墙体革新和节能建筑推广工作已有23年了,各地新型墙体材料发展和“禁实”都取得了很大成绩,新墙材的比例已接近墙材总量的55%,全国已有600个城市在城区禁用实心粘土砖,各地替代实心粘土砖的新墙材产品,在国家有关政策推动下迅速发展,新产品日益增多,产品质量档次逐步提高,尤其是为适应节能建筑推广的新墙材产品发展很快,新墙材发展形势喜人。但是,应该清楚地看到,当前新墙材发展还存在不少问题,新墙材产品质量在建筑应用中难以全面满足建筑功能要求,防止安全令人担忧,有的地区新墙材发展和建筑应用不相适应,工程建设因墙材产品达不到建筑功能要求造成质量事故频频发生,地区之间发展也极不平衡,尤其是发展滞后的地区还存在很多误区,这些问题急需业内人士和有关管理者认真思考,在新墙材可持续发展加以解决。
砖瓦行业20多年来,从粘土实心砖改造为多孔砖、空心砌块,从以粘土为原料改为粉煤灰、煤矸石等废渣和页岩为原料;从土窑、轮窑发展到隧道窑,行业技术取得了长足发展,为我国节约能源,节约土地,利用废渣,治理环境污染作出了巨大贡献。
但是随着我国节能减排任务的加重和国家治理力度的加大,砖瓦行业的现状与节能减排的形式要求还相差很远。目前我国实心粘土砖和低孔洞率的空心砖产品仍占主导地位,这些产品不但生产能耗高,而且保温隔热性能差,导致建筑使用能耗高;砖瓦企业现有窑炉90%是轮窑,不但能耗高,烟尘排放对环境污染严重,而且难以治理;即使是利用废渣(粉煤灰、煤矸石)代替粘土生产烧结砖,在现有烟气脱硫净化装置。可见砖瓦行业节能减排的任务十分艰巨,形式迫使我们不得不尽快采取有效措施,贯彻落实国务院节能减排的目标任务,但是由于生产和应用脱节,加上缺乏行业及时引导和有关信息沟通,使得一些地区对低碳方针和强改政策缺乏全面了解,对新墙材发展技术深入研究不够,因而有的感到茫然,有的犹豫不决,甚至一些地方管理部门也认为,现有烧结制品生产能耗高,污染严重,在建筑上使用也达不到建筑节能标准,是否是发展方向?发展低碳经济烧结制品如何节能减排?面对这些问题确实需要我们认真讨论和回答,这次我应四川墙材协会邀请和大家共同讨论这些问题,我认为四川墙材协会今天组织召开这样回忆很有意义,可企业和同行集中提供很多信息和只会,对企业可持续发展一定是有帮助的。
1 正确理解“低碳经济”的方针,增强发展优质烧结制品的信心
1.1什么事低碳经济
低碳经济是一个很少或没有温室气体排放到大气层的经济系统。它是经济发展的一种模式,这个模式是以“三低”为基础,即低能耗、低污染、低排放,是人类社会继农业文明、工业革命之后又一次重大变革。低碳经济的实质是能源高效利用,如追求绿色GDP的增长,它主要是通过能源技术的创新、产业结构调整和制度创新来实现的。低碳经济的发展将引起人类生存和发展观念的根本性转变。
从这里我们可以认识到,“低碳经济”不是不发展经济的模式,也不是追求原始落后的农耕时代的发展模式,也不是追求原始落后农耕时代的发展模式,二是追求“低碳高增长经济”的发展模式;与此同时我们也要搞清楚,即低碳经济不是无原则地限制高能耗产业的引进和发展,而是追求高能耗产业向高技术水平方向发展,使之单位生产总值能耗降到最低,目前我国限制18个高能耗行业的发展,都是在产能过剩的情况下提出的,发展低碳经济不是“去重化工产业”,再之,它又不是一件遥远与己无关的事情,而是从现在开始,每个人每个单位与已无关的事情,而是从现在开始,每个人每个单位和企业都必须从我做起。这里我们可以得出结论,即今后产业发展的模式将摒弃20世纪的不顾能耗高低,不讲污染和排放的转同产业增长模式,更不是低水平的重复建设,而是通过技术创新、产业结构调整和机制创新,走“三低”经济发展的模式来实现可持续发展。
1.2优质高性能烧结制品能够达到我国建筑节能设计标准对外墙热工性能指标的要求
目前我国普遍生产的KP1空心砖,作为单一材料难以达到节能建筑的外墙保温性能指标,根据国外多次考察,发展高孔洞率、低容重的高档次烧结空心砖(砌块),完全可以达到我国建设节能设计标准对外墙热工性能要求。例如在欧洲生产的孔洞率55%、容重
近一年来,我国烧结砖企业开发保温烧结空心砖(砌块),已取得长足进步,不少生产厂正在或已经开发出高孔洞率、高保温性能的空心砖(砌块),其导热系数可以满足当地节能50%的建筑节能设计标准,有的甚至可满足节能65%的要求。因此我们完全有理由认为发展优质高性能的烧结空心制品是符合低碳经济发展方向的,关键是我国砖瓦行业要在“十二五”期间必须加大力度,加快步伐进行节能技术改造。
2 新墙材可持续发展必须坚持节能、利废、全面满足建筑功能的宗旨
无论按照国务院国发【1992】66号文件《关于加快墙体材料革新和推广节能建筑一件》,还是按照国务院办公厅国办发【2005】33号文件《国务院办公厅关于进一步推进轻体材料革新和推广节能建筑的通知》要求,都明确规定墙体材料革新必须是,一面“禁止实心粘土砖和生产和应用”,一面发展和推广应用节能利废的新墙材产品,满足节能建筑的需求,二者缺一不可。节能既要考虑产品生产节能,又要考虑产品使用节能;利废既要考虑工业废渣的利用,又要考虑产品使用节能;利废既要考虑产品工业废渣的利用,又要考虑城市建设和道路交通发展各种建筑垃圾、建筑渣土的利用,以及河糊海淤泥利用;全面满足建筑功能要求就是既要满足墙体材料产品的强度要求,又要满足不同建筑部位的各种建筑功能要求,例如对外墙的新墙材产品,除强度外,不但保温隔热性能要符合当地建筑节能标准的要求,而且要防火、防雨水渗漏、收缩值低,防止产生收缩裂缝,炕风化和大气稳定性好,抗冻、耐久性好。建筑物使用寿命不长就可以减少房屋建筑大拆大建,节约建筑资源,产品尺寸与建筑模数吻合可以减少砍砖,避免浪费合格产品;还可以提高施工速度,同样可达到节能减排、利废,全面满足建筑功能要求,这就是墙材行业发展低碳经济,贯彻国家节能减排方针的具体体现。然而拿这些要求来全面衡量我国目前新型墙材产品,尽管经过20多年来,无论板、块、砖都取得了可喜成绩,但是仍然存在诸多不足。
烧结制品目前普遍存在的问题,一是满足当地建筑节能要求的保温隔热性能良好的产品是在太少;二是烧结制品的生产工艺技术较为落后,不但能耗高污染严重,而且产品质量和档次不尽人意,与国外差距较大。例如;我国承重多孔砖和多孔砌块强度一般为10~20MP啊,而发达国家房屋建设用砖都在20MPa以上,有的高达40~50MPa(德国),英国工程建设用砖最低要求50MPa,高的可达70MPa;我国非承重多孔砖和多孔砌块孔洞率为35%~45%,强度一般为2.5~5.0MPa,而发达国家非承重空心砌块孔洞率为40%~60%,强度大都在10~20MPa之间;我国烧结砖吸水率一般为20%~30%,而国外发达国家烧结砖吸水率一般都要在12%以下,清水墙饰面砖可谓6%~8%,最低可达4.5%,可见差距之大。
因此,砖瓦行业要节能减排发展低碳经济,走可持续发展之路,就必须按照低碳经济的要要求,通过产品结构调整和技术创新来发展节能、利废,全面满足建筑功能要求的烧结制品,要加大技术改造力度,使砖瓦企业上规模、上水平,在世人面前呈现出崭新的面貌。
3砖瓦企业如何开发节能、利废、改善建筑功能的墙材产品
3.1高孔洞率,高保温性能的空心制品
目前,我国多孔砖孔洞率为25%~28%;空心砖孔洞率为35%~40%,空心砖多数为对称排列的大孔,其热阻值小,导热系数较大,因此我国现有空心制品均达不到建筑节能标准对外墙热工性能要求,与国外差距较大。
然而我们如果能开发如前所述,近似国外那样优良性能的空心砖和空心砌块,不但大大节约生产能耗,而且完全可以满足当地建筑节能标准的要求,节能建筑使用能耗。结合我国国情粗略估算:1个年产1.2亿块标砖的保温空心砖和保温空心砌块厂,若生产孔洞率为38%~45%,厚度为235或
3.2开发高品质清水墙式面砖
开发高品质清水墙式面砖,同样具有节能减排的现实意义。它的性能要求除了强度外,主要是材料密实度高,吸水率低,以及抗风化能力和大气稳定性能好,同时外观尺寸工整、误差值小。我国目前生产空闲转或多孔砖,很多达不到清水墙式面砖的要求,一是材料密实度不够,吸水率普遍较高;二是尺寸误差也较大,墙体必须通过外批档砂浆抹面处理或贴瓷砖,如果能像国外那样生产材料密实度为1700~1800kg|m3,制品的体积密度为800~900kg|m3的空心砖,其吸水率仅为6%~8%的外饰面砖,不但抗风化能力和大气稳定性能好,而且色泽美观,有的还进行压花、打毛或抛砂等表面处理,外观十分美丽。
开发清水墙饰面砖,不仅具有装饰效果,而且可以使墙体表面省去抹面砂浆和贴瓷砖等装饰材料,大大节约原材料和装饰工时,并能提高墙体耐久性,延长使用寿命,可为国家节约大量建筑资源,大大提高房屋建筑综合经济效益,同样为节能减排作出贡献。
3.3开发与保温材料符合的空心砖和空心砌块
这类产品不少生产厂已经开发生产,但要注意两点:一是保温材料的防水等级和体积密度要求,其防火等级必须是B1级难燃材料,其密度必须为18~
3.4开发模数多孔砖和空心砖
模数多孔砖和空心砖是使产品尺寸与建筑模数相吻合,可以做到施工不砍砖,提高砖的利用率,并由于砖的模数尺寸加大,可节约砌筑水泥砂浆,加快施工速度,显著提高施工效率,同样是为节能减排作出贡献。
因此,开发优质高性能的烧结空心制品和清水墙饰面砖,是贯彻我国节能减排方针,节约资源的必然方向,我们必须下大力气抓好它。
3.5现有生产厂广泛开展产品结构调整
在开发优质高性能烧结制品的同时,现有空心砖厂要普遍广泛地在现有产品的生产线基础上,提高孔洞率,贯彻执行GB13544-2011《烧结多孔砖和多孔砌块》新标准,确保多孔砖孔洞率≥28%,空心砌块孔洞率≥40%,同时要改变孔型结构,将现有圆形孔和大孔改为多排长条孔,将孔洞对称排列改为错位排列,这些改进同样可以达到节约生产能耗效果。这类产品结构改进,可以在现有设备基础上,稍加改造做到花钱少、见效快,不但使生产厂在现有基础上节约原料、节约生产能耗,而且也有可能节约建筑使用能耗,提高房屋居住舒适度。
4对现有生产工艺进行节能减排改造
4.1加强原料处理的目的是提高原料的可塑性和成型性能,这是开发高孔洞率、高保温性能空心制品和高档饰面砖的必要条件和充分条件。生产多排密孔的空心制品,不但要求原料细粒占绝大多数,而且要有适宜的颗粒级配,没有相应的原料处理设备,就生产不出多排密孔的高保温性能的空心制品。目前我国砖瓦厂原料处理比较粗放、简陋,甚至不经过处理现采现用,在通常情况下,最多采用两道对辊、两道搅拌,装机容量100~130kVA左右,基本上不进行原料陈华,而国外生产这类空心制品,原料处理都要经过3道对辊机、两道搅拌,加上轮碾碾压和陈华处理,原料在陈化仓要储存7~10d,装机容量大都在200~230kVA。加强原料处理,虽然比生产现有低孔洞率的空心砖增加设备,增加电耗,但由于大大提高了制品的品质,所创造的经济效益和节能效果要远远大于投入,因此加强原料处理包括原料粉碎、细化和建设陈化仓等,是我国目前砖瓦厂生产优质高性能烧结制品进行节能改造不可或缺的技术措施。
4.2采用隧道窑烧成和干燥
目前我国砖坯干燥采用露天晾晒自然干燥,受气候条件影响很大,一般不能连续生产,加上人工搬运,砖坯破损率一般在5%~10%,有时高达50%;砖瓦焙烧90%是轮窑,这种窑烧成温度不均匀,周围温差少则几十度,多则上百度,窑的保温效果又差,因此砖的质量离散型很大,加上这种工艺间歇式生产,单线规模产量低。而隧道窑可以大大提高单线规模产量,提高砖坯干燥和烧成质量。这里首先要澄清一个误区,即隧道窑烧成能耗比轮窑能耗高,这是单线小规模产量为1500万~2000万块标砖|年以下轮窑与隧道窑相比的结果,结果在相同单线规模扩大到6000万块标砖|年高产量下的能耗相比,隧道窑的单位产品能耗肯定比轮窑低,正如同立窑水泥和新型干法水泥相比同一道理,这才认识上要澄清的模糊观点。下面我根据考察国外经验系统总结一下隧道窑干燥烧成的合理性。
(1)利用隧道窑余热进行干燥,不进行人工重复搬运,可以做到砖坯基本无破损;
(2)隧道窑焙烧温度不均,采用自动控制,上下部位的温差及左右两侧与中心部位温差一般可控制在
(3)可提高烧成温度,根据国外经验在现有窑炉设计基础上,采取相应措施,例如:采用优质耐火材料、改进现有窑炉耐火结构型式,可将烧成温度从目前多数为950~
(4)提高热效率,由于隧道窑保温效果好,烧成温度稳定均匀,热量损失小,因此热效率大大提高,单位产品能耗低,节能效果显著,减排效果也显著;
(5)扩大规模产量,隧道窑可持续生产,设备利用效率高,而且保证建造质量的隧道窑,一般可以15年不大修,生产效率大大提高。由此可见隧道窑优势十分明显,因此轮窑改为隧道窑是烧结制品节能减排必然的、不可回避的技术改造方向。
4.3采用工艺过程自动化技术
工艺过程自动化的目的是提高生产效率、保证产品质量和节约能源、节省劳动力。为适应扩大单线规模产量和提高产品质量,必须采用生产工艺过程自动化技术,针对我国烧结制品发展实际状况,重点在如下量方面采用自动化技术:
(1)在符合国家产业政策规定的规模产量下,采用自动码坯、卸坯和装出窑技术,不但适应单线规模产量的提高,而且彻底改变人工码坯装窑,减少砖坯破损率,有利于提高产品合格率,同时减轻人工劳动强度,节省劳动力;
(2)采用干燥和烧成工艺自动化控制技术,在国外隧道窑干燥自动化,是调控干燥窑各部位的温度、湿度,使之循环稳定通风排潮,达到不同方位的砖坯均恒干燥,保持温度湿度一致,保证砖坯质量;隧道窑焙烧自动化,是通过调控窑内烧成温度,使之按照预先设定的烧成曲线进行焙烧,自动调节原燃料配比和焙烧工艺参数,做到在线自动化调控,既能确保产品质量,又能节约能源。我国目前砖瓦窑的自动控制技术尚处于初级阶段,基本上时通过风机的风量调节,达到控制温度的目的,这对于保障产品烧成质量可以起到一定作用,但尚没有做到通过温度控制达到调整原燃料配比,调节烧成工艺参数,真正达到保证质量和节约能源目的。建议自动化技术进一步做到对内燃转通过温度控制,可以调整原料配合比例,例如:对一定发热量的煤矸石掺加量的调节,对外燃转来说,通过温度控制可以调节原燃料比和有关工艺参数,使窑炉自动化技术真正做到既保障产品质量,又能科学合理焙烧,降低能耗。
4.4积极开展隧道窑余热利用技术
砖瓦厂余热利用有多种方式,比较大型的利用技术有隧道窑余热利用干燥;也有试验余热发电。
(1)余热隧道窑干燥
余热利用于隧道窑干燥比较普遍,但是目前多数用点式鼓风机排潮干燥还是比较简单粗放的,这种干燥方式生产大批量多排密孔空心制品可能难以达到砖坯均恒干燥效果,国外根据干燥室不同方位的温度和湿度控制,采用自动调节循环送风排潮的方式,使干燥室上下、左右与中心部位的砖坯干燥均匀一致,应该积极采用这种自动循环送风干燥的方式,确保砖坯干燥质量稳定。
(2)余热发电
余热发电是能源技术创新的一种模式,砖瓦行业作为高能耗行业,应当积极主动开展这项实验研究工作。山西长治金环节能建材公司于2008年率先在生产600万块标砖的煤矸石空心砖
4.5积极开展烟气净化和脱硫装置技术
目前我国烧结砖产量大约有8000亿块标砖,包括粘土、页岩、粉煤灰和煤矸石为原料的各种实心砖和空心砖。不论是用粘土或粉煤灰、煤矸石,只要通过煅烧,都要排除大量烟尘,并含有SO2和C,;O2有害气体。现有砖瓦窑绝大多数采用轮窑,烧熟采用隧道窑煅烧,无论轮窑或隧道窑都没有安装烟气脱硫和净化装置。
按照我国现在年产8000亿块标砖的烧结工艺,大约每年燃烧(折标煤)1.06亿t的热耗,则每年排放SO221万t,排放CO22.65亿t,排放粉尘208万t。SO2排放量占我国全年CO2排放总量的9.1%左右。
由于我国SO2排放总量已占世界第一位,CO2排放量仅次于美国占世界第二位,砖瓦窑规模小,数量多,分散性墙,遍布农村和城市周边,大多数在交通便利、农业生产密集和人群往来频繁的地区,烟尘排放对农业生产和人们生活环境污染十分严重,因砖厂烟尘、SO2和HF排放,形成酸雨,不但对农作物严重危害,例如:污染桑叶,致使桑蚕死亡,使我国丝绸产业受到损失,而且对人体健康受到严重影响,如肺癌、鼻咽癌增多,近年来,我国酸雨面积逐步扩大,西部地区最严重,我国酸雨面积已占国土面积40%,600座城市有220个城市受酸雨侵害就是明显的例子。由于烟尘对大气污染是全球性的,无论世界联合国卫生组织,或是京都议定书都对我国有害气体减排提出了更高的要求。我国政府承诺:从2000年开始,SO2和CO2排放量将逐年递减,计划到2010年SO2排放量比2005年减排10%,但是“十一五”期间我国并未完成计划,可见我国有害气体减排的形势十分严峻,企业如果不急躁研究和开发节能减排的装备技术,并采用有效措施,终究要被淘汰出局。
当然有的单位正在积极开发研究烟气脱硫装置,我们应当积极协调和支持,烟气净化脱硫装置,分湿法和干法两种,湿法脱硫是烟气通过喷淋的石灰水浆液,达到吸收SO2和烟尘目的;干法脱硫是烟气通过磨细石灰粉达到过滤和吸收SO2和烟尘,一般湿法脱硫效果较干法脱硫效果好些。目前我国隧道窑的脱硫净化装置还不成熟,应当尽快开展这方面的研究和开发工作,这也是砖瓦行业可持续发展的必然选择。
山东巨野宏基窑炉有限公司
地址:山东省巨野县经济技术开发区
联系人:张海恩(工程师、总经理)
电话:13869727795
手机:18605300710
在线QQ:986204515
E-mail:sdhaien@163.com
----做窑炉,我专业!
相关文章
- 2024-04-14菏泽市电力设备的一个强势品牌
- 2024-04-14电力电工解决方案的服务商
- 2024-04-14山东鸿盛电气科技有限公司
- 2024-04-09【鸿盛HONGSHENG,主要经营范围】
- 2024-04-09【鸿盛HONGSHENG,一个高端电力设备的品牌】
- 2024-04-09鸿盛电气的优势
- 2024-04-09鸿盛电气发展历程
- 2024-04-09鸿盛电气企业文化
- 2024-04-09鸿盛电气由“产品经营”走向“品牌经营”
- 2024-04-09鸿盛电气企业定位