田娟

摘要：近幾年，水泥行業(yè)持續(xù)加快智能工r建設(shè)步伐，積極響應(yīng)國家制造業(yè)智能發(fā)展號召，運用數(shù)字化礦山管理系統(tǒng)、設(shè)備智能管控系統(tǒng)、智能質(zhì)量控制系統(tǒng)等數(shù)字化、智能化技術(shù)，實現(xiàn)了對企業(yè)生產(chǎn)、管理、銷售等各個環(huán)節(jié)的科學(xué)管控，企業(yè)能耗、污染物排放及綜合競爭力全面提高。數(shù)字化、 智能化儼然已成為水泥行業(yè)未來發(fā)展的"必答題"。推進生產(chǎn)線節(jié)能改造和綠色化升級是這一發(fā)展階段的主要目標(biāo)。對于水泥企業(yè)來說，只有依靠科技創(chuàng)新，走節(jié)能環(huán)保的道路才能實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的 目標(biāo)。本文對水泥生產(chǎn)工藝中節(jié)能技術(shù)進行探究。

關(guān)鍵詞：水泥生產(chǎn);節(jié)能技術(shù);水泥粉磨

1水泥行業(yè)節(jié)能潛力分析

在我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、現(xiàn)代化進程中，水泥是不可或缺的重要建筑材料。水泥行業(yè)隨國民經(jīng)濟發(fā)展獲得了長足的發(fā)展，在相當(dāng)長的時間里， 水泥建材的作用仍是不可替代的。2020 年，中國水泥產(chǎn)量達到 24 億噸， 占世界水泥年總產(chǎn)量六成左右。通常情況下，水泥的生產(chǎn)過程會消耗一定的煤炭資源，還需要大量的電力能源支持生產(chǎn)作業(yè)。而煤炭消耗在水泥行業(yè)當(dāng)中占據(jù)了較大的比重，部分水泥生產(chǎn)企業(yè)使用質(zhì)量較差的煤炭，會導(dǎo) 致在水泥生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生一定的附加污染物排放，主要是二氧化硫和氮 氧化物，極易造成環(huán)境排放超標(biāo)等隱患和風(fēng)險。黨的十八大以來，水泥行 業(yè)科技研發(fā)投人不斷增加，企業(yè)向裝備大型化，生產(chǎn)集約化、智能化、清 潔化方向轉(zhuǎn)變。堅定不移貫徹落實新發(fā)展理念，堅決貫徹國家關(guān)于能耗雙控工作的決策部署，在節(jié)能減排，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，淘汰落后產(chǎn)能政策的持續(xù)治理下，水泥企業(yè)應(yīng)用包括二代水泥技術(shù)在內(nèi)的先進節(jié)能技術(shù)及裝備， 實施節(jié)能設(shè)備改造，積極推進水泥窯協(xié)同處置替代燃料，大力推進能源管 理系統(tǒng)和水泥行業(yè)智能化生產(chǎn)等措施和手段，對現(xiàn)有的水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)進行了大幅度的改進和提升，有效降低了水泥行業(yè)的能耗水平。2020 年我國水泥熟料單位產(chǎn)品綜合能耗已逐步降低至 108 千克標(biāo)準煤 / 噸的水平， 較 2015 年下降約 4 千克標(biāo)煤 / 噸。

國家工信部發(fā)布的 2020 年度水泥行業(yè)能效領(lǐng)跑者企業(yè)共計 28 家企業(yè)，通過采用各種節(jié)能降耗措施，其水泥可比熟料綜合能耗均低于 100 千克標(biāo)準煤 / 噸，已經(jīng)一定幅度優(yōu)于標(biāo)準先進值 9%-16%。在水泥產(chǎn)量逐步穩(wěn)定的情況下，通過采取有效的節(jié)能減排措施，預(yù)計未來十年，我國水泥行業(yè)能源消耗和排放會顯著下降，2030 年至 2040 年，能耗消耗和排放呈現(xiàn)緩步下降趨勢。除去水泥產(chǎn)量影響，在新技術(shù)的加持下，總體水泥行業(yè)能耗和排放水平呈下降趨勢，有研究表明，未來我國水泥行業(yè)能耗節(jié)約潛力可達 11.73%-12.68%，整體的排放水平上，二氧化碳的排放水平減排潛力可達 12%-13.3%. 二氧化硫減排潛力約 31%-35%，氮氧化物減排潛力約 29%-33%。相比于其他國家，我國水泥行業(yè)節(jié)能低碳環(huán)保工作開展起步較晚，仍存在一定的差距.但在節(jié)能減排技術(shù)進步的推動下，我國水泥行業(yè)節(jié)能減排的潛力仍是巨大的，水泥生產(chǎn)不但要保障水泥產(chǎn)品的性能和質(zhì)量， 還要在生產(chǎn)的過程中盡最大可能降低資源消耗，減少污染物的排放。

2水泥生產(chǎn)節(jié)能優(yōu)化建議

2.1水泥粉磨生產(chǎn)節(jié)能優(yōu)化

水泥粉磨是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，采用球磨機開路粉磨系統(tǒng)，通過球磨機這一設(shè)備，如果水泥熟料或者混合料的硬度不同，便可以同時放人到球磨機內(nèi)展開粉末處理，最終獲得粉末成品?？偨Y(jié)該工藝的優(yōu)勢在于操 作過程簡單，對技術(shù)人員專業(yè)性要求不高，同時也不需要投人大量資金。但缺點是如果操作過程控制不到位，有可能會出現(xiàn)過粉磨這一現(xiàn)象。采用 球磨機進行閉路粉磨生產(chǎn)，這里提到的閉路粉磨同樣是運用球磨機設(shè)備， 針對水泥熟料展開加工處理，隨后再采用選粉機將加工得到的成品劃分類 別，即成品和粗粉，得到的粗粉需要重新放人球磨機展開粉磨生產(chǎn)。通過該工藝能夠解決過粉磨現(xiàn)象，并且不會導(dǎo)致大量能耗，最終成品產(chǎn)量較大， 可以保證成品質(zhì)量。然而操作過程中具有一定復(fù)雜性，對技術(shù)人員的要求 相對較高。在生產(chǎn)過程中同時結(jié)合銀壓機、預(yù)磨粉和球磨機，技術(shù)人員將 水泥熟料放人到銀壓機中展開粉磨預(yù)處理。這一環(huán)節(jié)有利于加強水泥物料易磨性，隨后玉磨物料放到球磨機內(nèi)部展開粉磨操作，可以提升粉磨生產(chǎn)的效率，降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗，有利于推動當(dāng)前水泥生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。

2.2水泥生產(chǎn)技術(shù)的節(jié)能優(yōu)化

為了達到良好的分解節(jié)能效果，在水泥節(jié)能生產(chǎn)過程中運用新型干法 水泥生產(chǎn)線，能夠促進水泥生產(chǎn)，并且達到減少熱消耗的效果。采用該技術(shù)，包括選材、加工處理、粉磨生料等工序，在水泥節(jié)能生產(chǎn)這一方面有非常好的效果。在生料制備環(huán)節(jié)駕駛運輸車輛將石灰石運輸?shù)狡扑槲沽蟼}， 由破碎系統(tǒng)對石灰石進行破碎處理，最后再運輸?shù)筋A(yù)配料預(yù)均化堆場當(dāng)中， 所采用的輔助原料輸送到相應(yīng)的配料庫。操作雙銀破碎機處理。當(dāng)土顆粒破碎程度超過 85%，且粒徑不足 25mm 便可以轉(zhuǎn)人到預(yù)配料預(yù)均化堆場。所有原材料經(jīng)過破碎處理之后輸送至配料庫，經(jīng)過皮帶運輸機、人磨鎖風(fēng) 閥等運輸裝置傳送到原料立式磨中展開烘干、粉磨加工。完成粉磨這一環(huán)節(jié)，如果依然有粗粉存在需要重新返工，確定不存在粗粉即可將其放人至旋風(fēng)收塵器進行最后的處理。利用預(yù)熱器分解爐展開生料的預(yù)熱與分解， 可以替代傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯，并且將回窯長度縮短。當(dāng)窯內(nèi)處于堆積狀態(tài)進行 氣料換熱，轉(zhuǎn)移到預(yù)熱器且處于懸浮狀態(tài)，將混合生料與所排出熾熱氣體混合，可以提升傳熱速度以及熱交換效率，減少熟料燒成熱耗。立足于水泥節(jié)能生產(chǎn)這一角度，采用預(yù)熱分解技術(shù)對比傳統(tǒng)工藝增加了分解爐，回轉(zhuǎn)窯與預(yù)熱器中間增設(shè)上升煙道，再利用燃料噴人裝置，確保分解爐中的燃料燃燒放熱、生料碳酸鹽分解吸熱更加高效的完成，使得人窖生料分解 率顯著提升。其中移動碳酸鹽分解也是在分解爐中實施，在分解爐內(nèi)加人 部分燃料，可以降低窯內(nèi)煅燒帶產(chǎn)生的熱負荷。

進行到煤磨環(huán)節(jié)通常會操作銀式磨系統(tǒng)，將其放置在窯頭部位，窯頭冷卻機排放廢氣，為水泥烘干提供最為基礎(chǔ)的熱量。工作人員計量經(jīng)原煤 倉所有原煤進行烘干、粉磨、選粉加工，最終獲得的成品煤粉在出磨之后， 受到氣流作用會轉(zhuǎn)移到收塵器內(nèi)。采集煤粉利用鏈式輸送機運輸?shù)矫悍蹅}中，此時氣體經(jīng)過凈化處理后順利排人至大氣。計量之后的煤粉受氣力作 用，運輸?shù)礁G與分解爐當(dāng)中，所采用的計量設(shè)備會選擇燃燒器，通過定量的方式獲取煤粉，保證窯內(nèi)溫度。煤粉經(jīng)過計量設(shè)備最上方一側(cè)進人轉(zhuǎn)子， 而另外一側(cè)的底部位置有壓縮空氣，進人，同樣經(jīng)過轉(zhuǎn)子，隨后煤粉便會在雙重作用下轉(zhuǎn)移到窯內(nèi)。當(dāng)熟料與石膏通過定量喂料機，便會被傳輸?shù)?水泥磨展開粉磨處理與加工，操作選粉機、水泥磨便會組合成為圈流水泥 磨。按照水泥產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)定，在粉磨期間適量摻加熟料、混合材料。完成 粉磨加工后，提升機輸送環(huán)節(jié)，內(nèi)部水泥經(jīng)過累積便會轉(zhuǎn)變?yōu)樗鄮欤鳛槌善愤\輸?shù)玫绞褂谩?/p>

結(jié)束語

綜上所述，錯峰生產(chǎn)及重污染天氣停限產(chǎn)已經(jīng)成為行業(yè)新常態(tài)，水泥窯產(chǎn)能有效發(fā)揮時間大幅縮短。為保障生產(chǎn)線穩(wěn)定運行，提升企業(yè)競爭力，筐冷機改造、窯溫控制、富氧燃燒、燃燒器改造以及燒成系統(tǒng)智能控制等等一大批穩(wěn)產(chǎn)、節(jié)能、降耗技術(shù)手段備受業(yè)內(nèi)關(guān)注，且技術(shù)升級潛力仍然巨大。同時，在加速推進生態(tài)文明建設(shè)背景下，污染物減排、礦山修復(fù)、碳捕捉以及水泥窯協(xié)同處置固危廢也成為當(dāng)前水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重點。

參考文獻

[1] 陳憶紅. 郭瑞廣. 李偉洋. 基于水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗途徑的分析[J]. 散裝水泥 .2020（05）：5-7.