技术陶瓷的工业生产消耗了非常大量的能源。面对日益加剧的气候变化和资源问题,因此转向替代能源或更有针对性地开发潜在的节能措施变得越来越重要。
我们的目标是制定成本效益高的策略,提高能源效率,减少碳排放和温室气体排放,从而显著改善陶瓷生产的环境足迹和经济效益。已经采用的方法,如使用氢气作为燃料或电动窑炉,但从经济和质量的角度来看,这些方法已被证明不如传统的烧结系统。从环境和经济的角度来看,优化陶瓷生产的一个有前途的方法是使用一种由天然气燃烧支持的电加热元件的混合窑炉。通过这种方式,可以最大程度地发挥两种技术的优势,最大限度地减少其缺点。天然气燃烧窑炉的一个主要缺点是,在烧结阶段(900-1700°C)期间,热废气几乎不被利用,通过烟囱排放到环境中。如果在烧结阶段的加热过程中利用电加热元件,废气损失将几乎为零。在烧结阶段的热传递主要是通过热辐射完成的,而对流(例如燃气燃烧产生的)的效果减小了,因为热辐射只发生在约1000°C以上的高温下,如热传递定义所示。
由于辐射热流与(T14-T24)成正比,而对流热流与(T1-T2)成正比,因此在发生热传递的温度较高时,通过辐射的热传递比例增加。因此,在低温下,即在加热阶段使用天然气燃烧器来确保窑炉大气中的对流和氧浓度是有意义的。
出于环境和经济原因,混合运行(天然气-电力)可以实现改进的过程。与使用天然气燃烧器进行传统烧结相比,二氧化碳和氮氧化物(NOx)排放量显着减少。此外,实现了显著的节能,并且比使用氢气燃烧器时减少了氮氧化物(NOx)排放。下一节将显示典型技术陶瓷产品的典型烧结周期的能耗和CO2排放转化为CO2当量。
11.2 兆瓦时
天然气
2.247 吨CO2
天然气
€13,730
天然气
€1019
天然气
明天的窑炉技术今天