天然气陶瓷窑炉节能瓶颈突破

天然气陶瓷窑炉节能瓶颈突破1、我国陶瓷产业的基本情况我国陶瓷产能主要分布在江西景德镇、河北唐山、广东佛山、山东淄博、湖南醴陵、四川夹江等地。

为有效地促进陶瓷行业天然气用户的管理，掌握陶瓷用户在用气工艺、用气定额、用气波动性、用气经济性等特点，笔者对6个地区进行了调研，所调研用户的基本情况如下：从生产产品类别来看：生产骨质瓷的用户2家，但这2家用户的产品也有差距，分别以骨质瓷以后高档艺术陶瓷与高档生活用骨质瓷，包括餐具、茶具为主；生产墙砖企业2家，分别生产一般性的内墙砖与高档艺术瓷砖。

生产的是电网专用的瓷绝缘子电磁企业1家，生产高档卫生洁具的陶瓷企业1家。

从用气量来看，除1家超过1000万m3外，其余5家的用气量在（179～719）万m3之间。

2、陶瓷用户天然气用气特征2.1用气工艺特征从调研用户来看，由于生产产品的不同，用气工艺有一定的差距，但总体来看大同小异。

陶瓷行业天然气利用具有以下特点：1）要求天然气供应稳定。

根据陶瓷产品的生产工艺，总体分为原料制模成型—烧制—冷却上釉—再烧制等工艺流程。

以某骨质瓷生产企业为例，该用户是目前调研用户中工艺流程要求最高的用户，先后要经过3次烧制才能完成产品的生产。

在多次烧制的过程中，均通过专用的陶瓷窑炉进行，天然气主要用于窑炉烧制陶瓷的流程中，陶瓷窑炉是天然气主要用气设备。

根据陶瓷升温曲线的要求，陶瓷窑炉的温度要实现逐步升温。

由于陶瓷生产属于连续性生产，需要通过陶瓷窑炉中的喷嘴来控制窑炉的温度。

因此要求天然气的供应稳定，能满足陶瓷连续生产的需要，避免天然气供应不稳定而造成窑炉无法正常运转，甚至造成产品报废。

2）陶瓷产品对天然气品质有一定的要求，尤其是高档陶瓷产品。

陶瓷产品要求供应的天然气纯净、无杂质，调研中，除1家企业明确提出不要求考虑气质外，其余5家用户均明确提出了对天然气气质要求“无杂质，纯净度高”的要求。

表明天然气气质对陶瓷产品生产的至关重要性。

3）陶瓷产品生产对压力有明确的要求。

除1家企业明确提出不要求考虑气压外，其余5家用户均明确提出了对天然气气压的要求，对气压要强求介于20kPa～0.15MPa。

2.2用气定额特征由于陶瓷用气定额与产品类别、生产工艺、加工的热效率、温度控制、烧制时间有关。

因此，笔者主要通过生产同类产品的通用户进行比较，找到影响用气定额的差距。

各用户用气价额分别如下：根据同类产品进行的比较，以两家骨质瓷生产企业为例，天然气消耗定额分别为1590m3／t和886m3／t。

造成彼此间用气额度差距的原因在于：首先，产品类别存在一定的差异，二者分别生产高档艺术骨瓷与生活用高档骨瓷，生产高档艺术瓷产品质量与工艺要求更高；其次，二者对加工温度的要求不同；二者陶瓷素烧窑炉内的温度需要控制在1300℃左右与1000～1200℃之间；釉烧窑炉内的温度分别控制在1100℃与1050℃；烤花窑炉内的温度需要控制在800℃～1000℃与900℃；第三，二者对烧制时间的要求有差异。

生产高档艺术瓷器的烧、釉烧、烤花3个环节的烧制时间分别为20h、20h、4h，生产高档生活瓷器的素烧、釉烧、烤花3个环节的烧制时间分别为18h、10h、3 h。

通过两家用户比较，生产高档艺术瓷产品的企业工艺与产品品质要求更高，烤制温度更高，烧制时间更长，因此，生产同等重量的产品，生产高档艺术瓷用气定额高于高档生活用瓷。

2.3用气波动性特征产品市场对用气波动性有较大影响，产品市场的影响主要体现在销售的淡季和旺季的差别，以及相关产业的影响上。

从产品市场变化来看，对天然气的需求有如下影响。

陶瓷行业是淡旺季分明的行业，淡旺季对产品的销售有一定的影响。

如每年4-11月一般为陶瓷产品的销售旺季，其余时间则为淡季，如墙地砖生产企业。

而骨质瓷产品的销售旺季则在每年圣诞节期间。

淡旺季的市场需求波动导致用气的相应波动。

部分陶瓷产品受房地产行业或国家基本建设设响较深，如墙地砖生产企业属于建筑行业中的配套行业，受房地产调控影响，也导致天然气需求的波动。

电瓷企业则受到国家电力建设规模的影响。

气温季节性变化引起用气量波动幅度为5%左右。

气温对天然气需求的影响主要表现在冬天和夏天的季节性温差导致用气需求的波动，冬天气温低，导致达到同样的加热温度需要消耗更多的天然气，大多数陶瓷企业冬季比夏季用气高出5%，调研中的墙地砖陶瓷和骨质瓷企业都呈现这一特点。

从设备的检维修情况来看，陶瓷用户的连续生产特点使得设备检维修次数和持续的时间较短。

一般多安排在节假日进行，时间持续长度大多为7天左右。

供应保障度对用气需求造成直接影响。

从供气方来说，供应保障程度同样对用气波动性造成影响，供气不足时，供气无法满足陶瓷企业连续生产需求而引起波动，此因素引起的用气波动幅度规律难寻。

2.4陶瓷用户用气经济性陶瓷行业用户用气经济性主要表现在天然气价格承受能力、天然气占生产成本比例、替代能源与天然气竞争力3个方面。

陶瓷用户的天然气利用经济性有3大特征：1）陶瓷行业用户天然气价格承受能力强。

从用气类别来看，陶瓷行业使用天然气的用途为燃料加热，天然气在生产成本中占比低，天然气价格承受能力强，6家用户的天然气价格承受能力超过了3元／m3，价格承受能力最高的陶瓷企业高达3.57元／m3；从同类产品来看，生产高档产品的企业价格承受能力高于生产相对低端产品的用户，如高档艺术瓷生产企业的天然气价格承受能力强于高档生活瓷生产企业。

2）天然气占陶瓷生产成本比例普遍较低。

陶瓷行业用户仅仅在生产工艺中的加热环节利用天然气为燃料，天然气占生产成本比例低，天然气价格调整对企业生产经营影响不大。

6家用户中，除两家所使用的天然气占生产成本比例相对高以外，分别为20%、18%，其余4家天然气占生产成本比例多为10%～13%之间。

3）替代能源从价格、产品质量影响、工艺、环境要求4个方面对天然气竞争力产生影响。

从理论上看，陶瓷行业生产所用的替代能源主要有压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）。

从实际调研情况来看，部分用户无替代能源。

从可替代能能源的价格竞争来看，与CNG、LNG、LPG比较，天然气具有价格竞争优势。

从产品质量影响来看，陶瓷行业对产品质量要求高，尤其高档陶瓷产品要求有非常高的光洁度，需要降低燃料中的杂质。

天然气良好的气质能够满足陶瓷产品对质量的要求。

从环境要求来看，使用CNG、LNG、LPG与使用天然气比较，能够实现类似较好的减排效益。

综合比较，天然气价格优势突出、同时保障了陶瓷产品生产质量，满足生产工艺与环境要求方面，具有较强的综合竞争力。

3、陶企当下面临的困难第一，天然气量得不到供应保障；第二，气价比较高，去年佛山的气价都在3元/立方米以上，成本压力大；第三，天然气质量得不到保证，天然气热值有的不到8000大卡。

“以蒙娜丽莎的西樵生产基地生产线和产品为例，烧煤（750元/吨块煤）每平方米瓷砖能源成本为3.13元。

烧天然气，按照当下全球气价都下降后的2.6元/立方米计算，我们单位能耗是1.8立方米天然气/㎡瓷砖，那么瓷砖燃气成本为4.68元/㎡。

”众所周知，由于淄博陶瓷企业已全部改用天然气生产，高成本已成为不争的事实，尤其是在高成本的竞争环境中，淄博多数陶瓷企业均面临着较大的销售压力。

对于园区企业而言，同样面临更大的发展压力。

一位不愿透露姓名的陶瓷企业负责人直言：“对于园内企业来讲，一是因为生产成本确实高，二是因为近段时间终端市场确实不好，从而导致园内多数企业在赔钱运作。

对于我们企业来讲，当前一天亏损10-20万元很正常，但假若停产，企业则可能面临倒闭的风险。

”基于以上面临的问题，天然气利用矛盾重重，如何降低天然气消耗是企业获得发展的重要条件。

据统计，工业燃气炉窑节气市场规模在4200-7000亿，工业炉窑每年以20%的数量递增，未来几年，工业炉窑市场保有率可达到上百万套，以当前的炉窑市场保有率计算，天然气炉窑每年的节能率可达到千亿规模，在当下市场竞争激烈的前提下，企业降低能耗是及其重要的环节，对于炉窑使用企业来说，炉窑的使用及燃料耗费成本无法通过自身的技术手段实现节能目的，对于炉窑的节能企业一直以来都在寻找最有效的节约方式，由于受技术及专业知识的限值，企业无法实现燃气节能的目的。

尤其是众多国有企业，节能是领导考核的重要指标，能在燃料方面节能2-3%，对于领导干部至关重要，这决定着一些领导干部的升迁及考核。

对于民营企业来说，节能是降低生产成本的重要途径，好的产品及运营模式，是改善企业生产环境的重要的手段。

节能系统为企业节省燃气3%计算，年节约32万，节能6%计算，年节约64万。

如果分享企业节能率的30%计算，可以获得每个企业的9.6-19.2万元/年，按照10000家企业计算，年可分享9.6-19.2亿元。

市场倒逼下的节能降耗提效东鹏瓷砖清远生产基地通过窑炉技术改造升级，单位天然气燃耗比改造之前降低了23%以上，产量提升达15%，最重要的是产品品质得到优先的保障。

目前陶瓷行业的节能降耗空间还是大有可为。

“节能降耗一定是个系统的工程，每一个结构、每一个环节都是相关联的。

通过对窑炉的结构，包括窑炉通道，助燃风系统，散热面积，隔热导热系数，燃烧效率最大，包括产量增大后冷却适应转变的过程、干燥窑会出现的变化等等，从窑头到窑尾整个过程都做了充分的考虑和论证。

最终的施工方案，精细到产能将拉到多少、单位能耗多少，甚至精准到每一只喷枪的热值是多少，每只喷枪的热值及空燃比是多少。

窑炉燃烧方式通常涉及众多量变问题，通过优化结构，燃气配比等技术可以降低燃料消耗，燃气锅炉与窑炉燃烧方式存在较大差异，通过改造窑炉的方式改造燃气锅炉，能够降低燃气消耗的量是有限的，从炉窑结构改造技术来看，能够完成整套设备节能改造的企业目前屈指可数，从当前炉窑生产企业可以看出，如果可以降低燃气消耗高达10%以上，设计炉窑之初这些技术改造就能够完全降低天然气消耗，天然气炉窑节能空间势必受到较大影响。

目前国内数十万台炉窑节能需求日趋强烈，企业竞争越来越激烈，能够降低企业燃料消耗，每年可以节省几十万乃至上百万的燃料费用，对于企业来说是重中之重的需求。