杜修才
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摘要：基础建设材料中，水泥是十分重要的一种。而水泥生产能耗高，污染重，是制约水泥产业高质量发展的重要瓶颈。在国家发展的新阶段，水泥生产企业及从业人员必须以节能环保的理念作为发展的核心理念，研究和创新水泥生产节能技术，加快走上高质量发展的道路。基于此，本文针对水泥生产工艺节能技术进行探讨分析，以供参考。
关键词：水泥；磨粉工艺；节能技术；设备能耗
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水泥行业节能潜力分析
水泥行业在资源消耗方面主要是以煤炭为主，同时还包含一部分电力能源。煤炭资源在水泥行业能耗中占据了很大的比重，而生产中因煤炭质量较低，产生的污染物排放量也较大。为了减少污染物排放，提高生产效率，可采用加强煤炭质量管控的策略，通过对煤炭品质进行严格筛选，保证煤炭资源符合环保节能的生产要求。近年来，清洁型能源在能源市场中占比越来越多，成为水泥企业煤炭燃料的重要替代物。加强清洁型能源的使用率，减少煤炭用量是水泥行业节能减排的有效途径。相对于国外先进国家，我国水泥行业节能发展起步晚，仍旧与先进国家有差距。在保证水泥产品质量的同时，进一步降低资源消耗，减少污染物排放量仍旧有很大的进步空间。
2水泥生产工艺节能技术介绍
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[1]。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。
2.2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。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。
2.3排气系统热管技术
水泥生产需要用到不同类型的热管，为了能够达到节能的目的，同时减少投资，重力型热管最为常见。该热管具有较好的密封性与洁净性，是抽成真空金属管。在管内填充工作介质，例如纯水、丙酮或者有机化合物等，可以在-200~2000℃这一温度区间内使用。
如果下方高温热源传输热量到管腔，考虑到加热管腔下方为液态工质，可以快速蒸发上升至热管的上方。上方壳外低温冷源具有吸热的效果，蒸汽冷凝成液滴之后可以释放汽化潜热。此时液滴凭借自身重力顺沿管壁回流到下方，重新受热气化，反复循环这一流程，期间效率不断提高，便可以结束热回收处理[2]。
2.4煤粉喷腾燃烧技术
水泥熟料生产环节采用煤粉喷腾燃烧技术，需要用到煤粉燃烧器，在技术不断创新与改进之后，风煤混合处理得到的效果也更加优化，有效提高了煤粉燃烧效率。因为煤粉燃烧效果更为充足，水泥熟料生产环节火焰温度不断提升，通过煤粉燃烧技术使得综合煤、劣质煤生产燃烧效率得到提高。因为一次风量降低，煤粉喷腾燃烧过程中二次风量提高，煤粉燃烧效果更加理想，可以规避一次风量过大导致煤粉向低温区域飘落，引发的无法充分燃烧而浪费的现象。当二次风量加强之后，煤粉燃烧环节供养更为充足，能够提升煤粉燃烧效率。
3降低主要生产设备的能耗
3.1智能型电动机节电技术
在电动机节能措施中，采用智能型的节电装置是现代节能技术应用的重要方向。近年来在水泥生产工艺汇总，越来越多的生产企业采用智能型电动机节电装置，帮助水泥企业更好地实现节能降耗目标。如在水泥生产工艺中在一些轻负荷和负荷波动性较大的电机设备中采用节电装置。节电装置中采用了控制电流导通状态的方式，同时利用自动化控制技术对电动机的启动电流以及电动机的运行输出功率进行调控，使带动及能够实现软启动，能够更加灵活地使用电动机负荷波动情况。智能型节点装置中具有自动调节功能，可以对电机运行的输出功率进行自动跟踪，能够对线路中的脉冲谐波进行过滤，使电机设备的电压更加平稳，减少了电压大范围波动，使电源得到保护[3]。
3.2风机设备的能耗降低技术
在风机启动环节，采用液态电阻启动器可以避免风机启动过程中电流超出额定范围，通过控制电流在合理的范围内减少功率过大的情况，节约电能。采用液体电阻器或者频率调节装置对风机风量进行合理控制。液体电阻启动器可采用具有手动调节功能的类型，而不是只有自动调节的功能，通过自动调节和手动调节相结合的方式实现对风机速度的灵活调整，满足实际风量调节需求。在实际的应用中，常用的方式是两种方式相结合的调节方式，在满足生产需求的同时也能够实现节能降耗的目标。对风机电机运行速度进行调节来降低设备能耗也是一种途径。在电机运行过程中，不同区域有不同的感应温度，对温度进行感应得到温度的变化情况，然后根据温度变化信息来对送风量和进风量进行适应性调整，使风机的输出风量和风力达到优化区间，提高设备运行效率。传统的风量调节主要是靠挡风板以及防风阀门来实现，而采用液体电阻器或频率调节装置来实现风量调节具有很明显的优势。通过准确地调节和控制风机转速，在保证风机风量的基础上，减少电机运行消耗功率，使能耗进一步降低。
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
[1]安保灯.浅析水泥生产工艺的节能技术[J].城市建设理论研究(电子版),2018(13):56.
[2]蔡顺华,齐乃彬.水泥熟料生产系统节能技术探讨之原料和配料[J].新世纪水泥导报,2018,24(02):29-32.
[3]包良珠.水泥生产工艺的节能技术分析[J].四川水泥,2017(08):2.