佛山市陶瓷行业节能技术
发展现状及趋势研究
摘 要
佛山作为“南国陶都”，建筑陶瓷产业是地方支柱产业，同时属于高能耗、高碳排放重点行业，烧成窑炉、喷雾干燥工序能源消耗占企业总能耗70%以上。在“双碳”战略、广东省能效约束政策倒逼下，佛山陶瓷行业持续推进节能技改，形成以窑炉余热梯级利用、高效燃烧优化、原料端干法制粉、固废资源化、智能数字化管控为主的成熟节能技术体系，龙头企业率先布局氨氢零碳燃烧、电烧辊道窑、分布式光伏等前沿低碳技术。本文梳理佛山陶瓷全产业链节能技术应用现状，剖析行业节能转型现存短板，预判未来低碳节能技术发展方向，提出针对性发展对策，为佛山陶瓷产业绿色低碳转型升级、打造全国建陶节能降碳标杆集群提供参考。
2026年广东省节能宣传周时间为6月15日—6月21日，同步沿用全国统一主题“节能新起点 低碳向未来”；其中6月17日为"全国低碳日"，主题是“绿色转型 全民同行”。
关键词：
佛山陶瓷；节能技术；辊道窑；余热利用；双碳；零碳燃烧
一
引 言
佛山陶瓷拥有千年产业积淀，是国内建筑陶瓷产业发源地与核心集聚区，陶瓷产能、装备研发、品牌集中度长期位居全国首位，产业集群覆盖原料加工、制粉成型、烧成、深加工、固废综合利用全链条。陶瓷生产包含球磨制浆、喷雾干燥、坯体干燥、辊道窑烧成、冷却后处理五大核心工序，燃料成本占生产成本30%以上，窑炉排烟散热、产品冷却废热、喷雾塔热能损耗是主要能耗缺口，行业节能改造空间巨大。
工信部《建筑、卫生陶瓷行业节能降碳改造升级实施指南》、佛山市碳达峰实施方案明确要求淘汰低效窑炉，推动能效低于基准水平产能清零，提升标杆产能占比。近五年佛山陶瓷企业大规模开展节能技改，传统粗放式用能模式逐步转向精细化、循环化、低碳化用能模式，但中小微企业节能投入不足、前沿低碳技术产业化成本偏高、全生命周期节能体系不完善等问题依然突出。系统梳理本地节能技术应用现状，研判技术迭代趋势，对佛山陶瓷高质量可持续发展具备现实意义。
二
佛山市陶瓷行业节能技术应用现状
2.1 烧成窑炉本体结构节能改造（应用最普及）
辊道窑是陶瓷烧成核心耗能设备，传统窄体窑炉散热面积大、密封性差、热效率不足35%，是节能改造首要对象。
超宽体辊道窑规模化推广：佛山头部企业普遍采用3.6~4.2m宽体辊道窑，单线产能提升40%以上，单位产品墙体散热损失显著下降；新润成、新明珠等企业超低能耗生产线天然气单耗低至1.13m³/㎡，较传统窑节电、节气约20%。
耐火保温轻量化升级：窑顶、窑侧更换高纯氧化铝纤维模块、轻质莫来石保温砖，降低窑体蓄热与表面散热；优化窑门、辊棒孔密封结构，减少冷风渗入造成的热损耗，单窑综合热效率提升至55%以上。
高效富氧/全氧燃烧系统改造：替换传统普通烧嘴，采用分级燃烧、低氮高效燃烧器，减少过量空气带入氮气吸热排烟损失，烟气排放量下降30%~70%，烧成周期缩短，单平米能耗降低8%~15%，同时同步抑制氮氧化物生成，实现节能与超低排放协同增效。
2.2 窑炉余热梯级回收利用技术（主流成熟节能路径）
窑炉高温烟气、产品冷却热风是最大余热来源，佛山已形成四级梯级余热利用模式，是行业节能改造标配方案：
高温段（＞180℃烟气）：通过板式、热管式换热器回收热量，引入喷雾干燥塔替代天然气供热，可抵消喷雾塔60%以上燃料消耗；
中温段（120~180℃热风）：作为窑前坯体干燥、釉线干燥热源，实现干燥工序“零外源燃气”；
低温余热：回收用于厂区供暖、原料预处理；部分企业配套有机朗肯循环余热发电，富余电能自用；
冷却余热闭环循环：采用内置式自循环干燥结构，冷却热风直接回用干燥窑，减少热风输送损耗。
新明珠数字化工厂二期投入3.8亿元搭建四级余热循环系统，配套1300kW余热中央空调，年节电178万度，单条生产线节气15%以上，年减排二氧化碳超1.14万吨，余热综合利用率由改造前38%提升至62%。目前佛山规模以上陶企余热回收改造覆盖率超85%，中小型企业多仅做简单余热回用，梯级深度利用普及率不足40%。
2.3 原料制备工序节能技术
喷雾干燥制粉是第二大能耗工序，湿法工艺水分蒸发耗能极高，佛山重点推广两类原料节能技术：
干法制粉工艺产业化试点：取消制浆、喷雾干燥环节，原料直接干法研磨、混料、压制成型，节水74%、节电36%、综合能耗下降30%左右；当前蒙娜丽莎、欧文莱等企业建成试点生产线，受制于粉体流动性管控难题，大范围推广速度偏慢。
球磨机节能优化：二次球磨技术、连续式球磨、采用变频驱动、高耐磨陶瓷衬板、合理级配研磨介质，配套料浆浓度智能调控，球磨电耗下降12%~20%；喷雾塔内衬保温改造、热风管道保温堵漏，降低喷雾塔热损耗。
固废掺配原料减量节能：陶瓷污泥、抛光废渣、废瓷破碎替代部分黏土原料，固废掺加比例最高可达80%，佛山全市陶瓷固废综合利用率超98%，年减碳量约66.5万吨，污泥资源化利用率94%以上，既消纳固废又减少原生矿产开采能耗。
2.4 智能数字化能源管控节能
依托佛山本地陶瓷装备与数字化产业优势，能源精细化管控逐步普及：
窑炉智能燃烧控制系统：佛燃能源、科达制造推出在线监测平台，实时采集窑内温度、压力、氧含量、烟气成分数据，大数据自动匹配燃气、助燃风配比，杜绝空烧、过烧，稳定工况下节气5%~12%，降低人工操作偏差带来的能耗浪费。
全厂能耗在线监测平台：重点用能企业接入广东省能耗监测系统，分工序、分设备统计电、气、水消耗，定位能耗异常点位；AI预测性维护降低辊道窑、风机、水泵故障率25%，生产排程准确率提升至95%，避免无效开机耗能。
变频节能改造全覆盖：风机、水泵、辊道传动电机加装变频装置，匹配负荷动态调节转速，全厂综合电耗下降15%~22%，属于投入小、回收期短的普惠型节能改造。
2.5 前沿低碳节能技术示范布局
佛山作为全国陶瓷低碳技术策源地，率先开展零碳、电气化新技术中试落地：
氨氢混合零碳燃烧技术：蒙娜丽莎建成全球首条陶瓷氨氢烧成量产示范线，以氨气、氢气部分或全部替代天然气，燃烧产物无二氧化碳，攻克氨燃烧稳定性、釉面色差、腐蚀防护难题，技术整体达到国际领先水平，为窑炉深度脱碳提供可行路径。
电加热辊道窑试点：纯电窑取消燃料燃烧系统，烟气排放量锐减80%，理论烧成能耗降低约50%，适配绿电消纳场景；现阶段设备一次性投资偏高、用电成本制约规模化推广，多用于高端岩板、特种陶瓷小批量生产线。
厂区分布式光伏配套：三水、西樵陶瓷产业园大面积屋顶光伏铺设，自发自用抵消厂区用电负荷，头部园区年节约标煤超千吨，提升可再生能源消纳比例。
三
佛山陶瓷行业节能发展现存问题
3.1 企业节能水平两极分化明显
龙头企业资金充足，完成全链条系统性节能改造，能效达到行业标杆水平；大量中小型陶企资金压力大，仅开展简易余热回收、电机变频改造，窑炉老化、保温失效、余热粗放利用问题普遍，单位产品能耗与头部企业差距可达25%~35%，能效基准以下产能淘汰进度偏慢。
3.2 前沿低碳技术产业化成本壁垒突出
氨氢燃烧装备、电烧辊道窑初始投资远高于传统气烧窑，氨气储运、安全管控配套投入大；干法制粉产品稳定性控制难度高，配方调试成本高，中小企业难以承担技改风险，新技术多停留在示范线阶段，规模化复制受阻。
3.3 节能管理体系精细化程度不足
部分企业重设备改造、轻运维管理，余热管道结垢、窑体密封破损、控制系统长期不校准等问题常态化存在，节能技改实际收益达不到设计值；能源统计台账不完善，缺少全生命周期碳排放核算体系，碳减排量化管理能力薄弱。
3.4 产业链协同节能机制不完善
节能装备、燃料供应、生产企业各自独立运作，缺少园区集中余热统筹、集中制粉、集中固废处理模式；园区能源梯级调配、余能共享模式普及率低，整体产业集群节能潜力未充分释放。
四
佛山陶瓷行业节能技术发展趋势
4.1 窑炉节能向深度余热梯级利用+系统集成演进
未来不再局限单工序余热回用，推进全厂热平衡整体设计：高温烟气发电+喷雾塔供热+坯体干燥+厂区冷暖联供一体化耦合；推广换热防腐自清洁技术，解决烟气粉尘堵塞换热器难题，余热综合利用率突破65%；双层窑、快速烧成窄周期工艺持续普及，缩短烧成时间，从工艺源头降低单位能耗。
4.2 燃料结构低碳转型：天然气优化→氨氢掺烧→零碳燃料规模化
短期以天然气高效燃烧优化、低氮燃烧改造为主；中期稳步推广氨氢混烧替代天然气，分比例掺烧降低改造成本，完善储运安全标准体系；长期配套绿氨、绿氢规模化产能，实现部分产线全氨零碳烧成；同步推进电窑适配绿电应用，形成“气、氨、氢、电”多元低碳燃料并行格局，契合碳达峰碳中和时序要求。
4.3 原料端干法制粉成为节能主流工艺
随着粉体均化、压制成型技术迭代，干法制粉产品稳定性短板逐步补齐，替代高能耗湿法喷雾制粉是必然趋势；搭配抛光废渣、建筑垃圾、尾矿固废协同配料，实现“原料减量+节能降碳+固废资源化”三重效益，形成源头节能闭环。
4.4 数字化、智能化能源管控走向全厂全覆盖
搭建5G+工业互联网智慧能源平台，实现能耗实时监测、智能优化、碳核算自动生成；基于数字孪生模拟窑炉热场、气氛场动态调整，实现最优能耗工况自动运行；能耗数据对接地方碳普惠、碳交易平台，节能减排转化为经济收益，倒逼企业主动节能。
4.5 园区化循环节能模式成为集群转型方向
佛山陶瓷产业园推行集中制粉中心、集中余热管网、集中固废处理中心模式，统筹调配园区余压余热，降低单个企业改造投入；推广薄型瓷砖、轻量化岩板低碳产品设计，减少单位产品原料与烧成能耗；光伏+储能配套布局，提高绿电自用比例，打造零碳陶瓷产业园示范样板。
4.6 节能与环保协同一体化技术深度融合
烟气SCR脱硝、除尘脱硫装置与余热回收系统协同设计，避免先降温治理、再重新升温的双重能耗浪费；开发低能耗低温烧成釉料配方，降低烧成温度阈值，同步实现节能、降氮、减碳多重目标。
五
推动佛山陶瓷行业节能提质发展对策
分类施策推进能效整治：对低效产能制定关停退出时间表，出台财政补贴激励企业宽体窑替换、余热深度改造；建立行业能效领跑者榜单，发挥龙头示范带动作用，缩小大中小企业能耗差距。
破解低碳新技术推广成本难题：政府联合仙湖实验室、陶瓷研究院开展氨氢燃烧、干法制粉共性技术攻关，降低装备改造成本；设立低碳技改专项贴息、碳普惠奖励，分担企业新技术试错风险。
健全企业能源精细化管理体系：引导企业配备专职能源管理员，完善能耗台账与碳足迹核算；开展节能诊断上门服务，挖掘技改空间，杜绝“重改造、轻运维”现象。
打造园区循环节能协同体系：统筹产业园公共能源基础设施建设，布局集中制粉、集中余热管网、分布式光伏储能项目，以集群模式降低节能改造成本，提升整体产业能效水平。
产学研联动夯实技术创新底座：依托佛山陶瓷产业优势，联动高校、科研院所搭建低碳陶瓷技术创新平台，围绕零碳燃料烧成、低碳原料配方、高效节能窑具开展持续研发，巩固佛山全国陶瓷节能技术引领地位。
六
结 论
佛山陶瓷行业经过多年技改升级，已形成窑炉结构优化、余热梯级利用、原料节能、智能管控、固废循环的多层次节能技术体系，在氨氢零碳烧成等前沿低碳领域取得全国先发优势，但企业能效不均衡、新技术产业化成本偏高、集群协同节能不足等问题仍制约整体降碳成效。
面向中长期“双碳”目标，佛山陶瓷节能技术将沿着余热系统集成化、燃料零碳化、原料干法化、管控数字化、园区循环化方向迭代升级。通过政策引导、技改扶持、技术攻关、园区协同治理多措并举，既能持续降低行业能源消耗与碳排放强度，推动传统陶瓷产业转型升级，也能巩固佛山“南国陶都”产业竞争力，为全国高耗能建材行业绿色低碳转型提供可复制、可推广的佛山模式。
参考文献
[1] 工业和信息化部. 建筑、卫生陶瓷行业节能降碳改造升级实施指南[Z].2021.
[2] 佛山市人民政府. 佛山市碳达峰实施方案[Z].2023.
[3] 佛山市禅城区陶瓷行业协会. 建筑陶瓷行业碳减排技术指南[R].2026.
[4] 张子卓,梁佳鑫.“双碳”背景驱动下佛山陶瓷产业系统性转型升级路径研究[J].现代市场营销,2026(1):14-20.
[5] 张旗康.建筑陶瓷氨氢零碳燃烧技术产业化应用实践[J].陶瓷学报,2025,46(2):211-217.
[6] 刘振宇.陶瓷辊道窑余热梯级利用技术研究与工程应用[J].中国陶瓷工业,2024,31(5):45-50.
[7] 陈炳忠.干法制粉工艺在建筑陶瓷中的节能优势与瓶颈分析[J].佛山陶瓷,2025,35(8):1-6.
[8] Furszyfer Del Rio D D,et al.Decarbonizing the ceramics industry:a systematic and critical review of policy options,developments and sociotechnical systems[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2022,157:112081.
[9] 王军.陶瓷窑炉智能燃烧控制系统节能机理及应用效果分析[J].能源研究与利用,2024(3):56-60.
[10] 李海波.陶瓷固废资源化综合利用节能降碳路径探究[J].环境工程学报,2025,19(4):1321-1329.
陶瓷科普（16）
佛山市陶瓷学会联合党支部
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