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技術丨水泥生產企業在節能方面的實踐應用

樓主:中國水泥備件網 時間:2020-02-05 16:49:18


水泥生產企業在節能方面的實踐應用


中國是世界上最大的水泥生產國,同時也是能源非常緊缺的國家。由于新型干法窯的迅速建設與蓬勃發展,企業間的競爭也是日益激烈,節能減排和科技創新是水泥企業尋求生存與發展的一個重要途徑。山東魯碧建材有限公司嚴格貫徹落實科學發展觀和建設節約型、環境友好型、質量效益型產業的要求,按照“走循環經濟道路,做節能減排先鋒”的發展理念,不斷拓寬思路,利用各交叉學科技術,整合優勢資源不斷對水泥生產工藝進行改造升級,2013年魯碧公司實現節能折合17.511萬t標準煤,在節能減排和降本增效領域顯現出極大的行業競爭力。?

1 節能措施與數據統計?

1.1 設備改造與升級?

(1)利用變頻技術對電器進行節能升級改造。山東魯碧建材有限公司熟料分廠現有5臺大風機(高溫 風 機、生料 循環風 機、窯頭 排風 機、窯尾排風機、煤磨風機)除高溫風機原設計是高壓變頻控制外,其他均是靠改變風門或液耦的開度來調節風量,存在較大的能量損耗,根據生產中風機的運行情況,提出風機變頻改 造方案,用以提高能源的利用效率。風機工況數據見表1。



由表 2可知,采用變頻控制后,2013 年度節電78 4. 8萬 kW h,折合標準煤3 170.6t,降本增效效果十分明顯。同時采用變頻控制后可以穩定的調節風量風壓,便于生產工藝的控制,提高了產量;降低了設備的震動、磨損,間接降低了相應的設備運行與維護費用,環境噪音明顯改善;降低了電機、風機的軸承溫度,延長了電機、風機葉片的使用壽命。?


(2)回收窯筒體輻射熱用于發電提高能源利用效率。水泥低溫余熱發電技術是指在新型干法水泥熟料生產線生產過程中,通過余熱回收裝置——余熱鍋爐將水泥窯窯頭、窯尾排出的大量低品位廢氣余熱進行熱交換回收,將產生的過熱蒸汽推動汽輪機實現熱能向機械能的轉換,從而帶動發電機發出電能,所發電能供水泥生產過程中使用。魯碧公司根據實際生產狀況在5 000t/d水泥熟料生產線除氧器前加熱交換器進行余熱回收。據生產數據統計,每小時水的流量為20 000kg,進出口溫差25℃,產生熱值20 000×4.2×103×25=2.1×109J,折合70kg標準煤。因余熱發電系統熱能轉化成電能的效率為30%,同時按全年300d、每天運行24h計算,2013年節煤折合70×30%×24×300÷1 000=151.2t標準煤。

1.2 節能技術研究?


(1)以鋼鐵渣高細粉磨及水泥配制減少熟料用量的節能生產技術。?

傳統的水泥生產工藝是將水泥熟料、適量的混合材和石膏按照一定配比混合后進行粉磨,由于物料易磨性不同,造成難以磨細的混合材摻加量遠遠低于國家標準,水泥中熟料單耗偏高,使水泥的能耗偏高;同時,水泥企業受輔助原料來源、數量、成本等壓力,實際生產工藝束縛于固有的生產模式,無法實現大幅度提升輔料用量、減少熟料消耗來實現深度節能降耗。魯碧公司礦渣水泥生產原有的工藝模式也是以不可再生資源-燃煤為燃料,進行水泥熟料的燒制、礦渣的烘干,再與石膏混磨。通過自主創新,我們開發了冶金固廢渣超細磨技術、水泥分磨配制技術,使鋼礦渣摻入量較傳統混磨工藝提高1倍以上見表3,直接降低水泥中熟料使用量30%以上,節能降耗效果非常明顯。


采用新的節能生產技術后,每噸水泥可節約熟料35%即350kg。按照當前代表國內先進水平的5 000t/d熟料線指標,噸熟料綜合耗電30kWh(去除余熱發電)、煤耗135kg(實物煤熱值為5 500kcal/kg),噸熟料耗能折合標煤為30×0.404+135×5 500÷7 000=118.19kg。按照現有工藝每噸水泥可節標煤118.19×(65%-30%)=41.36kg。


2013年度魯碧公司萊蕪本部水泥產能為260萬t,通過熟料單耗的降低年度節能折合標準煤41.36÷1 000×260=10.75萬t。?

(2)以高爐煤氣代替原煤生產冶金渣粉節能綜合利用技術。

利用鋼鐵生產的廢氣-高爐煤氣替代燃煤做燃料,作為礦渣和鋼渣立磨獨立粉磨提供烘干熱源的能源,改變高爐煤氣放散造成能源浪費的同時減少了煤質能源 的 消 耗 。每噸鋼鐵渣烘干以煤為燃料需要燃煤30 k g,所用原 煤每 公斤熱 值 為5000 kcal,合計熱值為3 0×5 000×4.18=627 000kJ,萊鋼高爐煤氣每立方熱值為3323kJ,以高爐煤氣替代燃煤,噸微粉需要高爐煤氣為627 000÷3323=188.7m3。采用高爐煤氣作為烘干燃料可節煤折合標煤為30×5 000÷7 000=21.43kg。2013年度魯碧公司鋼鐵渣微粉產量為300萬t,年度節能折合標準煤為21.43÷1 000×300=6.429萬t。

1.3 數據統計


魯碧公司通過設備改造升級2013年度實現節能折合3321.8t標準煤,通過技術創新實現節能折合17.179萬t標準煤。2013年魯碧公司共計實現節能折合17.511萬t標煤。

2 結 語


魯碧公司在5 000t/d新型干法預分解回轉窯生產線上實施變頻改造與升級、余熱回收技術,同時依靠科技進步創造了整合建材與冶金企業固廢渣處理的循環經濟模式,在節能降耗方面取得了巨大的進步。2013年共計實現節能折合17.511萬t標準煤,在實現了巨大的經濟效益的同時創造了良好的社會效益和生態效益。?


作者: 孫??; 殷學宇; 蘇艷艷; 趙華魯; 張超; 劉均立
機構: 山東魯碧建材有限公司

文章來源于:中國水泥備件網論壇

(www.cement365bbs.com)




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