謝克平:技術(shù)改造決非是水泥企業(yè)的唯一節(jié)能通道

中國水泥網(wǎng)高級顧問 謝克平 · 2013-09-17 13:37

  很多企業(yè)管理者認(rèn)為,一談到節(jié)能,就考慮必須要投資技改。其實不僅技改的效果很大程度上離不開正確的操作與管理,而且不應(yīng)該將節(jié)能只歸結(jié)到技改為唯一通道,還會有更重要的通道需要打開,這些通道包括如何整體提高企業(yè)的管理與操作水平,認(rèn)真檢討企業(yè)最初的設(shè)計理念,關(guān)注與追求裝備進(jìn)步的節(jié)能技術(shù),全面理解出自政府的相關(guān)政策等等。逐項認(rèn)清并拓寬這些通道,就會挖掘出更大的節(jié)能潛力。

  一、技術(shù)改造離不開正確的操作與管理

  當(dāng)企業(yè)經(jīng)過一系列圍繞節(jié)能的技術(shù)改造后,當(dāng)節(jié)能效益并未充分顯現(xiàn)時,不能只是抱怨技術(shù)改造方案或設(shè)備的不當(dāng),更要重視企業(yè)管理與操作是否是符合節(jié)能原則!相當(dāng)多的同行們只是抽象承認(rèn)管理與操作的重要性,卻從未檢查剖析過本企業(yè)的管理與操作中,究竟有哪些地方在與節(jié)能相悖。

  在很多介紹節(jié)能技術(shù)的資料中,也常常忽略對正確管理與操作的要求,雖然應(yīng)用了節(jié)能工藝與裝備,但節(jié)能水平仍然參差不齊,即便是所謂‘成熟’技術(shù)。就以新型干法技術(shù)而言,至今已不可謂不成熟,但能耗水平相差也不可謂不大,從如下實例說明有很多管理與操作上的差距需要消除:

  ⑴ 立磨粉磨原煤不可說不是成功技術(shù),現(xiàn)在粉磨無煙煤已無問題。但當(dāng)某企業(yè)煤粉產(chǎn)量跟不上煅燒需要時,就急于進(jìn)行技術(shù)改造,甚至不惜求助于落后的高耗能裝備--球磨。但是在現(xiàn)場檢查,可以發(fā)現(xiàn)該企業(yè)的技術(shù)管理嚴(yán)重違反規(guī)律:立磨的吐渣口本應(yīng)密封,但他們不僅四敞大開,而且還將某個排放點的收塵管從這里插入,煤磨居然成為收塵器,這樣的立磨怎能高產(chǎn)呢?說實話,一個負(fù)責(zé)任而思想清晰的改造商,看到此種過于粗濫的管理,也要退避三舍了。該企業(yè)如繼續(xù)按此技術(shù)路線走下去,不管如何技改,最終命運決不會樂觀。

  ⑵ 低溫余熱發(fā)電技術(shù)也是成熟的節(jié)能技術(shù),但在投入的生產(chǎn)線中究竟有多少條是純余熱呢。不少企業(yè)采取各種措施增加發(fā)電量:且不去評論在三次風(fēng)管增加用煤量,或在窯門罩抽取熱風(fēng)的極端作法,只談“從篦冷機(jī)抽出的熱風(fēng)全部進(jìn)入余熱鍋爐,讓用于煤磨烘干的熱風(fēng)取自去鍋爐的熱風(fēng)管道”的方案,使烘煤的用風(fēng)溫度降低,入窯煤粉水分達(dá)4%之多,窯內(nèi)火焰因煤粉燃燒速度減慢,黑火頭拉長,導(dǎo)致窯內(nèi)過長虛窯皮,后窯口嚴(yán)重結(jié)皮,熟料產(chǎn)質(zhì)量及煤耗都受到影響。這顯然是不當(dāng)?shù)挠酂崂霉芾砼c操作,給生產(chǎn)最終帶來損失。

  ⑶ 同一臺篦冷機(jī)的管理與操作不當(dāng),就會有導(dǎo)致二次風(fēng)溫200℃以上的差距,單位熟料熱耗就會增加60kcal/kg以上。曾經(jīng)某企業(yè)發(fā)現(xiàn)熟料標(biāo)號越來越低,甚至出廠的標(biāo)號比出窯還低,實際就是篦冷機(jī)冷卻用風(fēng)錯誤,導(dǎo)致急冷的工藝要求無法實現(xiàn)。并未進(jìn)行任何技術(shù)改造,只是調(diào)整了操作方法,熟料標(biāo)號就迅速改觀。

 ?、?燃燒器的性能確實影響節(jié)能,國內(nèi)雖制造商眾多,但是能將燃燒器原理吃透者廖廖無幾,簡單的機(jī)械仿照進(jìn)口產(chǎn)品,而進(jìn)口燃燒器也會時而好用,時而不行,那些只知壓低一次風(fēng)量的制造商不可能制造出好用而節(jié)能的燃燒器。這里不能說與用戶煤質(zhì)的穩(wěn)定程度及調(diào)節(jié)火焰能力有關(guān),進(jìn)口燃燒器實際是在固定煤質(zhì)的基礎(chǔ)上設(shè)計的。所以,有的制造商已經(jīng)發(fā)出了“好槍也要有好獵手”之感慨。

  總之,上述事例說明對管理與操作中的能耗現(xiàn)狀需要重新審視,而這種審視并不需要投入多少資金,只要尊重水泥生產(chǎn)的特點,不斷提高管理者與操作者的節(jié)能意識與素質(zhì),重新規(guī)范并提高管理與操作思路,就必定會找到更大節(jié)能的希望。

  二、節(jié)能的操作與管理有兩項核心要求

  1、必須遵循‘均質(zhì)穩(wěn)定’的基本要求

  不僅技改方案的設(shè)計與選型要要尊重新型干法水泥生產(chǎn)的特點與要求,而且管理與操作也要符合均質(zhì)穩(wěn)定地要求,在重視節(jié)能后,則更要這樣。即使技改中所用的節(jié)能工藝與裝備,是符合了均質(zhì)穩(wěn)定的大方向,但如果管理與操作中違反均質(zhì)穩(wěn)定的原則,就肯定沒有‘好果子’吃。

  再先進(jìn)的燃燒器難道不需要穩(wěn)定的煤質(zhì)嗎?不能千篇一律在分解爐使用三風(fēng)道燃燒器,也同樣要求進(jìn)廠原煤質(zhì)量的管理不能只追求價低,隨意更換。篦冷機(jī)充分發(fā)揮熱交換效率的前提不正是進(jìn)入篦冷機(jī)的熟料量要穩(wěn)定嗎?這就需要在此之前的喂料與操作都要穩(wěn)定。而穩(wěn)定的火焰及穩(wěn)定的高二次風(fēng)溫,難道不正是穩(wěn)定獲取熟料煅燒高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)節(jié)能的重要前提嗎?總之,所有裝備的制作及它所需要的管理與操作,當(dāng)一脈相承地遵循均質(zhì)穩(wěn)定的要求努力時,應(yīng)會有巨大的節(jié)能效益為其奉獻(xiàn),這就是均質(zhì)穩(wěn)定的魅力所在。

  2、必須以降低能耗作為管理的核心指標(biāo)

  盡管已經(jīng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)過能耗指標(biāo)要比產(chǎn)量指標(biāo)更重要,但能在生產(chǎn)中貫徹并非易事。比如篦冷機(jī)改造得再好,當(dāng)管理者考核操作員的首要指標(biāo)是產(chǎn)量時,操作員必然是在產(chǎn)量上比高低,最終直到篦冷機(jī)有高溫熟料出來,才會罷手,此時窯回收的熱量比例已經(jīng)大幅降低,必將導(dǎo)致單位能耗的提高。只有當(dāng)煤耗為第一指標(biāo)考核操作員時,拚產(chǎn)量、拚設(shè)備的操作才會得到扭轉(zhuǎn)。類似例證完全可以舉一反三。

  三、設(shè)計工作中應(yīng)突出節(jié)能要求

  我國大多數(shù)新型干法生產(chǎn)線在能耗上達(dá)標(biāo)的真不多,這不能不說與設(shè)計中未突出節(jié)能要求有關(guān),更多的設(shè)計者在產(chǎn)量能力上都選擇了較高的富裕量,很多生產(chǎn)線剛一投產(chǎn)都能提高10%以上的產(chǎn)量。設(shè)計單位也許認(rèn)為,只要產(chǎn)能達(dá)標(biāo)就好向業(yè)主交待,也確實很少聽到某個業(yè)主因為能耗偏高,而對設(shè)計者揪住不放的。然而,一旦設(shè)計定型,再想使用節(jié)能的裝備改造,就要花較高的代價,甚至很難實現(xiàn)。正如基因不好的人,從誕生起身體很難健康一樣。

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  就以很多人認(rèn)為沒有節(jié)能潛力的窯為例:超短窯是德國洪堡公司研制的技術(shù),已在世界上應(yīng)用三十年,國內(nèi)引進(jìn)的第一條線也運行二十余年,而且以臺商建設(shè)的新線最多,國內(nèi)自建的生產(chǎn)線卻很少引用或開發(fā)。它所獨具的優(yōu)勢:工藝上避免C2S及CaO礦物長大,使之反應(yīng)活性增大,有利于熟料燒結(jié);窯表面散熱減少,散熱損失可降低21 kJ/kg熟料;窯的負(fù)荷減小,有利機(jī)械傳動,降低窯的運行電流;二檔支撐,有利于找正、安裝;有利于提高窯內(nèi)耐火襯料壽命;設(shè)備重量減輕10%~15%、節(jié)省土建、設(shè)備、耐火筑爐、安裝等工作量達(dá)數(shù)百萬元。這樣的宣傳早在二十年前就有,然而,卻一直未得到國人認(rèn)可,只是近幾年天津、南京等設(shè)計院才有所涉足,不料有些用戶還當(dāng)其洪水猛獸般抵制。究竟為什么呢?可能相當(dāng)多的人認(rèn)為窯的增產(chǎn)潛力是與窯的長度成正比,他們認(rèn)為熟料是需要延長窯內(nèi)停留時間“烘”出來。最近某雜志的一篇文章還強(qiáng)調(diào)掛窯皮不能快窯速,強(qiáng)調(diào)物料停留在磚上的時間要長,絲毫不提關(guān)鍵條件是磚的表面溫度,這種觀點表明對熟料煅燒特點格格不入。實踐中超短窯的增產(chǎn)能力絲毫不比長窯差,而且能耗與質(zhì)量都能得到改善。

  節(jié)能的粉磨裝備及工藝更多:輥壓機(jī)用于終粉磨生料,立磨用于終粉磨水泥,仍然有不少人以各種理由提出置疑。但有一點是無法動搖的,這就是裝備的節(jié)能趨勢,它必將對所謂‘成熟’技術(shù)發(fā)出挑戰(zhàn)??梢赃@樣理解,水泥作為產(chǎn)品問世二百年,就是節(jié)能工藝裝備的發(fā)展史。最近十年,粉磨設(shè)計的節(jié)能進(jìn)步似乎比燒成技術(shù)做得更多。

  也不只是主機(jī)蘊(yùn)藏著節(jié)能的潛力,在其它各類輔助裝備中,同樣有各種先進(jìn)的節(jié)能裝備正在開發(fā),關(guān)鍵是在設(shè)計者的節(jié)約理念。

  前兩年,天津水泥設(shè)計院在鼎鑫水泥公司設(shè)計了一條節(jié)能示范線,很值得肯定,雖同樣是預(yù)分解窯,但聚集了包括超短窯在內(nèi)的各項先進(jìn)技術(shù),熟料熱耗達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平。由此可見,設(shè)計中如何節(jié)能并不是如同某些人所認(rèn)為,已經(jīng)成熟到無潛力可挖的地步,相反,技術(shù)進(jìn)步要求設(shè)計工作不斷追蹤先進(jìn)節(jié)能技術(shù),不能只滿足于拷貝原有圖紙,業(yè)主更不要認(rèn)為技術(shù)方案無進(jìn)步可言。

  四、選購裝備時要關(guān)注節(jié)能水平

  越來越多的同行已經(jīng)認(rèn)識到采購生產(chǎn)裝備不能只看價格,而要看性能。但是性能并不是抽象的名詞,需要有較高的技術(shù)內(nèi)涵寄予其中,它可以由三部分內(nèi)容組成:一是該裝備的價格與采購費用;二是使用該裝備生產(chǎn)時,單位產(chǎn)品的能耗;三是每一年對該裝備的維護(hù)費用及維修時間所影響的生產(chǎn)效益。三者之和便是使用某裝備的總費用,該總費用越低,才可判斷該裝備的性能好,就會找出性價比高的裝備。

  在上述三項內(nèi)容中,尤其應(yīng)以第二條能耗費用為重點,因為這是企業(yè)生產(chǎn)中時時刻刻都要比較的成本,而另二項則更傾向于一次性開支。很多選購者更重于使用壽命的長短,這確實是性能的重要表現(xiàn),但千萬不要忽略了單位產(chǎn)品的能耗水平。

  比如:同樣風(fēng)量風(fēng)壓的風(fēng)機(jī)所用的功率并不相同,但購買者首先會關(guān)心風(fēng)葉是否耐磨、是否容易振動等性能,同樣能力的輸送機(jī)所配備的電機(jī)大小不同,但購買者會首先關(guān)心關(guān)鍵配件的磨損程度等等,這些關(guān)心都不錯,但忽視了對能耗的關(guān)心。實際上,這正是制造商水平高低的重要標(biāo)志,它滲透在裝備設(shè)計的每個細(xì)節(jié)中,包括材質(zhì)選擇、密封結(jié)構(gòu)、潤滑方式等等技術(shù)的綜合效果。它絕對是企業(yè)節(jié)能的重要通道之一。這方面的內(nèi)容將以專文敘述。

  既然裝備制造商都在重視節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā),作為用戶,我們沒有理由忽視這方面信息的收集,更沒有理由,以此類技術(shù)不‘成熟’而封閉自己。

  五、正確理解與執(zhí)行政府的政策

  現(xiàn)行的國家政策由于起草的單位不同,看問題的角度不同,因而產(chǎn)生了很多與節(jié)能大方向相違背的政策,試舉二三,不僅制訂者需要考慮,執(zhí)行者也應(yīng)當(dāng)在執(zhí)行中思考。

  1、用電峰谷價政策

  制定用電峰谷價政策無非是鼓勵用電者盡量在谷價時期多用電,以平衡發(fā)電廠的發(fā)電負(fù)荷,有利于電廠高效,更好滿足社會用電需求。所以該政策似乎無可非議。

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  但是,對于連續(xù)生產(chǎn)的水泥企業(yè)如何執(zhí)行呢?當(dāng)磨機(jī)能力大于窯的生產(chǎn)能力時,就“逢峰必停,逢谷再開”,磨機(jī)24小時之內(nèi)要開停多次。眾所周知,大功率設(shè)備頻繁開停必定要增加電耗;從開到出料再熟練的操作也要數(shù)分鐘沒有產(chǎn)量;產(chǎn)品的質(zhì)量波動也將難以避免;同時,窯系統(tǒng)受到磨機(jī)用風(fēng)變化及窯灰的不均衡所帶來的不穩(wěn)定影響也會顯而易見,熱耗將為此而提高,只是這些代價未引起專注。如果將連續(xù)運轉(zhuǎn)及“逢峰必?!钡膬煞N調(diào)度方法作一對比,也許會有所發(fā)覺,水泥企業(yè)并不一定是后者有利可圖,只是由于半成品的計量由盤庫確定,多用的成本變得模糊,影響了管理者的決策。

  還有的企業(yè)為了讓破碎機(jī)夜班電價谷期運行,白天運輸?shù)牡V石堆在破碎機(jī)旁,再用鏟車夜戰(zhàn)喂入破碎機(jī)。這種節(jié)省電費的方式是靠耗油及鏟車的工本費換來的,電耗一點沒有降低;相反,鏟車作業(yè)將增加了控制破碎機(jī)礦石質(zhì)量的難度。

  總之,峰谷價用電政策可以使水泥企業(yè)節(jié)省電費,但卻增加了能耗。賬務(wù)上的經(jīng)濟(jì)總賬只有細(xì)算才知分曉。如果此政策是在企業(yè)單位產(chǎn)品能耗不增加的前提下,兌現(xiàn)用電谷價,也許會有利于全社會的真正節(jié)能減排。

  2、電石渣免稅政策

  盡管電石渣配料會使預(yù)分解窯生產(chǎn)的難度增大,但電石渣的利用有廢渣利用的免稅政策鼓勵,因此,導(dǎo)致不少企業(yè)對電石渣的不當(dāng)使用。

 ?、?自然資源的綜合利用并不合理

  化工行業(yè)最近以來越多應(yīng)用石灰石生產(chǎn)電石的PVC法,但并不一定合理,國外至今也少用此種工藝,也許人家的石油便宜。但是生產(chǎn)電石要選用高品質(zhì)石灰石,如果100%使用電石渣代替石灰石,低質(zhì)石灰石倒真成了廢石。石油與石灰石同樣是越用越少的自然資源,與持續(xù)發(fā)展的原則背道而馳。

  ⑵ 熟料的熱耗大大提高

  盡管國家要求采用預(yù)分解窯使用電石渣,仍比用石灰石生產(chǎn)熟料的熱耗提高50%以上;再加之窯尾無法利用余熱發(fā)電。免稅政策支持耗能,于情于理都說不通。

  總之,電石渣的使用比例并非越高越好,從社會整體效益出發(fā),重新制定免稅政策是必要的。建議企業(yè)使用電石渣量不應(yīng)超過50%,以便合理使用低品位石灰石,并降低熟料生產(chǎn)熱耗。超過用量不應(yīng)免稅。對水泥企業(yè)而言,這也是免除后顧之憂的良策,確保水泥生產(chǎn)不再為電石渣來源變化而左右。

  3、余熱發(fā)電上網(wǎng)政策

  熟料生產(chǎn)量與余熱發(fā)電量之間,現(xiàn)實可以有幾種對應(yīng)關(guān)系:兩者同時增加;兩者同時減少;或者是此消彼長、此長彼消:不是熟料生產(chǎn)量增加,發(fā)電量降低;就是發(fā)電量較高而熟料生產(chǎn)量變少。某廠二條預(yù)分解窯生產(chǎn)線發(fā)電之后,每年因發(fā)電所獲效益可達(dá)2000萬元,但是購置用煤量卻增加了1200萬元,使企業(yè)效益大打折扣。其原因不外乎是企業(yè)的發(fā)電并非全是余熱,雖然企業(yè)發(fā)電有利可圖,但是如果水泥窯是補(bǔ)燃發(fā)電,它的單位用煤發(fā)電效率無論如何不能與電廠相比,是在增加社會總的能耗水平。

  建議國家不應(yīng)該對這種發(fā)電持鼓勵政策,即依靠提高生產(chǎn)熟料熱耗發(fā)電不但不允許上網(wǎng),而且應(yīng)該通過對企業(yè)用煤采取等級煤價的辦法懲罰。

  4、磨機(jī)能力與規(guī)定

  據(jù)說,國家欲出臺≤Φ3.2M球磨出局的政策。如果為淘汰高耗能的裝備,球磨機(jī)粉磨原理并非是直徑越小耗能越高,恰恰是直徑大的磨機(jī)內(nèi)鋼球所做無用功要增大。因此,經(jīng)驗與理論都證明,Φ3M球磨機(jī)的單位電耗最低。如果是淘汰落后產(chǎn)能,盡快讓球磨機(jī)由立磨及輥壓機(jī)等先進(jìn)粉磨工藝與裝備替代,才為正著。

  總之,企業(yè)中的節(jié)能潛力無處不在,不少企業(yè)確實對節(jié)能相當(dāng)重視,但如果只要求員工禁用電器炊具,不能隨意開空調(diào),要求隨手關(guān)燈等等,對卻閉塞了上述很多節(jié)能通道,則是撿了芝麻丟了西瓜。打通其中任何一條通道,其節(jié)能效果決非是生活耗電所比,兩者是千分之幾、萬分之幾的關(guān)系。在節(jié)能的工作中,揀芝麻固然重要,但特大西瓜是萬萬不能丟的。

  編者注:9月25日,中國水泥網(wǎng)將在山東濟(jì)南舉辦“2013中國水泥節(jié)能技術(shù)交流大會”大會將就水泥企業(yè)日常生產(chǎn)過程中遇到的各種能耗問題展開討論,深入挖掘企業(yè)節(jié)能潛力,為現(xiàn)代水泥企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗,降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)競爭力,提供保障。

編輯:曾家明

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