中国的窑炉至少还有30%节能空间？

建筑陶瓷行业有一句行话，叫“生在原料，死在烧成”，以此来形容窑炉对瓷砖生产的重要性。

近年来，以摩德娜、德力泰、华信、中窑、中鹏、科鑫等为代表的窑炉制造企业纷纷针对窑炉的节能效果加大研发力度，如今已初现成效。但有业内人士指出，国内陶瓷窑炉至少还有30%的节能空间。

从上世纪80年代开始，国内陶瓷窑炉经历了“进口——模仿制造——自主制造”的发展过程。至90年后期，中国的窑炉技术逐渐形成了相对完善的产业体系。

如今，陶瓷窑炉辊道化、煤气化、轻型化已经实现，自动化也基本实现，但新时期的陶瓷行业对窑炉提出了更高的要求，当下，节能化、清洁化、智能化、柔性化等成为了陶瓷窑炉新的发展方向。

在能耗方面，由于建陶行业发展初期煤炭资源成本较低，陶企过于追求发展等原因，行业一直没有对窑炉的节能足够重视。虽然近年来在国家和政府环保节能政策的推动下，陶瓷行业高能耗的局面有了一定改观，但总体而言，国内陶瓷窑炉的能耗水平与国外陶瓷窑炉相比仍然差距巨大。

以印度为例。据了解目前印度陶企生产一平米800×800(mm)瓷砖的能耗一般为1.3m³天然气，而中国陶企的能耗普遍高达2.0m³；在生产600×600(mm)瓷砖方面，印度陶企每平米只需要1.1m³天然气，而国内的能耗水平普遍在1.3-1.5m³之间。

曾经的印度陶瓷厂给人以低端落后的印象，但随着印度引进欧洲先进经验和中国制式后，目前印度陶企的设备先进性和节能水平都有了大幅提升，大有后来居上之势。

“我认为中国陶瓷企业要好好跟印度学习。中国的陶瓷产业比印度发展得早，但现在印度陶瓷厂的人均产出比中国高，单位能耗却比中国低，而且生产出的瓷砖质量也不差，凭借高性价比他们在全球的出口量也越来越大，正在挤压中国瓷砖的出口市场，这个值得国内的陶瓷企业深思。”摩德娜董事常务副总经理李展华如是说到。

李展华认为，印度能取得目前的一些优势，主要有以下几方面原因：

第一，印度地少人多，资源匮乏，电费比中国贵很多，黏土需要从乌克兰进口，本土没有天然气，也需要进口……原材料、能源都要依靠进口，成本高昂，这成了印度陶企拥有较强节能意识的思想基础。

第二，在节能环保思想的驱动下，印度陶企愿意在设备上大力投入，且十分相信专业。对于设备企业提出的技术方案，印度陶企几乎没有意见，并全部照做，因此整个生产系统的节能效果就比较理想。

第三，印度在学习东方和西方的生产模式时取了一个平衡，既不是完全照搬中国的超大产量模式，也不是一味追求欧洲配有大量储坯系统的小产量模式。印度陶企的单线日产量都在10000-15000平米之间, 这很好地综合了当地各种条件的最佳平衡点。

“中国陶瓷企业目前在窑炉方面至少还有30%的节能空间。”李展华说到。

中国陶瓷企业能耗居高不下，甚至与“后起之秀”印度相比都有了不小的差距。在此背景下，以摩德娜、德力泰、华信、中窑、中鹏、科鑫等为代表的窑炉制造企业近年来纷纷针对窑炉的节能效果加大研发力度，如今已初现成效。

华信技术部总监梁先生表示。窑炉实现节能主要从两方面入手。“首先，窑炉的保温效果要好，这样热量就没地方跑了；第二，燃烧要特别完全，燃烧完全就没什么浪费的热量。”

在保温方面，传统的窑炉只注重两侧窑墙保温，不注重窑顶、窑底的散热。而现在，一些窑炉企业已经意识到窑炉整体保温的重要性。例如，华信在建造窑炉时会在窑底使用0.3比重的轻质莫来石节热砖，降低窑底的导热散热；在窑顶，华信通过更好的材料和做工使其达到更优秀的密闭性，保证窑底温度不超过90℃。德力泰也在窑炉上使用了KHI保温加强系统，该系统在窑炉底部加了一层保温层，同时在窑顶用耐燃涂料进行了全密封，让窑炉上下左右形成一个相对密闭的整体空间，以减少热量散失。

除了加强窑体保温以外，窑炉余热管、烟气管的密闭保温对于节能也十分重要。当前，窑炉企业大多会采用先涂耐火涂料，再包裹耐火纤维毯，再用铝板包覆的方式，通过双重保温措施保证余热、烟气不泄漏损失，既达到了节能的目的，又改善了车间的工作环境。

此外，纳米保温隔热板在窑炉内的运用也能起到很好的隔热保温作用，但由于该材料价格相对高昂，许多窑炉企业和陶瓷企业难以接受，所以推广范围并不广。

华信在2018年工业展上展示的节能宽体辊道窑

在燃烧方面，国内窑炉企业围绕节能提出了多种创新思路，例如：助燃风加热、节能喷枪、空燃比技术等。

助燃风加热是目前窑炉上使用最广泛的节能技术，目前业内有十几种助燃风加热的方法，但最主流的是利用缓冷带冷风管加热空气输送给助燃风机作为助燃风，提温后回送到窑炉里进行助燃加热，其不仅可以使热量显著上升，还可以增加燃烧的效率和活性，使燃烧更加完全，从而达到节能的效果。据梁先生介绍，目前业内不同的助燃风加热系统的工程造价从5万到50万不等，助燃风温度从100℃到350℃都有，但优秀的助燃风加热系统至少可以实现节能10%。

节能喷枪也是窑炉使用较多的节能手段，目前市面上的节能喷枪有上百种，较为流行的有预混式节能喷枪、自吸式节能喷枪、高速等温节能喷枪等。这些节能喷枪通过各种方式改进和优化燃烧系统，使燃烧更加充分，在提升了节能效果的同时，也降低了窑炉的氮化物含量。

空燃比技术则是近年来才出现的较为先进的节能技术，今年工业展上，德力泰、摩德娜等窑炉企业均推出了使用了此项技术的窑炉新品。空燃比控制系统可根据窑炉的烧成曲线从窑头到窑尾配置一整套燃气管和风管，根据各位置所需的燃气和风量精准供给相应的量，使每一组都能达到最佳的燃烧状态，可有效节约燃气用量。据了解，该系统至少可实现节能5%。

除了加强保温和燃烧以外，回收尾冷带余热并加以利用也是目前常用的一种节能方法。

除了烧成窑炉，传统干燥器在节能方面也大有文章可做。

据德力泰副总经理荆海山介绍，传统干燥器采用的是底部供热的方式，热风必须从辊棒的缝隙间一层一层地向上传导，但由于每层之间的间隔非常高，一般有1.1-1.2米，所以其传热效率非常低下。另外，传统干燥器每隔2米多才有一个供热口，因此局部热量很大，干燥不均匀，很容易冲击砖坯产生开裂。“传统的干燥器又长、又宽、又高，占用空间大，散热也大，耗掉了很多热量。”荆海山说。

与传统干燥器形成鲜明对比的，是近年来出现的多层自循环干燥器。今年工业展上，德力泰、摩德娜、华信、中窑、中鹏等都展示了多层干燥器。

摩德娜七层干燥器

与传统干燥器的底部供热不同，多层干燥器采用的是上下供热的方式，不仅砖坯底部有热风，砖坯表面也有热风，因此砖坯整体受热十分均匀。多层干燥器每层之间的间隔仅在300cm左右，且每隔30cm就有一个供热管，因此传热、干燥效率非常高。据荆海山介绍，每干燥一公斤水，传统干燥器需要消耗3500大卡左右的热量，而多层干燥器只需要消耗1500大卡左右。干燥800×800(mm)的砖坯，普通干燥器的干燥时间一般要超过60分钟，而多层干燥器仅需45分钟左右。

由于采用多层设计，因此多层干燥器整体长度较短，线速度也较慢，缓慢的线速度可以让砖坯受热更均匀，减少磨损和震动，降低干燥的破损率。此外，多层干燥器所需的干燥温度也较低，仅为150℃左右，所以无需抽取窑炉烟气，因此也避免了抽烟气、提温带来的能耗。由于干燥温度低，砖坯表面水分蒸发较慢，砖坯湿度、温度均可控，很少产生开裂缺陷。

荆海山表示，目前德力泰在为陶瓷厂建造多层干燥器时已经开始摒弃烟气管道的设计，且由于多层干燥器干燥出来的砖坯强度可以提升20%，德力泰也建议企业考虑降低压机压制强度，或减少塑型泥，实现窑炉快烧，进而达到节能的目的。“我们现在基本上已经淘汰了常规干燥器，只要是我们做装配，我们统统采取多层干燥器。”荆海山说道。

对于多层干燥器的推广前景，李展华表示，传统的干燥器大多是针对煤气窑炉而设计的，但由于热效率太低，在陶企改用天然气为燃料后，即使抽取烟气也难以提供足够的干燥热量。而多层干燥器则没有这方面的顾虑。随着“煤改气”的大力推行，未来多层干燥器或将逐步替代普通干燥器。

德力泰DHD七层节能自循环干燥器

虽然窑炉企业针对节能推出了多种解决方案，但在国内推广开来仍然需要一定的过程和时间。原因是目前国内很少新建生产线，窑炉企业以做存量市场为主，大多是对旧生产线进行改造、升级、扩建。

此外，窑炉企业在推广节能系统解决方案的时候，很多厂家太相信自己的经验，却不完全信任窑炉企业，往往只采用部分设备，而很少采用整个系统方案，这就导致了很多不可控因素，比如在节能效果和产品优等率之间难以做到两全，导致节能效果打了折扣。

梁先生表示，窑炉可以说是私人订制，要实现最好的节能效果需要窑炉企业和陶企双方的配合。“实际上，窑炉只是整个瓷砖生产过程中的一环，而陶企的原材料配方、燃料的品种和品质、烧成曲线、窑炉工的操作习惯等因素都会影响窑炉的节能效果。窑炉企业能做的就是保证窑炉的保温效果、燃烧效果和可调性，其他的就要看陶企的工艺、配方、原材料、操作、管理了。”梁先生说。

对此，李展华表示认同。李展华告诉记者，摩德娜很有信心把中国瓷砖的单位能耗(烧天然气)降低30%，从2.0m³/m²做到1.3-1.5m³/m²。但他也表示，极致的低能耗会牵涉到很多方面，“这是一个系统工程，不单是改变窑体的结构，在自动控制、燃烧系统、烧成工艺上都需要一整套的改变，很多陶企不一定能够接受，但是只要按照系统方案做，逐步达到这个指标是没有问题的。”

摩德娜建造的节能辊道窑

对于中国和印度在节能方面的差距，李展华表示，中国的从业人员应该好好总结一下，把印度的经验吸取到中国来。据了解，摩德娜2017年为山东东岳集团建造了三条天然气窑炉，建造时没有使用国内常用窑炉的设计，而是参考了印度窑炉的设计，东岳集团也完全尊重摩德娜的意见，最终生产一平米800×800(mm)瓷砖的能耗降低到了1.5m³天然气。

“印度一直把节能放在选择窑炉时的首位，因为它的能源那么贵，窑炉如果能耗高马上会被拆掉。当前阶段，中国所有的资源都在涨价，天然气也很贵，环保成本已经非常高，所以节能变得非常重要，我相信中国最后也会走上这条路。”李展华说。