岳艷超（蘇州中材建設(shè)有限公司，江蘇 蘇州 215300）

0 前言

隨著當今世界經(jīng)濟發(fā)展的趨勢，節(jié)能減排已經(jīng)成為全世界經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略方針。我國目前還處于高速發(fā)展階段，在追求速度的同時，高消耗的矛盾也日趨尖銳。自國家“十一五”發(fā)展戰(zhàn)略提出節(jié)能減排后，中國的水泥設(shè)計單位、水泥成套設(shè)備供應商都在積極配合發(fā)展新工藝、新技術(shù)、新裝備?；诖?，筆者從水泥廠工藝設(shè)備采購角度出發(fā)，對采購過程中碰到的一些新工藝、新設(shè)備進行分析總結(jié)。

1 永磁電機

近年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、新型電機控制理論和稀土永磁材料的快速發(fā)展，永磁同步電動機得以迅速的推廣應用。與傳統(tǒng)的電勵磁同步電機相比，永磁電機具有損耗少、效率高、節(jié)電效果明顯的優(yōu)點。據(jù)統(tǒng)計，永磁電機已經(jīng)在煤礦業(yè)、風力發(fā)電、水力發(fā)電、醫(yī)療器械、石油開采等行業(yè)得到了廣泛應用，但是在水泥行業(yè)應用較少。近幾年國內(nèi)各水泥廠也陸續(xù)開始引進永磁電機進行節(jié)能改造，起到了良好的效果。

國內(nèi)某水泥廠一臺窯尾排風機原電機型號為YRKK710-6,1600 kW，原電機有功功率為10676.60kWh，更換永磁電機后有功功率為10425.50kWh，經(jīng)計算節(jié)能率達到15%。按年運轉(zhuǎn)80000h算，年節(jié)約用電（10676.6-1425.5）×8000×1=2000808000kWh。按每度電0.6元計，僅一臺電機每年可以節(jié)約成本120.528萬元，節(jié)能效果顯著。根據(jù)永磁電機特點，在設(shè)備負載率低的情況下節(jié)能效果顯著，而工藝風機由于設(shè)計時一般都擴大系數(shù)考慮，真正運轉(zhuǎn)工況穩(wěn)定時，負載率都比較低，因此對于該類設(shè)備節(jié)能效果非常顯著。而如果設(shè)備本身就是在滿載情況下運行，雖然也有節(jié)能效果，但是僅僅是靠電機本身節(jié)能（根據(jù)設(shè)備廠家介紹約為6%），其效果并不顯著。根據(jù)水泥廠各類設(shè)備負載情況及各永磁電機廠家節(jié)能改造經(jīng)驗分析，水泥廠選粉機、管磨機、工藝風機、破碎機、斗式提升機、皮帶機、羅茨風機類設(shè)備可以使用永磁電機，節(jié)能效果比較理想。

2 節(jié)能型空壓機

空壓機為水泥廠的必備產(chǎn)品，相對整個水泥廠來說節(jié)能影響不大，但是節(jié)能型和非節(jié)能型空壓機節(jié)能效果能達到30%左右，節(jié)能率還是比較高的。節(jié)能型空壓機雖然采購成本較高，但是其采購成本可以在設(shè)備運轉(zhuǎn)1～2年內(nèi)收回，從長遠利益角度，業(yè)主使用節(jié)能型空壓機還是很有必要的。某企業(yè)對原有的普通工頻空壓機改造為永磁變頻雙極空壓機計算，節(jié)電率達到31.39%，見表1。

由于每個企業(yè)節(jié)能空壓機節(jié)能效率可能會有差異，以及每個廠原來使用的空壓機廠家不同，數(shù)據(jù)可能會有偏差。根據(jù)現(xiàn)在中國市場主要做節(jié)能型空壓機企業(yè)了解，節(jié)能空壓機比普通空壓機節(jié)能效率可以達到25%～35%。

3 節(jié)能型風機

在鼓風機設(shè)計制造過程中，為了計算方便，以往風機廠家常把流體簡化成“二元流體”進行力學分析計算。近幾年，隨著三元流理論的發(fā)展，利用“三元流”理論改造鼓風機已成為一種新的發(fā)展方向。這為鼓風機等相關(guān)機械擴大效能，減少投資，開辟了一條新的途徑。近期國內(nèi)很多水泥廠風機也都在進行節(jié)能改造，根據(jù)改造效果分析，成果顯著，見表2。

表1 某企業(yè)普通空壓機和節(jié)能空壓機節(jié)能率對比表

表2 某工廠風機節(jié)能改造數(shù)據(jù)

從表1中可見，風機節(jié)能改造前后對比節(jié)能率可達15.8%。通過對多個廠家改造節(jié)能效果分析，雖然節(jié)能效果差異較大，但總體效果明顯，對未來新線設(shè)備采購有指導意義。如果未來水泥廠設(shè)備采購，直接考慮三元流風機，勢必會大幅度降低電耗。

4 材料類采購

水泥廠的高效低耗運轉(zhuǎn)與科學保溫和隔熱分不開。傳統(tǒng)的保溫材料一般為硅酸鈣板或者陶瓷纖維毯，這兩種保溫材料導熱系數(shù)較大，雖能夠滿足水泥廠的使用，但是熱損耗較大?，F(xiàn)在新型納米材料是采用納米技術(shù)，添加了獨特的反紅外輻射材料，采取特殊工藝生產(chǎn)的納米級微孔隔熱材料，相比較于傳統(tǒng)隔熱材料，納米隔熱材料的氣孔在200nm左右，相同溫度下，隔熱性能比普通隔熱材料性能好3～4倍。

現(xiàn)在水泥廠主要在旋風筒、煙室、回轉(zhuǎn)窯預熱帶、三次風管、管磨機滑履等位置使用這種新型隔熱材料。根據(jù)水泥廠改造數(shù)據(jù)，C5旋風筒將原硅酸鈣板厚度為112mm，現(xiàn)在將其中25mm厚度更改為新型納米隔熱材料，外殼溫度下降21℃，熱損失減少了43%?；剞D(zhuǎn)窯預熱帶一般沒有隔熱材料，根據(jù)某水泥廠對回轉(zhuǎn)窯預熱帶磚凹槽內(nèi)增加15mm納米隔熱材料，筒體外表面溫度從320℃減少至250℃，根據(jù)計算節(jié)能率達到50%左右，在2～3個月內(nèi)即可收回新材料投入成本。水泥廠使用這種新型材料，節(jié)能降耗明顯。使用新材料后甚至可以優(yōu)化水泥工藝設(shè)計，在未來的總包過程中值得進一步研究探討。

5 結(jié)語

工藝設(shè)備采購，為工程EPC總承包項目的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。設(shè)備、材料的更新?lián)Q代，為節(jié)能降耗、優(yōu)化工藝、節(jié)省投資方面起著至關(guān)重要的作用。隨著水泥機械的發(fā)展，隨著更多新技術(shù)、新材料、新思維的引領(lǐng)下，設(shè)備采購勢必也要大膽嘗試，推陳出新，為建設(shè)方建造出更先進、更節(jié)能的工廠。