水泥行業(yè)能耗和節(jié)能潛力分析

于興濤

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0 前言

我國水泥行業(yè)經(jīng)過近十年來的迅猛發(fā)展，水泥產(chǎn)量占據(jù)世界水泥產(chǎn)量的半壁江山，以13億多的人口，消耗水泥產(chǎn)量接近世界總消耗量的60%，2010年我國人均水泥消費(fèi)量1 395 kg，是世界人均水平的2.6倍?，F(xiàn)水泥產(chǎn)能已嚴(yán)重過剩，為使企業(yè)長久發(fā)展，提高市場競爭力，必須從節(jié)能降耗方面降低生產(chǎn)成本。

這里通過對某水泥企業(yè)2011年的能源審計，摸清該企業(yè)主要能源消耗情況,分析其節(jié)能潛力，有針對性地提出節(jié)能管理與技術(shù)相關(guān)對策，以探索水泥行業(yè)的節(jié)能方向。

1 水泥企業(yè)生產(chǎn)能源消耗分析

某水泥企業(yè)擁有一條日產(chǎn)4 500 t新型干法熟料水泥生產(chǎn)線，年產(chǎn)熟料150萬t，年產(chǎn)PC32.5、PO42.5水泥100萬t。

2011年該企業(yè)共生產(chǎn)熟料1 490 108.42 t，其中外售熟料1 214 679.27 t,生產(chǎn)水泥365 748.56 t,實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值39 657萬元，完成銷售收入34 621.39萬元，利稅382.05萬元，創(chuàng)造工業(yè)增加值8 846.42萬元。

2011年企業(yè)購入能源消費(fèi)情況見表1，消費(fèi)結(jié)構(gòu)見圖1。

表1 企業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)表

2 能源利用水平分析

2011年該企業(yè)可比熟料綜合煤耗為103.68 kgce/t，達(dá)到GB16780-2007《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》中對4 000 t/d以上回轉(zhuǎn)窯可比熟料綜合煤耗≤107 kgce/t的限額先進(jìn)值考核要求。

圖1 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)餅形圖（當(dāng)量）

2011年該企業(yè)可比熟料綜合電耗為61.71 kWh/t、可比水泥綜合電耗為 86.82 kWh/t，達(dá)到《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》（GB16780-2007）中對4 000 t/d以上回轉(zhuǎn)窯可比熟料綜合電耗≤62 kWh/t、可比水泥綜合電耗≤90 kWh/t的限額準(zhǔn)入值考核要求。

相對于熟料煤耗指標(biāo)而言，該公司可比水泥綜合電耗指標(biāo)相對較高。為了提高回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)能力，對于生料粉的細(xì)度要求較高,增大了生料輥壓能力，使得熟料綜合電耗增高。經(jīng)統(tǒng)計，水泥制成配料中熟料平均配比為74.56%，制成水泥中熟料消耗量較高;較高的熟料摻加量及較高的熟料綜合電耗，使得企業(yè)可比水泥綜合電耗與先進(jìn)水平相比相對較高。

2011年該企業(yè)的可比熟料綜合能耗為111.26 kgce/t、可比水泥綜合能耗為 87.97 kgce/t，達(dá)到《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》（GB16780-2007）中對4 000 t/d以上回轉(zhuǎn)窯可比熟料綜合能耗≤114 kgce/t、可比水泥綜合能耗≤93 kgce/t的限額先進(jìn)值考核要求。

通過對行業(yè)之間同設(shè)備、同規(guī)模的生產(chǎn)線能耗情況對比可見，該公司可比熟料綜合電耗、可比水泥綜合電耗與行業(yè)先進(jìn)水平相比，尚存在一定的差距。

3 節(jié)能潛力分析

1）企業(yè)能源管理是企業(yè)為達(dá)到節(jié)約能源、提高用能經(jīng)濟(jì)效益，對能源的可靠供應(yīng)與合理利用進(jìn)行計劃、組織、控制、協(xié)調(diào)、獎懲等一系列的管理活動。一般來說,企業(yè)節(jié)能量的30%是由管理節(jié)能獲得的,因此從能源管理方面查找現(xiàn)有管理漏洞和盲點(diǎn)會對企業(yè)進(jìn)一步完善能源管理體系，加強(qiáng)能源管理工作，進(jìn)而節(jié)能降耗起到重要的作用。

2）目前對于回轉(zhuǎn)窯燃燒器、部分用電設(shè)施還有可改造節(jié)能潛力，主要包括：

①燃燒器改造：可采用四通道燃燒器替代現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯煤粉燃燒器?，F(xiàn)有燃燒器由于火焰分叉、不集中，影響熟料的產(chǎn)量和質(zhì)量，增加了熟料熱耗。采用新型四通道燃燒器可降低供風(fēng)風(fēng)機(jī)電耗，可使煤種的適應(yīng)性增強(qiáng),同時也可使窯頭溫度提升100℃左右，從而降低熟料電耗、煤耗。

②變頻改造：經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，目前還有部分電機(jī)采用擋板——閥門調(diào)速，采用變頻調(diào)速代替擋板——閥門調(diào)速來控制風(fēng)量,可按所需風(fēng)量準(zhǔn)確調(diào)節(jié)風(fēng)量，減少風(fēng)機(jī)電耗，且具有軟啟動功能，電機(jī)啟動時無大電流沖擊，延長設(shè)備使用壽命。

③綠色照明：采用新型T5節(jié)能燈管，對目前尚在使用的普通日光燈、T8型電感式照明燈進(jìn)行更換，可達(dá)到40%左右的節(jié)電量。

④諧波治理：該企業(yè)電力系統(tǒng)中，非線性、大容量電力電子設(shè)備的應(yīng)用導(dǎo)致用電負(fù)荷的電流波形中含有大量無功分量和高頻諧波分量，對電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染，影響生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。通過諧波治理可改善企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)質(zhì)量,降低無功損耗，保證生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

此外,企業(yè)還可以在水泥配料方面進(jìn)行研究，在保證水泥質(zhì)量的前提下，增加混合材摻兌量，以減少熟料消耗，降低水泥成本。

3）2011年企業(yè)生產(chǎn)的熟料大部分外售至其他水泥企業(yè)，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看，增加水泥產(chǎn)量可以拉長產(chǎn)品鏈條，增加企業(yè)抗拒市場因素影響的能力，提升產(chǎn)品價值；其次可以形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，是優(yōu)化企業(yè)資源配置，充分發(fā)揮企業(yè)核心競爭力的必要手段。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，目前水泥市場已經(jīng)飽和，普通水泥的市場競爭尤為激烈，企業(yè)可通過廣泛的市場需求調(diào)查及銷售市場調(diào)研，研發(fā)有特色的產(chǎn)品，如砌筑水泥、大壩水泥、白水泥等特種水泥的開發(fā)。此外，從原材料結(jié)構(gòu)上，也可采用更多的廢棄資源替代原材料，降低成本。

[1]水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件,工業(yè)和信息化部公告,工原[2010]第127號.

[2]符敬慧.2012年上半年我國水泥行業(yè)現(xiàn)狀分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2012,10(20)：19～22.

[3]季尚行.新型干法水泥生產(chǎn)的節(jié)能技術(shù)[J].江蘇建材,2008(2)：8～10.