A „kettős-szén-dioxid-kibocsátási cél hátterében az ipari kemencék, mint a gyártási szektor kulcsfontosságú energia-felhasználó berendezései, az energiatakarékos-korszerűsítést és a környezetbarát fejlesztést az ipar átalakulásának elkerülhetetlen követelményévé tették. Ez a cikk a technológiai fejlődés és a rendszeroptimalizálás szemszögéből vizsgálja az ipari kemencék energiamegtakarítási potenciálját- és fenntartható fejlődési útjait.
I. Jelenlegi energiafogyasztási állapot és energia{1}}megtakarítási potenciál elemzése
Jelenleg Kínában az ipari kemencék átlagos hőhatékonysága mindössze 30%-50%, ami 15-20 százalékponttal elmarad a nemzetközi haladó szinttől. Az évente 200 millió tonna szabványszenet fogyasztó kerámiaipart vesszük példának, ha az átlagos termikus hatásfokot 10%-kal növelnénk, évente 20 millió tonna szabványos szenet lehetne megtakarítani, a szén-dioxid-kibocsátást pedig megközelítőleg 50 millió tonnával lehetne csökkenteni. Ez a hiányosság pontosan jelzi a jelentős energiamegtakarítási potenciált, amely főként három vonatkozásban tükröződik:
1. A hulladékhő erőforrás kihasználtsága kevesebb, mint 35%.
2. Az égésszabályozó rendszerek pontosságát javítani kell.
3. A kemence hővesztesége a teljes energiafogyasztás 20-30%-át teszi ki.
II. Energiatakarékos -technológiai alaprendszer felépítése
1. Fejlett égési technológia
Az oxi{0}}tüzelőanyag égetési technológia 2000 fok fölé emelheti az égési hőmérsékletet, miközben csökkenti a füstgáz hőveszteségét. Az üvegolvasztó kemencében történő alkalmazás után az üzemanyag-fogyasztás 30%-kal, a nitrogén-oxid-kibocsátás pedig 80%-kal csökkent. A hulladékhő visszanyerésére kerámia regenerátorokat használó regeneratív égető rendszerek 200 fok alá csökkentik a kipufogógáz hőmérsékletét, és 70% fölé növelik a hőhatékonyságot.
2. Intelligens vezérlőrendszerek
Digitális iker{0}}alapú intelligens hőmérséklet-szabályozási rendszerek, amelyek 256 hőmérséklet-figyelési pontot alkalmaznak, háromdimenziós hőmérsékletmező-modellt hoznak létre a pontos hőmérsékletszabályozás elérése érdekében. Egy acélipari vállalat hőkezelő kemencéjében történő alkalmazás után a hőmérséklet egyenletessége ±15 fokról ±5 fokra javult, a termék minősítési aránya 2,1 százalékponttal nőtt, az egységnyi energiafogyasztás pedig 8,7%-kal csökkent.
3. Új szigetelőanyagok
Az Airgel nano szigetelőanyagok hővezető képessége már 0,018 W/(m·K), ami 40%-kal csökkenti a hőveszteséget a hagyományos szigetelőanyagokhoz képest. Egy petrolkémiai cső alakú kemence felújítása során a külső fal hőmérséklete 85 fokról 45 fokra csökkent, így évente több mint egymillió jüan üzemanyagköltséget takarítanak meg.
III. Rendszer-szintű energiahatékonyságot javító megoldások
1. Hulladékhő-kaszkád hasznosító rendszer
Létrehoztak egy három-szintű hasznosítási modellt a "magas-hőmérsékletű energiatermelés, közepes-hőmérsékletű folyamat, alacsony-hőmérsékletű szárítás":
- Az 550 fok feletti füstgázt szerves Rankine-ciklusú energiatermelésre használják.
- A gyártási folyamatokhoz a 300-550 fokos tartományt használják.
- A 150-300 fokos tartomány az alapanyag szárítására szolgál.
Ennek a megoldásnak a cementgyárban való megvalósítása után a teljes energiafelhasználás 92,3%-ra nőtt.
2. Energiagazdálkodási rendszer
Létrehoztak egy IoT{0}}alapú energiagazdálkodási platformot, amely 128 kulcsfontosságú energiahatékonysági pontot valós időben figyelhet meg. A nagy adatelemzés révén a következőket éri el:
- A terhelés előrejelzésének pontossága 95%.
- Energiaoptimalizálási javaslatok automatikus generálása.
- Energiahatékonysági rendellenességre vonatkozó riasztások 15 percen belül.
IV. Innovatív fejlesztési trendek
1. Több-energia-kiegészítő rendszerek
A "fotovoltaikus + energiatároló + kemence" zöldenergia-rendszer lendületet vesz. Egy kerámiagyártó cég 20 MW-os tetőtéri fotovoltaikus rendszert épített 4 MWh energiatárolóval, amely a termelési villamosenergia-fogyasztás 30%-át fedezi, és évente 16 000 tonnával csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást.
2. Alacsony-szén-dioxid-kibocsátású üzemanyag helyettesítése
A biomassza elgázosítási technológia áttörést ért el az üvegiparban, 40%-os helyettesítési aránnyal. A hidrogénkemencék kutatása és fejlesztése a kísérleti szakaszba érkezett, kereskedelmi alkalmazása 2030-ra várható.
3. A körkörös gazdaság modellje
Az ipari szilárd hulladékot nyersanyagként használó környezetbarát kemencék, például a mikrokristályos üveget acélsalakból állítják elő, nemcsak szilárd hulladékot fogyasztanak, hanem értéket is teremtenek, és a "nyersanyag-termék-megújuló nyersanyag" zárt-körfolyamatát érik el.
V. Végrehajtási ajánlások
1. A tervezési, kivitelezési és üzemeltetési szakaszokra kiterjedő, teljes életciklusra kiterjedő energiahatékonysági értékelési rendszer létrehozása.
2. Differenciált felújítási ütemterv kidolgozása, lépések megvalósítása kemencetípusok szerint.
3. Építsen egy innovációs platformot, amely integrálja az ipart, a tudományos életet, a kutatást és az alkalmazásokat a technológiai vívmányok átalakulásának felgyorsítása érdekében.
4. Javítsa a szén-dioxid-kibocsátás elszámolását és a kereskedési mechanizmusokat a piacvezérelt -ösztönzők kialakítása érdekében.
Az ipari kemencék energiatakarékos{0}}felújítása szisztematikus projekt, amely a technológiai áttörések, a vezetési innováció és a szakpolitikai támogatás szinergikus erőfeszítéseit igényli. A „technológia-irányítási-politikai” hármas promóciós mechanizmus felépítésével az ipari kemencék elkerülhetetlenül a nagy hatékonyság, alacsony szén-dioxid-kibocsátás és intelligencia irányába fognak áttérni, szilárd támogatást nyújtva a feldolgozóipar magas színvonalú-fejlesztéséhez.
