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陶瓷行业天然气用户用气特征及启示

日期:2017-06-29    来源:GOLNG

国际燃气网

2017
06/29
15:03
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关键词: 陶瓷产业 天然气 天然气利用

    随着我国天然气利用规模的日益扩大,工业用户类别不断增加,管理与供应的难度不断加大。
 
    因此,研究不同行业工业用户的工艺、定额、波动性、经济性等用气特征,从总体上提高用户管理水平,优化天然气供应,已非常必要。
 
    以陶瓷行业为例,通过对相关用户进行实地调研,总结和摸索工业用户用气特征规律,为有效管理天然气工业用户提供决策支持的依据。
 
    1、我国陶瓷产业的基本情况
 
    陶瓷行业上游产业主要由陶瓷原料、陶瓷颜料、陶瓷釉料生产组成,经过陶瓷设备的加工制造,生产出各式的陶瓷制品(图1)。陶瓷制品应用广泛,最为基础的是居民的日常消费,而建筑陶瓷、卫生陶瓷更多的应用于房产建筑市场,特种陶瓷主要用于工业生产,艺术陶瓷主要用于收藏等。
 
    根据陶瓷产业的集聚情况,我国陶瓷产能主要分布在江西景德镇、河北唐山、广东佛山、山东淄博、湖南醴陵、四川夹江等地。为有效地促进陶瓷行业天然气用户的管理,掌握陶瓷用户在用气工艺、用气定额、用气波动性、用气经济性等特点,笔者于 2012 年 3-6 月份对上述 6 个地区进行了调研,所调研用户的基本情况如下:
 
    从生产产品类别来看:生产骨质瓷的用户2家,但这2家用户的产品也有差距,分别以骨质瓷以后高档艺术陶瓷与高档生活用骨质瓷,包括餐具、茶具为主;生产墙砖企业2家,分别生产一般性的内墙砖与高档艺术瓷砖。生产的是电网专用的瓷绝缘子电磁企业1家,生产高档卫生洁具的陶瓷企业1家。从用气量来看,除1家超过1 000万m3外,其余5家的用气量在(179~719)万m3之间。
 
   2、陶瓷用户天然气用气特征
 
    2.1用气工艺特征
 
     从调研用户来看,由于生产产品的不同,用气工艺有一定的差距,但总体来看大同小异。陶瓷行业天然气利用具有以下特点:
 
    1)要求天然气供应稳定。
 
    根据陶瓷产品的生产工艺,总体分为原料制模成型 — 烧制 — 冷却上釉 — 再烧制等工艺流程。以某骨质瓷生产企业为例,该用户是目前调研用户中工艺流程要求最高的用户,先后要经过3次烧制才能完成产品的生产(图2)。
 
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    在多次烧制的过程中,均通过专用的陶瓷窑炉进行,天然气主要用于窑炉烧制陶瓷的流程中,陶瓷窑炉是天然气主要用气设备。根据陶瓷升温曲线的要求,陶瓷窑炉的温度要实现逐步升温。
 
    由于陶瓷生产属于连续性生产,需要通过陶瓷窑炉中的喷嘴来控制窑炉的温度。因此要求天然气的供应稳定,能满足陶瓷连续生产的需要,避免天然气供应不稳定而造成窑炉无法正常运转,甚至造成产品报废。
 
    2)陶瓷产品对天然气品质有一定的要求,尤其是高档陶瓷产品。
 
    陶瓷产品要求供应的天然气纯净、无杂质,调研中,除1家企业明确提出不要求考虑气质外,其余5家用户均明确提出了对天然气气质要求“无杂质,纯净度高”的要求。表明天然气气质对陶瓷产品生产的至关重要性。
 
    3)陶瓷产品生产对压力有明确的要求。
 
    除1家企业明确提出不要求考虑气压外,其余5家用户均明确提出了对天然气气压的要求,对气压要强求介于20 kPa~0.15 MPa。
 
    2.2用气定额特征
 
    由于陶瓷用气定额与产品类别、生产工艺、加工的热效率、温度控制、烧制时间有关。因此,笔者主要通过生产同类产品的通用户进行比较,找到影响用气定额的差距。
 
    各用户用气价额分别如下:
 
    根据同类产品进行的比较,以两家骨质瓷生产企业为例,天然气消耗定额分别为 1590 m3/t 和886 m3/t。造成彼此间用气额度差距的原因在于:
 
    首先,产品类别存在一定的差异,二者分别生产高档艺术骨瓷与生活用高档骨瓷,生产高档艺术瓷产品质量与工艺要求更高;
 
    其次,二者对加工温度的要求不同;二者陶瓷素烧窑炉内的温度需要控制在1300℃左右与1 000~1 200℃之间;釉烧窑炉内的温度分别控制在1100℃与1050℃;烤花窑炉内的温度需要控制在800℃~1000℃与900℃;
 
    第三,两者对烧制时间的要求有差异。生产高档艺术瓷器的烧、釉烧、烤花3个环节的烧制时间分别为20 h、20 h、4 h,二生产高档生活瓷器的素烧、釉烧、烤花3个环节的烧制时间分别为18 h、10h、3 h。
 
    通过两家用户比较,生产高档艺术瓷产品的企业工艺与产品品质要求更高,烤制温度更高,烧制时间更长,因此,生产同等重量的产品,生产高档艺术瓷用气定额高于高档生活用瓷。
 
    2.3用气波动性特征
 
    产品市场对用气波动性有较大影响,产品市场的影响主要体现在销售的淡季和旺季的差别,以及相关产业的影响上。
 
    从产品市场变化来看,对天然气的需求有如下影响。陶瓷行业是淡旺季分明的行业,淡旺季对产品的销售有一定的影响。如每年4-11月一般为陶瓷产品的销售旺季,其余时间则为淡季,如墙地砖生产企业。而骨质瓷产品的销售旺季则在每年圣诞节期间。淡旺季的市场需求波动导致用气的相应波动。
 
    部分陶瓷产品受房地产行业或国家基本建设设响较深,如墙地砖生产企业属于建筑行业中的配套行业,受房地产调控影响,也导致天然气需求的波动。电瓷企业则受到国家电力建设规模的影响。  
 
    气温季节性变化引起用气量波动幅度为5 %左右。气温对天然气需求的影响主要表现在冬天和夏天的季节性温差导致用气需求的波动,冬天气温低,导致达到同样的加热温度需要消耗更多的天然气,大多数陶瓷企业冬季比夏季用气高出5 %,调研中的墙地砖陶瓷和骨质瓷企业都呈现这一特点。
 
    从设备的检维修情况来看,陶瓷用户的连续生产特点使得设备检维修次数和持续的时间较短。一般多安排在节假日进行,时间持续长度大多为7天左右。
 
    供应保障度对用气需求造成直接影响。从供气方来说,供应保障程度同样对用气波动性造成影响,供气不足时,供气无法满足陶瓷企业连续生产需求而引起波动,此因素引起的用气波动幅度规律难寻。
 
    2.4陶瓷用户用气经济性
 
    陶瓷行业用户用气经济性主要表现在天然气价格承受能力、天然气占生产成本比例、替代能源与天然气竞争力3个方面。
 
    陶瓷用户的天然气利用经济性有3大特征:
 
    1)陶瓷行业用户天然气价格承受能力强。从用气类别来看,陶瓷行业使用天然气的用途为燃料加热,天然气在生产成本中占比低,天然气价格承受能力强,6家用户的天然气价格承受能力超过了3元/m3,价格承受能力最高的陶瓷企业高达3.57元/m3;从同类产品来看,生产高档产品的企业价格承受能力高于生产相对低端产品的用户,如高档艺术瓷生产企业的天然气价格承受能力强于高档生活瓷生产企业。
 
    2)天然气占陶瓷生产成本比例普遍较低。陶瓷行业用户仅仅在生产工艺中的加热环节利用天然气为燃料,天然气占生产成本比例低,天然气价格调整对企业生产经营影响不大。6家用户中,除l两家所使用的天然气占生产成本比例相对高以外,分别为20 %、18 %,其余4家天然气占生产成本比例多为10 %~13 %之间。
 
    3)替代能源从价格、产品质量影响、工艺、环境要求4个方面对天然气竞争力产生影响。从理论上看,陶瓷行业生产所用的替代能源主要有压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)。
 
    从实际调研情况来看,部分用户无替代能源。从可替代能能源的价格竞争来看,与CNG、LNG、LPG比较,天然气具有价格竞争优势。从产品质量影响来看,陶瓷行业对产品质量要求高,尤其高档陶瓷产品要求有非常高的光洁度,需要降低燃料中的杂质。天然气良好的气质能够满足陶瓷产品对质量的要求。从环境要求来看,使用 CNG、LNG、LPG与使用天然气比较,能够实现类似较好的减排效益。
 
    综合比较,天然气价格优势突出、同时保障了陶瓷产品生产质量,满足生产工艺与环境要求方面,具有较强的综合竞争力。
 
    3、认识与启示
 
    通过对陶瓷行业用户天然气利用情况的调研,促进了天然气供应商与用户的沟通,有利于掌握用户用气规律,促进用户管理,也有利于后续开发同类用户。
 
    首先,对陶瓷行业生产工艺的调研,掌握了用户对用气设备、温度控制、烧制时间、天然气气质、用气定额、波动性影响因素等参数,今后通过建立相应的基础数据库,可以有效管理用户,保障陶瓷用户用气的有效性。
 
    其次,通过对用户用气与替代能源使用情况,停止供气后的应急处置预案情况的调研,可以掌握陶瓷企业替代能源使用的种类、数量,天然气供应商停气对企业生产造成的影响。为今后供气企业停气制定相应策略提供了依据,减少停供气对陶瓷行业用户的损失。
 
    第三,通过对陶瓷行业生产不同类别的产品的用户用气经济性用气影响因素的比较。可以为后续进行陶瓷行业用户开发提供基础数据,有利于测算陶瓷待开发用户的天然气需求和价格承受能力,为开发天然气用户提供决策参考。
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