朱旻 饒先揚 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)能診斷服務指南（2020年修訂版）》要求，建立節(jié)能診斷服務體系程序，為建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)領域節(jié)能診斷提供參考依據(jù)。

關鍵詞 ?節(jié)能診斷;建筑衛(wèi)生陶瓷;能源計量

0 ?背 ?景

近年來，隨著陶瓷行業(yè)的供給側結構性改革的深入開展，為提升工業(yè)能效水平，促進企業(yè)降本增效，加快實現(xiàn)綠色發(fā)展，多數(shù)現(xiàn)行運營陶瓷企業(yè)自發(fā)實施了能源審計，將去產能、化解產能過剩矛盾作為未來“十四五”期間轉型升級、優(yōu)化結構、穩(wěn)定增長的主要目標。

工業(yè)節(jié)能診斷是對企業(yè)工藝技術裝備、能源利用效率、能源管理體系開展的全面診斷的市場行為，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日出臺關于印發(fā)《工業(yè)節(jié)能診斷服務行動計劃》的通知（工信部節(jié)函【2019】101號），并于當年及目前2020年連續(xù)兩年組織開展工業(yè)節(jié)能診斷服務工作，針對建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)如何開展好相關工作進行了深入探討。

1 ?節(jié)能診斷工作程序及主要任務

陶瓷隸屬硅酸鹽系列，作為無機非金屬材料，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型企業(yè)。

咨詢服務機構為建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)實施節(jié)能診斷服務的程序一般包括前期準備、診斷實施和報告編制、上傳結果四個階段。前期準備階段的主要任務有明確診斷任務、組建診斷團隊、確定診斷依據(jù)、編制工作計劃等。

針對于建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)節(jié)能診斷實施階段應首先要明確生產界區(qū)，主要包括從原料、釉料、煤、油、氣等原材料和能源，經計量進入工序開始， 到成品建筑衛(wèi)生陶瓷計量入庫和輔助生產系統(tǒng)、附屬生產系統(tǒng)的整個建筑衛(wèi)生陶瓷產品生產過程。

其次應熟悉了解陶瓷行業(yè)生產工藝流程包括生產系統(tǒng)工藝裝置、輔助生產系統(tǒng)和附屬生產系統(tǒng)設施相關主要技術裝備，據(jù)此分析重點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。

在此基礎上對診斷的能源環(huán)保單元進行充分的經濟性論證，匯總診斷結果、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)能診斷報告》，切實為企業(yè)解決實際問題，具體包括：

1.1前期準備

（1）遵循企業(yè)自愿參與原則開展，咨詢服務機構采取自律機制，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)生陶瓷相關企業(yè)簽訂《節(jié)能診斷服務合同》，合同內容中不得強制增補服務內容、增加企業(yè)額外負擔。

（2）組建診斷團隊，填寫《節(jié)能診斷團隊成員表》，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絡溝通等途徑。對診斷對象建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)所涉相關企業(yè)的基本情況進行詳細了解，主要包括界定診斷范圍、主要工藝、產品、耗能設備、用能品種、污染物排放情況等。

（4）收集、整理建筑衛(wèi)生陶瓷相關環(huán)保、能耗、排放相關標準，對診斷對象企業(yè)提供資料進行初步對標，核算相關數(shù)據(jù)。

（5）查閱《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄》、《建材行業(yè)淘汰落后產能指導目錄》等相關資料，對高耗能設備進行標注。

（6）設計能源因素識別表，以車間工序為單位，能源種類代碼為基礎，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)狀及改進進行表格設計。表格設計案例如表1所示。

1.2現(xiàn)場診斷

1.2.1主要診斷內容

（1）核定建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源消費構成及消費量，編制企業(yè)能量平衡表，核算企業(yè)綜合能源消費量，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置、能源計量器具配備、能源統(tǒng)計制度建立及執(zhí)行等能源管理措施落實情況。

（3）結合建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)特點，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，核算企業(yè)主要工序能耗及單位產品綜合能耗，評估主要用能設備能效水平和實際運行情況，分析高效節(jié)能裝備和先進節(jié)能技術推廣應用潛力。

1.2.2主要診斷方案

現(xiàn)場填報能源因素識別表，通過查閱計量器具配備、梳理工藝流程、分析用能情況，尋找高耗能設備節(jié)能技術點，實施能耗對標等流程，對陶瓷產業(yè)中有可能的節(jié)能環(huán)保環(huán)節(jié)進行現(xiàn)場詳細調查、數(shù)據(jù)采集、測試分析和評估。

（1）查閱能源計量器具配備

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

節(jié)能診斷過程中，節(jié)能診斷人員需通過查閱企業(yè)能源計量網絡圖、能源計量器具配備及各項能源管理制度和原始記錄，了解用能單位、次級用能單位、主要用能設備能源、載能工質及可回收利用的余能資源的統(tǒng)計情況，確定計量儀表的位置、準確程度和統(tǒng)計數(shù)據(jù)真實程度是否符合相關要求。

（2）梳理工藝流程

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

原料：各種原料進廠后存入密封好的儲料倉庫;

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

球磨：原料車間根據(jù)技術科提供的配方裝磨，按規(guī)定時間研磨到一定細度后，化驗、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、干燥塔工作產生的二氧化硫和粉塵經串聯(lián)式旋風除塵和布袋除塵器后在經脫硫凈化器脫硫，達標排放，除塵粉直接用作制漿使用。

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

壓制成型：料粉經過壓機壓制，制成生坯。壓機在壓磚過程中所產生的粉塵，經布袋除塵器吸收后，料粉用作原料使用，產生的廢坯經收集回收用作生產原料。

素燒：將壓機制成的生坯經窯爐燒制成素坯，產生的殘次品經收集回收當原料使用。

施釉：素燒制成的素坯施上底釉、面釉后進入到印花工序，產生的廢水和洗邊廢水經沉淀池沉淀后循環(huán)使用。

印花：將印花釉通過印花機印在釉面上。

釉燒：印花后的素坯經窯爐燒制成釉磚，產生的廢磚經收集回收配與原料使用。

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

檢驗包裝：經檢選車間選級、分色、分級，包裝成品入庫。

（3）分析用能情況

在對建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)實施節(jié)能診斷過程中，根據(jù)用能單位的生產機構設置，按照能源購入貯存、加工轉換、輸送分配、最終使用四個環(huán)節(jié)（如圖2所示），考察整個能源系統(tǒng)、各個車間或單元能源輸入量和輸出量，并計算其當量值，從而了解企業(yè)能源的消耗狀況和能源流向。

（4）分析生產環(huán)節(jié)節(jié)能措施

原料制備工序：淘汰落后粗細顎式破碎機和旋磨設備，采用氧化鋁球磨工藝，提高球磨速度與精度，形成標準化原料制備工藝。

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

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

（5）能耗對標

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

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

在節(jié)能診斷過程中，在了解企業(yè)能源管理目標及能源消耗定額完成情況時，應因地適宜適當轉換單位產品能耗限額統(tǒng)計方式，分析能源消耗及其費用升降原因，完成能耗對標相關工作，為進一步提出改進對策尋找依據(jù)。

1.3報告編制

診斷工作完成后，基于診斷結果分析企業(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)能診斷報告。

1.3.1匯總診斷結果

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)結果，編制包括《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源消費指標匯總表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)工藝設備統(tǒng)計表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)節(jié)能技術應用統(tǒng)計表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源管理制度建設和執(zhí)行情況統(tǒng)計表》、《建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)能源計量器具配置和使用情況統(tǒng)計表》等，納入最終建筑衛(wèi)生陶瓷節(jié)能診斷報告。

1.3.2分析節(jié)能潛力

基于節(jié)能診斷結果，采用標準比對法、先進對照法、問題切入法、能源因素法、專家經驗法等方法，客觀評價建筑衛(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）分析用能設備升級或運行優(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的節(jié)能潛力;

（4）分析工藝流程優(yōu)化、生產組織改進的節(jié)能潛力;

（5）分析能源結構調整、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

結合建筑與衛(wèi)生陶瓷企業(yè)差異化實際情況，從工藝流程技術優(yōu)化、信息化建設轉型、主要耗能裝備升級改造、體系融合管理提升等方面提出節(jié)能改造建議，對各項改造措施的預期節(jié)能效果和經濟效益進行綜合評估。

1.4上傳系統(tǒng)

節(jié)能診斷任務完成后，節(jié)能診斷服務機構應及時將結果上報當?shù)亟浶殴?jié)能主管部門，并通過工業(yè)節(jié)能診斷服務平臺（從綠色制造公共服務平臺網站www.gmpsp.org.cn進入）上傳報送工作成果，以便省級工業(yè)和信息化主管部門開展驗收活動。

2 ?節(jié)能診斷一般共性問題歸納

2.1電力資源綜合利用

經節(jié)能診斷現(xiàn)場調研，多數(shù)衛(wèi)生陶瓷產品生產企業(yè)因離散型生產，對配電系統(tǒng)功率因數(shù)的控制，主要采用在配電室集中補償?shù)姆绞剑瑢囬g的大功率用電設備基本上未進行就地補償，這種運行方式雖然可補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，從而降低供電網絡的無功損耗，但由于終端用電設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，集中補償?shù)姆绞綗o法降低公司內部配電網絡的無功損耗。應按照“分級補償、就地平衡、分散補償與集中補償相結合，以分散為主”的原則，合理布局補償位置和補償容量。

根據(jù)節(jié)能診斷結果合理選擇電容量，對車間低壓配電線路較長的集群用電負荷或單臺功率大的設備進行就地無功補償。通過無功補償，可使補償點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。