邯郸市新型墙材生产节能潜力探讨

董 燕

（邯郸市墙改节能办,河北 邯郸 056002）

新型墙体材料泛指除粘土砖以外的各类墙体材料，是一种节能墙体材料，是通过先进的加工方法，制成具有轻质、高强、多功能等适合建筑节能要求的建筑材料，其最大的特点是能够节省能源。新型墙体材料的主要原料包括粉煤灰、煤矸石等工业废料，具有节约资源、能源、土地，综合利用废弃物、轻质、高强、易于施工等优点，是建筑材料可持续发展的有效途径。而随着新型墙体材料的不断发展，其生产能耗也在不断增加，因此，研究生产新型墙体材料过程中如何合理利用能源、节约能源、降低能耗水平等问题，具有十分重要的意义，也是节约能源的一项重要任务。

一、新型墙材总体情况

邯郸市在节约能源“十二五”目标中提出，生产新型墙体材料能耗下降20%，为实现这一目标，成立项目组立项针对新型墙体材料生产过程的节能潜力进行研究，为此项目组通过实地走访和发放问卷调查的方式，对邯郸市新型墙材企业进行调研，从而得到了邯郸市新型墙材生产总体情况，掌握了邯郸市新型墙体材料能耗情况。

邯郸市结合自身的资源特点，通过实施产业结构调整和技术进步战略，切实加强新型墙材发展与推广应用，墙材革新事业取得了显著成效。2012年全市粘土实心砖淘汰量完成1.51亿块标砖，拆除粘土实心砖窑13座，农村新型墙材房屋建设完成91.45万平方米，新型墙材生产能力达到54亿块标砖。2012年新建了涉县晨升建筑材料制造有限公司30万m3/年蒸压粉煤灰加气混凝土砌块、邯郸市华磊建材有限公司6000万块/年全煤矸石烧结多孔砖、迎春建材有限公司18万m2/年轻质隔墙板等8个新型墙材项目，新型墙材市场发展迅速。

截止目前，邯郸市共有新型墙材生产企业87家，年实际总产量达到了27亿块标砖（含武安、大名产量数），新型墙材占总墙材比例达到75.69%，初步形成了砖、砌块、板材三大类，蒸压加气砼砌块、非粘土烧结多孔砖、建筑垃圾多孔砖、建筑轻质隔墙板为主导产品的新型墙材生产格局。其中砌块类新型墙体材料年年生产量为12亿块标砖，占生产总量的44.4%；砖类新型墙体材料年生产量为13.1亿块标砖，占生产总量的48.5%；板类新型墙体材料年生产量为1.9亿块标砖，占生产总量的7%。据调查统计，全市新墙材生产总量占生产能力的50%，新型墙体材料生产企业普遍生产量占生产能力的百分比约50%，说明生产能力具有较大潜力，适宜继续加大推广力度。具体情况见表1。

表1 邯郸市新型墙体材料分类生产量

二、新型墙材生产能耗情况

通过实地调研的方式，按照砌块类、砖类、板类三种分类选取了邯郸市几家典型的新型墙材生产企业进行实地调查研究，调研企业的规模、技术工艺、产品种类、生产能力、生产能耗、生产经营存在的困难和问题等情况，并分析介绍邯郸市墙体材料生产能耗现状。

1、砖类生产能耗。砖类新型墙体材料的构成较为复杂，按照其生产工艺和能耗水平的不同，可以分为煤矸石烧结砖、普通烧结多孔砖和混凝土砖、建筑垃圾砖几种类型。项目组选取了邯郸市羊渠河建材有限责任公司进行实地走访调研，该公司位于冀中能源峰峰集团羊东矿二坑厂区外，始建于1971年，现有3条隧道窑生产线，年设计生产能力6000万块，拥有职工180余人，中级专业人员23人，其中高级技术人员12人，占地面积4万平方米。主要生产煤矸石多孔砖、煤矸石标砖和煤矸石空心砖，其中以煤矸石多孔砖为主打产品。

煤矸石砖生产工艺流程为：将原料（煤矸石）装入料斗，经皮带机送至原料加工厂房，经滚式球磨机粉碎、筛选加工成合格物料，然后送入一级搅拌加水后送入陈化仓进行陈化。把经过陈化的物料用皮带机送入二级搅拌及双极真空挤砖机制成砖坯，然后用液压自动码坯机将砖坯码到窑车上送入烘干洞进行烘干，将烘干的砖坯用摆渡车送到隧道窑口后顶入窑内烧结而成为成品砖。

该公司采用自有煤矿产生的煤矸石为主要原料生产煤矸石烧结砖，通过淘汰落后的高能耗、高排放、低效率的轮窑生产工艺，采用技术和工艺先进的低能耗、少排放、高效率的节能型隧道窑烧成工艺，隧道窑烟气余热回收烘干，余热循环利用技术，以及煤矸石自然代替无烟煤为燃料的烧成技术，大大降低了综合能耗，同时废气排放量大幅减少。

煤矸石烧结砖其主要能耗是滚式球磨机进行破碎时候的用电，每块标砖的用电量为0.07kW·h，按照每kW·h折合标煤0.35kg计算，则每生产煤矸石烧结砖1块标砖，能耗为24.5g标煤。邯郸市煤矸石烧结砖年生产量为3.8亿块，则总生产能耗为9310吨标煤。

煤矸石烧结砖还有烧砖时的能耗，不过能耗主要来自煤矸石本身发热量，邯郸市煤矸石发热量约1880kJ/kg，单位标砖所需煤矸石2.8kg，折合耗热量为单位标砖5264kJ。除满足自身烧结外，余热用于成型砖的烘干。根据目前国内外烧结砖所采用轮窑或隧道窑的水平(热效率等)，当烧成温度在950℃～1050℃时，制品的烧成热耗约为1300kJ(310kcal)/kg～1470kJ(350kcal)/kg（未包括人工干燥窑所需热量）。若考虑人工干燥所需热量，则采信调研数据单位标砖耗热量为5264kJ较为合适，折合标煤0.18kg（考虑生产水泥能耗），邯郸市其他烧结砖年生产量为2.8亿块，则总生产能耗为50400吨标煤。

混凝土砖单位产品综合能耗为每万块标砖折合标煤约500kg，邯郸市混凝土砖年生产量为4.7亿块，则总生产能耗为23500吨标煤。建筑垃圾砖单位产品综合能耗为每万块标砖折合标煤约500kg，邯郸市建筑垃圾砖年生产量为1.8亿块，则总生产能耗为9000吨标煤。

2、砌块类生产能耗。项目组选取了邯郸市华冶新型建材有限公司进行实地走访调研，该公司始建于1978年，主要生产加气混凝土砌块。占地面积8万平方米，拥有固定资产1000余万元，拥有年生产粉煤灰加气混凝土砌块30万立方米的大型机械化生产线。

蒸压加气混凝土砌块是以水泥、石灰、砂、粉煤灰、矿渣、发气剂、气泡稳定剂和调节剂等为主要原料，经磨细、计量配料、搅拌、浇注、发气膨胀、静停、切割、蒸压养护、成品加工和包装等工序制成的多孔混凝土制品。

加气混凝土砌块能耗主要体现蒸汽和电耗方面。生产1立方米砌块大约耗电7kW·h，需用1.5MPa蒸汽120kg，按照每立方米砌块折合标砖600块，每kW·h折合标煤0.35kg，每kg蒸汽折合标煤0.11kg计算，邯郸市加气混凝土砌块年生产量为10.3亿块，则总生产能耗为26866吨标煤。

混凝土砌块单位产品综合能耗为每万块标砖折合标煤约500kg，邯郸市混凝土砌块年生产量为1.7亿块，则总生产能耗为8500吨标煤。

3、板材类生产能耗。项目组选取了河北建邦固体废弃物利用科技有限公司进行实地走访调研，该公司依托邯郸电厂得天独厚的资源优势，利用电厂废弃的粗灰混合水泥、水渣、冷拔丝等制造轻质隔墙板。占地2500平方米，拥有生产线24条，预计年生产隔墙板20万平方米。

其生产流程主要为水泥、粉煤灰、水、固化剂、发泡剂等经过搅拌再浇注，板面处理，拆模、吊板，成品养护。在整个过程中，其主要能耗为电耗，生产1m2板材需耗电1.5kW·h，板材厚度为9cm。则生产1立方米板材耗电约167kW·h，按照每kW·h折合标煤0.35kg，考虑板材使用时厚度较小，每立方米砌块折合标砖600块计算，邯郸市板材类新型墙体材料年生产量为1.9亿块，则总生产能耗为18472吨标煤。

4、生产能耗总体情况。综上所述，邯郸市年生产27亿块标砖的能耗约为14.6万吨，单位标砖平均生产能耗为54g标煤。由结果可以看出，其他烧结砖和板材类的新型墙体材料单位指标能耗较高，但板材类考虑其使用厚度一般较小，能耗可以接受。加气混凝土砌块和煤矸石烧结砖的能耗较低，为平均能耗的50%。

表2 邯郸市新型墙体材料生产能耗

三、新型墙材生产节能潜力

根据“十二五”期间墙材生产节能降耗20%目标，结合实地走访调研，项目组提出以下几点节能降耗技术措施建议。并对每项措施的节能潜力进行了分析。

1、调整产业结构，支持低生产能耗企业发展

通过调整产业结构，支持低生产能耗企业发展，限制高生产能耗企业发展。邯郸市加气混凝土砌块的年生产能力为21.7亿块标砖，煤矸石烧结砖的年生产能力为5.7亿块标砖，这两项基本能够满足邯郸市年需求，若新型墙体材料全部采用加气混凝土砌块和煤矸石烧结砖，则生产能耗能够降低一半。目前这两种新型墙体材料市场占有率为52.2%，到“十二五”通过调节市场等手段，提高到60%。代替生产能耗较高的其他烧结砖，则可减少生产能耗32854吨，使生产能耗在当前能耗的基础上降低22.5%。

2、改进生产技术和工艺，进行企业整合

影响新型墙材生产能耗水平的主要原因在于其生产配套技术，同类产品采用不同技术能耗差别很大，已市场占有率最大的加气混凝土砌块为例，采用免蒸的技术和工艺可以降低其生产能耗，但会增加生产周期。数据显示，免蒸技术和工艺可以在原有的基础上降低生产能耗50%，单位标砖生产能耗为13g标煤。因而可以计算得到，每1亿标砖采用免蒸工艺，可减少生产能耗1300吨，使生产能耗在当前能耗的基础上降低1%。

目前邯郸市多数墙体材料企业规模较小，生产方式粗放，造成劳动生产率低，生产过程资源和能源消耗大、成本高、企业经济效益差，应加强整合力度，对规模小的生产企业进行淘汰整合。提高生产率和降低能源消耗。

3、提高能源利用率，加强企业科技创新能力

对于加强混凝土砌块类企业，应积极开展蒸汽的循环再利用，比如生产废蒸汽用于生产厂房、办公区和附近居民区的采暖等，以求达到能源的最大化利用，减少资源浪费。根据测算，如果蒸汽循环再利用可实现年节能3000吨标煤，使生产能耗在当前能耗的基础上降低2%。

对于砖类企业，考虑隧道窑烟气余热回收和循环利用技术。采用技术和工艺先进的低能高效的隧道窑烧成工艺，加强窑体保温和密封措施，可实现年节能2000吨标煤，使生产能耗在当前能耗的基础上降低1.5%。

对于板材类企业，工人的操作技术水平在很大程度上影响着产品的成品率，提高工人的技术水平，有利于提高产品的成品率和工作效率，这也是节能降耗的一大途径。

在所有的生产流程中，电能消耗均占有相当高的比重，特别是在采用新工艺后，电力设施日渐增多，电动机驱动消耗占主要的部分。因此建议做好电动机的节能降耗工作，比如电动机的合理选型和使用，尽量选择高效率的电动机。电机采用变频技术，磨机采用更为先进的节能粉磨设备等均可实现降耗目的。

综上所述，邯郸市采取以上措施后，保守估计可实现“十二五”末新型墙体材料生产能耗降低27%。