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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，在穩定運行一個多月后，創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激烈的價格競爭，但瓷磚生產綜合成本卻在持續攀升，這極大擠壓了陶瓷企業的利潤空間。于是，在保障產品品質的前提下，通過節能降耗降低生產成本成為了越來越多陶瓷企業追求的目標。

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，因此很少引起企業足夠重視。

多位行業人士認為，引起陶瓷企業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”的產區后，2016年以來，山東、四川、遼寧法庫、河北高邑、廣東等陸續實施天然氣改造，如今全國使用天然氣的陶瓷企業數量已經過半。天然氣相對煤炭，熱值穩定，易于管理和統計，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，大量陶瓷企業不得不通過技術改造實現節能降耗。

不僅燃氣企業，燃煤企業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綜合成本上升12～13%，沒幾個企業能承受得住，因此必須從自身出發把成本降低。”佛山市科達機電有限公司總經理助理何衛東認為，成本壓力促使陶瓷企業開始重視用節能減耗減低生產成本。

此外，國家發改委在《關于加強高耗能、高排放建設項目生態環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、建材等六個行業類別統計，作為大建材行業的重要組成部分，陶瓷行業也正式進入“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能耗的管理規定，大量新建、改建項目因能評而暫緩，這對陶瓷行業而言，又將掀起一次新的節能減排革命。

設備更迭，技術創新

造就節能降耗新高峰        

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

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

“同樣燒天然氣，生產同等規格的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，推出了高精度的節能燒嘴，并通過空燃比例燃燒系統、助燃風加熱系統使得燃燒更合理、高效。

通過余熱高效回收利用系統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。

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，對節能有很大的作用。

除了節能，在節電方面，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省了電耗。

同時在窯后環節，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，在窯后各環節中設備如果持續運行，拋光環節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定性、智能化，還大大節省了用人數量和電耗。

▲ 窯后整線。

產品減薄、配方優化        

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研發的新技術應用外，陶瓷企業自身通過產品創新也在節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展方向，這不僅起到節能的作用，還能節省資源。

▲ 中板是瓷磚減薄的創新產品，圖為德力泰承建的四川利弘中板生產線。
 

如今，中板、薄板的發展也印證了這一說法。何衛東介紹，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主流產品的7～8mm中板，能耗可降至1.2m³/㎡以下。

專業從事窯爐技術改造的佛山市佳韻窯業技術有限公司總經理程昭華在經歷了大量陶瓷企業技改項目后發現，陶瓷企業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。

能耗屢創新低

三年可省出一條新窯爐       

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

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，由于沒有生產經驗，生產常規800×800mm瓷磚，經常會出現能耗高達2.6～2.8m³/㎡的情況，但通過節能改造，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/㎡。”何衛東指出，通過設備升級，節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/㎡。

盡管對大多數產區和企業而言，充分的節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，一年就大約可節省360萬元，通過能耗的節省，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。

在眾多業內人士看來，在“碳達峰、碳中和”的大背景下，節能降耗將是被列為“兩高”項目的陶瓷行業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，實現低碳與節能增效的疊加效果，促進企業可持續發展，同時也創造了更大社會價值。

（本文轉載自陶瓷信息）