馬文華 莫偉健 朱樹海

（華潤水泥（封開）有限公司，廣東 肇慶 526541）

新型干法水泥熟料生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)能減排技術(shù)研究

馬文華 莫偉健 朱樹海

（華潤水泥（封開）有限公司，廣東 肇慶 526541）

近年來，在建筑行業(yè)飛速發(fā)展的帶動下，水泥的需求量持續(xù)增加，水泥生產(chǎn)工藝也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，新型干法水泥受到了較大重視。本文立足可持續(xù)發(fā)展的理念，結(jié)合具體案例，對新型干法水泥熟料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。

新型干法水泥；熟料生產(chǎn)；節(jié)能減排技術(shù)

1 新型干法水泥工藝概述

2 新型干法水泥熟料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能減排

2.1 明確減排環(huán)節(jié)

新型干法水泥在生產(chǎn)過程中，無論是礦石、燃料的破碎，熟料的煅燒又或者是水泥產(chǎn)品的包裝和運輸，都不可避免地會產(chǎn)生粉塵污染，而以煤炭為主要燃料的生產(chǎn)模式也會產(chǎn)生大量廢氣，造成大氣環(huán)境污染。做好節(jié)能減排工作是企業(yè)需要重點關(guān)注的問題。在企業(yè)中，主要的節(jié)能減排環(huán)節(jié)有以下幾個：一是預(yù)熱器出口，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，按照4 500t/d的生產(chǎn)量計算，預(yù)熱器出口的飛灰量平均為23.35t/h，氮氧化物的含量達(dá)到790mg/m3，超出了國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)（400mg/m3），必須對預(yù)熱器出口的飛灰進(jìn)行回收利用，采用相應(yīng)的脫硝減排措施，盡可能減少污染物的排放；二是窯頭廢氣，其飛灰的量為5.92t/h，雖然可以通過干擾式分離器將大部分飛灰回收到熟料中，但剩余的飛灰依然會導(dǎo)致窯頭排放的空氣粉塵含量超標(biāo)，需要做好除塵技術(shù)的改進(jìn)工作；三是工業(yè)廢渣回收，可以利用工業(yè)廢渣來代替部分原材料，在實現(xiàn)資源回收利用的同時，減少原料消耗［2］。

2.2 節(jié)能減排技術(shù)

2.2.1 預(yù)熱分解技術(shù)。預(yù)熱器系統(tǒng)應(yīng)重點關(guān)注各級出口氣體溫差，檢修期間做好撒料箱的檢查與維護(hù)，并提升物料的換熱效率，降低熱耗，有效提升旋風(fēng)筒內(nèi)部物料的流量，減小氣固比，使水泥熟料生產(chǎn)的熱耗趨近于理論數(shù)值。此外，預(yù)熱器和分解爐內(nèi)部的氣固比減小，在提升熱效率的同時，也可以減小廢氣量，降低廢氣帶走的熱量，實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。而外循環(huán)式分解爐內(nèi)部的溫度相對較低，可以降低煤粉燃燒的速率，使生成的氮氧化物有足夠的時間還原，降低廢氣中氮氧化物的含量。

2.2.2 粉磨節(jié)能技術(shù)。在水泥生產(chǎn)中，有預(yù)粉磨系統(tǒng)，物料在進(jìn)入輥壓機(jī)的雙輥間隙后，基本只會受到壓力的作用，而單純由壓力產(chǎn)生的應(yīng)變與剪力產(chǎn)生的應(yīng)變相比，數(shù)值至少在5倍左右［3］。物料被壓成密實且充滿裂縫的料餅。由于裂縫的存在，料餅很容易破碎，能在很大程度上降低粉磨系統(tǒng)對電能的消耗。以循環(huán)預(yù)粉磨系統(tǒng)為例，物料經(jīng)過輥壓機(jī)粉碎后進(jìn)入球磨機(jī)中，而為了提升粉磨效率，可以使料餅再次經(jīng)過輥壓機(jī)，重復(fù)碾壓后再進(jìn)行粉磨。相關(guān)實踐數(shù)據(jù)表明，通過這樣的方式，能節(jié)省電15%左右，增產(chǎn)效果則可以達(dá)到60%。

2.2.3 篦冷機(jī)技術(shù)。目前，篦冷機(jī)采用的驅(qū)動方式一般都是較為穩(wěn)定的液壓傳動，以篦冷機(jī)配合輥式破碎機(jī)，與傳統(tǒng)的錘式破碎機(jī)相比，可以節(jié)能50%左右。另外，目前配置中式輥破的第四代篦冷機(jī)對大塊熟料的適應(yīng)性明顯優(yōu)于其他篦冷機(jī)，能有效減少熟料帶走的熱損失，熱回收效率明顯提高。第三代篦冷機(jī)則應(yīng)重點關(guān)注充氣梁的作用和各風(fēng)室之間的密封，避免竄風(fēng)現(xiàn)象，盡可能發(fā)揮高壓風(fēng)對熟料的急冷作用。也可以通過提升篦冷機(jī)熱交換效率，減少冷卻風(fēng)量，這樣不僅能保證較高的熱回收效率，而且可以降低冷卻風(fēng)機(jī)的運行能耗［4］。

2.2.4 運行中的小技改。針對鎖風(fēng)要求不高的設(shè)備，部分企業(yè)對其進(jìn)行了改造，如將分格輪改為翻板閥；對于一些輸送量較少的輸送設(shè)備，增加了自動間隔開機(jī)程序，既節(jié)省電耗，也降低了設(shè)備維護(hù)成本。

2.3 生產(chǎn)過程優(yōu)化

從水泥企業(yè)的具體情況出發(fā)，一是應(yīng)該在原料開采環(huán)節(jié)，引入相應(yīng)的礦山生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，減少對自然生態(tài)環(huán)境的破壞；二是以工業(yè)廢料替代部分原料，降低原料消耗及工業(yè)廢料的排放，值得關(guān)注的是部分工業(yè)廢料含有活性較高的水泥配料所需的化學(xué)成分，更加有利于降低水泥熟料燒成熱耗；三是在熟料煅燒環(huán)節(jié)，引入風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)及富氧燃燒技術(shù)，降低能源消耗，配合低溫余熱發(fā)電技術(shù)，實現(xiàn)對熱能的回收利用；四是針對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣，采用相應(yīng)的脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行凈化，降低氮氧化物和硫化物的排放量，配合窯頭電改袋技術(shù)，實現(xiàn)飛灰的回收利用，降低粉塵污染；五是配合污水凈化處理和循環(huán)利用技術(shù)，消除污水排放，減少水資源消耗。

2.4 節(jié)能減排效果

在落實上述節(jié)能減排技術(shù)后，對其節(jié)能減排的實際效果進(jìn)行分析，以1t水泥熟料產(chǎn)品作為基準(zhǔn)，可以處理工業(yè)廢物0.071t，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤0.412t，節(jié)電3.74kW·h，節(jié)水0.091 8m3，碳排放量減少了0.033t，除去技術(shù)改造所需的費用，熟料的經(jīng)濟(jì)效益可以提高34.45元/t。而自采用節(jié)能減排技術(shù)方案至今，企業(yè)面年可以節(jié)約煤炭用量5.8萬t、節(jié)水12.85萬m3，節(jié)電524萬kW·h，氮氧化物的排放減少了60%，能為企業(yè)創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益4 823萬元［5］。

3 結(jié)語

在可持續(xù)發(fā)展背景下，節(jié)能減排已經(jīng)成為水泥工業(yè)發(fā)展中需要關(guān)注的首要問題，而從目前的發(fā)展情況來看，在水泥熟料生產(chǎn)過程中，具備極大的節(jié)能減排空間。企業(yè)應(yīng)立足自身實際，合理引入節(jié)能減排技術(shù)，逐步實現(xiàn)水泥熟料生產(chǎn)全過程的優(yōu)化，降低能源消耗，減少污染物排放，提升企業(yè)的整體競爭力。

［1］ 雷振山，溫平.新型干法水泥生產(chǎn)線節(jié)能減排監(jiān)控技術(shù)研究［J］.唐山學(xué)院學(xué)報，2012（3）：68-70.

［2］ 柴友海，王永梅，王廣樂，等.新型干法水泥熟料生產(chǎn)過程節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用［J］.水泥工程，2014（6）：19-21.

［3］ 聶蒼印，李勝保.新型干法水泥熟料節(jié)能減排技術(shù)集成示范應(yīng)用研究［J］.中國建材科技，2013（1）：34-36.

［4］ 胡祝捷.新型干法水泥生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)［J］.四川水泥，2016（10）：3.

［5］ 林少鴻.水泥工業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀及思考［J］.中國建材，2012（1）：110-113.

Research on Application of Energy Saving and Emission Reduction Technology in New dry Process Cement Clinker Production Link

Ma WenhuaMo WeijianZhu Shuhai
（China Resources Cement（Fengkai）Co.,Ltd.，Zhaoqing Gangdong 526541）

Cement is a very common building material in modern building,and is an integral part of the concrete configuration.In recent years,with the rapid development of the construction industry,the demand of cement is increasing,the cement production technology is constantly improved and innovative,new dry method cement has been more and more attention.Based on the concept of sustainable development,com?bined with specific cases,this paper analyzed and studied the energy saving and emission reduction technol?ogy of the new dry process cement clinker production link.

new type of dry cement；clinker production；energy saving and emission reduction technology

建材能耗在社會總能耗中占據(jù)相當(dāng)大的比重。據(jù)不完全統(tǒng)計，建材行業(yè)的能耗占據(jù)全國總能耗的7%，而廢氣排放則占據(jù)工業(yè)廢氣排放量的18%。在當(dāng)前能源日漸匱乏，環(huán)境污染持續(xù)加劇的背景下，加強(qiáng)節(jié)能減排技術(shù)的研究和利用，是建材行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)也正是在這樣的背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的。

TQ172.6

A

1003-5168（2017）11-0114-02

新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)目前均已實現(xiàn)了集成控制，保證了水泥生產(chǎn)過程的自動化、高效化和節(jié)能環(huán)保。在德國、日本等發(fā)達(dá)國家，預(yù)分解窯生產(chǎn)普及率達(dá)到了95%。與傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝相比，該方法不僅產(chǎn)量更高，而且產(chǎn)品質(zhì)量好，能耗低，已經(jīng)成為世界各國水泥生產(chǎn)的主要發(fā)展方向［1］。

某水泥企業(yè)擁有3條4 500t/d水泥熟料生產(chǎn)線，均為新型干法水泥生產(chǎn)工藝。在企業(yè)發(fā)展過程中，要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須做好相應(yīng)的節(jié)能減排工作，將節(jié)能減排技術(shù)合理用到水泥熟料的生產(chǎn)過程中，確保其能發(fā)揮出應(yīng)有的效果。

2017-10-09

馬文華（1986-），男，本科，工程師，研究方向：水泥工藝技術(shù)。