陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法 編制說明

2《陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法》（征求意見稿）編制說明本標準制定是由中國建筑材料聯(lián)合會提出、全國建材裝備標準化技術委員會完善能源消費強度和總量雙控制度，嚴格控制能耗強度，合理控制能源消費總量。將推進重點用能設備節(jié)能增效，全面提升能效標準，作為一項重點工推進節(jié)能降碳。把節(jié)能提效作為滿足能源消費增長的最優(yōu)先來源，大幅提升重點行業(yè)能源利用效率和重點用能設備能效水平，推動重點用能設備系統(tǒng)節(jié)換新行動方案》，提出推動大規(guī)模設備更新是加快構建新發(fā)展格局、推動高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。推進重點行業(yè)設備更新改造。圍繞推進新型工業(yè)化，以節(jié)能降碳、超低排放、安全生產(chǎn)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級為重要方向，聚焦建材等重點行業(yè)，大力推動生產(chǎn)設備、用能設備等更新和技術改造。堅3持標準引領、有序提升。對標國際先進水平，結合產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際，加快制定修訂節(jié)能降碳、環(huán)保、安全、循環(huán)利用等領域標準?？梢姡陙韲以谡沾蓢婌F干燥塔是將液態(tài)物料經(jīng)過噴嘴霧化成微細的霧狀液滴，在干燥塔內(nèi)與熱介質(zhì)接觸，干燥成為粉料的熱力設備。噴霧干燥塔作為陶瓷行業(yè)的核心生產(chǎn)設備和重點碳排放設備，從機械設備來講，是陶瓷機械裝備行業(yè)的一部由原料制備設備、成型設備、燒成設備、深加工設備四大裝備部分構成，其粉工序。在陶瓷生產(chǎn)整個工序過程中，制粉工序以及燒成工序能耗最大，據(jù)碳排放問題與陶瓷窯爐同等重要。在陶瓷生產(chǎn)企業(yè)中，陶瓷噴霧干燥塔能耗泛應用。產(chǎn)能從最初的1000kg/h、1500kg/h，發(fā)展到如今的10000kg/h、油、重油，再到水煤漿、煤氣等，其能源成本越來越受到重視。然而，噴霧干燥塔由于體型龐大且密封性要求高，在完成料液霧化到料霧干燥最后到干燥成品沉降的過程，對于陶瓷企業(yè)來講是一個無法把控內(nèi)部實情的黑匣子，工人對設備的操作過程往往只能依靠直覺與經(jīng)驗，導致噴霧干燥塔能耗問題一直處于忽視狀態(tài)。此外，由于缺乏統(tǒng)一的能效測試標準，噴霧干燥塔的設陶瓷窯爐能耗分攤占比，其噴霧干燥塔二氧化碳排放量約占比全國碳排放總4意義重大。然而當前，我國噴霧干燥塔能效測試標準尚屬空白，已無法滿足行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展需求?；诖?，制定《陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、有助于提升陶瓷行業(yè)噴霧干燥塔的設備能效水平，凸顯對陶瓷噴霧干燥塔節(jié)能減排工作的重視，幫助企業(yè)降本增效、節(jié)能減排，也能彌補陶瓷噴霧干燥塔尚無節(jié)能降碳標準的現(xiàn)狀，引領陶瓷行業(yè)綠色低碳發(fā)展，助力陶瓷行業(yè)實廣州能源檢測研究院負責標準的調(diào)研，包括收集國內(nèi)外有關技術資料和現(xiàn)有國家相關標準，提供本單位的有關技術資料，陶瓷噴霧干燥塔裝備能效測試過程所發(fā)現(xiàn)并收集的問題；負責制造和使用現(xiàn)場的走訪調(diào)研；負責項目負責標準文本和編制說明的編寫，標準驗證和征求意見等項工作。中國建材機械工業(yè)協(xié)會負責組織、協(xié)調(diào)標準研制各階段的進展工作、提供相關資料等項工作。參編單位負責收集和提供裝備的技術發(fā)展趨勢和有關技術資料以及本單位的相關資料，參與標準正文與編制說明的編寫，并參與標準中標準研制工作過程分為標準編制組成立、標準基礎研究、標準編制、專5組織成立了標準起草工作組，負責組織標準制定工作。項目組長單位為廣州與《陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法》標準起草工作組的工作。起草工作組成立后，制定了修訂計劃，明確了任務分工，隨即著手開始在任務下發(fā)之后，由起草工作組開展資料收集、調(diào)研和技術研究，調(diào)研對象有國內(nèi)外著名陶瓷噴霧干燥塔裝備生產(chǎn)使用單位科達制造股份有限公司、佛山市恒力泰科技有限公司、廣東中鵬熱能科技有限公司、佛山鼎吉包裝公司、蒙娜麗莎集團股份有限公司、佛山市諾鑫科科技有限公司、廣州匯錦能效科技有限公司、廣東省南華節(jié)能和低碳發(fā)展研究院、廣東省節(jié)能工程技術創(chuàng)新促進會、深圳市質(zhì)量安全檢驗檢測研究院、廣東省質(zhì)量監(jiān)督機械檢驗站、華南理工大學、佛山市順德區(qū)質(zhì)量技術監(jiān)督標準與編碼所等，并實地陶瓷有限公司、廣東能強陶瓷有限公司、佛山市高明區(qū)雅居陶瓷有限公司、肇慶市金順通陶瓷有限公司、新明珠（廣東）新材料有限公司等多家用戶企業(yè)裝備運行能耗狀況，以及在運行過程中能耗測試建議及要求。查閱了相關論文文獻、標準文本等資料。通過調(diào)研，收集陶瓷噴霧干燥塔裝備有關技術根據(jù)調(diào)研收集到的陶瓷噴霧干燥塔裝備的技術參數(shù)、性能指標、能耗測試要求等第一手資料，開始了標準草案的編寫。負責起草單位廣州能源檢測研究院組織相關人員的充分溝通討論及確認，并與中國建材機械工業(yè)協(xié)會、生產(chǎn)設備廠科達制造股份有限公司、佛山市恒力泰科技有限公司、廣東中鵬熱能科技有限公司等企業(yè)多次交流與討論確認，完成了《陶瓷噴霧干燥塔熱6裝備標準化技術委員會主持下召開了標準草案研討會，會上對標準結構及大平衡、熱效率測定與計算方法》國家標準征求意見討論稿，在起草工作組內(nèi)工作組進行了認真的分析和論證，對征求意見的處理進行了逐條論證，其中的專家和標準起草組人員，以視頻會議形式組織召開標準草案第三次研討會議。與會專家認真討論并提出了一些修改意見和建議。會后，起草小組按會將標準征求意見稿和編制說明在標委會公眾號、微信群、中國建材機械協(xié)會網(wǎng)站、《中國建材裝備標準化》會刊上廣泛征集意見。同時起草工作組定向標準起草工作組進行了認真的分析和論證，對征求意見的匯總處理表進行了標準起草工作組根據(jù)征集的意見和建議，修改了編制說明、標準征求意7與會專家認真討論并提出了一些修改意見和建議。會后，起草工作組按會議（5）標準審查階段標準化文件的結構和起草規(guī)則》的要求和規(guī)定進行編寫。標準編制時注重統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、科學性和規(guī)范性等原則，在選擇標準技術內(nèi)容時遵循目的性原則、性能原則和可證實性原則。從標準制定程序、技術指標要求制定本標準時充分考慮到我國陶瓷噴霧干燥塔裝備的技術發(fā)展和生產(chǎn)需要，按我國陶瓷噴霧干燥塔裝備的實際生產(chǎn)和使用情況，在大量試驗驗證數(shù)據(jù)的基礎上，確定技術指標和測定方法，堅持標準制定的科學性、先進性和本標準規(guī)定了陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定內(nèi)容及測定方法、陶本標準所要論述的對象是陶瓷噴霧干燥塔裝備，旨在對熱平衡、熱效率測定與計算方法等進行規(guī)范引導，提高我國陶瓷噴霧干燥塔裝備的整體能效8標準適用于陶瓷泥漿制備粉料過程中，使用燃料燃燒為熱源的噴霧干燥塔熱平衡、熱效率的測定與計算。對于其他用途干燥塔熱平衡、熱效率測定為了提高標準專業(yè)性、避免篇幅過長，在現(xiàn)行有效的文件中已包含且適用的，通過引用而使用這些內(nèi)容。本標準涉及到其他已有標準規(guī)范的相關專GB/T384《石油產(chǎn)品熱值測定法》、GB/T12206《城鎮(zhèn)燃氣熱值和相對密度測定方法》、GB/T24851《建筑材料行業(yè)能源計量器具配備和管理要求》、給出了陶瓷噴霧干燥塔(器)的定義及系統(tǒng)范圍。陶瓷噴霧干燥塔(器)是把一定濃度的漿料通入有熱風的干燥塔內(nèi)，經(jīng)過霧化、干燥而得到一定粒度粉料的設備，其系統(tǒng)結構主要包括進料系統(tǒng)、霧化器、干燥室、熱風系統(tǒng)、溫度基準：以噴霧干燥塔燃燒室鼓(送)風機進口處的空氣溫度為基準溫度。在陶瓷噴霧干燥塔系統(tǒng)熱平衡、熱效率測定前，對噴霧干燥塔系統(tǒng)能源計量器具配備、測試用儀表、開孔要求、測試記錄表準備進行了具體規(guī)定，對噴霧干燥塔系統(tǒng)熱平衡邊界進行了規(guī)定。但由于熱平衡系統(tǒng)邊界不盡測定應在噴霧干燥塔系統(tǒng)處于穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下連續(xù)測定，測定時間不少根據(jù)噴霧干燥塔系統(tǒng)熱平衡邊界，對噴霧干燥塔系統(tǒng)熱平衡、熱效率測定項目主要分為四類，1）燃料及灰渣；2）霧化燃料用介質(zhì)、助燃空氣及煙氣；3）陶瓷漿料及粉料；4）塔體及熱風爐燃料主要測試燃料組成、燃料低位發(fā)熱量、燃料溫度、燃料消耗量；灰助燃空氣主要測試助燃空氣溫度、爐膛內(nèi)溫度、爐膛中煙氣成分、爐膛煙氣主要測試塔頂進熱風溫度、離塔煙氣溫度、離塔煙氣成分、排煙空塔體及熱風爐、熱風管道主要測試塔體及熱風爐、熱風管道表面溫度、陶瓷噴霧干燥塔系統(tǒng)熱平衡包含熱收入和熱支出，其中熱收入包含燃料燃燒熱、燃料顯熱、陶瓷漿料顯熱、霧化燃料用介質(zhì)顯熱；熱支出包含陶瓷粉料顯熱、陶瓷漿料水分蒸發(fā)和加熱水蒸氣耗熱、煙氣顯熱（干煙氣顯熱、煙氣中水蒸汽顯熱）、表面散熱損失、爐口及其孔洞輻射熱損失、氣體未完干燥速率、粉料單位產(chǎn)品干燥能耗、余熱利用率、噴霧干燥塔綜合熱效率等熱效率計算規(guī)定了有效熱、供給熱、噴霧干燥塔熱效率、干燥速率、粉料單位產(chǎn)品干燥能耗、余熱利用率、噴霧干燥塔綜合熱效率各分項的計算方（三）主要試驗（或驗證）情況分析、綜述報告，技術經(jīng)濟論證，預期的經(jīng)通過對多個設備廠家制作的不同規(guī)格型號的陶瓷噴霧干燥塔、在不同陶瓷生產(chǎn)企業(yè)使用狀況考察調(diào)研，標準制定工作組修改、完善了本標準。在標瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法》國家標準征求意見稿、標準以上的陶瓷產(chǎn)于我國，陶瓷產(chǎn)量及出口已連續(xù)多年位居世界第一。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，高能耗以及低效的弊端也受到重點關注。在能源利用率方面，問題與陶瓷窯爐同等重要。對于陶瓷行業(yè)來講，制粉工序一般都是噴霧干燥1500kg/h，發(fā)展到如今的10000更加多樣化，從液化石油氣、天然氣發(fā)展到柴油、重油，再發(fā)展到煤氣、水煤漿等。噴霧干燥塔作為建筑陶瓷企業(yè)的核心設備，其能源成本越來越為人所重視。噴霧干燥過程是利用噴嘴霧化器將待干燥料液霧化成為非常細小的最終得到濕含量很低的干燥粉料的過程。噴霧干燥塔由于體型龐大且密封性對于陶瓷企業(yè)來講是一個無法把控內(nèi)部實情的黑匣子，工人對設備的操作過程往往只能依靠直覺與經(jīng)驗，導致噴霧干燥塔能耗問題一直處于忽視狀態(tài)。噴霧干燥塔的工藝參數(shù)設定會直接影響到能耗以及能效，但是因為企業(yè)缺乏能耗檢測方法及對其中關系的科學計算與評估手段，導致了企業(yè)往往想節(jié)能卻不知道如何節(jié)能的結果。此外，由于缺乏統(tǒng)一的能效測試標準，噴霧干燥塔的設備能效水平一直難以準確評估。很多陶瓷企業(yè)即使知道噴霧干燥塔的能效不合理，但是由于缺乏科學指導，因此都不敢冒粉料質(zhì)量下降的風險來調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。此外，由于該干燥設備運轉(zhuǎn)周期較大，單位時間能耗大，如果沒有科學的方法來指導節(jié)能的話，能源浪費將會不斷地持續(xù)下去?？梢姡短沾蓢婌F干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法》國家標準的提出制定，可以凸顯對陶瓷噴霧干燥塔能耗問題的重視，填補噴霧干燥塔尚無節(jié)能標準的空白，為陶瓷噴霧干燥塔的能效評價提供科學依據(jù)，有助于推動陶瓷企業(yè)實施更為精準的節(jié)能降碳措施。制定《陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法》國家標準，開展噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定對噴霧干燥塔節(jié)能意義重大，不僅為研究人員、檢測人員開展陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率的測定和計算提供準確的參考依據(jù)，也為陶瓷企業(yè)開展噴霧干燥塔節(jié)能提供技術支撐和運行優(yōu)化指導，助力我國陶瓷行業(yè)整體能源利用率達到國際《陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法》標準實施后，產(chǎn)生衡、熱效率測定，實現(xiàn)節(jié)能技術改造提升薄弱環(huán)節(jié)，提升陶瓷噴霧干燥塔熱不同時期投產(chǎn)的陶瓷噴霧干燥塔，熱效率、能耗差異較大，通過標準的實施，有利于陶瓷生產(chǎn)企業(yè)開展陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定，鼓勵企業(yè)采用先進的干燥技術，配置高效的節(jié)能設備，最大限度地提高陶瓷噴霧干燥塔的熱效率，達到預期的節(jié)能目標。還有助于提升陶瓷行業(yè)能源的高效利用，為企業(yè)陶瓷噴霧干燥塔的改造升級提供思路和方向；同時，能促進陶目前與陶瓷噴霧干燥塔設計、制造、生產(chǎn)相關的企業(yè)數(shù)量多，但大多規(guī)模小，研發(fā)能力不足，質(zhì)量低端。具備研發(fā)、設計、生產(chǎn)和售后服務的大型通過標準的實施，陶瓷噴霧干燥塔在熱平衡、熱效率測定方面將會有標準可依，可以規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量，促進產(chǎn)品質(zhì)量提升，推動行業(yè)陶瓷噴霧干燥塔工作過程中會排放大量的廢煙氣，煙氣不僅溫度高，還含有大量的固體顆粒物、硫化物等，形成了對空氣的熱污染以及加重了空氣中“霧霾”的形成。通過標準的實施，有助于提高熱效率、降低排煙溫度，可見，新標準發(fā)布實施后，無論對陶瓷噴霧干燥塔設備制造商還是給陶（四）采用國際標準和國外先進標準的程度，以及與國際、國外同類標準水根據(jù)目前所掌握的資料，至今為止我們還沒有檢索和查詢到國外的相關標準。當前，國內(nèi)外在陶瓷噴霧干燥塔節(jié)能降碳標準化研究方面欠缺，還未針對陶瓷噴霧干燥塔制定節(jié)能減碳標準?！短沾蓢婌F干燥塔熱平衡、熱效率測定與計算方法》國家標準，依據(jù)陶瓷噴霧干燥塔節(jié)能減排特性，首次提出陶瓷噴霧干燥塔熱平衡、熱效率測定方法，有利于規(guī)范統(tǒng)一陶瓷噴霧干燥塔能效測定與評比，有利于陶瓷噴霧干燥塔節(jié)