李占森 李曉朋 程華民 孫彥峰

河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

0 前言

隨著節(jié)能法的頒布與實(shí)施，節(jié)能作為企業(yè)增效降耗、降低經(jīng)營成本的重要手段，已普遍被人們所認(rèn)識(shí)和接受。在利國利民的同時(shí)，也有利于樹立企業(yè)社會(huì)形象，提高設(shè)備自動(dòng)化水平。與世界發(fā)達(dá)國家相比，我們的建材工業(yè)總體水平還較落后。進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能工作是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀、落實(shí)節(jié)約資源基本國策、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的一項(xiàng)重要措施。水泥企業(yè)是能源消耗大戶，有著巨大的節(jié)能潛力。

我國是世界第二耗能大國，從國家節(jié)能減排目標(biāo)來看，建材工業(yè)是僅次于冶金、化工的第三能源消耗大戶。建材工業(yè)占全國能源總消耗的7%左右，其中水泥工業(yè)又占建材能源消耗的75%。水泥行業(yè)也是CO2排放大戶。國家“十一·五”計(jì)劃要求企業(yè)每年節(jié)能5%，如何達(dá)到此目標(biāo)是水泥行業(yè)迫切需要解決的問題。

現(xiàn)對(duì)水泥工廠的節(jié)能方案做簡(jiǎn)單闡述，希望能起到拋磚引玉的作用。水泥廠節(jié)能減排可以從以下幾個(gè)方面做起：變頻調(diào)速技術(shù)、余熱發(fā)電技術(shù)及余熱利用技術(shù)、在空氣壓縮機(jī)上的節(jié)能應(yīng)用、四代篦冷機(jī)使用和除塵系統(tǒng)改造等。

1 節(jié)能減排措施與途徑

1.1 變頻調(diào)速技術(shù)

通常在設(shè)計(jì)中，用戶風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量比實(shí)際需要的高出很多，這樣容易形成了人們常說的“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能的浪費(fèi)，而且無計(jì)可施。利用變頻器可以通過適當(dāng)降低風(fēng)機(jī)電機(jī)的運(yùn)行頻率，恰到好處地滿足風(fēng)量的需求，從而輕易地將此部分電能節(jié)約下來。特別要指出的是，交流調(diào)速系統(tǒng)在節(jié)約能源方面有著很大的優(yōu)勢(shì)。一方面，交流拖動(dòng)的負(fù)荷在總用電量中占一半或一半以上的比重，這類負(fù)荷實(shí)現(xiàn)節(jié)能,可以獲得十分可觀的節(jié)電效益。另一方面，交流拖動(dòng)本身存在可以挖掘的節(jié)電潛力。在交流調(diào)速系統(tǒng)中,選用電機(jī)時(shí)往往留有一定余量，電機(jī)又不總是在最大負(fù)荷情況下運(yùn)行；如果利用變頻調(diào)速技術(shù)，輕載時(shí)，通過對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，就能達(dá)到節(jié)電的目的。工業(yè)上大量使用風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等，其用電量約占工業(yè)用電量的50%；如果采用變頻調(diào)速技術(shù)，既可大大提高其效率，又可減少10%的電能消耗。

1.2 余熱發(fā)電技術(shù)及余熱利用技術(shù)

對(duì)于資源的再利用也是節(jié)能的形式之一。在水泥生產(chǎn)中體現(xiàn)的就是對(duì)于余熱的利用。目前較為廣泛的方式就是利用余熱發(fā)電。這樣的裝置可以在不增加任何熱源的情況下進(jìn)行發(fā)電。這項(xiàng)技術(shù)的采用，既節(jié)省了電能的消耗又實(shí)現(xiàn)了水泥生產(chǎn)的節(jié)能減排。下面介紹一下閃蒸余熱發(fā)電技術(shù)：閃蒸就是在發(fā)電系統(tǒng)中利用了閃蒸的理論。具體的過程是，利用余熱對(duì)水進(jìn)行加熱產(chǎn)生蒸汽和熱水，并將主蒸汽和熱水進(jìn)行分流，蒸汽進(jìn)入高壓汽口，熱水進(jìn)入閃蒸裝置，并產(chǎn)生低壓蒸汽，在這里將主蒸汽和低壓蒸汽一同引入汽輪機(jī)內(nèi)對(duì)其做功實(shí)現(xiàn)發(fā)電。做功后的低壓蒸汽通過凝聚為鍋爐供水。這樣的過程中可以產(chǎn)生兩種產(chǎn)品：其一是電能，其二是熱水。

采用純低溫余熱發(fā)電技術(shù)。在新建水泥熟料生產(chǎn)線配套設(shè)計(jì)純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目，在原有水泥熟料生產(chǎn)線改造配置純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目。2 000 t/d級(jí)水泥熟料生產(chǎn)線配置4.5 MW發(fā)電機(jī)組，5 000 t/d級(jí)水泥熟料生產(chǎn)線配置9 MW發(fā)電機(jī)組，實(shí)際單位發(fā)電量達(dá)到36 kwh/t以上。

1.3 在空氣壓縮機(jī)上的節(jié)能應(yīng)用

氣壓縮機(jī)恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),使壓力波動(dòng)減少1.5%，降低噪音、減少振動(dòng)。保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，從而減少了設(shè)備維護(hù)工作量，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。用變頻器后，空壓機(jī)可在任何壓力下隨意起動(dòng)，打破了以前不允許帶壓起動(dòng)的規(guī)定,起動(dòng)電流也較以前大大降低。通過使用變頻器后的實(shí)例,多數(shù)壓縮機(jī)節(jié)電率約在20%左右，比節(jié)電率較大的風(fēng)機(jī)低。但壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率都較大,從幾十瓦直到幾百瓦甚至幾千瓦，其節(jié)電量值較大，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。同時(shí)，控制平質(zhì)大為提高,可使壓縮空氣的壓力始終保持恒定，用戶感到十分滿意?？傊瑝嚎s機(jī)使用變頻實(shí)現(xiàn)節(jié)能計(jì)改項(xiàng)目是值得推廣的。

1.4 工藝及設(shè)備改進(jìn)

1）四代蓖冷機(jī)的使用：擁有專利技術(shù)STAFF流量閥，自動(dòng)優(yōu)化風(fēng)量分布，低電耗，隨料床厚度的變化自動(dòng)敏感地調(diào)節(jié)風(fēng)量，優(yōu)化冷卻風(fēng)分布，提高熱交換效率。流量自動(dòng)控制調(diào)節(jié)功能系統(tǒng)具有高熱交換率、低電耗的優(yōu)點(diǎn)，更加符合國家提倡節(jié)能降耗的要求。流量自動(dòng)控制調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥為為全機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)篦床上料層的厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開閉和調(diào)大調(diào)小，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)供風(fēng)量的功能，提高單位風(fēng)量冷卻效率，降低了不必要的能耗。

2）普通水泥磨改造成高細(xì)磨：普通水泥磨生產(chǎn)水泥，顆粒較粗，顆粒形貌圓度率較低，降低了磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，不利于環(huán)保。普通水泥磨改造成高細(xì)磨，水泥產(chǎn)品細(xì)度提高顆粒效果好，增產(chǎn)、節(jié)能效果更加顯著。而且運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠。

3）預(yù)熱器綜合改造技術(shù)工程：窯密封采用簡(jiǎn)單易行的石墨塊及魚磷片型式結(jié)構(gòu)，將漏風(fēng)率控制在1%以下。改善預(yù)熱器的煤燃燒狀況，尋找合適的噴煤點(diǎn)。改善通風(fēng)，防止預(yù)熱器塌料與結(jié)皮堵塞。強(qiáng)化預(yù)熱器物料的分散與熱交換。使用先進(jìn)的內(nèi)筒結(jié)構(gòu)與材料，延長(zhǎng)使用周期。噴煤管及回轉(zhuǎn)窯使用優(yōu)質(zhì)耐火材料。

4）除塵設(shè)備優(yōu)化技術(shù)改造工程：加強(qiáng)對(duì)除塵設(shè)備優(yōu)化技術(shù)改造，有組織排放點(diǎn)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)化清潔生產(chǎn)意識(shí)，提高工作標(biāo)準(zhǔn)。新建項(xiàng)目考慮使用大布袋收塵器提高排放標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)管理，提高維護(hù)水平，即有電收塵器應(yīng)在電場(chǎng)、極板、振打各方面達(dá)到技術(shù)要求,袋收塵器應(yīng)逐步選用新型設(shè)備，達(dá)到清潔生產(chǎn)要求。

2 總結(jié)

目前的建材技術(shù)水平還不能讓我們舍棄水泥這種建筑材料，但水泥生產(chǎn)過程中的高耗能、高污染是不爭(zhēng)的事實(shí)。如何做到既解決了水泥需要又能節(jié)能減排，是擺在世界水泥行業(yè)面前的難題。只有在實(shí)踐中開發(fā)和研究在生產(chǎn)中的創(chuàng)新技術(shù)、改進(jìn)工藝流程、使用節(jié)能設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)綜合節(jié)能減排的目的。

[1]變頻調(diào)速技術(shù)優(yōu)點(diǎn).百度文庫[C].

[2]第四代行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻機(jī)交流材料.百度文庫[C].

[3]水泥行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)措施.百度文庫[C].