水泥生产工艺中节能技术探究

摘要：近几年，水泥行业持续加快智能工r建设步伐，积极响应国家制造业智能发展号召，运用数字化矿山管理系统、设备智能管控系统、智能质量控制系统等数字化、智能化技术，实现了对企业生产、管理、销售等各个环节的科学管控，企业能耗、污染物排放及综合竞争力全面提高。数字化、 智能化俨然已成为水泥行业未来发展的"必答题"。推进生产线节能改造和绿色化升级是这一发展阶段的主要目标。对于水泥企业来说，只有依靠科技创新，走节能环保的道路才能实现高质量发展的 目标。本文对水泥生产工艺中节能技术进行探究。

关键词：水泥生产；节能技术；水泥粉磨

1 水泥行业节能潜力分析

在我国工业化、城镇化、现代化进程中，水泥是不可或缺的重要建筑材料。水泥行业随国民经济发展获得了长足的发展，在相当长的时间里， 水泥建材的作用仍是不可替代的。2020 年，中国水泥产量达到 24 亿吨， 占世界水泥年总产量六成左右。通常情况下，水泥的生产过程会消耗一定的煤炭资源，还需要大量的电力能源支持生产作业。而煤炭消耗在水泥行业当中占据了较大的比重，部分水泥生产企业使用质量较差的煤炭，会导 致在水泥生产过程中，产生一定的附加污染物排放，主要是二氧化硫和氮 氧化物，极易造成环境排放超标等隐患和风险。党的十八大以来，水泥行 业科技研发投人不断增加，企业向装备大型化，生产集约化、智能化、清 洁化方向转变。坚定不移贯彻落实新发展理念，坚决贯彻国家关于能耗双控工作的决策部署，在节能减排，优化产业结构，淘汰落后产能政策的持续治理下，水泥企业应用包括二代水泥技术在内的先进节能技术及装备， 实施节能设备改造，积极推进水泥窑协同处置替代燃料，大力推进能源管 理系统和水泥行业智能化生产等措施和手段，对现有的水泥生产工艺技术进行了大幅度的改进和提升，有效降低了水泥行业的能耗水平。2020 年我国水泥熟料单位产品综合能耗已逐步降低至 108 千克标准煤 / 吨的水平， 较 2015 年下降约 4 千克标煤/吨。

国家工信部发布的 2020 年度水泥行业能效领跑者企业共计 28 家企业，通过采用各种节能降耗措施，其水泥可比熟料综合能耗均低于 100 千克标准煤 / 吨，已经一定幅度优于标准先进值 9%-16%。在水泥产量逐步稳定的情况下，通过采取有效的节能减排措施，预计未来十年，我国水泥行业能源消耗和排放会显著下降，2030 年至 2040 年，能耗消耗和排放呈现缓步下降趋势。除去水泥产量影响，在新技术的加持下，总体水泥行业能耗和排放水平呈下降趋势，有研究表明，未来我国水泥行业能耗节约潜力可达 11.73%-12.68%，整体的排放水平上，二氧化碳的排放水平减排潜力可达 12%-13.3%. 二氧化硫减排潜力约 31%-35%，氮氧化物减排潜力约 29%-33%。相比于其他国家，我国水泥行业节能低碳环保工作开展起步较晚，仍存在一定的差距.但在节能减排技术进步的推动下，我国水泥行业节能减排的潜力仍是巨大的，水泥生产不但要保障水泥产品的性能和质量， 还要在生产的过程中尽最大可能降低资源消耗，减少污染物的排放。

2 水泥生产节能优化建议

2.1水泥粉磨生产节能优化

水泥粉磨是水泥生产的关键性环节，采用球磨机开路粉磨系统，通过球磨机这一设备，如果水泥熟料或者混合料的硬度不同，便可以同时放人到球磨机内展开粉末处理，最终获得粉末成品。总结该工艺的优势在于操 作过程简单，对技术人员专业性要求不高，同时也不需要投人大量资金。但缺点是如果操作过程控制不到位，有可能会出现过粉磨这一现象。采用 球磨機进行闭路粉磨生产，这里提到的闭路粉磨同样是运用球磨机设备， 针对水泥熟料展开加工处理，随后再采用选粉机将加工得到的成品划分类 别，即成品和粗粉，得到的粗粉需要重新放人球磨机展开粉磨生产。通过该工艺能够解决过粉磨现象，并且不会导致大量能耗，最终成品产量较大， 可以保证成品质量。然而操作过程中具有一定复杂性，对技术人员的要求 相对较高。在生产过程中同时结合银压机、预磨粉和球磨机，技术人员将 水泥熟料放人到银压机中展开粉磨预处理。这一环节有利于加强水泥物料易磨性，随后玉磨物料放到球磨机内部展开粉磨操作，可以提升粉磨生产的效率，降低生产环节能耗，有利于推动当前水泥生产工艺的创新。

2.2水泥生产技术的节能优化

为了达到良好的分解节能效果，在水泥节能生产过程中运用新型干法 水泥生产线，能够促进水泥生产，并且达到减少热消耗的效果。采用该技术，包括选材、加工处理、粉磨生料等工序，在水泥节能生产这一方面有非常好的效果。在生料制备环节驾驶运输车辆将石灰石运输到破碎喂料仓， 由破碎系统对石灰石进行破碎处理，最后再运输到预配料预均化堆场当中， 所采用的辅助原料输送到相应的配料库。操作双银破碎机处理。当土颗粒破碎程度超过 85%，且粒径不足 25mm 便可以转人到预配料预均化堆场。所有原材料经过破碎处理之后输送至配料库，经过皮带运输机、人磨锁风 阀等运输装置传送到原料立式磨中展开烘干、粉磨加工。完成粉磨这一环节，如果依然有粗粉存在需要重新返工，确定不存在粗粉即可将其放人至旋风收尘器进行最后的处理。利用预热器分解炉展开生料的预热与分解， 可以替代传统的回转窑，并且将回窑长度缩短。当窑内处于堆积状态进行 气料换热，转移到预热器且处于悬浮状态，将混合生料与所排出炽热气体混合，可以提升传热速度以及热交换效率，减少熟料烧成热耗。立足于水泥节能生产这一角度，采用预热分解技术对比传统工艺增加了分解炉，回转窑与预热器中间增设上升烟道，再利用燃料喷人装置，确保分解炉中的燃料燃烧放热、生料碳酸盐分解吸热更加高效的完成，使得人窖生料分解 率显著提升。其中移动碳酸盐分解也是在分解炉中实施，在分解炉内加人 部分燃料，可以降低窑内煅烧带产生的热负荷。

进行到煤磨环节通常会操作银式磨系统，将其放置在窑头部位，窑头冷却机排放废气，为水泥烘干提供最为基础的热量。工作人员计量经原煤 仓所有原煤进行烘干、粉磨、选粉加工，最终获得的成品煤粉在出磨之后， 受到气流作用会转移到收尘器内。采集煤粉利用链式输送机运输到煤粉仓中，此时气体经过净化处理后顺利排人至大气。计量之后的煤粉受气力作 用，运输到窑与分解炉当中，所采用的计量设备会选择燃烧器，通过定量的方式获取煤粉，保证窑内温度。煤粉经过计量设备最上方一侧进人转子， 而另外一侧的底部位置有压缩空气，进人，同样经过转子，随后煤粉便会在双重作用下转移到窑内。当熟料与石膏通过定量喂料机，便会被传输到 水泥磨展开粉磨处理与加工，操作选粉机、水泥磨便会组合成为圈流水泥 磨。按照水泥产品生产规定，在粉磨期间适量掺加熟料、混合材料。完成 粉磨加工后，提升机输送环节，内部水泥经过累积便会转变为水泥库，作为成品运输得到使用。

综上所述，错峰生产及重污染天气停限产已经成为行业新常态，水泥窑产能有效发挥时间大幅缩短。为保障生产线稳定运行，提升企业竞争力，筐冷机改造、窑温控制、富氧燃烧、燃烧器改造以及烧成系统智能控制等等一大批稳产、节能、降耗技术手段备受业内关注，且技术升级潜力仍然巨大。同时，在加速推进生态文明建设背景下，污染物减排、矿山修复、碳捕捉以及水泥窑协同处置固危废也成为当前水泥行业高质量发展的重点。

来源：矿机之家

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