水泥行業節能減排的措施與途徑

李占森 李曉朋 程華民 孫彥峰

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

0 前言

隨著節能法的頒布與實施，節能作為企業增效降耗、降低經營成本的重要手段，已普遍被人們所認識和接受。在利國利民的同時，也有利于樹立企業社會形象，提高設備自動化水平。與世界發達國家相比，我們的建材工業總體水平還較落后。進一步加強節能工作是深入貫徹科學發展觀、落實節約資源基本國策、建設節約型社會的一項重要措施。水泥企業是能源消耗大戶，有著巨大的節能潛力。

我國是世界第二耗能大國，從國家節能減排目標來看，建材工業是僅次于冶金、化工的第三能源消耗大戶。建材工業占全國能源總消耗的7%左右，其中水泥工業又占建材能源消耗的75%。水泥行業也是CO2排放大戶。國家“十一·五”計劃要求企業每年節能5%，如何達到此目標是水泥行業迫切需要解決的問題。

現對水泥工廠的節能方案做簡單闡述，希望能起到拋磚引玉的作用。水泥廠節能減排可以從以下幾個方面做起：變頻調速技術、余熱發電技術及余熱利用技術、在空氣壓縮機上的節能應用、四代篦冷機使用和除塵系統改造等。

1 節能減排措施與途徑

1.1 變頻調速技術

通常在設計中，用戶風機設計風量比實際需要的高出很多，這樣容易形成了人們常說的“大馬拉小車”的現象，造成電能的浪費，而且無計可施。利用變頻器可以通過適當降低風機電機的運行頻率，恰到好處地滿足風量的需求，從而輕易地將此部分電能節約下來。特別要指出的是，交流調速系統在節約能源方面有著很大的優勢。一方面，交流拖動的負荷在總用電量中占一半或一半以上的比重，這類負荷實現節能,可以獲得十分可觀的節電效益。另一方面，交流拖動本身存在可以挖掘的節電潛力。在交流調速系統中,選用電機時往往留有一定余量，電機又不總是在最大負荷情況下運行；如果利用變頻調速技術，輕載時，通過對電機轉速進行控制，就能達到節電的目的。工業上大量使用風機、水泵、壓縮機等，其用電量約占工業用電量的50%；如果采用變頻調速技術，既可大大提高其效率，又可減少10%的電能消耗。

1.2 余熱發電技術及余熱利用技術

對于資源的再利用也是節能的形式之一。在水泥生產中體現的就是對于余熱的利用。目前較為廣泛的方式就是利用余熱發電。這樣的裝置可以在不增加任何熱源的情況下進行發電。這項技術的采用，既節省了電能的消耗又實現了水泥生產的節能減排。下面介紹一下閃蒸余熱發電技術：閃蒸就是在發電系統中利用了閃蒸的理論。具體的過程是，利用余熱對水進行加熱產生蒸汽和熱水，并將主蒸汽和熱水進行分流，蒸汽進入高壓汽口，熱水進入閃蒸裝置，并產生低壓蒸汽，在這里將主蒸汽和低壓蒸汽一同引入汽輪機內對其做功實現發電。做功后的低壓蒸汽通過凝聚為鍋爐供水。這樣的過程中可以產生兩種產品：其一是電能，其二是熱水。

采用純低溫余熱發電技術。在新建水泥熟料生產線配套設計純低溫余熱發電項目，在原有水泥熟料生產線改造配置純低溫余熱發電項目。2 000 t/d級水泥熟料生產線配置4.5 MW發電機組，5 000 t/d級水泥熟料生產線配置9 MW發電機組，實際單位發電量達到36 kwh/t以上。

1.3 在空氣壓縮機上的節能應用

氣壓縮機恒壓供氣使用變頻器與壓力控制構成閉環控制系統,使壓力波動減少1.5%，降低噪音、減少振動。保證設備長期穩定運行，從而減少了設備維護工作量，延長了設備使用壽命。用變頻器后，空壓機可在任何壓力下隨意起動，打破了以前不允許帶壓起動的規定,起動電流也較以前大大降低。通過使用變頻器后的實例,多數壓縮機節電率約在20%左右，比節電率較大的風機低。但壓縮機的電動機功率都較大,從幾十瓦直到幾百瓦甚至幾千瓦，其節電量值較大，經濟效益十分顯著。同時，控制平質大為提高,可使壓縮空氣的壓力始終保持恒定，用戶感到十分滿意。總之，壓縮機使用變頻實現節能計改項目是值得推廣的。

1.4 工藝及設備改進

1）四代蓖冷機的使用：擁有專利技術STAFF流量閥，自動優化風量分布，低電耗，隨料床厚度的變化自動敏感地調節風量，優化冷卻風分布，提高熱交換效率。流量自動控制調節功能系統具有高熱交換率、低電耗的優點，更加符合國家提倡節能降耗的要求。流量自動控制調節調節閥為為全機械結構，可以實現根據篦床上料層的厚度自動調節閥門的開閉和調大調小，進而達到自動調節供風量的功能，提高單位風量冷卻效率，降低了不必要的能耗。

2）普通水泥磨改造成高細磨：普通水泥磨生產水泥，顆粒較粗，顆粒形貌圓度率較低，降低了磨機的臺時產量，不利于環保。普通水泥磨改造成高細磨，水泥產品細度提高顆粒效果好，增產、節能效果更加顯著。而且運行更加穩定、可靠。

3）預熱器綜合改造技術工程：窯密封采用簡單易行的石墨塊及魚磷片型式結構，將漏風率控制在1%以下。改善預熱器的煤燃燒狀況，尋找合適的噴煤點。改善通風，防止預熱器塌料與結皮堵塞。強化預熱器物料的分散與熱交換。使用先進的內筒結構與材料，延長使用周期。噴煤管及回轉窯使用優質耐火材料。

4）除塵設備優化技術改造工程：加強對除塵設備優化技術改造，有組織排放點達到國家標準。強化清潔生產意識，提高工作標準。新建項目考慮使用大布袋收塵器提高排放標準。加強管理，提高維護水平，即有電收塵器應在電場、極板、振打各方面達到技術要求,袋收塵器應逐步選用新型設備，達到清潔生產要求。

2 總結

目前的建材技術水平還不能讓我們舍棄水泥這種建筑材料，但水泥生產過程中的高耗能、高污染是不爭的事實。如何做到既解決了水泥需要又能節能減排，是擺在世界水泥行業面前的難題。只有在實踐中開發和研究在生產中的創新技術、改進工藝流程、使用節能設備，才能實現水泥行業綜合節能減排的目的。

[1]變頻調速技術優點.百度文庫[C].

[2]第四代行進式穩流冷卻機交流材料.百度文庫[C].

[3]水泥行業節能減排技術措施.百度文庫[C].