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的實施，國家要求，在2025年，達到能效標桿水平（即GB16780能耗限額等級1級）的產(chǎn)能超過30%。同時電價也在不斷漲價，節(jié)能降耗是實實在在的節(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，加強系統(tǒng)操作等傳統(tǒng)措施外，水泥企業(yè)熟料線重點節(jié)電措施匯總歸納如下：

1、生料工序工藝技改節(jié)能：使用輥壓機終粉磨工藝代替高能耗球磨機和老舊立磨工藝，目前生料工序電耗，輥壓機工藝電耗可以控制到10-12度之間，球磨機工序一般在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。如果從球磨機或者老式立磨技改為輥壓機工藝，噸生料電耗降低明顯，并且輥壓機的維護量較小，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，生料磨循環(huán)風(fēng)機，窯頭、尾排風(fēng)機、篦冷機風(fēng)機，煤磨排風(fēng)機等大型離心風(fēng)機技改為節(jié)能離心風(fēng)機，并實施變頻調(diào)速等節(jié)能型調(diào)速方式，一般生產(chǎn)線設(shè)計時設(shè)備選型都偏大，實際生產(chǎn)中和設(shè)計有較大偏差，風(fēng)機不一定在最佳性能曲線上運行，加之設(shè)計風(fēng)機效率不高，造成整體運行效率偏低，目前新設(shè)計的新型節(jié)能風(fēng)機效率較高，最高能達到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)實際情況，先逐個進行檢測評估，根據(jù)節(jié)能效果，分批實施。從目前看大型風(fēng)機改造（含電機調(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。水泥廠電機眾多，部分水泥廠建設(shè)時間較早，當(dāng)時電機技術(shù)有限，近年來電機技術(shù)發(fā)展十分迅速，以前的節(jié)能高效電機現(xiàn)在已變成普通電機，目前YE4型電機和永磁電機是最節(jié)能的電機，國家也發(fā)布了三批電機淘汰名錄，建議名錄內(nèi)的淘汰電機分批更換為YE4系列節(jié)能電機，其中像選粉機電機，冷卻塔電機等帶變頻的電機可以保留或者升級變頻器，直接更換為永磁電機，取消減速機，提高整體傳動效率，節(jié)約能耗。煤磨球磨機也可以直接改為大型直驅(qū)永磁電機（立式磨機也有改造為永磁電機驅(qū)動的案例）。大型電機更換為節(jié)能電機后，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)機改造時間長。

4、使用節(jié)能空壓機節(jié)電?？諌簷C是運行維護費用高于設(shè)備費用的設(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際情況，建議至少一臺空壓機采用風(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，減少因單獨給空壓機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，減少空壓機電耗。此項技改投資較小，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，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，有廠家余熱發(fā)電循環(huán)水泵更換后，從250kW功率電機，更換為160kW功率電機，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、二臺送煤風(fēng)機等羅茨風(fēng)機進行改造。一次風(fēng)機一般一臺，也有部分噴煤管要求窯頭二臺風(fēng)機，送煤風(fēng)機二臺，生料均化庫底羅茨風(fēng)機一般三臺，開二備一，對這幾臺羅茨風(fēng)機技改為磁懸浮風(fēng)機或者空氣懸浮風(fēng)機，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)機和空氣懸浮風(fēng)機技術(shù)日益成熟，技術(shù)性能各有特點，各企業(yè)可以根據(jù)實際情況選用，此項改造技術(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行改造。

7、降低窯頭、窯尾收塵器阻力，降低系統(tǒng)風(fēng)機電耗。建議窯尾袋收塵入口負壓控制在-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)機的電耗影響很大。同時定期對收塵器密封性進行檢查，重點人孔門，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密封，加強日常的檢查維護。

8、降低系統(tǒng)漏風(fēng)，減少風(fēng)機電耗。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；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，通過加強全系統(tǒng)漏風(fēng)情況治理，節(jié)約風(fēng)機電耗，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、部分冷卻塔電機還可以改為水輪機，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，可以對選粉機進行改造，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；使用球磨機工藝的建議進行磨機內(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)機噸熟料電耗。高溫風(fēng)機是重要的耗電大戶，在噸熟料中占比較大，除了使用節(jié)能高溫風(fēng)機，變頻調(diào)速節(jié)能外，通過對預(yù)熱器和分解爐系統(tǒng)進行改造，減少C1出口負壓，降低高溫風(fēng)機電耗，目前因設(shè)計和超產(chǎn)原因，部分生產(chǎn)線C1出口負壓達到負7000-8000Pa，而新設(shè)計的低阻力預(yù)熱器出口負壓只有4000多Pa，新設(shè)計的六級預(yù)熱器出口負壓也才5000多Pa。建議沒有條件進行大型改造的企業(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、進口截面積、分解爐縮口截面積、分解爐彎頭等高阻力部位，進行局部擴容微改造，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、降低篦冷機風(fēng)機群的電耗。篦冷機風(fēng)機眾多，除了采用節(jié)能風(fēng)機，電機之外，減少篦冷機內(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)機風(fēng)量和風(fēng)壓，加強熟料急冷效果，提高二三次風(fēng)溫，同時關(guān)注篦縫情況，定期清理維護；對于部分第四代篦冷機下面弧形閥配重和通風(fēng)孔面積可以進行針對性優(yōu)化調(diào)整。

13、降低輸送設(shè)備空轉(zhuǎn)、低效運行浪費的電耗。最近二年隨著環(huán)保嚴控，超載治理，水泥廠進廠很多物料質(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，造成進廠帶料皮帶、提升機等輸送設(shè)備不能很好的滿負荷運行，必須從管理上控制好進廠原料的質(zhì)量和來料時間，采取一定的技術(shù)手段降低輸送設(shè)備空載和低負荷運行時間，節(jié)約電耗。

14、提升傳動效率節(jié)電。傳統(tǒng)的大型提升機和皮帶機等驅(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，大家可以根據(jù)情況選擇。并且磁力耦合器單價價格不高，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，對標先進，能找到系統(tǒng)中能耗浪費點和差距點，通過采取技術(shù)和管理手段有針對性的改進和優(yōu)化控制，最終實現(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，預(yù)判性更強，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)自己實際情況，進行摸底測量分析，可以先進行投資小的，回收期短的項目實施；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，采取這種改進型維修方式；通過以上措施的實施，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準57度以下要求，部分企業(yè)能達到新國標一級要求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擇機進行建設(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)詳細電耗分布數(shù)據(jù)列出，大家可以對照自己單位情況進行對標，然后分析原因，進行有針對性的對標改造、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)提升綜合實力與市場競爭力的關(guān)鍵突破點。

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。