湖南·国网株洲供电公司  李 理  骆 君

近年来，治理大气污染、促进节能减排、推进生态文明建设，已成为全社会广泛共识。治理雾霾、实现绿色发展，推广电能替代是解决能源环境问题的有效途径。

1 项目背景

株洲醴陵陶瓷生产有2千年历史，享有“瓷城”美誉，其釉下彩瓷和红官窑更是名扬四海。为了使醴陵的天更蓝、水更绿，实现可持续发展，国网株洲供电公司积极推广“以电代气”电能替代方针，以湖南正阳精密陶瓷有限公司为试点单位，实现陶瓷行业的精密、节能、高效生产。

2 技术方案

2.1 设备原理

醴陵“以电代气”电陶瓷示范项目采用隧道式电热窑炉。电热窑炉为电动推进连续作业式烧结炉,窑体直径为10～20米。其中炉体分为低温区、中温区、高温区3个部分。窑炉为人工上瓷胚,由纵向推进机周期性地把推板和瓷胚推入窑炉炉膛, 经进料台、低温区、中温区、高温区到出料工作台后,人工卸料,完成瓷器的烧结过程。

整台窑炉由耐火砖外壳、炉衬、推进系统、发热元件、电气控制系统等组成，发热元件采用硅碳棒。硅碳棒是整个窑炉的重要元件,它以高纯绿色碳化硅为主要原料制造的非金属电热元件,利用电流克服电阻的原理，将电能转化为热能，具有热膨胀系数小、辐射能力强等优越特性。

2.2 电窑炉工艺

陶瓷生产中使用天然气窑炉会排出大量废气，导致生产时流失热量高达1/3，相应就会损耗更多的能源，但使用电窑炉热量流失为零。用户生产工艺需要近3000摄氏度的高温，天然气窑炉只能将温差控制在正负5摄氏度，电窑炉可以精确控温。

电窑炉工艺具有以下特点：

（1）电窑炉可以直接或间接加热制品,不需要燃烧烟气作传热介质，没有排除废气所造成的热损失，加热空间紧凑，空间热强度高，工作温度可达到1100摄氏度。

（2）电窑炉不需要加热冷空气，燃烧后不出现烟气，窑炉内比较洁净。同时窑炉温度可进行非常准确的控制，同一截面内窑炉温度分布均匀。用电烧窑相对于火焰窑炉温度波动范围小，产品质量好，合格率高，特别适合烧结温度范围狭窄的制品，容易适合各种烧结的要求。在电窑炉使用过程中，能快速或缓慢升降温，准确地保持恒温，适合不同种类型的烧成制度，并且能在隔绝外部空气的情况下将所需气体引入窑炉内，控制焙烧过程。

（3）电热窑炉不需要燃烧室、管道、排风机和烟窗，不用燃烧堆场及窑渣堆场，电热窑炉本身占用场地小，减少人工及厂房面积，节省设备投资。

（4）电窑炉没有较高温度的局部燃烧部分(燃烧室),也不会因炉灰的影响而损坏炉衬，且耐火材料的寿命较长，炉衬结构简单。在耐火层及保温层损坏时修理方便，修理费用低廉。

3 经济性分析

湖南正阳精密陶瓷有限公司以前采用1台气窑炉生产精密陶瓷配件。目前投资100万元改造为电窑炉后，以电窑炉代替气窑炉，完成气窑炉改造1座，新增用电容量440千瓦。

电制陶瓷与燃气产品的经济性，由表1数据可以得知合格率提升6%以上，年增收3000万元。

4 推广前景

醴陵现有陶瓷企业429家，日用瓷产量占湖南省95%以上。通过示范项目辐射，在全市范围内积极推行“以电代煤、以电代油”能源消费新模式，预计每年可减排二氧化碳243.92吨、二氧化硫1.66吨、氮氧化物8.29吨。

通过电能替代，可以实现环境、企业和社会多赢，解决能源环境问题。