黎莎
身份证号：43012119841225****
摘要：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。
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
水泥是我国重要的基础性原材料，水泥行业随国民经济发展获得了长足的发展，在相当长的时间里，水泥建材的作用仍是不可替代的。通常情况下，水泥的生产过程会消耗一定的煤炭资源，还需要大量的电力能源支持生产作业。而煤炭消耗在水泥行业当中占据了较大的比重，部分水泥生产企业使用质量较差的煤炭，会导致在水泥生产过程中，产生一定的附加污染物排放，主要是二氧化硫和氮氧化物，极易造成环境排放超标等隐患和风险[1]。
在节能减排，优化产业结构，淘汰落后产能政策的持续治理下，水泥企业应用包括二代水泥技术在内的先进节能技术及装备，实施节能设备改造，积极推进水泥窑协同处置替代燃料，大力推进能源管理系统和水泥行业智能化生产等措施和手段，对现有的水泥生产工艺技术进行了大幅度的改进和提升，有效降低了水泥行业的能耗水平。2020年我国水泥熟料单位产品综合能耗已逐步降低至108千克标准煤/吨的水平，较2015年下降约4千克标煤/吨。国家工信部发布的2020年度水泥行业能效领跑者企业共计28家企业，通过采用各种节能降耗措施，其水泥可比熟料综合能耗均低于100千克标准煤/吨，已经一定幅度优于标准先进值9%-16%。
在水泥产量逐步稳定的情况下，通过采取有效的节能减排措施，预计未来十年，我国水泥行业能源消耗和排放会显著下降，2030年至2040年，能耗消耗和排放呈现缓步下降趋势。除去水泥产量影响，在新技术的加持下，总体水泥行业能耗和排放水平呈下降趋势，有研究表明，相比于其他国家，我国水泥行业节能低碳环保工作开展起步较晚，仍存在一定的差距,但在节能减排技术进步的推动下，我国水泥行业节能减排的潜力仍是巨大的，水泥生产不但要保障水泥产品的性能和质量，还要在生产的过程中尽最大可能降低资源消耗，减少污染物的排放。
2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[2]。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[3]。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。
3水泥生产工艺中的节能技术
3.1通过添加混合材料降低能耗
水泥生产工艺中在原材料中加入添加剂，改善原材料的整体性能，提高熟料研磨效率，起到节约能耗的效果。如在水泥原材料中加入冶炼生产的固体废渣，以较低的成本来起到改善原材料性能的目标。炼铁或炼钢生产中的固体废渣本身是废弃物，将这些固体废弃物作为混合添加剂材料加入到水泥生产原料中，是一种资源高效利用的方式，实现了变废为宝，是一种节能环保的有效方式[4]。
3.2在水泥生产工艺中采用变频技术
设备功率能耗是重要的节能管理部分。设备运行时间长，生产设备功率部分空耗造成的能源浪费是很大的。水泥生产中用到的提升设备、风机等可进行变频改造，通过在设备中应用变频技术，降低设备使用中的能耗，利用自动化控制技术来提高水泥生产设备运行精准度，节约能源[5]。
3.3在水泥生产中采用预磨粉技术
传统生产工艺最初的流程是球磨机磨粉，由于进入到球磨机的原料颗粒细度不同，因此磨粉效率较低，粗粉重新进入到球磨机进行二次磨粉，导致整体磨粉的效率低，能耗高。针对这种情况，在球磨机磨粉之前增加预磨粉步骤，增设料床粉磨设备，包括立磨、辊压机、桶辊磨等多种设备，对原料中的大颗粒进行预磨。通过增加预磨粉步骤使磨粉环节更好地区分了粗磨和细磨，为进入到球磨机磨粉减轻了运行负荷，有效降低能耗，而且在增加预磨粉步骤后能够更好地控制磨粉指标，为保障水泥产品质量奠定了前提条件。
3.4采用热管技术
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。
3.5采用智能化节能技术
目前已实现数字化转型的水泥智能工厂，均以能源管理系统作为智能工厂的基础性模块，并设置有能源管理中心，通过建立相关的能源管理体系，及时精细地进行能源管理。能源管理系统在硬件层面建立变量采集系统，包括生产DCS数据、高压电表数据、低压电表数据、化验数据、物流数据，通过专用网络进行汇集并分类存取。之后，建立能源管理系统软件平台，平台具备工艺参数存储和分析查询功能，将各种能源消耗数据进行分类展示，并根据工艺状况建立分析图表，如峰谷平运行情况、空负荷运行情况分析等，方便操作员、工程技术人员进行分析和查询。具备生产调度管理模块，对各种库存、产量、单耗等数据进行列示分析，为生产调度和各级管理人员决策提供依据。以上的各种功能可帮助各级管理人员掌握能源消耗的即时数据，并消除工艺调整的滞后性，保证最优的运行状态。利用能源管理系统平台，可实现用能管理的精细化，获得实实在在的节能效益。目前国内领先的能源管理平台可助力企业能源消耗单耗降低1~2%，基础薄弱的企业节能效果更高。
结束语：
总之，传统的水泥建材作为国民经济的重要材料，生产过程往往带来较大的能源消耗。如何在生产的过程中做到节能减排，是摆在所有水泥工程技术人员面前的永恒课题，只有在水泥生产实践中积极开发研究节能减排技术，积极应用包括二代水泥技术在内的先进节能技术，不断改进水泥生产工艺，提升水泥生产节能化、自动化、智能化、高效化水平，才能促进水泥行业的绿色环保、节能低碳发展。
参考文献：
[1]韩仲琦.我国现代水泥生产的节能热词与内涵(上)[J].中国水泥,2020(08):108-110.
[2]刘均立.新型干法水泥生产技术的优化与节能技术的应用[J].四川水泥,2020(03):1.
[3]崔增丽.新型干法水泥生产技术的优化与节能技术的应用[J].黑龙江科学,2019,10(22):78-79.
[4]巩政.浅析水泥生产工艺的节能技术[J].四川水泥,2019(05):1.
[5]贾华平.水泥生产粉磨节能的两件新武器[J].中国水泥,2019(03):77-82.