[發明專利]陶瓷企業高效節能型能源系統及其應用

有效

• 申請號: 201710706797.0
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107320987B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 陳國堅
• 申請（專利權）人: 佛山市派能機電有限公司
• 主分類號: B01D1/18
• 分類號: B01D1/18;B01D1/30
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明公開一種陶瓷企業高效節能型能源系統及其應用，其中，陶瓷企業高效節能型能源系統包括LNG氣站、燃氣發電機組、燃燒爐、噴霧塔、泥漿生產車間，所述燃氣發電機組包括燃氣發動機和由所述燃氣發動機驅動的發電機，所述LNG氣站的天然氣通過第一供氣管供氣給燃氣發動機，燃氣發動機的氣體排放管與燃燒爐的排風管匯集至一主管，主管與噴霧塔的入風口連通；泥漿生產車間的泥漿出口通過泥漿輸送裝置與噴霧塔連通。與現有技術相比，本發明的陶瓷企業高效節能型能源系統由LNG氣站供氣給燃氣發動機發電，為企業提供電能的同時，將燃氣發動機的排氣余熱與陶瓷原料生產工序科學結合，提高能源利用率，實現節能、降耗、減排的效果。

技術領域

本發明涉及節能減排技術，具體涉及一種陶瓷企業高效節能型能源系統及其應用。

背景技術

在我國，陶瓷企業屬于高能耗、高污染和資源消耗型的企業，是節能減排的重點領域，陶瓷產品的單位能耗成本占比一直高居不下。在我國陶瓷企業的產品生產成本中，能耗成本占比居高不下，主要原因在于過往很久以來我國以煤為主的能源結構組成形式，從行業發展初始就影響著陶瓷企業能源系統設計的優劣。

我國陶瓷企業能源系統傳統設計中，主要以電能和熱能作為構成核心。

電能的來源主要以網電為主。眾所周知，陶瓷企業為耗電大戶，以地板磚類陶瓷廠為例，一條生產線正常平均負載均在2000kW以上，含原料加工工序(球磨、泥漿處理、噴霧塔噴霧)、制品工序(壓機、干燥、施釉、窯爐燒成)、后處理工序(拋釉、拋光)等主要設備的負載。一般陶瓷廠按4條生產線計，負載容量已在8000kW以上。而我國的電網供電源頭，有較大部分(目前仍占70％以上)還是以火力發電(煤電)為主，故企業所消耗的電能大部分為煤電，如圖1所示，發電廠110發出的電能經升壓變壓器120升壓變換后經一定距離的高壓網線輸送到企業，經降壓變壓器130降壓變換后供電給陶瓷企業。

熱能的來源主要有兩種形式，一種是以煤為能耗資源，另一種是以天然氣為能耗資源。如圖2所示，以煤210為能耗資源的陶瓷企業，在原料加工工序中，通常會設立水煤漿生產車間220，將煤料配一定比例的水通過球磨裝置230制成水煤漿，供應給水煤漿燃燒爐240燃燒后產生熱能，再供給噴霧塔250完成陶瓷粉料的生產；至于制品工序中的窯爐320燒成用氣，也可通過煤氣站310將煤料處理、加工后制成水煤氣滿足供應。如圖3所示，以天然氣為能耗資源的陶瓷企業，較之以煤為主的形式有了較大的改進，在原料加工工序中，沒有了煤料球磨車間，直接配套燃氣燃燒爐260為噴霧塔250供熱，完成陶瓷粉料的生產；至于制品工序中的窯爐320燒成用氣，也是直接供給天然氣滿足需要。

傳統的陶瓷企業能源系統的組成結構存在以下缺陷：

(1)、作為耗電大戶，陶瓷企業每天的用電量極大，平均一條生產線規模的年用電量達1500萬kWh。企業所在區域的電網供電時，由于地方電網以火力發電站為主的結構，也就決定了煤電消耗極大，因為火力發電站燃燒煤料時，會產生大量的CO₂、NO_X、SO₂、PM顆粒物等污染物質的排放，陶瓷企業也就間接地成為當地高污染、高排放的推手；

(2)、網電系統中，區域內的發電站發電電能經過升壓，由高壓網線輸送到企業高壓入口，并降壓后使用，電能經過了遠距離的輸送，以及多次的能源變換，一次能源利用率非常，一般為40％～50％左右；

(3)、而在熱能消耗方面，當以煤為主要資源時，也同樣因為煤料燃燒時會產生更加大量的CO₂、NO_X、SO₂、PM顆粒物等污染物質，從而直接造成排放差、高污染的環保問題；