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水泥生产工艺中的节能技术探究王东

发表时间：2021/7/2 来源：《城市建设》2021年7月作者：王东

[导读] 水泥作为建筑行业中最为常见的原材料，具有诸多优势目前在生产建设中不可替代。水泥工业已经成为了衡量国家国民经济社会发展水平和综合实力的重要标准。

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摘要：水泥作为建筑行业中最为常见的原材料，具有诸多优势目前在生产建设中不可替代。水泥工业已经成为了衡量国家国民经济社会发展水平和综合实力的重要标准。目前，随着我国对基础建设投入的加大，水泥的需求量呈上升的趋势，而水泥生产中往往伴随着高污染和高耗能，因此，在水泥生产中积极实施节能技术，不断探索水泥的新的生产工艺和技术就显得尤为重要。
关键词：水泥生产工艺;节能技术;
        引言
        水泥行业是耗能很高的行业，同时也是污染物排放量较大的行业。我国正在迈入到第二个百年奋斗发展阶段，高质量发展是这一发展阶段的主要目标。对于水泥企业来说，只有依靠科技创新，走节能环保的道路才能实现高质量发展的目标。
        1传统工艺与新型工艺的技术创新对比
        传统工艺技术已经很成熟，但是在煤炭资源消耗和污染物排放方面无法符合环保新政策和新要求。企业在节能环保方面面临较大的压强，在新情况下，节能环保的生产工艺技术是水泥企业发展的内在需求。新型水泥生产工艺在很大程度上解决了传统工艺技术存在的问题。依靠科技创新的力量，水泥企业生产经济效益得到保障，同时在资源和能源消耗上得到降低，推动水泥行业向着新型节能环保、绿色可持续化的方向发展。水泥生产工艺中的节能技术并不是单一的，而是集合了多种技术的系统方案，通过多种节能技术的联合应用，实现技术优势互补，强强联合的综合优势，推动水泥生产企业节能降耗目标实现。
        2水泥生产工艺中的节能技术
        2.1变频控制技术
        水泥生产回转窑主动传会有动力产生，产生动力是频率控制技术电机设备的驱动力，所采用的电机系统有比较高的要求，启动扭距高、调速性能稳定，才能够与回转窑搭配运行。比较传统的方式均是利用电机串联电阻调速达到回转窑驱动的目的，与此同时，回转窑运用晶体管技术，提升直流电动机调速系统应用频率。由于回转窑会散发大量热量，所以直流电机可能会导致炭刷、换向器头破损，影响到低速运行稳定性，还会在运转过程中产生大量能耗。现如今，为了达到节能生产的目的，转窑电机驱动系统搭配变频调速技术，可以组建交流调速驱动系统，替代传统的直流调速系统，获得非常显著的节能生产成效。另外，变频器交流电机搭配组建交流调速系统，其中需要用应用逆变器，将其作为无源逆变器，实现商用频率之间的转换。利用控制变频器与变频交流电机驱动，便可以拖动回转窑，使得回转窑实现牵引变频控制，并且达到同步控制的目的。回转窑高扭距必须要符合要求，且调速环节具备稳定性才能够优化水泥生产节能成效。回转窑主动传系统均可以采用变频控制器技术，已经成为当前水泥生产比较常用的节能工艺。
        2.3热管技术
        水泥生产工艺中的排气系统中采用热管技术实现热量回收，节约能耗损失。应用较多的是重力型热管，外部是密封型的金属管，内部填充有水、丙酮、乙醇等介质。重力型热管下部热量经过外部的金属管进入到内部填充介质，热管下部的液态介质吸热后温度升高，当达到挥发临界温度时蒸发沿着管上升。重力型热管上部金属管的外部有低温冷源，用于吸收挥发介质的热量，使挥发介质温度降低，由蒸气变成液滴，在重力作用下回到热管下部，进入到下一个循环过程。在管内介质的状态转变过程中，热量被回收到低温冷源中，有效减少了热能损失。
        2.4预粉磨技术
        水泥进入到球磨处理这一阶段之前，需要进行预粉磨处理，增加料床粉磨装置，确保原本运行的球磨系统能够增加节能生产效率。

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料床粉磨与单颗粒破碎对比存在差别，比较经典的料床粉磨设备包括辊式磨、辊压机、筒辊磨，三种不同的料床粉磨设备都可以进行预粉磨，其中辊压机用预粉磨相对较多。分析辊压机预粉磨大致可以划分成循环预粉磨、部分终粉磨、混合粉磨、联合粉磨等环节，其中循环预粉磨、联合粉磨比较常见。运用预粉磨技术可以简化循环预粉磨操作流程，电能节省效果明显。经过实践发现，单耗能降低可达到11%，但联合粉磨操作环节比较复杂，与水泥膜对比能够节省系统电耗在19%左右。
        2.5燃烧技术
        燃烧技术的优劣直接影响到燃烧效率，而且对能耗高低也密切相关。采用新型的燃烧技术是提高燃烧效率，减少能耗的重要途径。如采用双风道燃烧装置，内部不再有传统燃烧装置的内风道，而是以旋流装置取代传统风道，这样就实现了更好地风向和氧量调节，工作人员可以根据窑炉内的燃烧情况对供风情况进行更高效率的调整。而且双风道燃烧装置中采用了环形射流的方式，这样的方式比传统射流方式大大增加了射流厚度，能够使磨粉和风二次风的混合速度更均匀，对于降低火焰峰值，提高水泥产品质量带来积极影响。
        3水泥生产节能优化建议
        3.1工业废渣的应用
        粉状煤灰主要来源于中、大型火力发电锅炉，还有一部分源于城市集中供热的锅炉。依据相关资料不完全统计，我国每年排灰用水量在10亿吨左右，占地面积达33333m2。截至目前，总堆放量已经超过10亿吨，即便每年粉煤的利用量在不断提高，但年利用率依旧无法达到年排放量的一半。经筛选，符合相关标准、达到水泥生产标号的粉煤灰能够当做混合料。以掺入粉煤灰多少为依据，可以生产掺入粉煤灰量在8%以下矿的废弃物硅酸盐水泥、低于8%的一般水泥、混合料掺入总量为20%~50%的复合型水泥。由于粉煤灰结构稳定，内比面积小，水热化、缩减性较低，抗冻能力强，被广泛应用于民用以及工业用房屋，尤其是水工建筑、大体积混凝土和海港项目。
        3.2水泥生产技术的节能优化
        为了达到良好的分解节能效果，在水泥节能生产过程中运用新型干法水泥生产线，能够促进水泥生产，并且达到减少热消耗的效果。采用该技术，包括选材、加工处理、粉磨生料等工序，在水泥节能生产这一方面有非常好的效果。在生料制备环节驾驶运输车辆将石灰石运输到破碎喂料仓，由破碎系统对石灰石进行破碎处理，最后再运输到预配料预均化堆场当中，所采用的辅助原料输送到相应的配料库。操作双辊破碎机处理。当土颗粒破碎程度超过85%，且粒径不足25mm便可以转入到预配料预均化堆场。所有原材料经过破碎处理之后输送至配料库，经过皮带运输机、入磨锁风阀等运输装置传送到原料立式磨中展开烘干、粉磨加工。完成粉磨这一环节，如果依然有粗粉存在需要重新返工，确定不存在粗粉即可将其放入至旋风收尘器进行最后的处理。
        结束语
        综上所述，水泥生产过程中无论在生产工艺方面，还是在生产设备方面都存在能耗损失的地方。节约能耗的技术策略需要从生产工艺和生产设备方面入手来进行技术改进和策略优化。同时积极了解新的设备，并结合水泥生产工艺的实际情况灵活应用到生产工艺中，使水泥生产向着更加自动化、节能化、高效化的方向上发展。通过添加混合材料降低能耗、采用变频技术、预磨粉技术、热管技术、优化燃烧技术以及降低主要生产设备的能耗，实行多管齐下，发挥出多种节能技术的综合优势，实现节能降耗目标。
参考文献
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