衡里，排煙帶走熱量占總能耗約20～30%，如果直接排到脫硫塔，不僅浪費還增加了末端治理的成本，現在通過煙氣換熱器的熱交換后，可回收煙氣熱量的50-60%熱量，再輸送到干燥器做加熱利用，基本實現窯爐煙氣與余熱熱量的高比例回收，基本實現干燥零能耗。

▲ 德力泰全余熱回收系統(tǒng)。

納米粉、納米絕熱板/磚等窯爐新型隔熱材料的升級也極大減少了熱量的散失。何衛(wèi)東介紹，2015年左右很多窯爐、窯頂溫度都到了100多℃，現在通過設計和用材，可以控制到70多℃；窯墻外側的溫度已經不超過60℃，這充分說明保溫效果作用更好了，對節(jié)能有很大的作用。

除了節(jié)能，在節(jié)電方面，荊海山同時介紹到，風管路的合理設計降低了氣體流速，減少了阻力，使得風機低頻運行大大節(jié)省了電耗。

同時在窯后環(huán)節(jié)，實現窯后整線PC控制，在電耗上也實現了接近20%的減耗作用。據了解，在窯后各環(huán)節(jié)中設備如果持續(xù)運行，拋光環(huán)節(jié)綜合運行效率大約為80%，包裝線大約是60%，儲磚線則不足50%。而科達正通過窯后整合創(chuàng)新改變這一現狀。通過總控的方式提高設備綜合運轉效率，用PC把后段設備管控起來，不僅提高了設備的穩(wěn)定性、智能化，還大大節(jié)省了用人數量和電耗。

▲ 窯后整線。

產品減薄、配方優(yōu)化        

低溫快燒實現低耗能

除了通過精準管理以及上游設備企業(yè)研發(fā)的新技術應用外，陶瓷企業(yè)自身通過產品創(chuàng)新也在節(jié)能降耗上取得顯著效果。

“印度比我們能耗低，其中一個原因就是他們的產品比較薄，我們普遍10.2mm的常規(guī)800×800mm拋釉磚，他們的厚度大概是9.8mm，加上產品配方工藝也不一樣，能夠低溫快燒。”荊海山認為，瓷磚薄型化一定是未來的發(fā)展方向，這不僅起到節(jié)能的作用，還能節(jié)省資源。

▲ 中板是瓷磚減薄的創(chuàng)新產品，圖為德力泰承建的四川利弘中板生產線。
 

如今，中板、薄板的發(fā)展也印證了這一說法。何衛(wèi)東介紹，科達在福建新建的一條薄板線，天然氣能耗最低達到了1.12m³/㎡。根據《陶瓷信息》了解，目前逐漸成為陶瓷行業(yè)主流產品的7～8mm中板，能耗可降至1.2m³/㎡以下。

專業(yè)從事窯爐技術改造的佛山市佳韻窯業(yè)技術有限公司總經理程昭華在經歷了大量陶瓷企業(yè)技改項目后發(fā)現，陶瓷企業(yè)也在通過降低產品成本，比如減少更多超白高溫原料的使用，實現低溫快燒以達到降低能耗的目的。

能耗屢創(chuàng)新低

三年可省出一條新窯爐       

綜合性的節(jié)能降耗效果跟傳統(tǒng)生產線能耗相比有多大差別？能給陶瓷企業(yè)帶來多大的效應？

以天然氣改造為例，普遍認為，生產800×800×（10.5～11）mm單零吸水率拋釉磚，根據窯爐長度和寬度不同，舊窯改用天然氣后能耗基本在1.8～2m³/㎡。

程昭華介紹，最早改用天然氣的陶瓷企業(yè)，由于沒有生產經驗，生產常規(guī)800×800mm瓷磚，經常會出現能耗高達2.6～2.8m³/㎡的情況，但通過節(jié)能改造，如今最低可降低至1.6m³/㎡。

“我們去年低在江西新建的一條混燒800×800mm、600×1200mm拋釉磚生產線，日產量4.7萬㎡，使用天然氣。按照以往的經驗，這么大產量的生產線，使用水煤氣普遍需要3.5～3.8m³/㎡，換算成天然氣大概是1.9m³/㎡，但實際我們做到了1.65-1.7m³/㎡。”何衛(wèi)東指出，通過設備升級，節(jié)能效果在大產能生產線中也取得了顯著的效果。

▲ 科達承建的日產4.7萬㎡拋釉磚生產線，能耗可達1.65-1.7m³/㎡。

盡管對大多數產區(qū)和企業(yè)而言，充分的節(jié)能降耗并不能完全抵消改用天然氣后上漲的成本，但相比舊窯直接使用天然氣，對比效果卻十分明顯。以德力泰承建的清遠一家陶瓷企業(yè)全新的一條雙零吸水率的800×800mm拋釉磚生產線為例，改用天然氣后，企業(yè)舊線窯爐天然氣能耗基本為1.9m³/㎡左右，新建窯爐能耗目標為1.6m³/㎡，實際做到了1.55m³/㎡。

“按照當時的天然氣價格2.5元/㎡，能耗成本就有將近1元/㎡的差距，一天產量大約1.2萬平方米，一年就大約可節(jié)省360萬元，通過能耗的節(jié)省，3年多時間就可以把生產線的投入收回。”荊海山認為，當時雙零吸水率的常規(guī)800×800mm拋釉磚能耗從2m³/㎡降低做到1.6m³/㎡以下，是具有劃時代意義的。

在眾多業(yè)內人士看來，在“碳達峰、碳中和”的大背景下，節(jié)能降耗將是被列為“兩高”項目的陶瓷行業(yè)很長一段時間的重要課題，也是目前較好的減排解決方案，無論是新建還是技術改造的生產線，得益于節(jié)能技術的進步和精細化管理，在產品品質提升的同時，實現低碳與節(jié)能增效的疊加效果，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，同時也創(chuàng)造了更大社會價值。

（本文轉載自陶瓷信息）