一、技術(shù)名稱：燒結(jié)磚隧道窯輻射換熱式余熱利用技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：建材行業(yè)燒結(jié)磚瓦隧道窯生產(chǎn)線
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
目前，隧道窯生產(chǎn)線消耗的一次能源（煤），除窯體散熱、磚坯水分蒸發(fā)、燒結(jié)等必須消耗的能量外，約40%-45%的能量是隨排煙熱損失和產(chǎn)品冷卻而浪費。在這些浪費的熱量（簡稱余熱）中，采用余熱干燥磚坯的方式，可利用余熱的15%，另有25-30%左右的余熱還沒有得到充分利用，采用制磚隧道窯輻射換熱式余熱利用技術(shù)，廢棄的余熱被用于發(fā)電或供汽。磚瓦企業(yè)每生產(chǎn)一萬塊（折標）的用電量平均為350-500kWh，采用隧道窯余熱利用（發(fā)電）技術(shù)后，每生產(chǎn)一萬匹標磚可以下降到100kWh以下，節(jié)約二次能源；采用隧道窯余熱產(chǎn)生蒸汽供熱，每生產(chǎn)一萬匹標磚可節(jié)約標煤390-500kg；降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，減少二氧化碳氣體排放。目前該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量2萬tce/a，CO2減排約5萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
將隧道窯950-200℃磚坯余熱通過輻射換熱式余熱鍋爐產(chǎn)生2.45MPa、400℃蒸汽，余熱鍋爐利用后的200℃以下的低溫煙氣余熱再用于磚坯干燥，在不影響原生產(chǎn)工藝、不增加燃料消耗和不影響磚坯質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)隧道窯余熱的梯級利用。產(chǎn)生的蒸汽直接用于生產(chǎn)、生活或推動汽輪機發(fā)電。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）隧道式窯爐余熱發(fā)電裝置技術(shù)；
（2）隧道式窯爐余熱鍋爐；
（3)超內(nèi)燃燒結(jié)磚隧道窯余熱鍋爐；
（4）滿足隧道窯生產(chǎn)工藝需要的分段換熱技術(shù)。
3.工藝流程
該技術(shù)的工藝流程見圖1。
圖1 燒結(jié)磚隧道窯輻射換熱式余熱利用技術(shù)流程圖
五、主要技術(shù)指標
1.隧道窯余熱利用率：＞20%；
2.每萬匹標磚產(chǎn)汽量：4-5噸蒸汽（參數(shù)2.45MPa、400℃）；
3.每萬匹標磚發(fā)電量:680-860KW（凝汽式汽輪發(fā)電機組）；
4.單位節(jié)能量：供汽時390-500Kg標煤/萬標磚，發(fā)電時210-300Kg標煤/萬標磚。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
項目技術(shù)已于2011年5月由農(nóng)業(yè)部和聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織（UNIDO）組織工信部、國家發(fā)改委、中國磚瓦工業(yè)協(xié)會和西安墻體材料設(shè)計研究院等單位現(xiàn)場鑒定、驗收。2012年6月通過四川省科技廳組織科技成果鑒定（川科鑒字[2012] 第514號）。獲得中國磚瓦工業(yè)協(xié)會2012年度“磚瓦行業(yè)技術(shù)革新”一等獎（技術(shù)開發(fā)類）、四川自貢市2013年度科技進步二等獎。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1
應(yīng)用單位：吉林遼源礦業(yè)（集團）九臺新型墻體材料分公司
技術(shù)提供單位：四川國立能源科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：該公司實際年產(chǎn)1.8億塊（折標）。建設(shè)條件：利用煤礦廢棄的煤矸石作為制磚原料。主要改造內(nèi)容：在兩條新建6.90m隧道窯上安裝兩臺4t/h（2.5MPa、400℃）隧道窯輻射換熱式余熱鍋爐，在兩條9.20m隧道窯上安裝兩臺6t/h（2.5MPa、400℃）隧道窯輻射換熱式余熱鍋爐，安裝一臺3MW抽凝式發(fā)電機、一套20t/h鍋爐水處理裝置以及配套裝置等。冬季利用汽輪機部分低壓蒸汽向建材廠供暖。投資額2150萬元，年供電量1690萬kWh，每年節(jié)約5509tce。節(jié)約電費929.5萬元。發(fā)電量能夠滿足建材公司全部的用電需求。
典型案例2
應(yīng)用單位：山西聚義實業(yè)集團鑫融新型建材有限公司
技術(shù)提供單位：四川國立能源科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：山西鑫融新型建材有限公司隧道窯余熱發(fā)電項目（冬季利用部分蒸汽供暖），設(shè)計年產(chǎn)1.2億塊（折標），裝機容量1500kW，達產(chǎn)時平均發(fā)電功率1100kW。建設(shè)條件：利用洗煤廠廢棄的煤矸石作為制磚原料。在兩條6.90m隧道窯上安裝兩臺4t/h（2.5MPa、400℃）隧道窯輻射換熱式余熱鍋爐、一臺1.5MW抽凝式汽輪發(fā)電機（額定電壓0.4kV）、一套8t/h鍋爐水處理裝置以及配套設(shè)施。冬季利用部分低壓蒸汽向建材廠和洗煤廠供暖。節(jié)能效果及經(jīng)濟效益：節(jié)能技改投資額1150萬元，年供電量800萬kWh，每年節(jié)約2608tce。企業(yè)節(jié)約電費440萬元。發(fā)電量能夠滿足建材公司全部的用電需求，富余電力向洗煤廠供電。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
目前，國內(nèi)有制磚生產(chǎn)企業(yè)近七萬戶，已建成2000多條年產(chǎn)量在6000萬標磚及以上的隧道窯制磚生產(chǎn)線。隨著國家淘汰24門以下輪窯生產(chǎn)線、年產(chǎn)量在3000萬標磚以下小型磚瓦企業(yè)等政策調(diào)控的實施，同時受勞動力成本上升的影響，未來將有更多的以輪窯生產(chǎn)工藝為主、目前約占行業(yè)90%的小磚廠被淘汰，取而代之的是更多的大中型現(xiàn)代化隧道窯制磚生產(chǎn)線。如果保持現(xiàn)有的10000億（折標準磚）產(chǎn)量，則需15000條年產(chǎn)量達6000萬標磚/年以上的隧道窯制磚生產(chǎn)線。如在磚瓦行業(yè)全面推廣余熱發(fā)電技術(shù)，預(yù)計未來5年該技術(shù)的推廣率可達10%，形成的年節(jié)能能力約為20萬tce，年減排能力約52萬tCO2/a。
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