邯鄲市新型墻材生產(chǎn)節(jié)能潛力探討

董 燕

（邯鄲市墻改節(jié)能辦,河北 邯鄲 056002）

新型墻體材料泛指除粘土磚以外的各類墻體材料，是一種節(jié)能墻體材料，是通過先進(jìn)的加工方法，制成具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能等適合建筑節(jié)能要求的建筑材料，其最大的特點(diǎn)是能夠節(jié)省能源。新型墻體材料的主要原料包括粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢料，具有節(jié)約資源、能源、土地，綜合利用廢棄物、輕質(zhì)、高強(qiáng)、易于施工等優(yōu)點(diǎn)，是建筑材料可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。而隨著新型墻體材料的不斷發(fā)展，其生產(chǎn)能耗也在不斷增加，因此，研究生產(chǎn)新型墻體材料過程中如何合理利用能源、節(jié)約能源、降低能耗水平等問題，具有十分重要的意義，也是節(jié)約能源的一項(xiàng)重要任務(wù)。

一、新型墻材總體情況

邯鄲市在節(jié)約能源“十二五”目標(biāo)中提出，生產(chǎn)新型墻體材料能耗下降20%，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，成立項(xiàng)目組立項(xiàng)針對(duì)新型墻體材料生產(chǎn)過程的節(jié)能潛力進(jìn)行研究，為此項(xiàng)目組通過實(shí)地走訪和發(fā)放問卷調(diào)查的方式，對(duì)邯鄲市新型墻材企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，從而得到了邯鄲市新型墻材生產(chǎn)總體情況，掌握了邯鄲市新型墻體材料能耗情況。

邯鄲市結(jié)合自身的資源特點(diǎn)，通過實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步戰(zhàn)略，切實(shí)加強(qiáng)新型墻材發(fā)展與推廣應(yīng)用，墻材革新事業(yè)取得了顯著成效。2012年全市粘土實(shí)心磚淘汰量完成1.51億塊標(biāo)磚，拆除粘土實(shí)心磚窯13座，農(nóng)村新型墻材房屋建設(shè)完成91.45萬平方米，新型墻材生產(chǎn)能力達(dá)到54億塊標(biāo)磚。2012年新建了涉縣晨升建筑材料制造有限公司30萬m3/年蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊、邯鄲市華磊建材有限公司6000萬塊/年全煤矸石燒結(jié)多孔磚、迎春建材有限公司18萬m2/年輕質(zhì)隔墻板等8個(gè)新型墻材項(xiàng)目，新型墻材市場發(fā)展迅速。

截止目前，邯鄲市共有新型墻材生產(chǎn)企業(yè)87家，年實(shí)際總產(chǎn)量達(dá)到了27億塊標(biāo)磚（含武安、大名產(chǎn)量數(shù)），新型墻材占總墻材比例達(dá)到75.69%，初步形成了磚、砌塊、板材三大類，蒸壓加氣砼砌塊、非粘土燒結(jié)多孔磚、建筑垃圾多孔磚、建筑輕質(zhì)隔墻板為主導(dǎo)產(chǎn)品的新型墻材生產(chǎn)格局。其中砌塊類新型墻體材料年年生產(chǎn)量為12億塊標(biāo)磚，占生產(chǎn)總量的44.4%；磚類新型墻體材料年生產(chǎn)量為13.1億塊標(biāo)磚，占生產(chǎn)總量的48.5%；板類新型墻體材料年生產(chǎn)量為1.9億塊標(biāo)磚，占生產(chǎn)總量的7%。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全市新墻材生產(chǎn)總量占生產(chǎn)能力的50%，新型墻體材料生產(chǎn)企業(yè)普遍生產(chǎn)量占生產(chǎn)能力的百分比約50%，說明生產(chǎn)能力具有較大潛力，適宜繼續(xù)加大推廣力度。具體情況見表1。

表1 邯鄲市新型墻體材料分類生產(chǎn)量

二、新型墻材生產(chǎn)能耗情況

通過實(shí)地調(diào)研的方式，按照砌塊類、磚類、板類三種分類選取了邯鄲市幾家典型的新型墻材生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究，調(diào)研企業(yè)的規(guī)模、技術(shù)工藝、產(chǎn)品種類、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)能耗、生產(chǎn)經(jīng)營存在的困難和問題等情況，并分析介紹邯鄲市墻體材料生產(chǎn)能耗現(xiàn)狀。

1、磚類生產(chǎn)能耗。磚類新型墻體材料的構(gòu)成較為復(fù)雜，按照其生產(chǎn)工藝和能耗水平的不同，可以分為煤矸石燒結(jié)磚、普通燒結(jié)多孔磚和混凝土磚、建筑垃圾磚幾種類型。項(xiàng)目組選取了邯鄲市羊渠河建材有限責(zé)任公司進(jìn)行實(shí)地走訪調(diào)研，該公司位于冀中能源峰峰集團(tuán)羊東礦二坑廠區(qū)外，始建于1971年，現(xiàn)有3條隧道窯生產(chǎn)線，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力6000萬塊，擁有職工180余人，中級(jí)專業(yè)人員23人，其中高級(jí)技術(shù)人員12人，占地面積4萬平方米。主要生產(chǎn)煤矸石多孔磚、煤矸石標(biāo)磚和煤矸石空心磚，其中以煤矸石多孔磚為主打產(chǎn)品。

煤矸石磚生產(chǎn)工藝流程為：將原料（煤矸石）裝入料斗，經(jīng)皮帶機(jī)送至原料加工廠房，經(jīng)滾式球磨機(jī)粉碎、篩選加工成合格物料，然后送入一級(jí)攪拌加水后送入陳化倉進(jìn)行陳化。把經(jīng)過陳化的物料用皮帶機(jī)送入二級(jí)攪拌及雙極真空擠磚機(jī)制成磚坯，然后用液壓自動(dòng)碼坯機(jī)將磚坯碼到窯車上送入烘干洞進(jìn)行烘干，將烘干的磚坯用擺渡車送到隧道窯口后頂入窯內(nèi)燒結(jié)而成為成品磚。

該公司采用自有煤礦產(chǎn)生的煤矸石為主要原料生產(chǎn)煤矸石燒結(jié)磚，通過淘汰落后的高能耗、高排放、低效率的輪窯生產(chǎn)工藝，采用技術(shù)和工藝先進(jìn)的低能耗、少排放、高效率的節(jié)能型隧道窯燒成工藝，隧道窯煙氣余熱回收烘干，余熱循環(huán)利用技術(shù)，以及煤矸石自然代替無煙煤為燃料的燒成技術(shù)，大大降低了綜合能耗，同時(shí)廢氣排放量大幅減少。

煤矸石燒結(jié)磚其主要能耗是滾式球磨機(jī)進(jìn)行破碎時(shí)候的用電，每塊標(biāo)磚的用電量為0.07kW·h，按照每kW·h折合標(biāo)煤0.35kg計(jì)算，則每生產(chǎn)煤矸石燒結(jié)磚1塊標(biāo)磚，能耗為24.5g標(biāo)煤。邯鄲市煤矸石燒結(jié)磚年生產(chǎn)量為3.8億塊，則總生產(chǎn)能耗為9310噸標(biāo)煤。

煤矸石燒結(jié)磚還有燒磚時(shí)的能耗，不過能耗主要來自煤矸石本身發(fā)熱量，邯鄲市煤矸石發(fā)熱量約1880kJ/kg，單位標(biāo)磚所需煤矸石2.8kg，折合耗熱量為單位標(biāo)磚5264kJ。除滿足自身燒結(jié)外，余熱用于成型磚的烘干。根據(jù)目前國內(nèi)外燒結(jié)磚所采用輪窯或隧道窯的水平(熱效率等)，當(dāng)燒成溫度在950℃～1050℃時(shí)，制品的燒成熱耗約為1300kJ(310kcal)/kg～1470kJ(350kcal)/kg（未包括人工干燥窯所需熱量）。若考慮人工干燥所需熱量，則采信調(diào)研數(shù)據(jù)單位標(biāo)磚耗熱量為5264kJ較為合適，折合標(biāo)煤0.18kg（考慮生產(chǎn)水泥能耗），邯鄲市其他燒結(jié)磚年生產(chǎn)量為2.8億塊，則總生產(chǎn)能耗為50400噸標(biāo)煤。

混凝土磚單位產(chǎn)品綜合能耗為每萬塊標(biāo)磚折合標(biāo)煤約500kg，邯鄲市混凝土磚年生產(chǎn)量為4.7億塊，則總生產(chǎn)能耗為23500噸標(biāo)煤。建筑垃圾磚單位產(chǎn)品綜合能耗為每萬塊標(biāo)磚折合標(biāo)煤約500kg，邯鄲市建筑垃圾磚年生產(chǎn)量為1.8億塊，則總生產(chǎn)能耗為9000噸標(biāo)煤。

2、砌塊類生產(chǎn)能耗。項(xiàng)目組選取了邯鄲市華冶新型建材有限公司進(jìn)行實(shí)地走訪調(diào)研，該公司始建于1978年，主要生產(chǎn)加氣混凝土砌塊。占地面積8萬平方米，擁有固定資產(chǎn)1000余萬元，擁有年生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土砌塊30萬立方米的大型機(jī)械化生產(chǎn)線。

蒸壓加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、砂、粉煤灰、礦渣、發(fā)氣劑、氣泡穩(wěn)定劑和調(diào)節(jié)劑等為主要原料，經(jīng)磨細(xì)、計(jì)量配料、攪拌、澆注、發(fā)氣膨脹、靜停、切割、蒸壓養(yǎng)護(hù)、成品加工和包裝等工序制成的多孔混凝土制品。

加氣混凝土砌塊能耗主要體現(xiàn)蒸汽和電耗方面。生產(chǎn)1立方米砌塊大約耗電7kW·h，需用1.5MPa蒸汽120kg，按照每立方米砌塊折合標(biāo)磚600塊，每kW·h折合標(biāo)煤0.35kg，每kg蒸汽折合標(biāo)煤0.11kg計(jì)算，邯鄲市加氣混凝土砌塊年生產(chǎn)量為10.3億塊，則總生產(chǎn)能耗為26866噸標(biāo)煤。

混凝土砌塊單位產(chǎn)品綜合能耗為每萬塊標(biāo)磚折合標(biāo)煤約500kg，邯鄲市混凝土砌塊年生產(chǎn)量為1.7億塊，則總生產(chǎn)能耗為8500噸標(biāo)煤。

3、板材類生產(chǎn)能耗。項(xiàng)目組選取了河北建邦固體廢棄物利用科技有限公司進(jìn)行實(shí)地走訪調(diào)研，該公司依托邯鄲電廠得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢，利用電廠廢棄的粗灰混合水泥、水渣、冷拔絲等制造輕質(zhì)隔墻板。占地2500平方米，擁有生產(chǎn)線24條，預(yù)計(jì)年生產(chǎn)隔墻板20萬平方米。

其生產(chǎn)流程主要為水泥、粉煤灰、水、固化劑、發(fā)泡劑等經(jīng)過攪拌再澆注，板面處理，拆模、吊板，成品養(yǎng)護(hù)。在整個(gè)過程中，其主要能耗為電耗，生產(chǎn)1m2板材需耗電1.5kW·h，板材厚度為9cm。則生產(chǎn)1立方米板材耗電約167kW·h，按照每kW·h折合標(biāo)煤0.35kg，考慮板材使用時(shí)厚度較小，每立方米砌塊折合標(biāo)磚600塊計(jì)算，邯鄲市板材類新型墻體材料年生產(chǎn)量為1.9億塊，則總生產(chǎn)能耗為18472噸標(biāo)煤。

4、生產(chǎn)能耗總體情況。綜上所述，邯鄲市年生產(chǎn)27億塊標(biāo)磚的能耗約為14.6萬噸，單位標(biāo)磚平均生產(chǎn)能耗為54g標(biāo)煤。由結(jié)果可以看出，其他燒結(jié)磚和板材類的新型墻體材料單位指標(biāo)能耗較高，但板材類考慮其使用厚度一般較小，能耗可以接受。加氣混凝土砌塊和煤矸石燒結(jié)磚的能耗較低，為平均能耗的50%。

表2 邯鄲市新型墻體材料生產(chǎn)能耗

三、新型墻材生產(chǎn)節(jié)能潛力

根據(jù)“十二五”期間墻材生產(chǎn)節(jié)能降耗20%目標(biāo)，結(jié)合實(shí)地走訪調(diào)研，項(xiàng)目組提出以下幾點(diǎn)節(jié)能降耗技術(shù)措施建議。并對(duì)每項(xiàng)措施的節(jié)能潛力進(jìn)行了分析。

1、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，支持低生產(chǎn)能耗企業(yè)發(fā)展

通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，支持低生產(chǎn)能耗企業(yè)發(fā)展，限制高生產(chǎn)能耗企業(yè)發(fā)展。邯鄲市加氣混凝土砌塊的年生產(chǎn)能力為21.7億塊標(biāo)磚，煤矸石燒結(jié)磚的年生產(chǎn)能力為5.7億塊標(biāo)磚，這兩項(xiàng)基本能夠滿足邯鄲市年需求，若新型墻體材料全部采用加氣混凝土砌塊和煤矸石燒結(jié)磚，則生產(chǎn)能耗能夠降低一半。目前這兩種新型墻體材料市場占有率為52.2%，到“十二五”通過調(diào)節(jié)市場等手段，提高到60%。代替生產(chǎn)能耗較高的其他燒結(jié)磚，則可減少生產(chǎn)能耗32854噸，使生產(chǎn)能耗在當(dāng)前能耗的基礎(chǔ)上降低22.5%。

2、改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和工藝，進(jìn)行企業(yè)整合

影響新型墻材生產(chǎn)能耗水平的主要原因在于其生產(chǎn)配套技術(shù)，同類產(chǎn)品采用不同技術(shù)能耗差別很大，已市場占有率最大的加氣混凝土砌塊為例，采用免蒸的技術(shù)和工藝可以降低其生產(chǎn)能耗，但會(huì)增加生產(chǎn)周期。數(shù)據(jù)顯示，免蒸技術(shù)和工藝可以在原有的基礎(chǔ)上降低生產(chǎn)能耗50%，單位標(biāo)磚生產(chǎn)能耗為13g標(biāo)煤。因而可以計(jì)算得到，每1億標(biāo)磚采用免蒸工藝，可減少生產(chǎn)能耗1300噸，使生產(chǎn)能耗在當(dāng)前能耗的基礎(chǔ)上降低1%。

目前邯鄲市多數(shù)墻體材料企業(yè)規(guī)模較小，生產(chǎn)方式粗放，造成勞動(dòng)生產(chǎn)率低，生產(chǎn)過程資源和能源消耗大、成本高、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，應(yīng)加強(qiáng)整合力度，對(duì)規(guī)模小的生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行淘汰整合。提高生產(chǎn)率和降低能源消耗。

3、提高能源利用率，加強(qiáng)企業(yè)科技創(chuàng)新能力

對(duì)于加強(qiáng)混凝土砌塊類企業(yè)，應(yīng)積極開展蒸汽的循環(huán)再利用，比如生產(chǎn)廢蒸汽用于生產(chǎn)廠房、辦公區(qū)和附近居民區(qū)的采暖等，以求達(dá)到能源的最大化利用，減少資源浪費(fèi)。根據(jù)測算，如果蒸汽循環(huán)再利用可實(shí)現(xiàn)年節(jié)能3000噸標(biāo)煤，使生產(chǎn)能耗在當(dāng)前能耗的基礎(chǔ)上降低2%。

對(duì)于磚類企業(yè)，考慮隧道窯煙氣余熱回收和循環(huán)利用技術(shù)。采用技術(shù)和工藝先進(jìn)的低能高效的隧道窯燒成工藝，加強(qiáng)窯體保溫和密封措施，可實(shí)現(xiàn)年節(jié)能2000噸標(biāo)煤，使生產(chǎn)能耗在當(dāng)前能耗的基礎(chǔ)上降低1.5%。

對(duì)于板材類企業(yè)，工人的操作技術(shù)水平在很大程度上影響著產(chǎn)品的成品率，提高工人的技術(shù)水平，有利于提高產(chǎn)品的成品率和工作效率，這也是節(jié)能降耗的一大途徑。

在所有的生產(chǎn)流程中，電能消耗均占有相當(dāng)高的比重，特別是在采用新工藝后，電力設(shè)施日漸增多，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)消耗占主要的部分。因此建議做好電動(dòng)機(jī)的節(jié)能降耗工作，比如電動(dòng)機(jī)的合理選型和使用，盡量選擇高效率的電動(dòng)機(jī)。電機(jī)采用變頻技術(shù)，磨機(jī)采用更為先進(jìn)的節(jié)能粉磨設(shè)備等均可實(shí)現(xiàn)降耗目的。

綜上所述，邯鄲市采取以上措施后，保守估計(jì)可實(shí)現(xiàn)“十二五”末新型墻體材料生產(chǎn)能耗降低27%。