一、技術(shù)名稱：鈦納硅超級絕熱材料保溫節(jié)能技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：保溫：陶瓷、玻璃、耐火材料等窯爐保溫；鋼鐵、有色金屬加工、電石、黃磷等爐體保溫；原油貯罐及管道保溫；化工、化肥設(shè)備管道；供暖管道保溫；電熱廚電；太陽能光熱發(fā)電保溫；保冷：液化氣體（LNG、液氮、液氧等）船、貯罐及管道保冷；冷庫、冷藏車輛、冰箱冷柜保冷；保溫或保冷：航空航天器、艦船、火車、飛機、建筑的保溫隔熱。
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
1.平板玻璃窯爐墻砌筑及保溫、能耗情況
玻璃窯爐的爐體保溫材料一般為輕質(zhì)保溫磚、磷酸鹽珠光體、珍珠巖等，這些保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)較高，通常在0.05
W/m•K（常溫）以上，即使使用厚度較大，散熱量仍然很大。玻璃窯爐體散熱量可占玻璃熔化總能耗的1/3。而美國、日本等發(fā)達(dá)國家僅通過提高保溫材料性就能取得約30%的節(jié)能效果，與國外先進(jìn)水平相比，我國璃窯爐能耗比國外高30%左右。
2.陶瓷行業(yè)爐窯保溫、能耗情況
目前，我國陶瓷行業(yè)的輥道窯都是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計制造，輥道窯外壁散熱熱耗高達(dá)20%以上。我國陶瓷工業(yè)的能源利用率與國外相比差距較大，發(fā)達(dá)國家的能源利用率一般高達(dá)50%以上，而我國僅達(dá)到28%-30%。
目前該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量4萬tce/a，CO2減排約11萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
在諸多的工業(yè)、民用、軍事領(lǐng)域中，存在大量的需要保溫（或保冷）的設(shè)備或場所，傳統(tǒng)的絕熱材料由于較差的保溫性能、阻燃性能和使用壽命，在這些領(lǐng)域的熱能損失仍然較大，特別是在超高溫（或超低溫）的設(shè)備上；同時，保溫材料更換頻繁，也存在安全性問題。
本項目技術(shù)的基本原理是使用鈦納硅超級絕熱材料，替代或部分替代或結(jié)合傳統(tǒng)絕熱材料；由于本材料的絕熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的絕熱材料，所以在使用時表面能量損失極少，從而達(dá)到明顯的節(jié)能效果或更優(yōu)秀的保溫設(shè)計方案；同時鈦納硅材料為A1級不燃材料，安全環(huán)保；使用效果穩(wěn)定，壽命長。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）氣凝膠中納米級孔洞中的空氣不能自由流動，消除了空氣對流傳熱；
（2）氣凝膠中高達(dá)80%以上的成分是空氣，固體成分少，且熱傳導(dǎo)路徑細(xì)長，從而大大減輕了固體熱傳導(dǎo)；
（3）納米級孔洞的孔徑（大部分為20-50nm）小于空氣分子自由程（70nm），大大減弱了空氣分子發(fā)生碰撞而形成的熱傳導(dǎo)；
（4）存在大量的氣固界面，并添加了特殊的遮光劑，大大阻隔了熱輻射。
3.工藝流程氣凝膠超級絕熱保溫材料的立體結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 氣凝膠超級絕熱保溫材料的立體結(jié)構(gòu)圖和分子結(jié)構(gòu)圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.顏色：白色、黃色-黃褐色、黑色；
2.厚度：3、6、8、10 mm；
3.尺寸：寬1440mm，長20-100m；
導(dǎo)熱系數(shù)0.014-0.016 W/m·K（GB/T
10295-200（8）；
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)于2012年通過中國建材聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。目前，該技術(shù)已經(jīng)在浮法玻璃生產(chǎn)線上、陶瓷生產(chǎn)線、油田蒸汽管道、原油貯罐的罐頂保溫、光熱發(fā)電高溫管道保溫上成功使用，節(jié)能效果明顯。其中，在玻璃窯爐上使用后的散熱率可下降6%-10%。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1
應(yīng)用單位：海南中航特玻材料有限公司
技術(shù)提供單位：常州循天節(jié)能科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：550噸/天高檔浮法玻璃生產(chǎn)線窯爐節(jié)能保溫工程，采用了合同能源管理模式，于2013年12月27日-2014年1月14日組織實施。該項目采用了鈦納硅技術(shù)為核心的組合保溫技術(shù)，對窯爐的熔化部大碹、澄清部大碹、蓄熱室大碹、蓄熱室墻體、胸墻、小爐等部位，保溫總面積871㎡，鈦納硅超級絕熱彩料使用2613㎡。保溫前單耗2164kcal/kg玻璃液，保溫后2096
kcal/kg玻璃液，節(jié)能率3.14%；年節(jié)約天然氣213.2萬m³，節(jié)能技改投資額：310萬元，年經(jīng)濟效益426萬元；年節(jié)約標(biāo)煤1948噸，減排CO25182噸，投資回收期10個月。
典型案例2
應(yīng)用單位：江蘇華爾潤集團6號線
技術(shù)提供單位：常州循天節(jié)能科技有限公司
建設(shè)規(guī)模：500噸/天高檔浮法玻璃生產(chǎn)線窯爐節(jié)能保溫工程，采用了合同能源管理模式，于2011年7月18日-7月30日組織實施。該項目采用了鈦納硅技術(shù)為核心的組合保溫技術(shù)，對窯爐的熔化部大碹、澄清部大碹、蓄熱室大碹、蓄熱室墻體、胸墻、小爐等部位，保溫總面積897㎡，鈦納硅超級絕熱彩料使用2690㎡。保溫前單耗6480.8kj/kg玻璃液，保溫后6202.9
kj/kg玻璃液，節(jié)能率4.28%;燃料石油焦，年節(jié)約1497噸，效益224.5萬元；年節(jié)約標(biāo)煤1751噸，減排CO24657 噸。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
預(yù)計未來五年，可在浮法玻璃行業(yè)推廣50條生產(chǎn)線，建筑陶瓷行業(yè)推廣5000條生產(chǎn)線，有色金屬、鋼鐵等行業(yè)可推廣20%，可形成的年節(jié)能能力為25萬tce，年減排能力約66萬tCO2/a。
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