[发明专利]陶瓷企业高效节能型能源系统及其应用

说明书

本发明公开一种陶瓷企业高效节能型能源系统及其应用，其中，陶瓷企业高效节能型能源系统包括LNG气站、燃气发电机组、燃烧炉、喷雾塔、泥浆生产车间，所述燃气发电机组包括燃气发动机和由所述燃气发动机驱动的发电机，所述LNG气站的天然气通过第一供气管供气给燃气发动机，燃气发动机的气体排放管与燃烧炉的排风管汇集至一主管，主管与喷雾塔的入风口连通；泥浆生产车间的泥浆出口通过泥浆输送装置与喷雾塔连通。与现有技术相比，本发明的陶瓷企业高效节能型能源系统由LNG气站供气给燃气发动机发电，为企业提供电能的同时，将燃气发动机的排气余热与陶瓷原料生产工序科学结合，提高能源利用率，实现节能、降耗、减排的效果。

技术领域

本发明涉及节能减排技术，具体涉及一种陶瓷企业高效节能型能源系统及其应用。

背景技术

在我国，陶瓷企业属于高能耗、高污染和资源消耗型的企业，是节能减排的重点领域，陶瓷产品的单位能耗成本占比一直高居不下。在我国陶瓷企业的产品生产成本中，能耗成本占比居高不下，主要原因在于过往很久以来我国以煤为主的能源结构组成形式，从行业发展初始就影响着陶瓷企业能源系统设计的优劣。

我国陶瓷企业能源系统传统设计中，主要以电能和热能作为构成核心。

电能的来源主要以网电为主。众所周知，陶瓷企业为耗电大户，以地板砖类陶瓷厂为例，一条生产线正常平均负载均在2000kW以上，含原料加工工序(球磨、泥浆处理、喷雾塔喷雾)、制品工序(压机、干燥、施釉、窑炉烧成)、后处理工序(抛釉、抛光)等主要设备的负载。一般陶瓷厂按4条生产线计，负载容量已在8000kW以上。而我国的电网供电源头，有较大部分(目前仍占70％以上)还是以火力发电(煤电)为主，故企业所消耗的电能大部分为煤电，如图1所示，发电厂110发出的电能经升压变压器120升压变换后经一定距离的高压网线输送到企业，经降压变压器130降压变换后供电给陶瓷企业。

热能的来源主要有两种形式，一种是以煤为能耗资源，另一种是以天然气为能耗资源。如图2所示，以煤210为能耗资源的陶瓷企业，在原料加工工序中，通常会设立水煤浆生产车间220，将煤料配一定比例的水通过球磨装置230制成水煤浆，供应给水煤浆燃烧炉240燃烧后产生热能，再供给喷雾塔250完成陶瓷粉料的生产；至于制品工序中的窑炉320烧成用气，也可通过煤气站310将煤料处理、加工后制成水煤气满足供应。如图3所示，以天然气为能耗资源的陶瓷企业，较之以煤为主的形式有了较大的改进，在原料加工工序中，没有了煤料球磨车间，直接配套燃气燃烧炉260为喷雾塔250供热，完成陶瓷粉料的生产；至于制品工序中的窑炉320烧成用气，也是直接供给天然气满足需要。

传统的陶瓷企业能源系统的组成结构存在以下缺陷：

(1)、作为耗电大户，陶瓷企业每天的用电量极大，平均一条生产线规模的年用电量达1500万kWh。企业所在区域的电网供电时，由于地方电网以火力发电站为主的结构，也就决定了煤电消耗极大，因为火力发电站燃烧煤料时，会产生大量的CO₂、NO_X、SO₂、PM颗粒物等污染物质的排放，陶瓷企业也就间接地成为当地高污染、高排放的推手；

(2)、网电系统中，区域内的发电站发电电能经过升压，由高压网线输送到企业高压入口，并降压后使用，电能经过了远距离的输送，以及多次的能源变换，一次能源利用率非常，一般为40％～50％左右；

(3)、而在热能消耗方面，当以煤为主要资源时，也同样因为煤料燃烧时会产生更加大量的CO₂、NO_X、SO₂、PM颗粒物等污染物质，从而直接造成排放差、高污染的环保问题；