探究水泥生產(chǎn)工藝中的節(jié)能技術(shù)

李深志

摘要：隨著我國(guó)城市化發(fā)展和社會(huì)建設(shè)的不斷完善，建筑行業(yè)在我國(guó)的發(fā)展也越來越迅速，在建筑工程的施工中，水泥作為一種最常用的原材料，在工程的施工建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用，在我國(guó)的民用工業(yè)和交通等各個(gè)行業(yè)的建設(shè)中，也發(fā)揮了重要的作用。在這種情況下，水泥的使用量大大增加，這給我國(guó)的水泥生產(chǎn)行業(yè)提出了更高的要求，尤其是水泥生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備和工藝，必須要進(jìn)行更新。本文就水泥生產(chǎn)工藝中的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行深入地探究。

關(guān)鍵詞：水泥;生產(chǎn)工藝;節(jié)能技術(shù)

1?引言

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量與生活水平有了較大幅度的提升，與此同時(shí)對(duì)于自然環(huán)境與資源同樣產(chǎn)生了非常大的影響。我們國(guó)家是水泥生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，每年的水泥需求量達(dá)到了全球總產(chǎn)量的1/2左右，其便代表著我們國(guó)家由于水泥生產(chǎn)所耗費(fèi)的能源與所導(dǎo)致的污染問題比較嚴(yán)重。

2?水泥生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介

水泥生產(chǎn)主要包含三個(gè)部分：生料制備和分解、熟料制作基熟料粉磨。從當(dāng)下水泥生產(chǎn)行業(yè)來看，水泥熟料粉磨生產(chǎn)工藝主要有以下三種：第一，球磨機(jī)開路粉磨工藝。此工藝所運(yùn)用的設(shè)備是球磨機(jī)，因?yàn)槠淠軌驅(qū)⒂捕扔兴鶇^(qū)別的水泥熟料及其它混合料一同加入到球磨機(jī)中實(shí)施粉磨操作，促使其產(chǎn)生粉末成品，此生產(chǎn)工藝流程較為簡(jiǎn)單，便于操作，同時(shí)成本費(fèi)用較低，然而偶爾會(huì)出現(xiàn)過粉磨的問題。第二，球磨機(jī)閉路粉磨生產(chǎn)工藝。閉路粉磨所指的便是將水泥熟料經(jīng)過球磨機(jī)粉磨進(jìn)行加工以后，經(jīng)過選粉機(jī)將其劃分成粗粉和成品兩類，粗粉會(huì)二次進(jìn)入到球磨機(jī)中實(shí)施粉磨生產(chǎn)，此生產(chǎn)工藝便能夠有效避免過粉磨問題，并給此生產(chǎn)工藝的能耗偏低，產(chǎn)量較大，然而其操作系統(tǒng)較為繁雜。第三，球磨機(jī)和輥壓機(jī)預(yù)磨粉相融合的生產(chǎn)工藝，此生產(chǎn)工藝最重要的流程便是首先將水泥熟料加入到輥壓機(jī)中實(shí)施粉磨預(yù)處理，如此便可以在較大程度上加強(qiáng)水泥物料的易磨性，接著將預(yù)磨物料加入到球磨機(jī)中實(shí)施粉磨操作，此生產(chǎn)工藝的粉磨生產(chǎn)效率相對(duì)較高，同時(shí)能耗偏低，對(duì)于增強(qiáng)水泥行業(yè)的綜合能效有著非常重要的意義。

3?水泥生產(chǎn)工藝中的節(jié)能技術(shù)

3.1?變頻調(diào)速技術(shù)

電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)是回轉(zhuǎn)窯主傳動(dòng)最關(guān)鍵的動(dòng)力源，回轉(zhuǎn)窯的工作特征便是需要電機(jī)系統(tǒng)具備比較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，調(diào)速平穩(wěn)平滑。我們國(guó)家創(chuàng)建于二十世紀(jì)七十年代的回轉(zhuǎn)窯所運(yùn)用的大多是繞線電機(jī)串電阻起動(dòng)調(diào)節(jié)速率。伴隨大容量晶體管技術(shù)的不斷發(fā)展，直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)窯中的運(yùn)用日益增加，然而因?yàn)榛剞D(zhuǎn)窯的高熱輻射，工作在周圍的直流電機(jī)存在碳刷與整流子頭快速損壞、耗電量大、低速運(yùn)作不平穩(wěn)。將變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用至回轉(zhuǎn)窯電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中構(gòu)成交流調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)，能夠完全取代直流調(diào)速系統(tǒng)，具備較為顯著的節(jié)能效果。交流調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)主要是由交流電動(dòng)機(jī)與變頻器所構(gòu)成。變頻器也就是無源逆變裝置，其將工頻交流電轉(zhuǎn)變成工作所需要的交流電，供負(fù)載用。系統(tǒng)運(yùn)用PLC可編程控制器對(duì)變頻器進(jìn)行控制，變頻器打動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，對(duì)回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行拖動(dòng)，涵蓋達(dá)到回轉(zhuǎn)窯的雙機(jī)拖動(dòng)變頻調(diào)速與同步調(diào)控，不但達(dá)到了回轉(zhuǎn)窯起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高的需求，同時(shí)有利于窯運(yùn)行環(huán)節(jié)的調(diào)速，調(diào)速環(huán)節(jié)平穩(wěn)、平滑，節(jié)能功效顯著。除此之外，此技術(shù)還能夠運(yùn)用于各種回轉(zhuǎn)窯主傳動(dòng)系統(tǒng)，具備極強(qiáng)的通用性。

3.2?改進(jìn)燃燒技術(shù)

（1）新型雙風(fēng)道燃燒器

此處所提及的是KBN系列雙風(fēng)道煤粉燃燒器，此種燃燒最為重要的特征便是能夠排除燃燒帶部分高溫問題，使得火焰溫度布局更加科學(xué)，有助于窯的長(zhǎng)久運(yùn)行。和多風(fēng)道燃燒器對(duì)比而言，其主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：去除了內(nèi)風(fēng)道，運(yùn)用可調(diào)式旋流器，使得外風(fēng)道旋流強(qiáng)度能夠依據(jù)窯內(nèi)情況科學(xué)調(diào)節(jié);因?yàn)榄h(huán)形射流厚度提升至三風(fēng)道燃燒器的2倍，能夠降低煤粉與二次風(fēng)混合速率，減低火焰峰值的溫度;棄用了以往多風(fēng)道燃燒器的外風(fēng)與內(nèi)風(fēng)調(diào)節(jié)閥門，對(duì)系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化，同時(shí)能夠節(jié)省大約30%的電耗。

（2）煤粉噴騰燃燒技術(shù)

由深圳市某水泥廠和清華大學(xué)等一同研發(fā)出的煤粉噴騰燃燒技術(shù)，經(jīng)過優(yōu)化煤粉燃燒器，加強(qiáng)了風(fēng)煤混合，使得煤粉的燃燒情況有所好轉(zhuǎn)，促使煤粉充分能燃燒，增加了火焰溫度，使煙煤和白煤混合所形成的劣質(zhì)煤與綜合煤的燃燒效果有較大幅度的改善。煤粉噴騰燃燒技術(shù)達(dá)到了二次風(fēng)量增大與一次風(fēng)量降低，以使得煤粉能夠更加充分的燃燒，避免一次風(fēng)過大，防止煤粉掉落于窯的低溫區(qū)物料上，進(jìn)而降低了煤粉的機(jī)械不完全燃燒熱虧損。并且，因?yàn)槊悍劭梢栽诔渥愕难鯕鈪^(qū)獲得充分燃燒，顯著減少了不完全燃燒損失。

3.3?預(yù)粉磨技術(shù)

預(yù)粉磨所指的是在球磨以前則更加一臺(tái)料床粉磨設(shè)備，以使得原先的球磨系統(tǒng)能夠提高產(chǎn)能。料床粉磨是相較于單顆粒破碎而言的，最為常見的料床粉磨設(shè)備主要有輥壓機(jī)、輥式磨以及筒輥磨。以上三類料床粉磨設(shè)備都適用于預(yù)粉磨，輥壓機(jī)的運(yùn)用較多。在預(yù)粉磨技術(shù)中，預(yù)粉磨循環(huán)流程較為簡(jiǎn)單，然而其節(jié)電效果非常明顯，單耗能減低7～11%;聯(lián)合粉磨流程相對(duì)繁雜，對(duì)于水泥磨能夠減少系統(tǒng)電耗約11～19%。

3.4?設(shè)備節(jié)能技術(shù)

在水泥生產(chǎn)過程中，水泥企業(yè)均需運(yùn)用風(fēng)機(jī)，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，在具體操作環(huán)節(jié)，需要注意以下兩點(diǎn)問題：（1）風(fēng)機(jī)的出風(fēng)量需依托相關(guān)設(shè)備實(shí)施調(diào)節(jié)，在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，運(yùn)用較多的是WYQ6液體電阻啟動(dòng)器又或是WYT系列液體電阻電阻變速器，從功能角度來看，WYQ6液體電阻啟動(dòng)器和后者是完全相同的，然而，若想對(duì)電機(jī)的速度實(shí)施更加有效的調(diào)節(jié)，便需要采用WYT液體電阻調(diào)速器，此種電阻器在對(duì)液組高度進(jìn)行調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)，不但可以經(jīng)過手動(dòng)方式實(shí)施調(diào)節(jié)，還可以經(jīng)過自動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，然而若沒有比較特殊的需求，無論是WYQ6液體電阻啟動(dòng)器，又或是WYT液體電阻調(diào)速器，均可以達(dá)到對(duì)于風(fēng)機(jī)出風(fēng)量的控制。（2）經(jīng)過運(yùn)用調(diào)節(jié)電機(jī)速遞的技術(shù)，通過感應(yīng)溫度的高低進(jìn)行反饋，對(duì)進(jìn)風(fēng)與送風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而自動(dòng)化調(diào)控風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)力。

4?結(jié)論

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們更加重視環(huán)保節(jié)能相關(guān)的問題。所以，水泥生產(chǎn)企業(yè)需要逐漸加強(qiáng)本身的節(jié)能意識(shí)，同時(shí)積極將節(jié)能觀念運(yùn)用于具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不斷開發(fā)水泥生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)水泥生產(chǎn)行業(yè)又好又快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊青武.淺析水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)[J].建材與裝飾，2018（05）.

[2] 劉勝輝.水泥生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備及其節(jié)能降耗技術(shù)研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（11）.

[3] 包良珠.水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能技術(shù)分析[J].四川水泥，2017（08）.

（作者單位：大連水泥集團(tuán)特種水泥有限公司）