淺析建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)如何節(jié)能診斷

朱旻 饒先揚(yáng) 黎明 凌鑫

摘 ?要 ?本文系統(tǒng)剖析建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)節(jié)能診斷流程，分析節(jié)能診斷方法，參考《工業(yè)企業(yè)節(jié)能診斷服務(wù)指南（2020年修訂版）》要求，建立節(jié)能診斷服務(wù)體系程序，為建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)領(lǐng)域節(jié)能診斷提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 ?節(jié)能診斷;建筑衛(wèi)生陶瓷;能源計(jì)量

0 ?背 ?景

近年來，隨著陶瓷行業(yè)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深入開展，為提升工業(yè)能效水平，促進(jìn)企業(yè)降本增效，加快實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，多數(shù)現(xiàn)行運(yùn)營陶瓷企業(yè)自發(fā)實(shí)施了能源審計(jì)，將去產(chǎn)能、化解產(chǎn)能過剩矛盾作為未來“十四五”期間轉(zhuǎn)型升級(jí)、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定增長的主要目標(biāo)。

工業(yè)節(jié)能診斷是對(duì)企業(yè)工藝技術(shù)裝備、能源利用效率、能源管理體系開展的全面診斷的市場(chǎng)行為，可系統(tǒng)規(guī)范性幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)用能問題，查找節(jié)能潛力，提升能效和節(jié)能管理水平。工業(yè)和信息化部于2019年5月16日出臺(tái)關(guān)于印發(fā)《工業(yè)節(jié)能診斷服務(wù)行動(dòng)計(jì)劃》的通知（工信部節(jié)函【2019】101號(hào)），并于當(dāng)年及目前2020年連續(xù)兩年組織開展工業(yè)節(jié)能診斷服務(wù)工作，針對(duì)建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)如何開展好相關(guān)工作進(jìn)行了深入探討。

1 ?節(jié)能診斷工作程序及主要任務(wù)

陶瓷隸屬硅酸鹽系列，作為無機(jī)非金屬材料，屬于非可再生資源。建筑衛(wèi)生陶瓷涵蓋陶瓷墻地磚、飾面磚、琉璃制品、馬賽克、陶管、衛(wèi)生潔具等建筑衛(wèi)生陶瓷制品及配件生產(chǎn)型企業(yè)。

咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)為建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)實(shí)施節(jié)能診斷服務(wù)的程序一般包括前期準(zhǔn)備、診斷實(shí)施和報(bào)告編制、上傳結(jié)果四個(gè)階段。前期準(zhǔn)備階段的主要任務(wù)有明確診斷任務(wù)、組建診斷團(tuán)隊(duì)、確定診斷依據(jù)、編制工作計(jì)劃等。

針對(duì)于建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)節(jié)能診斷實(shí)施階段應(yīng)首先要明確生產(chǎn)界區(qū)，主要包括從原料、釉料、煤、油、氣等原材料和能源，經(jīng)計(jì)量進(jìn)入工序開始， 到成品建筑衛(wèi)生陶瓷計(jì)量入庫和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、附屬生產(chǎn)系統(tǒng)的整個(gè)建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)過程。

其次應(yīng)熟悉了解陶瓷行業(yè)生產(chǎn)工藝流程包括生產(chǎn)系統(tǒng)工藝裝置、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)施相關(guān)主要技術(shù)裝備，據(jù)此分析重點(diǎn)能耗單元和污染物排放單元，做好能源利用、能源效率和能源管理三方面診斷工作。

在此基礎(chǔ)上對(duì)診斷的能源環(huán)保單元進(jìn)行充分的經(jīng)濟(jì)性論證，匯總診斷結(jié)果、分析節(jié)能潛力、提出節(jié)能改造建議等，最終提出符合現(xiàn)行實(shí)際需求的節(jié)能環(huán)保改造方案，形成《企業(yè)節(jié)能診斷報(bào)告》，切實(shí)為企業(yè)解決實(shí)際問題，具體包括：

1.1前期準(zhǔn)備

（1）遵循企業(yè)自愿參與原則開展，咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)采取自律機(jī)制，在保守企業(yè)商業(yè)秘密，保障數(shù)據(jù)和信息安全的職業(yè)操守下，與建筑衛(wèi)生陶瓷相關(guān)企業(yè)簽訂《節(jié)能診斷服務(wù)合同》，合同內(nèi)容中不得強(qiáng)制增補(bǔ)服務(wù)內(nèi)容、增加企業(yè)額外負(fù)擔(dān)。

（2）組建診斷團(tuán)隊(duì)，填寫《節(jié)能診斷團(tuán)隊(duì)成員表》，提交工信主管部門與企業(yè)備案。

（3）通過提交資料清單與電話網(wǎng)絡(luò)溝通等途徑。對(duì)診斷對(duì)象建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)所涉相關(guān)企業(yè)的基本情況進(jìn)行詳細(xì)了解，主要包括界定診斷范圍、主要工藝、產(chǎn)品、耗能設(shè)備、用能品種、污染物排放情況等。

（4）收集、整理建筑衛(wèi)生陶瓷相關(guān)環(huán)保、能耗、排放相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)診斷對(duì)象企業(yè)提供資料進(jìn)行初步對(duì)標(biāo)，核算相關(guān)數(shù)據(jù)。

（5）查閱《高耗能落后機(jī)電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄》、《建材行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能指導(dǎo)目錄》等相關(guān)資料，對(duì)高耗能設(shè)備進(jìn)行標(biāo)注。

（6）設(shè)計(jì)能源因素識(shí)別表，以車間工序?yàn)閱挝?，能源種類代碼為基礎(chǔ)，能源因素為依據(jù)，能源管理環(huán)節(jié)為佐證，就企業(yè)能源管理現(xiàn)狀及改進(jìn)進(jìn)行表格設(shè)計(jì)。表格設(shè)計(jì)案例如表1所示。

1.2現(xiàn)場(chǎng)診斷

1.2.1主要診斷內(nèi)容

（1）核定建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源消費(fèi)構(gòu)成及消費(fèi)量，編制企業(yè)能量平衡表，核算企業(yè)綜合能源消費(fèi)量，查找能源利用薄弱環(huán)節(jié)和突出問題。

（2）檢查能源管理崗位設(shè)置、能源計(jì)量器具配備、能源統(tǒng)計(jì)制度建立及執(zhí)行等能源管理措施落實(shí)情況。

（3）結(jié)合建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)特點(diǎn)，區(qū)分陶瓷磚加工企業(yè)與衛(wèi)生陶瓷企業(yè)工藝流程特點(diǎn)，核算企業(yè)主要工序能耗及單位產(chǎn)品綜合能耗，評(píng)估主要用能設(shè)備能效水平和實(shí)際運(yùn)行情況，分析高效節(jié)能裝備和先進(jìn)節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用潛力。

1.2.2主要診斷方案

現(xiàn)場(chǎng)填報(bào)能源因素識(shí)別表，通過查閱計(jì)量器具配備、梳理工藝流程、分析用能情況，尋找高耗能設(shè)備節(jié)能技術(shù)點(diǎn)，實(shí)施能耗對(duì)標(biāo)等流程，對(duì)陶瓷產(chǎn)業(yè)中有可能的節(jié)能環(huán)保環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)調(diào)查、數(shù)據(jù)采集、測(cè)試分析和評(píng)估。

（1）查閱能源計(jì)量器具配備

建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)應(yīng)遵循國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 24851-2010）建筑材料行業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求，建立測(cè)量管理體系，保持和使用文件化程序來規(guī)范能源計(jì)量人員行為、能源計(jì)量器具管理、能源計(jì)量數(shù)據(jù)的采集處理和匯總，保持并持續(xù)改進(jìn)其有效性。

節(jié)能診斷過程中，節(jié)能診斷人員需通過查閱企業(yè)能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)圖、能源計(jì)量器具配備及各項(xiàng)能源管理制度和原始記錄，了解用能單位、次級(jí)用能單位、主要用能設(shè)備能源、載能工質(zhì)及可回收利用的余能資源的統(tǒng)計(jì)情況，確定計(jì)量儀表的位置、準(zhǔn)確程度和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)真實(shí)程度是否符合相關(guān)要求。

（2）梳理工藝流程

一般陶瓷生產(chǎn)加工行業(yè)包括窯爐熱端、成品冷端、原輔配料制備、能源環(huán)保輔助等幾個(gè)組成部分。工藝流程圖詳見圖1。

原料：各種原料進(jìn)廠后存入密封好的儲(chǔ)料倉庫;

配料系統(tǒng)：按工藝要求，用鏟車裝入喂料機(jī)料斗，在裝料過程產(chǎn)生的粉塵經(jīng)除塵器吸收，吸收粉塵用作原料使用。

球磨：原料車間根據(jù)技術(shù)科提供的配方裝磨，按規(guī)定時(shí)間研磨到一定細(xì)度后，化驗(yàn)、放漿、過篩。

干燥工藝：由煤漿爐提供熱源，干燥塔噴漿烘干制粉。煤漿爐、干燥塔工作產(chǎn)生的二氧化硫和粉塵經(jīng)串聯(lián)式旋風(fēng)除塵和布袋除塵器后在經(jīng)脫硫凈化器脫硫，達(dá)標(biāo)排放，除塵粉直接用作制漿使用。

煤氣發(fā)生爐塊煤進(jìn)入爐體，產(chǎn)生熱煤氣，經(jīng)旋風(fēng)除塵、電捕焦、脫硫塔等工序后，生成冷凈煤氣提供給聯(lián)合車間素?zé)?、釉燒窯，煤氣發(fā)生爐在冷卻捕焦過程中產(chǎn)生的酚水直接用作水煤漿制造，經(jīng)煤漿爐后焚燒掉，產(chǎn)生的爐渣和煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的爐渣外賣水泥廠使用。

壓制成型：料粉經(jīng)過壓機(jī)壓制，制成生坯。壓機(jī)在壓磚過程中所產(chǎn)生的粉塵，經(jīng)布袋除塵器吸收后，料粉用作原料使用，產(chǎn)生的廢坯經(jīng)收集回收用作生產(chǎn)原料。

素?zé)簩簷C(jī)制成的生坯經(jīng)窯爐燒制成素坯，產(chǎn)生的殘次品經(jīng)收集回收當(dāng)原料使用。

施釉：素?zé)瞥傻乃嘏魇┥系子?、面釉后進(jìn)入到印花工序，產(chǎn)生的廢水和洗邊廢水經(jīng)沉淀池沉淀后循環(huán)使用。

印花：將印花釉通過印花機(jī)印在釉面上。

釉燒：印花后的素坯經(jīng)窯爐燒制成釉磚，產(chǎn)生的廢磚經(jīng)收集回收配與原料使用。

磨邊：燒制成的釉磚進(jìn)行磨邊，濕磨產(chǎn)生的廢水經(jīng)多級(jí)沉淀后循環(huán)使用，產(chǎn)生的磨邊泥返回原料車間重新使用。

檢驗(yàn)包裝：經(jīng)檢選車間選級(jí)、分色、分級(jí)，包裝成品入庫。

（3）分析用能情況

在對(duì)建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)實(shí)施節(jié)能診斷過程中，根據(jù)用能單位的生產(chǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置，按照能源購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配、最終使用四個(gè)環(huán)節(jié)（如圖2所示），考察整個(gè)能源系統(tǒng)、各個(gè)車間或單元能源輸入量和輸出量，并計(jì)算其當(dāng)量值，從而了解企業(yè)能源的消耗狀況和能源流向。

（4）分析生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)能措施

原料制備工序：淘汰落后粗細(xì)顎式破碎機(jī)和旋磨設(shè)備，采用氧化鋁球磨工藝，提高球磨速度與精度，形成標(biāo)準(zhǔn)化原料制備工藝。

成型干燥工序：陶瓷磚成型工藝，取消小型壓鑄成型設(shè)備，采用大噸位壓磚系統(tǒng)，實(shí)施壓釉一體化工藝，確保產(chǎn)品成型合格率。衛(wèi)生陶瓷成型工藝：摒棄傳統(tǒng)石膏模依靠毛細(xì)管力吸水成型機(jī)理，利用多孔塑料模壓濾排水機(jī)理，采用高中壓注漿成型技術(shù)節(jié)省干燥和加熱環(huán)節(jié)所耗的熱能，促進(jìn)衛(wèi)生陶瓷快速燒結(jié)成型。

成品燒成工序：使用燒結(jié)溫度低的坯料和釉料，充分利用余熱、余壓，采用低溫?zé)Y(jié)技術(shù)，積極應(yīng)用硅酸鋁等新型耐火材料、涂層，構(gòu)建與推廣輥道窯，逐步淘汰傳統(tǒng)隧道窯及梭式窯。

（5）能耗對(duì)標(biāo)

建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)根據(jù)企業(yè)類型不同、計(jì)量方式不同，具有多重能耗限額統(tǒng)計(jì)模式。

2014年12月1日國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 21252-2013）《建筑衛(wèi)生陶瓷單位產(chǎn)品能源消耗限額》頒布，該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中將陶瓷磚單位產(chǎn)品能耗原標(biāo)準(zhǔn)按單位合格品重量產(chǎn)量（kgce/t）計(jì)量，更替為陶瓷磚單位產(chǎn)品能耗限定值采取以單位合格品面積產(chǎn)量（kgce/㎡）。

在節(jié)能診斷過程中，在了解企業(yè)能源管理目標(biāo)及能源消耗定額完成情況時(shí)，應(yīng)因地適宜適當(dāng)轉(zhuǎn)換單位產(chǎn)品能耗限額統(tǒng)計(jì)方式，分析能源消耗及其費(fèi)用升降原因，完成能耗對(duì)標(biāo)相關(guān)工作，為進(jìn)一步提出改進(jìn)對(duì)策尋找依據(jù)。

1.3報(bào)告編制

診斷工作完成后，基于診斷結(jié)果分析企業(yè)節(jié)能潛力、提出改造建議，最終形成建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)節(jié)能診斷報(bào)告。

1.3.1匯總診斷結(jié)果

以圖表的形式匯總建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能量利用、能源效率及能源管理三部分診斷的信息及數(shù)據(jù)結(jié)果，編制包括《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源消費(fèi)指標(biāo)匯總表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)工藝設(shè)備統(tǒng)計(jì)表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源管理制度建設(shè)和執(zhí)行情況統(tǒng)計(jì)表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源計(jì)量器具配置和使用情況統(tǒng)計(jì)表》等，納入最終建筑衛(wèi)生陶瓷節(jié)能診斷報(bào)告。

1.3.2分析節(jié)能潛力

基于節(jié)能診斷結(jié)果，采用標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)法、先進(jìn)對(duì)照法、問題切入法、能源因素法、專家經(jīng)驗(yàn)法等方法，客觀評(píng)價(jià)建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源利用總體水平，全面分析能效提升和節(jié)能降耗潛力。

（1）分析能源損失控制、余熱余能利用的節(jié)能潛力;

（2）分析用能設(shè)備升級(jí)或運(yùn)行優(yōu)化控制的節(jié)能潛力;

（3）分析能源管理體系完善或措施改進(jìn)的節(jié)能潛力;

（4）分析工藝流程優(yōu)化、生產(chǎn)組織改進(jìn)的節(jié)能潛力;

（5）分析能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源系統(tǒng)優(yōu)化的節(jié)能潛力。

1.3.3提出節(jié)能改造建議

結(jié)合建筑與衛(wèi)生陶瓷企業(yè)差異化實(shí)際情況，從工藝流程技術(shù)優(yōu)化、信息化建設(shè)轉(zhuǎn)型、主要耗能裝備升級(jí)改造、體系融合管理提升等方面提出節(jié)能改造建議，對(duì)各項(xiàng)改造措施的預(yù)期節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合評(píng)估。

1.4上傳系統(tǒng)

節(jié)能診斷任務(wù)完成后，節(jié)能診斷服務(wù)機(jī)構(gòu)應(yīng)及時(shí)將結(jié)果上報(bào)當(dāng)?shù)亟?jīng)信節(jié)能主管部門，并通過工業(yè)節(jié)能診斷服務(wù)平臺(tái)（從綠色制造公共服務(wù)平臺(tái)網(wǎng)站www.gmpsp.org.cn進(jìn)入）上傳報(bào)送工作成果，以便省級(jí)工業(yè)和信息化主管部門開展驗(yàn)收活動(dòng)。

2 ?節(jié)能診斷一般共性問題歸納

2.1電力資源綜合利用

經(jīng)節(jié)能診斷現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，多數(shù)衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)因離散型生產(chǎn)，對(duì)配電系統(tǒng)功率因數(shù)的控制，主要采用在配電室集中補(bǔ)償?shù)姆绞剑瑢?duì)車間的大功率用電設(shè)備基本上未進(jìn)行就地補(bǔ)償，這種運(yùn)行方式雖然可補(bǔ)償主變壓器本身的無功損耗，減少配電室以上輸電線路的無功電力，從而降低供電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗，但由于終端用電設(shè)備所需要的無功主要通過配電室以下的低壓配電線路輸送，因此，集中補(bǔ)償?shù)姆绞綗o法降低公司內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗。應(yīng)按照“分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡、分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主”的原則，合理布局補(bǔ)償位置和補(bǔ)償容量。

根據(jù)節(jié)能診斷結(jié)果合理選擇電容量，對(duì)車間低壓配電線路較長的集群用電負(fù)荷或單臺(tái)功率大的設(shè)備進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償。通過無功補(bǔ)償，可使補(bǔ)償點(diǎn)以前的線路中通過的無功電流減少，既可增加線路的供電能力，又可減少線路損耗。