楊 陽

（湖南理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

1 工程簡介

某水泥有限公司有一條日產(chǎn)4500t 熟料新型干法水泥生產(chǎn)線及配套純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)，現(xiàn)可年產(chǎn)水泥200 余萬噸，年發(fā)電量550 萬kWh。產(chǎn)品有P.C32.5 、P.O42.5、 P.O52.5 水泥和熟料，產(chǎn)值超 8 億元，余熱發(fā)電每年可向生產(chǎn)供電 4000萬kWh。邵陽南方水泥有限公司采用新型干法水泥生產(chǎn)工藝，消耗的能源主要是煤、電以及少量的柴油。下圖為該企業(yè)水泥生產(chǎn)工藝流程圖。

圖1：該廠生產(chǎn)工藝流程

2 能源審計的范圍

一是某水泥廠有限公司石灰石礦以及水泥廠水泥生產(chǎn)的全過程。包括礦山的開采、水泥生產(chǎn)的原料破碎、預(yù)均化、原料立磨系統(tǒng)、熟料煅燒系統(tǒng)、煤預(yù)均化、煤磨、混合材石膏破碎、余熱發(fā)電系統(tǒng)以及水泥粉磨、包裝過程中的能源利用狀況；二是廠區(qū)建筑照明、暖通通風(fēng)、辦公設(shè)備用電情況統(tǒng)計分析。審計內(nèi)容主要包括能源管理情況、用能情況及能源流程、能源計量及統(tǒng)計、能源消費結(jié)構(gòu)、主要用能設(shè)備運行效率、公司綜合能耗及實物能耗、公司產(chǎn)值能耗、單位產(chǎn)品能耗、能源成本、節(jié)能量、節(jié)能技改項目、節(jié)能潛力與措施等。

3 節(jié)能潛力分析

通過對公司耗能設(shè)備耗能情況的審核及對部分重點熱設(shè)備的現(xiàn)場調(diào)查和節(jié)能監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)公司在能源利用發(fā)面存在一些問題，并分析各工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備節(jié)能潛力，問題與節(jié)能潛力分析如下：

1、目前的能源管理制度尚需進一步完善，缺乏專人負(fù)責(zé)能源管理工作，車間能源管理相對薄弱，職工節(jié)能意識仍有待提高等。 2、在公司能量平衡方面需進一步加強，能源購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用各個環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)設(shè)置分類統(tǒng)計報表，并細(xì)化到主要生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、采暖（制冷）、照明等工序（藝），以利于對能源的利用情況作出適時分析與進行細(xì)化考核。 3、對部分主要耗能設(shè)備的運行效率尚未進行定期監(jiān)測，不利于掌握各主要耗能設(shè)備能源利用的實際狀況。4、尚未按照有關(guān)政策嚴(yán)格執(zhí)行能源利用狀況報告制度。 5、余熱回收系統(tǒng)余熱利用率為 43.49%，熱回收率效率偏低。6、回轉(zhuǎn)窯窯頭篦冷機二段送入磨煤系統(tǒng)的熱風(fēng)除塵效果差，使得較多的熟料粉塵進入磨煤機系統(tǒng)，增加了煤耗。回轉(zhuǎn)窯窯頭篦冷機二段熱風(fēng)先通過沉降室除塵，再送入磨煤系統(tǒng)，由于沉降室規(guī)格偏小，使得進入磨煤機系統(tǒng)的熟料量約占總的磨煤量的 1%，增加了磨煤耗電量，進入回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)后，重新被加熱升溫，造成很大熱耗損失，采用高效低阻力的風(fēng)粉分離設(shè)施，對現(xiàn)有沉降室進行改造，提高進入磨煤系統(tǒng)的二段冷卻熱風(fēng)的除塵效果，可顯著地節(jié)省電耗和熱耗。 7、熟料出冷卻機的溫度偏高，超出設(shè)計值約80~100℃，影響了熟料的熱回收效率。熟料出冷卻機溫度達到了 190℃，帶走的顯熱占總的熱量支出的4.17%，加強熟料的冷卻作用，熟料的顯熱通過冷卻空氣帶入余熱利用系統(tǒng)，有著可觀的的節(jié)能效果。 8、燒成系統(tǒng)的表面溫度偏高，造成表面熱損失占比偏高而影響系統(tǒng)熱效率。燒成系統(tǒng)散熱損失占總的熱量支出的7.29%，回轉(zhuǎn)窯表面散熱損失占總的散熱損失的 47.87%，加強回轉(zhuǎn)窯的保溫性能，節(jié)能潛力巨大；回轉(zhuǎn)窯采用富氧燃燒技術(shù)，可節(jié)能量可達 10%以上。 9、回轉(zhuǎn)窯窯尾負(fù)壓偏高，造成熟料燒成系統(tǒng)漏風(fēng)率偏高，影響系統(tǒng)熱效率，造成熟料燒成煤耗增加。

4 節(jié)能管理提升方案和建議

所采用的都是比較先進的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)工藝先進，先進的生產(chǎn)技術(shù)和工藝同樣也需要合理的管理。在企業(yè)能源管理方面，按照國家及地方有關(guān)法規(guī)以及《工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則》（GB/T15587）和《能源管理體系要求》（GB/T22336）的要求，建立了比較完善的節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)和能源管理制度體系，設(shè)置了能源管理領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)，配置了能源管理人員，能源管理工作比較到位，有力地促進了公司各項節(jié)能工作的有效開展。在企業(yè)能源計量方面，某水泥廠有限公司基本上按照《用能單位計量器具配備和管理通則》（GB17167）的要求，對公司消耗的煤、電、柴油以及水蒸氣等配備了而相應(yīng)的一級、二級和三級計量儀表，并開展了相關(guān)的能源統(tǒng)計工作。在企業(yè)能源統(tǒng)計管理方面，某水泥廠有限公司建立了基本的能源消耗統(tǒng)計制度體系，電和煤等能源消耗的計量統(tǒng)計由公司工程部各設(shè)備運行班組員工填寫統(tǒng)計報表，報送工程部負(fù)責(zé)人匯總和存檔。在定額管理方面，某水泥廠有限公司采取一些有效的措施，在能源消耗管理上已經(jīng)取得了一些成績，能源管理的重點在能耗總量和能源總成本方面，對各耗能環(huán)節(jié)的能耗情況也重視不夠。健全對各用能環(huán)節(jié)全面分心評價基礎(chǔ)上的能源消耗定額管理制度，推動工廠能源消耗的精細(xì)化管理，完善對重點耗能工藝、工序設(shè)備的能耗計量與分類統(tǒng)計，制定完善的考核定核，挖掘能源管理節(jié)能潛力，預(yù)期重點工序能耗降低0.1~0.3%，年節(jié)電量機約 15 萬 kWh，可年節(jié)約購電費用 9 萬元。此項措施預(yù)計要投資 30萬元，預(yù)計回收期為 40 個月。

5 建議和預(yù)期節(jié)能量

5.1 完善定額考核制度

5.2 加強生料配料控制管理，優(yōu)化配料方案

從原材料進廠抓起，保證工序和各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，提高生料配料的可預(yù)見性，優(yōu)化煤、料的配合，減少生料率值得調(diào)整與煤灰變化之間的滯后性。同時進行質(zhì)量指標(biāo)和配料方案的制定和修改，嚴(yán)格遵循預(yù)分解爐的客觀規(guī)律，此項技術(shù)預(yù)計可節(jié)約煤 0.1%，既可節(jié)能量折標(biāo)煤 212.83t，可年節(jié)約購煤費用約為 15.1 萬元。此項措施預(yù)計要投資 20 萬元，預(yù)計回收期為 16 個月。

5.3 加強設(shè)備管理

加強對設(shè)備的巡檢管理及潤滑管理，堅持預(yù)防為主、維修為輔的原則，采取動態(tài)維修的設(shè)備維護維修模式，及時發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備故障隱患。確保設(shè)備經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)；配置必要的檢測儀器，對重點用能設(shè)備進行能源利用效率的實際監(jiān)控，并與同類型的機臺設(shè)備先進的能耗指標(biāo)進行對比，以便查找是設(shè)備管理的問題還是設(shè)備自身工藝參數(shù)的控制問題，挖掘節(jié)能潛力。

5.4 增強節(jié)能技改措施

煤粉的烘干采用篦式冷卻機二段冷卻熱風(fēng)，二段冷卻熱風(fēng)含有較多的熟料等粉塵，得先通過沉降室除塵，通過現(xiàn)場觀察以及和公司技術(shù)人交流獲知，目前某水泥廠公司使用此沉降室規(guī)格小了，使得進入磨煤機系統(tǒng)的熟料量約占總的磨煤量的 1%，采用高效低阻力的風(fēng)粉分離設(shè)施，對現(xiàn)有沉降室進行改造，提高進入磨煤系統(tǒng)的二段冷卻熱風(fēng)的除塵效果，可使進入磨煤機系統(tǒng)的熟料量減少 85%，減少熟料重復(fù)煤磨和焙燒，可減少煤磨機電耗，降低回轉(zhuǎn)窯熱損耗。通過更換沉降室，采用高效風(fēng)粉分離設(shè)施，可使每年熟料進入磨煤系統(tǒng)量減少1809.09t，熟料在回轉(zhuǎn)窯中在此進行焙燒，溫度可升至 1100℃左右，由于熟料的再次焙燒，可減少熱損失達 1.12×1010kJ，每年節(jié)能量折標(biāo)煤 814.8t，年節(jié)電 4000kWh，年減少購入煤費用 72.4 萬元，減少購電費用 0.23 萬元，總共可節(jié)約購入能源費用 72.63萬元。此項預(yù)計投資 6 萬元，投資回收期一個月。

采用富氧助燃技術(shù)，可極大地降低煙氣總量，減少廢氣、熟料帶走的熱焓，使燃料的燃燒效率提高，同時，在不增加燃料的前提下，使窯內(nèi)火焰溫度相對提高 180~200℃，從而加強火焰對物料的輻射傳熱能力；另外，富氧助燃技術(shù)的采用不會對下游環(huán)節(jié)的余熱利用產(chǎn)生明顯影響。氧氣的體積分?jǐn)?shù)在 28%左右時最佳，節(jié)能可達到 10%~40%，按 10%計算，每年節(jié)能量折合標(biāo)煤約 17000t，年節(jié)約購煤費用 1511.1 萬元，此項措施預(yù)計要設(shè)備投資要 93 萬元，每年需運行費用 663.6萬元，投資回收期不到 6 個月。

原料粉磨單位產(chǎn)品電耗較高，建議研究孰料的易磨性、水泥的顆粒級配及形貌，控制合理的水泥產(chǎn)品比表面積，并對分設(shè)備運行狀況、選粉機系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷機選粉效率等進行系統(tǒng)的標(biāo)定、分析，改進粉磨工藝，優(yōu)化粉磨系統(tǒng)工藝參數(shù)，降低粉磨電耗。

回轉(zhuǎn)窯表面散熱損失占總散熱損失 47.95%，采取新型保溫涂料（太空節(jié)能隔熱保溫涂料）涂于回轉(zhuǎn)窯表面，耐高溫隔熱保溫涂料的使用溫度為-80℃-1800℃，導(dǎo)熱系數(shù)只有 0.03W/m.K，隔熱抑制效率可達 90%左右，在回轉(zhuǎn)外表面涂一層8mm 厚的涂料，可使回轉(zhuǎn)窯表面溫度下降到 100℃以內(nèi)，預(yù)計可年節(jié)約購煤費用71.93 萬元，此項措施預(yù)計要投資 52 萬元，預(yù)計投資回收期不到 8 個月。