某水泥生产企业工艺流程节能改造措施分析

某水泥生产企业工艺流程节能改造措施分析

杨 强

天能水泥有限公司 新疆 石河子 832000

摘要：伴随社会经济的迅速发展，人们的生活质量与生活水平有了较大幅度的提升。与此同时，对于自然环境与资源同样产生了非常大的影响。我们国家是水泥生产与消费大国，每年的水泥需求量達到了全球总产量的1/2左右，我们国家由于水泥生产所耗费的能源与所导致的污染问题比较严重。本文介绍了某水泥生产企业的工艺生产流程，并依据能源监测结果，针对企业的水泥生产流程提出节能改造措施。

关键词：水泥生产企业；工艺流程；节能技术

1 水泥生产工艺流程简介

水泥生产主要包含三个部分：生料制备和分解、熟料制作基熟料粉磨。从当下水泥生产行业来看，水泥熟料粉磨生产工艺主要有以下三种：第一，球磨机开路粉磨工艺。此工艺所运用的设备是球磨机，因为其能够将硬度有所区别的水泥熟料及其它混合料一同加入到球磨机中实施粉磨操作，促使其产生粉末成品，此生产工艺流程较为简单，便于操作，同时成本费用较低，偶尔会出现过粉磨的问题。第二，球磨机闭路粉磨生产工艺。闭路粉磨所指的便是将水泥熟料经过球磨机粉磨进行加工以后，经过选粉机将其划分成粗粉和成品两类，粗粉会二次进入到球磨机中实施粉磨生产，此生产工艺便能够有效避免过粉磨问题，并给此生产工艺的能耗偏低，产量较大，然而其操作系统较为繁杂。第三，球磨机和辊压机预磨粉相融合的生产工艺，此生产工艺最重要的流程便是首先将水泥熟料加入到辊压机中实施粉磨预处理，如此便可以在较大程度上加强水泥物料的易磨性，接着将预磨物料加入到球磨机中实施粉磨操作，此生产工艺的粉磨生产效率相对较高，同时能耗偏低，对于增强水泥行业的综合能效有着非常重要的意义。

2 水泥生产工艺中的节能技术

2.1 变频调速技术

电机拖动系统是回转窑主传动最关键的动力源，回转窑的工作特征便是需要电机系统具备比较高的起动转矩，调速平稳平滑。我们国家创建于二十世纪七十年代的回转窑所运用的大多是绕线电机串电阻起动调节速率。伴随大容量晶体管技术的不断发展，直流电机调速系统在回转窑中的运用日益增加，然而因为回转窑的高热辐射，工作在周围的直流电机存在碳刷与整流子头快速损坏、耗电量大、低速运作不平稳。将变频调速技术运用至回转窑电机拖动系统中构成交流调速拖动系统，能够完全取代直流调速系统，具备较为显著的节能效果。交流调速拖动系统主要是由交流电动机与变频器所构成。变频器也就是无源逆变装置，其将工频交流电转变成工作所需要的交流电，供负载用。系统运用PLC可编程控制器对变频器进行控制，变频器打动交流电动机，对回转窑进行拖动，涵盖达到回转窑的双机拖动变频调速与同步调控，不但达到了回转窑起动转矩高的需求，同时有利于窑运行环节的调速，调速环节平稳、平滑，节能功效显著。除此之外，此技术还能够运用于各种回转窑主传动系统，具备极强的通用性。

2.2 改进燃烧技术

（1）新型双风道燃烧器

此处所提及的是KBN系列双风道煤粉燃烧器，此种燃烧最为重要的特征便是能够排除燃烧带部分高温问题，使得火焰温度布局更加科学，有助于窑的长久运行。和多风道燃烧器对比而言，其主要有以下几点优势：去除了内风道，运用可调式旋流器，使得外风道旋流强度能够依据窑内情况科学调节;因为环形射流厚度提升至三风道燃烧器的2倍，能够降低煤粉与二次风混合速率，减低火焰峰值的温度;弃用了以往多风道燃烧器的外风与内风调节阀门，对系统实施优化，同时能够节省大约30%的电耗。

（2）煤粉喷腾燃烧技术

由深圳市某水泥厂和清华大学等一同研发出的煤粉喷腾燃烧技术，经过优化煤粉燃烧器，加强了风煤混合，使得煤粉的燃烧情况有所好转，促使煤粉充分能燃烧，增加了火焰温度，使烟煤和白煤混合所形成的劣质煤与综合煤的燃烧效果有较大幅度的改善。煤粉喷腾燃烧技术达到了二次风量增大与一次风量降低，以使得煤粉能够更加充分的燃烧，避免一次风过大，防止煤粉掉落于窑的低温区物料上，进而降低了煤粉的机械不完全燃烧热亏损。并且，因为煤粉可以在充足的氧气区获得充分燃烧，显著减少了不完全燃烧损失。

2.3 预粉磨技术

预粉磨所指的是在球磨以前加一台料床粉磨设备，以使得原先的球磨系统能够提高产能。料床粉磨是相较于单颗粒破碎而言的，最为常见的料床粉磨设备主要有辊压机、辊式磨以及筒辊磨。以上三类料床粉磨设备都适用于预粉磨，辊压机的运用较多。在预粉磨技术中，预粉磨循环流程较为简单，然而其节电效果非常明显，单耗能减低7～11%;联合粉磨流程相对繁杂，对于水泥磨能够减少系统电耗约11～19%。

2.4 设备节能技术

在水泥生产过程中，水泥企业均需运用风机，以此为基础实现节能目标，在具体操作环节，需要注意以下两点问题：（1）风机的出风量需依托相关设备实施调节，在现实生活当中，运用较多的是WYQ6液体电阻启动器又或是WYT系列液体电阻电阻变速器，从功能角度来看，WYQ6液体电阻启动器和后者是完全相同的，然而，若想对电机的速度实施更加有效的调节，便需要采用WYT液体电阻调速器，此种电阻器在对液组高度进行调节的环节，不但可以经过手动方式实施调节，还可以经过自动方式进行调节，然而若没有比较特殊的需求，无论是WYQ6液体电阻启动器，又或是WYT液体电阻调速器，均可以达到对于风机出风量的控制。（2）经过运用调节电机速递的技术，通过感应温度的高低进行反馈，对进风与送风量进行调节，进而自动化调控风机的输出风力。

3 主要用能设备运行效率监测

回转窑系统包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器，这些设备是水泥生产中的关键设备，产品产量的高低、质量的好坏主要取决于这些设备的性能。又由于生料在回转窑内煅烧时需要消耗大量的热量（回转窑系统耗能量约占整个水泥生产耗能量的90%）。因此，水泥产品的能耗高低也主要取决于回转窑系统运行的正常与否；原料立磨系统与水泥粉磨系统是是水泥生产主要耗电环节，这两个系统耗电量约占总用电量的60%，原料立磨系统包括烘干机、立式辊磨机与选粉机等主要设备，水泥粉磨系统包括水泥磨与选粉机等主要设备，原料立磨的质量对熟料的烧成质量和能耗影响很大，这两个系统设备性能、是否正常运行、是否属国家规定淘汰的高能耗机电产品、企业用能设备管理情况对能耗影响很大。

4 结语

综上所述，伴随社会经济的快速发展，人们更加重视环保节能相关的问题。所以，水泥生产企业需要逐渐加强本身的节能意识，同时积极将节能观念运用于具体生产环节，不断开发水泥生产节能技术，推动我国水泥生产行业又好又快的发展。

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