探究水泥生產(chǎn)工藝中的節(jié)能技術(shù)

張豐豐

山西昌灝環(huán)保科技有限公司（047508）

1 傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝與新型生產(chǎn)工藝間的對(duì)比

在資源短缺、環(huán)境惡化的社會(huì)背景下，水泥生產(chǎn)企業(yè)要想取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，就需要轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念和思路。 傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝因受到技術(shù)、設(shè)備以及落后觀念的制約，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的要求。 采用傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝生產(chǎn)水泥，不僅成本高、風(fēng)險(xiǎn)大、污染嚴(yán)重，而且資源利用率較低。 這也就促使水泥生產(chǎn)工藝由“傳統(tǒng)”向“新型”轉(zhuǎn)變[1]。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，新型生產(chǎn)工藝在原料均化技術(shù)方面取得了較大的進(jìn)步。 在傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝中，只能夠在配料階段對(duì)原料進(jìn)行均化處理。水泥生產(chǎn)工藝對(duì)原料成分的要求是非常高的， 如果相關(guān)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，就無(wú)法生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的水泥。 大量試驗(yàn)證明，若想要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的水泥，不僅要對(duì)生產(chǎn)原料進(jìn)行精準(zhǔn)配比，還要采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，如此才能夠滿(mǎn)足基本的生產(chǎn)條件[2]。

2 水泥生產(chǎn)工藝中的節(jié)能技術(shù)

2.1 喂料系統(tǒng)中的變頻技術(shù)

在傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝中，水泥喂料系統(tǒng)通常采用勺式喂料機(jī)，不僅操作復(fù)雜，而且不能很好地對(duì)計(jì)量的精準(zhǔn)性進(jìn)行把控。 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為了能夠確保料漿泵能夠正常運(yùn)行，運(yùn)用電磁流量計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控料漿泵的各個(gè)數(shù)據(jù)，并依照實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的調(diào)整，以使回轉(zhuǎn)窯和料漿泵在速度方面能夠同步。 采用變頻技術(shù)對(duì)勺式喂料機(jī)進(jìn)行控制，在很大程度上提高了水泥熟料的生產(chǎn)質(zhì)量和效率， 并且在節(jié)能降耗方面也取得了良好的效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了水泥喂料的自動(dòng)化[3]。

2.2 預(yù)粉磨技術(shù)

預(yù)粉磨技術(shù)是一種在球磨工序前增加1 臺(tái)料床粉磨設(shè)備，達(dá)到球磨系統(tǒng)節(jié)能目的技術(shù)。 料床粉磨有別于單顆粒破碎。 輥式磨、輥壓機(jī)以及筒輥磨都是常用的料床粉磨設(shè)備，都能夠被運(yùn)用在預(yù)粉磨系統(tǒng)中，相對(duì)而言，輥壓機(jī)應(yīng)用較多。 輥壓機(jī)預(yù)粉磨是一個(gè)總稱(chēng)，還可以被細(xì)分為循環(huán)、混合、部分以及聯(lián)合粉磨等流程，在這些流程中最常運(yùn)用的主要是循環(huán)預(yù)粉磨和聯(lián)合粉磨。循環(huán)預(yù)粉磨不僅流程簡(jiǎn)單，而且還能夠有效地節(jié)省電能， 單耗能夠降低7%～11%；聯(lián)合粉磨技術(shù)在流程方面則較為復(fù)雜，能夠減少11%～19%的電耗，也是一種節(jié)能技術(shù)[4]。

2.3 排氣系統(tǒng)中的熱管技術(shù)

在我國(guó)排氣系統(tǒng)中最常采用的當(dāng)屬于熱管技術(shù)，而且通過(guò)對(duì)熱管種類(lèi)、成本以及效果等進(jìn)行綜合的考量之后， 更多選擇的是重力型熱管。 重力型熱管屬于一種真空金屬管，因其這一屬性，能夠在管內(nèi)填充適量的丙酮、乙醇、純水、有機(jī)化合物以及無(wú)機(jī)物鉀等堿金屬工作介質(zhì)。 另外，因?yàn)橹亓π蜔峁芫哂忻芊庑院靡约皾崈舻葍?yōu)勢(shì)，使其適用范圍極為廣闊。 重力型熱管在工作中能夠使介質(zhì)不斷地在管內(nèi)循環(huán)，循環(huán)速度也較快，使得熱回收效果非常好。 具體的工作原理為: 通過(guò)加熱使得重力型熱管的下端部分所產(chǎn)生的熱量能夠通過(guò)管殼傳遞到管體內(nèi)部，進(jìn)而使得管內(nèi)介質(zhì)被加熱，通過(guò)蒸發(fā)作用使其不斷上升到管體上部，但又由于管體上部一直處于一個(gè)冷狀態(tài)，使得熱蒸汽在到達(dá)這一部分時(shí)能夠迅速冷凝，形成液體狀態(tài)，同時(shí)釋放汽化潛熱，緊接著液體又通過(guò)重力的作用回落至管體下端，然后循環(huán)往復(fù)，通過(guò)加熱使其氣化。 在這一過(guò)程中達(dá)成對(duì)熱能快速回收的目的，而且這一過(guò)程的原理簡(jiǎn)單，只需要加熱管體下端就可以了，不需要投入過(guò)多的人力及物力。

2.4 煤粉噴騰燃燒技術(shù)

通過(guò)對(duì)煤粉燃燒器極性技術(shù)的改進(jìn)，能夠有效地優(yōu)化風(fēng)煤混合效果，使煤粉燃燒的效率得到提高。煤粉更有效的燃燒能夠提高火焰的溫度，這樣就能夠提高綜合煤及品質(zhì)較差的煤的燃燒效率。 另外，由于煤粉噴騰燃燒中的一次風(fēng)量降低、二次風(fēng)量增強(qiáng)，使得煤粉燃燒的更加充分，而且還能夠有效地避免因一次風(fēng)量過(guò)強(qiáng)而導(dǎo)致煤粉飄至低溫區(qū)無(wú)法充分燃燒、造成資源浪費(fèi)的問(wèn)題。 二次風(fēng)量增強(qiáng)能夠有效地促使煤粉在燃燒中擁有更充分的氧氣，以此來(lái)確保煤粉燃燒更加的有效率[5]。

加強(qiáng)對(duì)新型雙風(fēng)道燃燒器的有效應(yīng)用也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果的關(guān)鍵。 這里所說(shuō)的是KBN 系列新型雙風(fēng)道煤粉的燃燒器，并且這種燃燒器本身具有消除燃燒帶高溫的優(yōu)點(diǎn)，能夠讓火焰溫度分布情況更加地合理，更有利于窯的運(yùn)轉(zhuǎn)。 這種設(shè)備與多風(fēng)道燃燒器相比，還可以采用可調(diào)式旋流器，對(duì)窯內(nèi)中的工況進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，在延緩二次風(fēng)混合速率的基礎(chǔ)上，更好地降低火焰峰值溫度。

此外，加強(qiáng)對(duì)這種燃燒器的合理應(yīng)用，還能夠有效地延長(zhǎng)燒成帶耐火磚壽命，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)運(yùn)行流程，能夠節(jié)省一次風(fēng)機(jī)電耗約30%，讓火焰的控制流程變得更加簡(jiǎn)單和精確。 如果在煤粉螺旋喂料器下，適當(dāng)安裝螺旋泵，風(fēng)機(jī)可以通過(guò)螺旋泵，對(duì)煤粉有效地送到雙風(fēng)道燃燒器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)此物質(zhì)地有效處理，進(jìn)而減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。

2.5 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)

新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)能夠?yàn)樗嘈袠I(yè)的發(fā)展帶來(lái)更多的可能。 首先，在新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中將進(jìn)一步完善水泥生產(chǎn)技術(shù)，不斷加強(qiáng)對(duì)新型材料及自動(dòng)化方面的研究，提高材料的耐磨、耐高溫以及耐火等性能，提升自動(dòng)化生產(chǎn)水平。 其次，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的推廣及應(yīng)用，提升水泥生產(chǎn)工藝中的各個(gè)流程以及自動(dòng)化生產(chǎn)的效率。 另外，在推行新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的過(guò)程中，還需要加大對(duì)運(yùn)行方案多樣化方面的探析，促使大型水泥生產(chǎn)企業(yè)能夠積極主動(dòng)地尋求新的運(yùn)行方案，以此來(lái)帶動(dòng)新興企業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)水泥生產(chǎn)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，增強(qiáng)其在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。 最后，要注意保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能發(fā)展，只有這樣才能促使企業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展。

3 分解和節(jié)能措施

3.1 采用CB20 單層防潮磚

這種單層的加濕保溫磚本身的節(jié)能效果非常好，其主要是由工作層和保溫層所組成的輕質(zhì)高強(qiáng)耐磨磷化磚。 如果保溫磚的強(qiáng)度高，其導(dǎo)熱系數(shù)就比較低，抗熱震性比較好，技術(shù)人員可以結(jié)合相關(guān)的要求，將圓筒表面冷卻到70 ℃～90 ℃在對(duì)此磚體的密度進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其比普通黏土磚輕，這在一定程度上減少了窯系統(tǒng)的重量負(fù)荷，更降低了窯的能耗。在采用CB20 磚后，還能夠提高分解區(qū)的材料溫度，讓材料地分解反應(yīng)可以更加的完整。

3.2 加強(qiáng)對(duì)砌筑技術(shù)地應(yīng)用

要想更地減緩物料在分解區(qū)中的移動(dòng)速度，需要延長(zhǎng)物料的加熱時(shí)間，不斷提高分解的速度。 加強(qiáng)對(duì)此技術(shù)地合理應(yīng)用，還可以采用防剝落高和低磚三通固定環(huán)等措施，不斷強(qiáng)化分解區(qū)的功能。 在完成鋪設(shè)工作后，需要注意攪拌材料層，增加向表面供給的材料機(jī)會(huì)。 由于材料內(nèi)層中的傳熱不斷增加，材料的移動(dòng)速度就會(huì)減緩，這會(huì)一定程度上加快了材料的分解速度，導(dǎo)致氣流和材料之間的溫差增大，為提高傳熱能力提供了條件[6]。

3.3 除灰和除水能耗

在降低除灰和除渣能耗的過(guò)程中，需要注意對(duì)窯粉塵地處理。 主要是因?yàn)槠渌鶐ё叩臒崃空紵岷牡?%～4%。 雖然在施工中的窯灰重量較小，但是在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，不可以忽略原料，主要是為了避免電除塵器的開(kāi)啟和關(guān)閉所帶來(lái)的能耗，進(jìn)一步提高除塵器的效率。 因此，技術(shù)人員需要選擇合適的窯風(fēng)速，對(duì)原料顆粒重量進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證換熱設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，更好地減少窯粉塵數(shù)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

在降低除濕能耗中，發(fā)現(xiàn)漿液的含水量如果越高，蒸發(fā)所消耗熱量也就會(huì)越大。 因此，為了更好地減少泥水蒸發(fā)的熱量，需要先減少泥水，消除外部的抽水。 在此過(guò)程中，可以應(yīng)用稀漿提高漿料的流動(dòng)性，更好地降低漿料在應(yīng)用中的蒸發(fā)熱量，強(qiáng)化節(jié)能的效果，提高濕窯產(chǎn)量。 如果在理論上對(duì)于漿料中的水分情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)每1%的還原，熟料熱消耗會(huì)降低1%～2%，并且熟料產(chǎn)率也得到了有效提高，在一定程度上減少了熱消耗。

4 結(jié)語(yǔ)

在水泥生產(chǎn)工藝中運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，能夠有效地促使水泥企業(yè)高效、綠色、環(huán)保和節(jié)能生產(chǎn)，這不僅能夠提升企業(yè)的效益，還能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 另外，通過(guò)對(duì)水泥生產(chǎn)工藝中節(jié)能技術(shù)的不斷完善和改進(jìn)，能夠使水泥更加優(yōu)質(zhì)、環(huán)保，這也對(duì)建筑行業(yè)有著一定的影響，能夠促使其向綠色環(huán)保方面發(fā)展。