浅析水泥生产工艺的节能技术

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年9期   作者:吴蔚文
[导读] 在水泥生产过程中,消耗了大量的电、水、煤等资源,成本高昂。
        吴蔚文
        45052119860801**** 广西壮族自治区平南县 537300
        摘要:在水泥生产过程中,消耗了大量的电、水、煤等资源,成本高昂。本文在保证水泥质量、提高生产效率的基础上,从水泥生产过程的节能技术方面进行了分析,总结了水泥生产破碎机的生产现状,水泥生产节能技术有效地降低了水泥生产的能量损失,达到了节能生产的目的。
        关键词:水泥生产;节能技术;水泥粉磨
一、引言
        水泥作为建筑业最常用的原材料,在当前的生产建设中具有一系列不可或缺的优势。水泥工业已成为衡量一个国家社会经济发展水平和综合实力的重要标准。目前,随着基础设施投资的增加和对水泥需求的增加,水泥生产往往伴随着高污染、高能耗,因此,在水泥生产中引入节能技术,对于不断探索水泥生产新工艺、新技术显得尤为重要。
 二、水泥生产工艺节能技术介绍
(一)变频控制技术
        回转窑水泥生产将具有动态生产能力,而能量生产是动力设备变频控制的动力,采用的发动机系统要求扭矩高、性能速度稳定,能与回转炉配合使用。传统的比较方法是采用串联电阻电机驱动回转炉,采用晶体管技术提高直流电机调速系统的应用频率。回转炉内会产生大量热量,直流电机会对电刷和集电器造成损坏,影响低速运行的稳定性,在运行过程中会消耗大量能量。目前,为了实现节能生产的目标,发动机变流器采用变频器调速技术,取代传统的直流调速系统,可以建立交流调速系统,以获得非常高的生产节能效果,交流变频器与交流调速系统的建立相结合,应作为无源逆变器进行商业频率的转换。[2]当逆变器驱动逆变器用变频器控制电机和交流电机时,可驱动回转炉,使回转炉实现牵引变频控制,完成同步控制任务高速回转窑应满足要求,稳定环节可调整,为了优化水泥生产效率和节能效果,所有主动式回转窑输送系统都可以采用变频控制技术,已成为一种广泛应用的节能水泥生产方法。
(二)燃烧技术
(1)双管煤粉燃烧器
        燃烧技术在水泥生产中的应用包括新型的双管燃烧器,如燃烧器种类比较丰富,通常采用双管煤粉燃烧器,具有传统多通道燃烧器的优点,但也能解决燃烧区某些部位的高温问题,提高火焰温度分布的合理性,延长炉膛运行时间。[1]
(2)若环形喷嘴厚度为管型喷嘴的3倍,则可去除内管,优化旋风分离器外部流动强度,使喷嘴的效率大大降低,当技术人员降低空气和煤灰的着火速度时,可降低最高火焰温度,延长耐火砖的使用寿命,节省大量空气。内部和外部空气调节阀简化了传统燃烧器的系统结构,使风机一次节约30%。齿轮箱手轮可改变火焰的形状,观察齿轮箱上所显示的提示内容,提高火焰控制的准确性。螺旋给粉机安装在螺旋泵的上方,螺旋风机将煤粉送到双管燃烧器,高压离心风机负责保证外部空气环境和燃烧器稳定运行。
(三)预粉磨技术
        在水泥进入球磨机加工阶段之前,必须对其进行预磨,增加粉磨装置的数量,使球磨机系统稳定,初始产品可以提高生产的能效。破碎机和单颗粒破碎机有区别。本文比较了经典的破碎机,包括辊式破碎机、辊式破碎机和辊式破碎机,三种不同类型的粉磨设备可用于预粉磨,其中辊式预粉磨机相对较大。辊磨机预磨分析大致可分为预磨、部分磨和混合磨循环、联合磨等环节,其中预磨循环和联合磨最为常见。预粉磨技术的应用简化了生产周期,预粉磨过程节电效果明显,实践表明,单次能耗可降低到11%,但与水泥膜相比,联合粉碎难度较大,系统能耗可节约19%左右。
(四)煤粉喷腾燃烧技术
        水泥熟料生产采用喷煤技术,需要燃烧器,随着技术的不断改进,风煤掺混效果得到优化,有效地提高了粉尘燃烧效率。由于粉尘的充分燃烧作用,水泥熟料生产的火焰温度不断升高,通过煤粉燃烧技术,由于煤粉燃烧过程中风量的减少和风量的二次增加,提高了煤的综合低品位生产效率,煤粉燃烧效果良好,避免了空气过多导致煤粉排入低温区,造成不完全燃烧浪费的现象。[3]当空气量增加两倍时,燃烧段粉尘含量更充分,提高了粉尘的燃烧效率。


二、水泥生产节能优化建议
(一)水泥粉磨生产节能优化
        水泥机是水泥厂生产的关键设备。使用球磨机和开磨系统,如果水泥熟料或硬性混合物不一样,可以同时用球磨机进行粉磨处理,最后得到粉状产品。求和法的优点在于操作过程简单,技术人员无需专业,投入少。但是,缺点是,如果不进行工艺控制,就有可能发生粉碎。
        球磨机用于闭环粉磨生产这里我们也用球磨机的设备对水泥熟料进行加工,然后用球磨机对要加工的成品进行分类,也就是说对水泥熟料进行分类。这种工艺可以解决磨削现象,而且不会造成很大的能耗,最终会产生大量的成品,保证成品的质量。但在操作过程中会遇到一些困难,对技术人员的要求也比较高。
        在生产过程中,技术人员采用辊压机、预磨、球磨机相结合的方式,将熟料加入辊内进行预处理。这一环节有利于提高水泥材料的耐磨性,然后在球磨机中用玉石磨料进行粉磨,可以提高粉磨效率,降低能耗,促进现代水泥生产技术创新。
        将磨机、球磨机和磨机连接起来,实现水泥磨机的工艺一体化。根据水泥生产的实际需要,得到了水泥熟料及其它组分的配比模型。用给料机称重,然后将原料放入辊压机进行预磨,最后用球磨机进行深磨。由于原料内部岩性结构在预处理阶段已经被粉碎,那么在这一阶段的球磨机生产中,可以进一步提高生产效率,达到水泥生产节能的目的。
(二)水泥生产技术的节能优化
        为达到良好的分解节能效果,在水泥生产过程中节约能源,采用新型水泥干线,可促进水泥生产,降低热耗。本文介绍了该技术,包括选材、加工、破碎等工序,在节能水泥生产中取得了良好的效果。在备料阶段,驾驶车辆将石灰石运输至料斗进行投料和破碎,并用破碎系统对石灰石进行破碎。最后运至预均化库,辅助材料运至相应的配料库。双辊破碎机操作。当土粒破碎率超过85%,粒径不大于25mm时,可转入预压场地。所有原料破碎加工后进入料库,由输送机输送,进入磨机截止阀等输送原料的立式磨床进行干燥、破碎加工。精磨过程中,如果仍需加工粗粉,则可确定其不存在,以便最终将其移入旋流器。
        采用预热器分解炉分解原料,可以替代传统的回转窑,缩短回炉长度。当炉料处于气体交换、加热和悬浮状态时,将炉料与排出的热气混合,可以提高热交换率和热交换效率,降低熟料燃烧时的热耗。从水泥生产节能的角度出发,与传统工艺相比,采用预热分解工艺增加预分解炉,天井烟道增加回转炉和预热器,再利用燃料喷射装置提供燃料在销毁炉内的散热,原料的煅烧效率更高,可显著提高物料在窖内的分解程度。特别是在分解炉中进行移动式碳酸盐分解。在分解炉中加入部分燃料可以降低热负荷,它发生在分解炉的烘烤区。由于原料燃料处于均匀混合状态,物料燃烧能迅速吸收热量,使燃烧、换热和换热一系列碳酸盐分解过程的有效实施,真正体现了新型干法水泥技术在节能降耗方面的优势。
        在磨煤阶段,通常运行磨煤系统的辊式破碎机,将磨煤系统的辊式破碎机送入炉头,冷却炉头的废气,为水泥干燥提供最可靠的热量。在原煤仓中的原煤全部被粉碎和分选后,工作人员测量,最后开采出来的煤经破碎后送入除尘器。链式输送机用于收集煤粉。净化气成功排入大气后,输送至煤粉仓。煤粉经测量后,在空气力的作用下,通过测量仪表输送到炉膛和煅烧炉,选择燃烧器定量获得煤粉,以保证炉膛温度。煤粉从测量仪的顶部进入转子,另一侧的底部位于压缩空气中,压缩空气通过转子,在双重作用下将煤粉输送到炉膛。熟料、石膏经配料给料机输送至水泥粉碎机进行粉磨加工时,操作分离器,水泥粉碎机按水泥产品生产规律组合成流水线砂轮,熟料和混合料在粉磨过程中按要求的数量混合。面粉加工完成后,筒仓内的水泥将改造成水泥仓库,用于运输成品。
结语:综上所述,现阶段水泥生产需要向节能目标迈进,优化生产工艺和技术,采用新的生产设备,降低生产过程能耗,提高设备生产运行效率,降低未来财务成本,在水泥节能生产过程中应更加重视新技术的开发,它可以充分发挥节能技术的作用,结合新的节能技术,替代传统的耗能设备和技术,促进水泥生产向绿色发展方向发展。
参考文献
[1]孔祥忠. 总结水泥错峰生产经验  做好碳达峰碳中和创新工作[N]. 中国建材报,2021-05-28(001).
[2]孙建成. 错峰生产是水泥行业供给侧结构性改革的重大产业政策[N]. 中国建材报,2021-05-27(001).
[3]胡景亮,邹波,李春洪,汪思敏,兰中佑,张士军.油基钻井岩屑干渣替代部分原料生产水泥熟料的试验研究[J].新世纪水泥导报,2021,27(03):11-13.
       
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