国家标准计划《日用陶瓷电加热窑炉热平衡、热效率测定与计算方法》由 TC405(全国日用陶瓷标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国轻工业联合会。
主要起草单位 中国轻工业陶瓷研究所 。
| 81 玻璃和陶瓷工业 |
| 81.060 陶瓷 |
| 81.060.01 陶瓷综合 |
| 编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
|---|---|---|---|
| 1 | EN | 中国轻工业陶瓷研究所 | 国外尚无日用陶瓷电加热窑炉相关的能耗及热效率相关标准。 |
(1)从能源结构角度解决碳达峰碳中和问题是最直接有效的途径,目前日用窑炉使用的能源除了电能以外,还有液化石油气、天然气、焦化煤气、煤、柴、重油等,而电能以外的能源在烧制过程中会产生较多二氧化碳以及一氧化碳,因此大量发展电烧窑炉是必然趋势。
通过国家标准来杜绝陶瓷烧成、彩烤与干燥过程使用高污染低效率燃料,并引导规范使用电能烧制日用陶瓷,从燃料根源上降低碳排放。
(2)为优化日用陶瓷窑炉能源结构,推广电烧技术,降低碳排放,亟需要一个针对日用陶瓷电加热窑炉能耗分析的标准,即热平衡、热效率测定计算标准,包括日用陶瓷间歇式电加热窑炉、电加热辊道窑、电加热隧道窑等,本标准通过测试、计算,用热平衡、热效率各项指标来分析和掌握耗能状况,从而找出能源利用中存在的问题,作为考察日用陶瓷电加热窑炉的能量构成、分布、流向和利用水平的科学手段,对日用陶瓷生产能耗情况进行定量分析的科学方法。
(3)日用陶瓷与建筑卫生陶瓷不同,日用陶瓷烧制非常讲究烧成气氛,烧制后期往往需要在还原性气氛中进行,由于电加热窑炉无法产生还原性气氛,因此目前日用陶瓷可通过在还原阶段向电加热窑炉内通入少量的液化石油气产生还原性气氛,烧制过程热量仍然依靠电能,而液化石油气仅用于产生还原性气氛,该类窑炉称为“电气混合窑炉”。
由于还原阶段通入的液化石油气的量很少,因此仅产生非常少的碳排放,目前电气混合窑炉使用越来越广泛,被大量中小型陶瓷企业、高校、科研院所青睐。
“电气混合窑炉”与常规日用陶瓷窑炉的能源结构也不一样,加热系统完全不一样,目前还没有“电气混合窑炉”能耗分析方面的技术标准,因此本标准会包含“电气混合窑炉”的热平衡、热效率测定技术,为“电气混合窑炉”的能耗分析及行业推广提供技术支撑,在满足日用陶瓷烧制还原气氛的要求下,降低碳排放。
(4)日用陶瓷电加热窑炉的结构、耐火材料、发热体、功率及工艺要求与建筑卫生陶瓷电加热窑炉完全不一样,两者不能互用,且目前日用陶瓷在烤花、烧釉中彩等工艺时都会首选使用电加热窑炉,因此相比于建筑、卫生等陶瓷领域,目前日用陶瓷窑炉使用电加热技术更为普遍。
因此制定日用陶瓷电加热窑炉能耗、热效率测定计算方面的标准非常有必要,该标准可帮助日用陶瓷电加热窑炉进一步降低能耗,提高热效率,引导日用陶瓷企业更多使用并优化电加热技术,最终助力日用陶瓷行业实现双碳。
(5)该标准在窑炉使用电能的同时,将引导使用先进余热利用及无匣节能裸烧技术,进一步促进日用陶瓷电加热窑炉节能减碳。
(6)电加热窑炉可广泛应用有日用陶瓷低碳化烧成、彩烤及干燥等过程,将来以该标准为指导,借助5G、智能监测、MEC及云技术,研发“陶瓷低碳化烧成、彩烤与干燥能效平台”,实现对陶瓷烧成、彩烤与干燥过程的能耗监测分析及数字化碳管理,实时掌握能耗分布状况,得出节能改造意见,以及形成能耗云数据库作为“陶瓷烧成、彩烤与干燥窑炉装备”节能设计大数据样本。
深度挖掘数据潜力,促进节能减排,助力陶瓷工业碳达峰。
本标准适用于日用陶瓷生产中,使用电能作为热量来源的窑炉(含电气混合窑炉)热平衡、热效率的测定与计算。 本标准的主要技术内容包括: 1.术语和定义、单位、基准、符号说明; 2.测定项目、测定方法及测量仪器规范; 3.物料平衡图及物料收入项、物料支出项统计; 4.物料平衡计算方法; 5.热平衡方框图及热收入项、热支出项统计; 6.日用陶瓷电加热间歇窑热平衡及热效率计算方法; 7.日用陶瓷电加热辊道窑热平衡及热效率计算方法; 8.日用陶瓷电加热隧道窑热平衡及热效率计算方法;