廣東摩德娜科技股份有限公司董事總經理 管火金
灰霾天氣促進國家環保政策嚴格執行;瓷磚行業的煙氣直排式將會要求強制治理后達標排放;亂排污可能犯刑事罪,2013年6月18日,高院和高檢院《關于辦理環境污染事故刑事案件適用法律若干問題解釋》,適當降低了入罪的門檻,量化了各類污染物排放的入罪標準,解決了取證難,定罪難、認定難的實際問題,將重大環境污染事故罪修改為污染環境罪,亂排污可能犯刑事罪。
實施清潔能源,出臺限制污染物排放措施。2013年9月17日,環保部、發改委、工信部等六部委聯合發布了《京津冀及周邊地區落實大氣污染階段行動計劃實施細則》,提出到2013年底,北京市、天津市、河北省和山東省完成地級及以上城市的細顆粒物檢測能力全覆蓋,建立重污染天氣檢測預警體系,并根據預警等級實施重污染企業限產和停產。要求京津冀及周邊地區、河南、山西、內蒙古和山東地區嚴格各產區環境準入,壓減煤炭消耗總量,實施天然氣清潔能源替代,地級及以上城市原則上禁止新增燃煤鍋爐(應包括煤氣發生爐)。此次采取的措施前所未有,而且在程度上也最為嚴厲。
瓷磚行業的排放現狀
一、行業實際情況
中國瓷磚行業的燃料經歷了柴油、重油、渣油到煤制氣(含水煤氣)幾個階段,目前絕大部分瓷磚生產線采用水煤氣(二段爐煤氣),無論采用一段爐、二段爐還是其他形式的煤氣發生爐,其燃燒產物都會產生二氧化硫、氮氧化物等氣體,對空氣造成污染,這些氣體也是造成酸雨的主要原因。
全國現有3700多條瓷磚生產線(2011年調查數據為3275條),要徹底治理達到環保要求,從經濟上和技術上都有相當難度。因此,長遠來看,迫于環保的嚴重壓力,清潔能源代替目前的煤制氣,將成為未來的發展趨勢。
清潔能源,主要有天然氣(lng)、煤層氣和液化石油氣,有害廢氣少,污染小。
二、陶瓷行業可用的燃料排放情況比較(見表)
陶瓷行業可用的燃料排放情況比較
這幾種燃料中,在同等熱當量的條件下,天然氣產生廢氣和灰塵最少,而水煤氣產生廢氣和灰塵最多。除了在煤氣發生站產生廢氣、酚水、焦油和粉煤灰外,在窯爐燃燒過程中也會產生廢氣和粉塵,污染嚴重。
三、國內主要瓷磚區的情況
福建晉江和南安產區,利用了三年時間,分批次淘汰煤氣發生爐。截止到2013年9月底,所有瓷磚的生產線改為天然氣燃料,對少量不執行的企業實行強制停產。
江西高安產區,2011年10月,高安市人民政府頒發了《關于加快建陶基地天然氣推廣使用實施意見(征求意見稿)》,設定目標為:到2015年底,陶瓷基地60%以上陶瓷生產線使用天然氣,所有以燃煤、燃油為主的陶瓷配套企業全部使用天然氣。
廣東清遠產區,2012年11月出臺了《清遠市推進陶瓷企業“煤改氣”工作實施方案》,設定目標為:到2015年3月31日前,源潭鎮和清新工業園必須全面完成“煤改氣”,實施天然氣完全替代。
山東淄博、遼寧沈陽法庫產區也在積極推進“煤改氣”工作。
隨著環保風暴的推進,各地政府對“煤改氣”的推動力度會不斷加大,盡管陶瓷企業將承受“煤改氣”增加的成本壓力,并且需要時間來消化適應,但這種趨勢不可逆轉。生產線集中的瓷磚產區還將面臨單個工廠排放經過處理達到排放標準,但排放總量超出容量的情況,仍然會對地區造成排放超標的壓力。
四、國外瓷磚生產排放情況
發達國家的陶瓷生產全部采用清潔能源-天然氣或液化氣,新興陶瓷生產國家幾乎也以天然氣為主,比較典型的是印度,一直堅持用天然氣,曾經使用石油作燃料的陶瓷窯爐都被政府叫停。他們的天然氣單價比國內還高,目前仍在漲價。
五、不同燃料燒成瓷磚的單位熱耗不同
不同燃料造成的單位能耗也有明顯的區別。水煤氣因n2含量高,熱值低(導致燃燒效率低),廢氣量大,煙氣排入大氣的熱量比較多。生產同樣的磚坯,印度的燒成周期比國內慢20%以上(能耗會高),但由于使用天然氣燃料,單位熱耗卻比國內使用水煤氣燃料的產品低30%以上。
瓷磚行業環保節能發展方向的看法
一、加強瓷磚行業的環保治理力度
國內瓷磚行業目前以水煤氣燃料為主,并且在相當長一段時間內還會維持下去,短期內很難全部改為天然氣等清潔能源,因此行業內加強煙氣除塵、脫硫、脫硝等環保治理研究和應用已成為全行業的當務之急。希望政府部門也增加因環保治理造成成本上升的補貼和獎勵力度。
二、增強清潔能源的供應和推廣力度
從上述分析可以看出,天然氣、煤層氣等清潔能源對環境的污染較小,值得在瓷磚行業大力推廣,但用氣量加大后的氣源、氣量供應不足的問題也會越來越突出。我國是頁巖氣儲量世界第一的國家,急需突破技術障礙加強開發,增加瓷磚行業使用清潔能源的種類,解決供應不足等后顧之憂。
三、加大節能環保陶瓷熱工裝備的開發力度
1、陶瓷窯爐
(1)具有明顯節能效果的技術應成為窯爐標準配置
目前,利用瓷磚冷卻余熱加熱助燃風技術、節能燒嘴、納米保溫技術、寬截面窯爐結構、風機全變頻等技術節能效果明顯,應成為窯爐的標準配置,不因成本上升而任意刪減。
(2)設計空氣過剩系數檢測裝置
當品種變化、空窯和調整窯壓、風氣比例、急冷風量等情況造成窯爐參數變化后,空氣過剩系數也將發生變化,如果過高會增加能耗。只要加強預熱帶或高溫區的空氣過剩系數檢測,始終讓其維持在一個合理變化區間,將有利于穩定節能。
(3)能耗自動統計和管理軟件的應用
窯爐應設計能夠自動統計產品單位能耗的管理軟件,當能耗超高或異常時提醒管理人員核查原因,減少能耗波動。
(4)借鑒水泥、玻璃等行業的節能、環保技術
水泥、玻璃等建材行業已使用膜片富氧(一種制氧方法)燃燒技術、余熱發電技術和環保治理技術,取得了良好的效果,如何借鑒并應用到陶瓷窯爐行業,是一個重要的研究課題。
2、干燥器
(1)多層干燥器還需進一步推廣
目前干燥器越來越寬,從3200mm加大到3600mm,單層高從800mm增加到1500mm,違背傳熱學原理,效率低、正壓高、占地大,以“燜干”為主。我們認為應向多層的方向發展,減小層高(每層約300mm)、縮短長度、降低正壓“漏熱”、加強熱氣的循環攪拌,提高干燥效率而節能。
(2)禁止直接用煙氣
目前,為了降低成本,陶瓷企業大多數直接將窯爐煙氣用于干燥器,車間環境惡劣,廠房腐蝕嚴重、工人健康受到影響,我們認為應當禁止直接使用煙氣,而采用熱交換器換熱到干凈空氣后使用。
四、強化陶瓷生產工藝和技術研究應用力度
1、干法造粒技術
據統計,陶瓷原料處理的能耗超過了陶瓷整個生產過程能耗的45~50%,而不用球磨機、噴霧干燥塔的干法造粒技術可以省水65%以上,節省燃料80%(如果不用流化床,無需燃料),省電接近20%,粉塵污染很小,巴西等國幾乎全部使用干法造粒工藝生產瓷磚。然而,國內研究較多,大規模應用卻很少,如果解決現存的顆粒級配、流動性、水分均勻性、產質量等問題,加大應用,相信會明顯減輕陶瓷企業的環保壓力。
2、瓷磚薄型化工藝技術
無論從能耗、資源使用、運輸、搬運的勞動強度等方面,5mm厚的拋光地磚與市場主流的10mm甚至更厚的拋光地磚相比都具有無可比擬的優勢。目前,瓷磚薄型化技術基本已成熟,但需要政府或行業協會引導,降低消費者對薄磚、薄板質量問題的擔憂,同時也需要鼓勵更多的企業參與研發和應用,以減少目前存在的問題(現在生產企業少,合格低,售價太高),推動整個陶瓷行業快速向薄磚、薄板方向邁進。