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1、醴陵电陶瓷“以电代气”推广应用实践 李理 骆君 国网株洲供电公司 近年来, 治理大气污染、促进节能减排、推进生态文明建设, 已成为全社会广泛共识。治理雾霾、实现绿色发展, 推广电能替代是解决能源环境问题的有效途径。1 项目背景株洲醴陵陶瓷生产有 2 千年历史, 享有“瓷城”美誉, 其釉下彩瓷和红官窑更是名扬四海。为了使醴陵的天更蓝、水更绿, 实现可持续发展, 国网株洲供电公司积极推广“以电代气”电能替代方针, 以湖南正阳精密陶瓷有限公司为试点单位, 实现陶瓷行业的精密、节能、高效生产。2 技术方案2.1 设备原理醴陵“以电代气”电陶瓷示范项目采用隧道式电热窑炉。电热窑炉为电动推进连续作业式烧结
2、炉, 窑体直径为 1020 米。其中炉体分为低温区、中温区、高温区 3 个部分。窑炉为人工上瓷胚, 由纵向推进机周期性地把推板和瓷胚推入窑炉炉膛, 经进料台、低温区、中温区、高温区到出料工作台后, 人工卸料, 完成瓷器的烧结过程。整台窑炉由耐火砖外壳、炉衬、推进系统、发热元件、电气控制系统等组成, 发热元件采用硅碳棒。硅碳棒是整个窑炉的重要元件, 它以高纯绿色碳化硅为主要原料制造的非金属电热元件, 利用电流克服电阻的原理, 将电能转化为热能, 具有热膨胀系数小、辐射能力强等优越特性。2.2 电窑炉工艺陶瓷生产中使用天然气窑炉会排出大量废气, 导致生产时流失热量高达 1/3, 相应就会损耗更多的
3、能源, 但使用电窑炉热量流失为零。用户生产工艺需要近3000 摄氏度的高温, 天然气窑炉只能将温差控制在正负 5 摄氏度, 电窑炉可以精确控温。电窑炉工艺具有以下特点:(1) 电窑炉可以直接或间接加热制品, 不需要燃烧烟气作传热介质, 没有排除废气所造成的热损失, 加热空间紧凑, 空间热强度高, 工作温度可达到 1100 摄氏度。(2) 电窑炉不需要加热冷空气, 燃烧后不出现烟气, 窑炉内比较洁净。同时窑炉温度可进行非常准确的控制, 同一截面内窑炉温度分布均匀。用电烧窑相对于火焰窑炉温度波动范围小, 产品质量好, 合格率高, 特别适合烧结温度范围狭窄的制品, 容易适合各种烧结的要求。在电窑炉使
4、用过程中, 能快速或缓慢升降温, 准确地保持恒温, 适合不同种类型的烧成制度, 并且能在隔绝外部空气的情况下将所需气体引入窑炉内, 控制焙烧过程。(3) 电热窑炉不需要燃烧室、管道、排风机和烟窗, 不用燃烧堆场及窑渣堆场, 电热窑炉本身占用场地小, 减少人工及厂房面积, 节省设备投资。(4) 电窑炉没有较高温度的局部燃烧部分 (燃烧室) , 也不会因炉灰的影响而损坏炉衬, 且耐火材料的寿命较长, 炉衬结构简单。在耐火层及保温层损坏时修理方便, 修理费用低廉。3 经济性分析湖南正阳精密陶瓷有限公司以前采用 1 台气窑炉生产精密陶瓷配件。目前投资100 万元改造为电窑炉后, 以电窑炉代替气窑炉, 完成气窑炉改造 1 座, 新增用电容量 440 千瓦。电制陶瓷与燃气产品的经济性, 由表 1 数据可以得知合格率提升 6%以上, 年增收 3000 万元。表 1 电制陶瓷与燃气陶瓷经济性对比分析表 下载原表 4 推广前景醴陵现有陶瓷企业 429 家, 日用瓷产量占湖南省 95%以上。通过示范项目辐射, 在全市范围内积极推行“以电代煤、以电代油”能源消费新模式, 预计每年可减排二氧化碳 243.92 吨、二氧化硫 1.66 吨、氮氧化物 8.29 吨。通过电能替代, 可以实现环境、企业和社会多赢, 解决能源环境问题。
