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水泥生产工艺节能技术

发表时间：2020/11/9 来源：《建筑科技》2020年6月下作者：张振中

[导读] 在建筑行业发展过程中，水泥应用属于建筑基础，能够加强建筑稳固性。

新疆哈密天山水泥有限责任公司张振中 839000

摘要：在建筑行业发展过程中，水泥应用属于建筑基础，能够加强建筑稳固性.建筑工程施工需要大量水泥材料，因此生产企业必须注重成本控制，以此提升经济效益，深入探索水泥生产工艺与技术，以此提升生产效率，获得节能效果。此次研究主要是探讨分析水泥生产工艺节能技术，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：水泥生产工艺；节能技术
        水泥行业的能源消耗主要为煤炭和电力，占据水泥直接成本的66%以上，我国水泥产业主要为煤炭。回转窑多应用烟煤，立窑多应用无烟煤,因此对燃煤性能指标要求比较高。在科学技术快速发展中，无烟煤和低挥发分煤可以应用到回转窑水泥熟料煅烧生产中。基于节能环保政策推动，废弃物开始替代燃煤。
        1、水泥生产工艺节能技术
        1.1变频控制技术
        回转窑主传动动力能够驱动频率控制技术电机，工作特性要求电机系统的调速性能稳定、启动扭矩高，以此适配回转窑。在上世纪七十年代，利用电机串联电阻调速方式，能够驱动回转窑。随着晶体管技术的发展壮大，回转窑开始频繁使用直流电动机调速系统。由于回转窑散热高，直流电机会损坏碳刷与换向器头，致使不稳定低速运行，能源消耗比较大。砖窑电机驱动系统应用变频调速技术，以此形成交流调速驱动系统，此时就可以替代直流调速系统，具备显著的节能效果。交流电机和变频器组成交流调速系统，逆变器为无源逆变器，能够转换商用频率。利用控制变频器，变频交流电机驱动完成回转窑拖动，确保回转窑的同步控制和牵引变频控制，全面满足回转窑高扭矩要求。调试过程的稳定性高，具备显著的节能效果.回转窑主传动系统均可以应用变频控制技术。
        1.2改进燃烧技术
        第一，新型双管燃烧器：燃烧器主要为新型双管煤粉燃烧器，除过传统多通道燃烧器优势，燃烧器可以消除具备高温现象，确保火焰温度分布的合理性，实现窑炉的长期稳定运行。新型双管燃烧器优势在于消除内管道，加强外管道和燃烧器的旋流强度.环形射流厚度增加至管道燃烧器厚度的3倍时，会明显降低燃烧器燃烧效率。延缓煤粉和空气的点火速度，降低火焰最高温度，同时可延长烧结区耐火砖的使用寿命。通过此种方式，可以减少传统多风燃烧器内外空气调节阀，简化系统结构，一次风机节省30%左右。通过变速箱手轮能够对火焰形状进行调节，利用系统显示器提示火焰形态，同时对火焰进行准确控制。在螺旋泵上方安装煤粉螺旋给料机，风机可以利用螺杆泵将煤粉运送到双管式燃烧器中，由高压离心风机提供外部空气。
        第二，煤粉燃烧技术：由于煤粉可以在充足氧区内燃烧，煤粉化学不完全燃烧，会降低燃烧损失。
        第三，降低窑热损失。回转窑运行期间，气缸空气损失热量占比较大，周边空气利用衬套与汽缸接受回转窑内热气流热量。当内衬导热系数越高时，热阻值越小，此时产生的热损失就越大。所以，加大窑衬热阻值，降低窑缸热损失，有助于提升窑衬热阻。
        2、水泥生产工艺节能措施
        2.1分解与节能措施
        第一，应用CB20单层防潮砖：该类保温砖属于轻质、耐磨、高强度、耐高温的磷化砖，由保温层和工作层组成。保温砖强度非常高，且导热系数低下，具备良好的抗热震性，能够将圆筒表面冷却到80℃左右。此外，转体密度低于普通黏土砖，能够减轻窑系统重量负荷，降低窑能耗。应用保温砖后，能够增加分解区材料温度、衬里材料与气流，材料分解反应完整。
        第二，砌筑技术。

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为了减低物料在分解区的移动速度，延长物料加热时间，加快分解速度，需要应用防剥落高低砖三通固定环，加强分解区功能。在铺设高低砖后，搅拌材料层，能够增加向表面提供材料的机会，持续增加材料内层的传热，减缓材料移动速度，加快材料分解速度，耐火砖、气流与材料的温度差持续加大，能够为传热能力提升奠定基础，增加材料预热能力，还能够降低热消耗。
        2.2基于热管技术的排气系统
        烟气的温度与体积都比较高，会带走2/3以上的热量，属于高热损失。通过余热加强炉膛热效率，降低能源消耗.废气带走热量和废气温度、废气量乘积具备相关性。热管技术开始被广泛应用到烟气余热回收中，可以获得显著效果。热管技术能够降低废气温度，可以减少废气热损失。热管是按照传热技术开发高性能传热元件。多数热管类型为了减少成本投入，开始广泛应用重力热管。热管是填充工作介质的真空管，密封性与洁净度高。介质可以选择乙醇、丙酮、纯水、无机钾、碱金属等。高温与低温热源传向管内时，管下端液体工质被加热，能够迅速蒸发并上升至热管上端。上壳体外部低温冷源具备吸热作用，蒸汽冷凝为水滴，全面散发出汽化潜热。按照自身重力，液滴会沿着管壁流回，再次加热和蒸发。该过程属于连续反应，能够快速完成热回收任务。
        2.3除灰与除水能耗
        第一，降低除灰与除水能耗：窑粉尘热损失为热消耗的3%，尽管窑灰重量小，然而必须注重原料。减少电除尘器启闭，能够提升除尘器效率，确保窑风速适宜，换热设备、原料颗粒重量能够减少窑粉尘数量，减少窑尘热量。
        第二，降低除湿能耗：浆液水分含量越高，蒸发消耗热量就越多。为了减少水泥蒸发量，必须减少泥水量，减少外部抽水。应用稀浆提升浆料流动性，能够减少浆料蒸发热量，能够增加湿窑产量，属于节能性、经济性措施。基于理论角度分析，针对浆料水分的还原，生料热消耗能够降低2%，熟料产量可提升2.5%。
        2.4注重生产燃烧创新与替换
        随着工业化发展速度的加快，相应提升了社会生活水平，但是城市环境污染问题严峻.污染源多为生活垃圾、工业垃圾与工业生产废弃物。所以，建筑行业发展过程中，全面遵循节能环保意识，创新和替换生产燃烧。水泥生产单位应当参考发达国家先进经验，实现废物二次利用的节能环保目标。为了确保废弃物和垃圾的二次利用，全面减少二氧化碳排放量，降低生产成本，必须注重生活垃圾与工业垃圾的燃烧处理，全面提升技术环保水平。
        2.5注重生产细节处理
        在生产过程中，应当合理把握细节要点，全面落实材料能耗降低原则，实行节能环保理念，以此减少污染物排放量，同时能够对施工技术及生产工艺进行优化，全面降低生产成本，维护生态环境.比如在磨碎石灰材料时，可以应用单段锤式破碎机，抑制粉尘飞扬，减少电能使用量。
        3、结束语
        综上所述，环境污染与能源消耗已经成为企业发展难题，尤其是水泥生产领域。因此企业必须转变传统发展趋势，制定科学的发展规划，加强管理力度，以此提升企业的经济效益，提升水泥生产工艺的节能化水平。
参考文献
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