水泥企業(yè)熟料生產(chǎn)線節(jié)約電耗的15條具體措施

節(jié)能減排是永恒的話題，隨著碳達(dá)峰，碳中和概念的提出，新的水泥單位能源消耗限額GB16780-2021的實(shí)施，國家要求，在2025年，達(dá)到能效標(biāo)桿水平（即GB16780能耗限額等級1級）的產(chǎn)能超過30%。同時電價(jià)也在不斷漲價(jià)，節(jié)能降耗是實(shí)實(shí)在在的節(jié)約成本，提升效益。目前大部分熟料單位產(chǎn)品綜合電耗在52-61度之間，一部分老舊設(shè)計(jì)生產(chǎn)線還在61度以上，而最新投產(chǎn)二代新型干法生產(chǎn)線已經(jīng)能做到45度以下，各企業(yè)之間差距較大，有較大的提升空間，除了提高產(chǎn)量，加強(qiáng)系統(tǒng)操作等傳統(tǒng)措施外，水泥企業(yè)熟料線重點(diǎn)節(jié)電措施匯總歸納如下：

1、生料工序工藝技改節(jié)能：使用輥壓機(jī)終粉磨工藝代替高能耗球磨機(jī)和老舊立磨工藝，目前生料工序電耗，輥壓機(jī)工藝電耗可以控制到10-12度之間，球磨機(jī)工序一般在20度以上，立磨工藝一般在16-18度左右，優(yōu)秀企業(yè)可以做到15度左右。如果從球磨機(jī)或者老式立磨技改為輥壓機(jī)工藝，噸生料電耗降低明顯，并且輥壓機(jī)的維護(hù)量較小，非物料特別黏濕地區(qū)均可使用，是目前一次性降低噸熟料電耗幅度最大的技術(shù)改造，缺點(diǎn)是一次性投資較大，改造施工周期相對較長。

2、對高溫風(fēng)機(jī)，生料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)，窯頭、尾排風(fēng)機(jī)、篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)，煤磨排風(fēng)機(jī)等大型離心風(fēng)機(jī)技改為節(jié)能離心風(fēng)機(jī)，并實(shí)施變頻調(diào)速等節(jié)能型調(diào)速方式，一般生產(chǎn)線設(shè)計(jì)時設(shè)備選型都偏大，實(shí)際生產(chǎn)中和設(shè)計(jì)有較大偏差，風(fēng)機(jī)不一定在最佳性能曲線上運(yùn)行，加之設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)效率不高，造成整體運(yùn)行效率偏低，目前新設(shè)計(jì)的新型節(jié)能風(fēng)機(jī)效率較高，最高能達(dá)到82-85%；調(diào)速方式目前有傳統(tǒng)的變頻調(diào)速和最新的磁偶調(diào)速（耦）、轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速等新型調(diào)速方式（是新技術(shù)理論上比變頻調(diào)速更節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單）；目前大部分水泥企業(yè)已經(jīng)部分采用此技術(shù)，很少企業(yè)全部改造完畢。建議水泥企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況，先逐個進(jìn)行檢測評估，根據(jù)節(jié)能效果，分批實(shí)施。從目前看大型風(fēng)機(jī)改造（含電機(jī)調(diào)速改造）是熟料工序電耗快速降低最有效的方式，并且技術(shù)成熟，投資回收期較短。

3、使用高效節(jié)能電機(jī)。水泥廠電機(jī)眾多，部分水泥廠建設(shè)時間較早，當(dāng)時電機(jī)技術(shù)有限，近年來電機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，以前的節(jié)能高效電機(jī)現(xiàn)在已變成普通電機(jī)，目前YE4型電機(jī)和永磁電機(jī)是最節(jié)能的電機(jī)，國家也發(fā)布了三批電機(jī)淘汰名錄，建議名錄內(nèi)的淘汰電機(jī)分批更換為YE4系列節(jié)能電機(jī)，其中像選粉機(jī)電機(jī)，冷卻塔電機(jī)等帶變頻的電機(jī)可以保留或者升級變頻器，直接更換為永磁電機(jī)，取消減速機(jī)，提高整體傳動效率，節(jié)約能耗。煤磨球磨機(jī)也可以直接改為大型直驅(qū)永磁電機(jī)（立式磨機(jī)也有改造為永磁電機(jī)驅(qū)動的案例）。大型電機(jī)更換為節(jié)能電機(jī)后，節(jié)能效果明顯，但是投資較大，投資回收期一般情況下比風(fēng)機(jī)改造時間長。

4、使用節(jié)能空壓機(jī)節(jié)電?？諌簷C(jī)是運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高于設(shè)備費(fèi)用的設(shè)備，建議其中最少有一臺改為變頻式，應(yīng)對用氣量的波動；同時根據(jù)目前錯峰停窯時間較長的實(shí)際情況，建議至少一臺空壓機(jī)采用風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，在錯峰停窯用氣量較低的時間段，可以關(guān)閉全廠循環(huán)水泵，減少因單獨(dú)給空壓機(jī)冷卻還需要開全廠循環(huán)水的情況發(fā)生。建議對空壓站主管路安裝壓縮空氣流量表，日常中加強(qiáng)對壓縮空氣跑冒滴漏的治理，分析單位壓縮空氣耗電量的變化情況，減少空壓機(jī)電耗。此項(xiàng)技改投資較小，回收期較短，特別是原設(shè)備使用到周期需要更換或者維修量大建議直接更換為新型高效節(jié)能空壓機(jī)，做改善型維修。

5、使用節(jié)能水泵。水泥廠水泵主要是余熱發(fā)電循環(huán)水泵和窯系統(tǒng)冷卻水的循環(huán)水泵、消防水泵等功率較大的水泵，技改為節(jié)能水泵加上節(jié)能電機(jī)，有廠家余熱發(fā)電循環(huán)水泵更換后，從250kW功率電機(jī)，更換為160kW功率電機(jī)，節(jié)電效果非常明顯，投資回收期短，一般二年內(nèi)能收回投資。

6、對窯頭一次風(fēng)機(jī)、二臺送煤風(fēng)機(jī)等羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。一次風(fēng)機(jī)一般一臺，也有部分噴煤管要求窯頭二臺風(fēng)機(jī)，送煤風(fēng)機(jī)二臺，生料均化庫底羅茨風(fēng)機(jī)一般三臺，開二備一，對這幾臺羅茨風(fēng)機(jī)技改為磁懸浮風(fēng)機(jī)或者空氣懸浮風(fēng)機(jī)，一方面降低了現(xiàn)場噪聲，另一方面能節(jié)約噸熟料約1度電。目前磁懸浮風(fēng)機(jī)和空氣懸浮風(fēng)機(jī)技術(shù)日益成熟，技術(shù)性能各有特點(diǎn)，各企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況選用，此項(xiàng)改造技術(shù)成熟，投資不高，還能降低噪聲，改善現(xiàn)場員工作業(yè)環(huán)境，建議一次性或者分批進(jìn)行改造。

7、降低窯頭、窯尾收塵器阻力，降低系統(tǒng)風(fēng)機(jī)電耗。建議窯尾袋收塵入口負(fù)壓控制在-500Pa以內(nèi)，窯尾收塵器阻力應(yīng)控制到1000Pa左右，目前最好的水平能控制到800Pa以內(nèi)，超過1500Pa，要考慮換濾袋；阻力大小，對后續(xù)風(fēng)機(jī)的電耗影響很大。同時定期對收塵器密封性進(jìn)行檢查，重點(diǎn)人孔門，殼體焊縫等部位，另外注意檢查收塵器灰斗排灰處內(nèi)漏風(fēng)情況，采用質(zhì)量較好的分格輪，或者采用二層交替開啟插板閥，或者使用目前新技術(shù)的皮簾閥等方式加強(qiáng)密封，加強(qiáng)日常的檢查維護(hù)。

8、降低系統(tǒng)漏風(fēng)，減少風(fēng)機(jī)電耗。注意出預(yù)熱器氧含量和窯尾煙囪氧含量數(shù)值以及差值情況，來判斷窯頭、窯尾密封和預(yù)熱器漏風(fēng)情況，必要時進(jìn)行窯頭、窯尾密封改造；通過開停立磨窯尾煙囪氧含量的差別，判斷立磨系統(tǒng)漏風(fēng)的情況，對立磨系統(tǒng)可以采用密封小倉加密封板喂機(jī)或者新型密封轉(zhuǎn)子喂料設(shè)備替代漏風(fēng)量大的老式分格輪或三道閥設(shè)計(jì)；特別關(guān)注管道的膨脹節(jié)和閥門轉(zhuǎn)軸處、鋼板連接處焊縫等部位的檢查，通過加強(qiáng)全系統(tǒng)漏風(fēng)情況治理，節(jié)約風(fēng)機(jī)電耗，目前優(yōu)秀企業(yè)生產(chǎn)線窯尾煙囪氧含量在停立磨期間可以降低到5%以下；且窯尾煙囪氧含量還關(guān)系到環(huán)保排放數(shù)據(jù)的折算，是非常重要的控制參數(shù)。

9、提高余熱發(fā)電量，降低余熱發(fā)電自用電率。噸熟料發(fā)電量正常值在30-35度之間。如果發(fā)電量較低，可以進(jìn)行針對性的技術(shù)改造比如：使用新型螺旋翅片換熱管、對鍋爐進(jìn)行干冰清洗積灰等提高發(fā)熱電量；對余熱發(fā)電自用電率，目前優(yōu)秀企業(yè)已降到5%以下，在4%左右。建議采用射水抽氣泵改造，節(jié)能水泵改造、部分冷卻塔電機(jī)還可以改為水輪機(jī)，利用余壓帶動風(fēng)扇冷卻降溫，不再消耗電能等措施，降低自用電率。

10、降低煤磨電耗。受煤質(zhì)不同，目前各企業(yè)煤磨電耗也差異較大，但是也都有優(yōu)化的空間，如煤磨立磨工藝，可以對選粉機(jī)進(jìn)行改造，提高產(chǎn)量，降低電耗，煤磨噸原煤電耗最好降低到32度電以下；使用球磨機(jī)工藝的建議進(jìn)行磨機(jī)內(nèi)部改造，最好降低到42度電以下。

11、降低預(yù)熱器阻力，降低高溫風(fēng)機(jī)噸熟料電耗。高溫風(fēng)機(jī)是重要的耗電大戶，在噸熟料中占比較大，除了使用節(jié)能高溫風(fēng)機(jī)，變頻調(diào)速節(jié)能外，通過對預(yù)熱器和分解爐系統(tǒng)進(jìn)行改造，減少C1出口負(fù)壓，降低高溫風(fēng)機(jī)電耗，目前因設(shè)計(jì)和超產(chǎn)原因，部分生產(chǎn)線C1出口負(fù)壓達(dá)到負(fù)7000-8000Pa，而新設(shè)計(jì)的低阻力預(yù)熱器出口負(fù)壓只有4000多Pa，新設(shè)計(jì)的六級預(yù)熱器出口負(fù)壓也才5000多Pa。建議沒有條件進(jìn)行大型改造的企業(yè)，結(jié)合自身工藝情況企業(yè)自己對煙室縮口、旋風(fēng)筒蝸殼尺寸、進(jìn)口截面積、分解爐縮口截面積、分解爐彎頭等高阻力部位，進(jìn)行局部擴(kuò)容微改造，減少系統(tǒng)阻力；同時在操作中關(guān)注C1出口氧含量和一氧化碳含量，改變操作習(xí)慣，減少過度拉風(fēng)。

12、降低篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)群的電耗。篦冷機(jī)風(fēng)機(jī)眾多，除了采用節(jié)能風(fēng)機(jī)，電機(jī)之外，減少篦冷機(jī)內(nèi)部漏風(fēng)、串風(fēng)現(xiàn)象，減少做無用功的電耗；盡量提高前幾室風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓，加強(qiáng)熟料急冷效果，提高二三次風(fēng)溫，同時關(guān)注篦縫情況，定期清理維護(hù)；對于部分第四代篦冷機(jī)下面弧形閥配重和通風(fēng)孔面積可以進(jìn)行針對性優(yōu)化調(diào)整。

13、降低輸送設(shè)備空轉(zhuǎn)、低效運(yùn)行浪費(fèi)的電耗。最近二年隨著環(huán)保嚴(yán)控，超載治理，水泥廠進(jìn)廠很多物料質(zhì)量參差不齊，大塊物料，雜物、黏濕物料等時有發(fā)生，來料時間也不是很穩(wěn)定，各種突發(fā)狀況增加，造成進(jìn)廠帶料皮帶、提升機(jī)等輸送設(shè)備不能很好的滿負(fù)荷運(yùn)行，必須從管理上控制好進(jìn)廠原料的質(zhì)量和來料時間，采取一定的技術(shù)手段降低輸送設(shè)備空載和低負(fù)荷運(yùn)行時間，節(jié)約電耗。

14、提升傳動效率節(jié)電。傳統(tǒng)的大型提升機(jī)和皮帶機(jī)等驅(qū)動設(shè)備一般采用液力耦合器傳動，效率低，且易出故障，新型磁力耦合器在提高傳動效率和減少震動，安裝精度調(diào)整上均比液力耦合器具有優(yōu)勢；目前磁力耦合器又分為多種結(jié)構(gòu)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，大家可以根據(jù)情況選擇。并且磁力耦合器單價(jià)價(jià)格不高，可以根據(jù)情況一次性批量更換或者逐臺更換。

15、建設(shè)能源管理中心、智能操作系統(tǒng)等，采用數(shù)字化、智能化方式節(jié)電。能源管理中心是管理工具，本身不會節(jié)約能源，但是通過數(shù)據(jù)分析對比，對標(biāo)先進(jìn)，能找到系統(tǒng)中能耗浪費(fèi)點(diǎn)和差距點(diǎn)，通過采取技術(shù)和管理手段有針對性的改進(jìn)和優(yōu)化控制，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。智能化操作系統(tǒng)比傳統(tǒng)人工操作更加的精準(zhǔn)，預(yù)判性更強(qiáng)，從而起到臺時最優(yōu)，能效最低的效果，采用智能化操作后，一般能降低1-3度電耗。

以上措施各企業(yè)可以根據(jù)自己實(shí)際情況，進(jìn)行摸底測量分析，可以先進(jìn)行投資小的，回收期短的項(xiàng)目實(shí)施；建議設(shè)備到周期需要更換的，直接更換為最新型的節(jié)能設(shè)備，采取這種改進(jìn)型維修方式；通過以上措施的實(shí)施，相信絕大部分水泥企業(yè)的熟料單位產(chǎn)品綜合電耗都能降低到二級能耗標(biāo)準(zhǔn)57度以下要求，部分企業(yè)能達(dá)到新國標(biāo)一級要求48度以下能耗水平。

另外目前光伏發(fā)電和新型儲能技術(shù)日益發(fā)展，價(jià)格不斷降低，很多水泥企業(yè)都建設(shè)了分布式光伏發(fā)電站和儲能電站，行業(yè)內(nèi)也提出了零購電礦山，零購電工廠，光伏發(fā)電是未來的趨勢，目前各地還有不同優(yōu)惠政策，建議各水泥企業(yè)可以根據(jù)當(dāng)?shù)卣叩那闆r和企業(yè)空地，屋頂、堆棚頂?shù)葓龅厍闆r擇機(jī)進(jìn)行建設(shè)。最少可以先建設(shè)車棚、辦公樓頂部太陽能發(fā)電，配合儲能技術(shù)，給員工建設(shè)新能源充電樁，方便員工電動車、新能源車充電。

下面把目前噸控制較好的代表性企業(yè)詳細(xì)電耗分布數(shù)據(jù)列出，大家可以對照自己單位情況進(jìn)行對標(biāo)，然后分析原因，進(jìn)行有針對性的對標(biāo)改造、優(yōu)化，降低熟料綜合電耗。

目前，水泥需求下行趨勢凸顯，能源價(jià)格居高不下，成本長期高企，利潤不斷壓縮成為常態(tài)，提高能效水平，降低成本壓力成為水泥企業(yè)提升綜合實(shí)力與市場競爭力的關(guān)鍵突破點(diǎn)。

中國水泥網(wǎng)將于2023年7月6-7日，在重慶舉行“2023中國水泥節(jié)能與新能源發(fā)展大會”， 從節(jié)能改造，光伏、儲能等技術(shù)應(yīng)用，綠電、替代燃料替代傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型等方面出發(fā)，共同探討水泥行業(yè)節(jié)能降耗新途徑。

會后將參觀東方希望重慶水泥。