試論水泥生產工藝的節能技術

馮偉 歐陽旋

摘要：近幾年內，國內水泥行業的迅猛發展，加大了對能源資源的消耗。隨著綠色發展理念的全面貫徹落實，對水泥生產行業的節能性也提出了更高的要求。基于此，本文就水泥生產工藝的節能技術進行深入地研究。

關鍵詞：水泥;生產工藝;節能

1 ?引言

針對建筑行業來說，水泥是所有建筑成功建造的前提與基礎，應充分發揮其作用。現階段，我們國家的建筑業對于水泥的需求量日益增長，所以，水泥生產企業出于對降低成本、提高收益的考慮，嘗試全新的生產工藝及節能技術，如此有利于減少對能源的消耗，提高水泥生產的效率。

2 ?水泥生產工藝節能的重要性

水泥，是我們國家最主要的基礎原料，在較長時間內，水泥建材所起到的作用是無可取代的。正常狀況下，水泥生產通常會使用大量的煤炭資源，還應有較多的電力能源提供支持。對于水泥行業而言，煤炭消耗占據著很大的比重，有些水泥生產廠家選擇質量比較差的煤炭，便會造成水泥生產時形成大量的附加污染物，常見的污染物主要有氮氧化物與二氧化硫，非常容易導致環境排放超標等方面的風險及隱患。在產業結構升級、節能減排以及淘汰落后產能的大環境下，水泥生產廠家采用包含二代水泥技術等在內的先進節能裝備和技術，對生產設備進行節能改造，推動水泥窯協同處置代替燃料，加速水泥生產和管理的智能化進程，對當前使用的水泥生產工藝實施改善和強化，從而提高水泥生產的節能水平。

3 ?水泥生產工藝的節能技術

3.1 變頻控制技術

水泥生產回轉窯主傳動會形成相應的動力，該動力是電機設備頻率控制技術的主要動力來源，對于選用的電機系統有著極高的要求，只有確保調速性能穩定、啟動扭距高，才可以實現與回轉窯的配合使用。當前常用的形式都是使用電機串聯電阻調速以實現驅動回轉窯的目標;除此以外，回轉窯借助晶體管技術，來提高直流電動機調速系統的使用頻率。正常情況下，回轉窯通常會散發出很多的熱量，因此直流電機或許會造成炭刷、換向器頭發生損壞，對低速運作的穩定性造成極大的影響，同時還會在具體生產環節形成過多的能耗。當前，為了能夠實現水泥節能生產的目標，通常將轉窯電機驅動系統與變頻調速技術結合使用，能夠建構起交流調速驅動系統，可用來取代以往的直流調速系統，在水泥節能生產方面有很好的效果。除此以外，變頻器交流電機搭配組建交流調速系統，則需使用逆變器，將其當作無源逆變器，促成商用頻率間的相互轉換。借助變頻交流電機和控制變頻器進行驅動，就能夠讓回轉窯運行起來，且確保回轉窯可以得到牽引變頻控制，同時實現同步控制的目標。從回轉窯的高扭距來看，其應當滿足相關要求，同時調速過程應確保足夠穩定才可以在很大程度上加強水泥生產的節能效果。

3.2 預粉磨技術

有些大型管磨機主要是利用研磨體防串設施、管樁篩分設施、分級襯板等而實現節能目標的，為了確保管磨機能夠穩定運行，確保在長時間的水泥生產過程中，能夠選擇使用質量更好的材料，比如：高（中）鉻合金材料、硬質合金材料等。除此以外，部分非常容易遭受破壞的零部件，例如襯板、隔倉板等都需要與研磨體維持相同，從而保證磨具有光潔的外表，有利于水泥生產數量和質量的提高。有些中小型管磨機的粉磨系統無論使用的是開路還是閉路，在物料處理過程中都可采用預處理技術和系統，其主要包含預粉磨、預破碎以及預粉碎等若干預處理工藝。利用此工藝流程進行處理后，能夠借助預粉磨工藝來實現對粉磨的處理，從而保障其持續、高效、穩定地運行。在物流經過處理以后，能夠將粒徑控制在2毫米范圍內。利用預處理工藝，能夠取代粗磨工藝中的有些功能，經由采用細磨工藝，能夠對一些長徑相對較小的中長/短磨系統進行改造，不但可以確保其產量能夠提高3%，同時還能夠降低粉磨對于電能的使用。

3.3 排氣系統熱管技術

在水泥生產的排氣系統中，利用熱管技術可對熱量進行回收，減少對能源的消耗。目前，使用較多的熱管技術為重力型熱管，內部有丙酮、水以及乙醇等多種介質，外部則是密封型的金屬管。重力型熱管的下部熱量通過外部的金屬管而進入到內部的填充介質，液態介質吸熱以后便會使得溫度升高，在達到揮發溫度的臨界值時就會蒸發沿著管上升。重力型熱管上部金屬管的外部有低溫冷源，其主要作用就是吸收介質所揮發出的熱量，使得揮發介質的溫度有所下降，從蒸氣轉變為液滴，在重力影響下返回熱管下部，進入后續的循環過程。在管內介質狀態發生變化的時候，熱量被回收到低溫冷源中，大大降低了熱能的損失。

3.4 燃燒技術的優化

一方面，使用新型雙風道燃燒器。此種燃燒設備不但具備常規多風道燃燒設備的優勢，而且還能夠避免燃燒帶局部高溫的情況，使得火焰溫度的分布趨向于更加合理，可以確保窯的長時期運行。另一方面，采用煤粉噴騰燃燒技術。由深圳市某水泥企業和清華大學聯合開發出的煤粉噴騰燃燒技術，經由對煤粉燃燒器進行優化，大大加強了風煤混合，使得煤粉的燃燒情況有所好轉，確保煤粉可以充分燃燒，提高火焰溫度，使得由煙煤和白煤混合而成的劣質煤與綜合煤的燃燒效果有較大幅度的改善。煤粉噴騰燃燒技術的應用，有利于實現一次風量下降與二次風量增大，使得煤粉更加充分的燃燒，避免風過大，防止煤粉掉落在窯的低溫區物料上，進而降低了由于煤粉不完全燃燒而導致的損失。除此以外，因為煤粉可以足夠的氧氣區內完全燃燒，同樣可減少不完全燃燒的情況。

4 ?結論

綜上所述，節能技術在水泥生產工藝中發揮著十分重要的作用。目前，已有很多節能技術成功運用于水泥生產工藝中，比如：變頻控制技術、預粉磨技術、排氣系統熱管技術、優化后的燃燒技術等。將來，應積極創新節能技術，不斷改善水泥生產工藝。

參考文獻

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