水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)

水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)摘要：隨著我國城市化進(jìn)程的持續(xù)加快，建筑領(lǐng)域獲得了良好的發(fā)展，與此同時，水泥產(chǎn)業(yè)也在該背景下出現(xiàn)了較大的突破性改變。為了更好地響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，相關(guān)企業(yè)愈發(fā)重視水泥生產(chǎn)工藝中節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，并在節(jié)能生產(chǎn)方面投入了大量的人力、物力和資金，使得水泥節(jié)能化生產(chǎn)方面取得了重大突破。但在當(dāng)前，水泥生產(chǎn)工藝依然有較大的改進(jìn)空間。為此，加強(qiáng)對節(jié)能技術(shù)的不斷創(chuàng)新研究是當(dāng)下的一大重要任務(wù)。基于此，本文詳細(xì)分析了水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)。關(guān)鍵詞：水泥生產(chǎn)；工藝；節(jié)能技術(shù)引言水泥行業(yè)是耗能很高的行業(yè)，同時也是污染物排放量較大的行業(yè)。我國正在邁入到第二個百年奮斗發(fā)展階段，高質(zhì)量發(fā)展是這一發(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(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)。本文主要就水泥生產(chǎn)工藝中常用的幾種節(jié)能技術(shù)進(jìn)行分析，希望能為我國水泥行業(yè)的節(jié)能工作提供一定的參考價值。1水泥行業(yè)節(jié)能潛力分析水泥是我國重要的基礎(chǔ)性原材料，水泥行業(yè)隨國民經(jīng)濟(jì)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。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。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(jìn)節(jié)能技術(shù)及裝備，實(shí)施節(jié)能設(shè)備改造，積極推進(jìn)水泥窯協(xié)同處置替代燃料，大力推進(jìn)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(jìn)行了大幅度的改進(jìn)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(zhǔn)煤/噸的水平，較2015年下降約4千克標(biāo)煤/噸［1。］2水泥生產(chǎn)過程中的節(jié)能工藝技術(shù)2.1水泥粉磨工藝節(jié)能技術(shù)部分大型管磨機(jī)通過管樁篩分裝置、研磨體防串裝置、分級襯板等達(dá)到節(jié)能的目的。為了保障管磨機(jī)可以正常運(yùn)作，確保在長期高速率、穩(wěn)定性的生產(chǎn)期間可以把一些質(zhì)量較佳的材料運(yùn)用于其中，例如硬質(zhì)合金材料、高（中）鉻合金材料。此外一些較易受到損壞的部件，比如隔倉板或襯板等則應(yīng)當(dāng)和研磨體保持一致，進(jìn)而確保磨具外表光潔，為提高生產(chǎn)質(zhì)量與產(chǎn)量提供基礎(chǔ)。部分中小型管磨機(jī)的粉磨系統(tǒng)不管是使用閉路或是開路，在物料處理環(huán)節(jié)均可使用預(yù)處理系統(tǒng)與工藝。在此之中主要涵蓋了預(yù)粉磨、預(yù)粉碎及預(yù)破碎等一系列預(yù)處理工藝。借助該工藝流程加以處理以后，可通過預(yù)粉磨工藝來達(dá)成對粉磨的處理，確保長期穩(wěn)定、高效的運(yùn)作。物料在通過處理后可以把粒徑控制到不超過2毫米的水平?；趯︻A(yù)處理工藝的運(yùn)用，可以把粗磨工藝內(nèi)的部分功能加以替代，通過運(yùn)用細(xì)磨工藝，可以將部分長徑偏低的中長/短磨系統(tǒng)予以改造，使其產(chǎn)量得以提升3%左右，還可以減少粉磨的耗電量。2.2磨內(nèi)噴水系統(tǒng)的節(jié)能方案磨內(nèi)噴水技術(shù)是目前節(jié)能降耗的關(guān)鍵方向，該系統(tǒng)主要由供氣與供水模塊構(gòu)成。在進(jìn)行水泥的生產(chǎn)制造過程中，噴水裝置自頭部至尾部均具有噴水功能，使用備用泵可以確保噴水系統(tǒng)具有更為可靠、穩(wěn)定的工作效率。由其工作原理分析可以得知，噴水系統(tǒng)運(yùn)作期間，電機(jī)受到多級離心泵的引導(dǎo)可以輸出壓力水，在和空氣產(chǎn)生作用從而相互混合以后，可以從設(shè)備內(nèi)噴出一種呈現(xiàn)為霧狀的壓力水物料若是在進(jìn)入粉磨流程前溫度超過105攝氏度，則水會經(jīng)過噴水裝置自前艙流入；若是超過110攝氏度，便需要啟動噴水功能。所以，運(yùn)用直射噴嘴可以有效改進(jìn)噴水系統(tǒng)的整體功能，利用霧化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的冷卻處理。基于霧化技術(shù)，操作人員能讓設(shè)備內(nèi)噴入適量的水從而達(dá)成降溫目標(biāo)，以此來減少水資源的使用［2］。2.3使用熱管技術(shù)的排氣系統(tǒng)煙氣的外在特征便是溫度高、體積大，而且會帶走大概三分之一的熱量，這屬于水泥生產(chǎn)工藝中最大的熱損失途徑。通過對余熱的利用，能夠提升爐膛熱效率，把能源消耗量降至更低水準(zhǔn)。廢氣所帶走的熱量和廢氣溫度與廢氣量的乘積之間成正相關(guān)。最近幾年，熱管技術(shù)在煙氣余熱回收工藝中已經(jīng)逐漸普及使用，其在提高熱效率方面的效果也十分突出。熱管技術(shù)能夠用來降低廢氣溫度，從而直接減少了由于廢氣排放而導(dǎo)致的熱量損失。熱管是基于傳熱技術(shù)原理而研發(fā)的高效傳染配件。目前，市場上具有較多種類的熱管，其中為了降低投資成本，重力熱管備受市場青睞。所謂熱管，就是填充了一定介質(zhì)的密封性強(qiáng)、清潔、內(nèi)部真空的真空管，介質(zhì)類型主要有純水體、丙酮、乙醇、其它類型的有機(jī)化合物、無機(jī)鉀/鈉金屬等物質(zhì)。在低溫與高溫?zé)嵩闯艿纼?nèi)部傳導(dǎo)熱量的時候，管道下段液體介質(zhì)受熱溫度提高會立即蒸發(fā)并提升至熱管上側(cè)。基于上殼體外部低溫冷源的熱量吸取作用，蒸汽會逐漸冷卻凝結(jié)成水滴，散發(fā)汽化潛熱?；谄渥陨碇亓ψ饔?，水滴會順著管壁回流，并且經(jīng)過加熱之后二次蒸發(fā)。此過程是連續(xù)進(jìn)行的，而且是以較快的速度完成了熱量回收工作［3］。2.4智能化節(jié)能技術(shù)相關(guān)水泥制造業(yè)是一個能源消耗密度較大的行業(yè)，由于水泥行業(yè)特殊的工藝技術(shù)特點(diǎn)，水泥熟料燒成需要燃煤消耗，涉及到的兩磨工藝也都是電能消耗，能源消耗大約可占到水泥生產(chǎn)成本的40—70%，故能源消耗也是水泥生產(chǎn)成本中最大的可控成本，通過對節(jié)能改造持續(xù)投入，可降低能耗成本，另外一個方面，從精細(xì)化的能源管理和智能化的控制方面，可極大提高能源使用效率，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)的降本增效。我國當(dāng)前的大部分新型干法企業(yè)，所裝備的工藝設(shè)備均比較先進(jìn)，但在能源管理方面，大部分仍在采用傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計分析方法，這種方法不但效率低，同時還存在較大的滯后性，距離精細(xì)化的能源管理仍相差較遠(yuǎn)。目前已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的水泥智能工廠，均以能源管理系統(tǒng)作為智能工廠的基礎(chǔ)性模塊，并設(shè)置有能源管理中心，通過建立相關(guān)的能源管理體系，及時精細(xì)地進(jìn)行能源管理。能源管理系統(tǒng)在硬件層面建立變量采集系統(tǒng)，包括生產(chǎn)DCS數(shù)據(jù)、高壓電表數(shù)據(jù)、低壓電表數(shù)據(jù)、化驗數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)，通過專用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯集并分類存取。之后，建立能源管理系統(tǒng)軟件平臺，平臺具備工藝參數(shù)存儲和分析查詢功能，將各種能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分類展示，并根據(jù)工藝狀況建立分析圖表，如峰谷平運(yùn)行情況、空負(fù)荷運(yùn)行情況分析等，方便操作員、工程技術(shù)人員進(jìn)行分析和查詢。具備生產(chǎn)調(diào)度管理模塊，對各種庫存、產(chǎn)量、單耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行列示分析，為生產(chǎn)調(diào)度和各級管理人員決策提供依據(jù)［4。］結(jié)束語節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用使得建筑領(lǐng)域的發(fā)展更為環(huán)保、效率更高，與此同時也提升了水泥生產(chǎn)的能源使用率，讓水泥生產(chǎn)模式得到不斷改進(jìn)，有益于生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本的建材，這也充分落實(shí)了建筑產(chǎn)業(yè)的環(huán)保理念。水泥生產(chǎn)工藝和節(jié)能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，既能夠讓水泥生產(chǎn)趨于節(jié)能化、自動化、科學(xué)化，同時也推動著節(jié)能技術(shù)的不斷研發(fā)創(chuàng)新和在更多領(lǐng)域中的運(yùn)用，這對國內(nèi)生態(tài)建設(shè)而言具有較大的積極作用。參考文獻(xiàn)［1］鞏政?淺析水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)［J］