新型干法水泥熟料生產環節節能減排技術研究

馬文華 莫偉健 朱樹海

（華潤水泥（封開）有限公司，廣東 肇慶 526541）

新型干法水泥熟料生產環節節能減排技術研究

馬文華 莫偉健 朱樹海

（華潤水泥（封開）有限公司，廣東 肇慶 526541）

近年來，在建筑行業飛速發展的帶動下，水泥的需求量持續增加，水泥生產工藝也在不斷改進和創新，新型干法水泥受到了較大重視。本文立足可持續發展的理念，結合具體案例，對新型干法水泥熟料生產環節的節能減排技術進行了分析和研究。

新型干法水泥；熟料生產；節能減排技術

1 新型干法水泥工藝概述

2 新型干法水泥熟料生產環節的節能減排

2.1 明確減排環節

新型干法水泥在生產過程中，無論是礦石、燃料的破碎，熟料的煅燒又或者是水泥產品的包裝和運輸，都不可避免地會產生粉塵污染，而以煤炭為主要燃料的生產模式也會產生大量廢氣，造成大氣環境污染。做好節能減排工作是企業需要重點關注的問題。在企業中，主要的節能減排環節有以下幾個：一是預熱器出口，據相關統計，按照4 500t/d的生產量計算，預熱器出口的飛灰量平均為23.35t/h，氮氧化物的含量達到790mg/m3，超出了國家規定的排放標準（400mg/m3），必須對預熱器出口的飛灰進行回收利用，采用相應的脫硝減排措施，盡可能減少污染物的排放；二是窯頭廢氣，其飛灰的量為5.92t/h，雖然可以通過干擾式分離器將大部分飛灰回收到熟料中，但剩余的飛灰依然會導致窯頭排放的空氣粉塵含量超標，需要做好除塵技術的改進工作；三是工業廢渣回收，可以利用工業廢渣來代替部分原材料，在實現資源回收利用的同時，減少原料消耗［2］。

2.2 節能減排技術

2.2.1 預熱分解技術。預熱器系統應重點關注各級出口氣體溫差，檢修期間做好撒料箱的檢查與維護，并提升物料的換熱效率，降低熱耗，有效提升旋風筒內部物料的流量，減小氣固比，使水泥熟料生產的熱耗趨近于理論數值。此外，預熱器和分解爐內部的氣固比減小，在提升熱效率的同時，也可以減小廢氣量，降低廢氣帶走的熱量，實現良好的節能效果。而外循環式分解爐內部的溫度相對較低，可以降低煤粉燃燒的速率，使生成的氮氧化物有足夠的時間還原，降低廢氣中氮氧化物的含量。

2.2.2 粉磨節能技術。在水泥生產中，有預粉磨系統，物料在進入輥壓機的雙輥間隙后，基本只會受到壓力的作用，而單純由壓力產生的應變與剪力產生的應變相比，數值至少在5倍左右［3］。物料被壓成密實且充滿裂縫的料餅。由于裂縫的存在，料餅很容易破碎，能在很大程度上降低粉磨系統對電能的消耗。以循環預粉磨系統為例，物料經過輥壓機粉碎后進入球磨機中，而為了提升粉磨效率，可以使料餅再次經過輥壓機，重復碾壓后再進行粉磨。相關實踐數據表明，通過這樣的方式，能節省電15%左右，增產效果則可以達到60%。

2.2.3 篦冷機技術。目前，篦冷機采用的驅動方式一般都是較為穩定的液壓傳動，以篦冷機配合輥式破碎機，與傳統的錘式破碎機相比，可以節能50%左右。另外，目前配置中式輥破的第四代篦冷機對大塊熟料的適應性明顯優于其他篦冷機，能有效減少熟料帶走的熱損失，熱回收效率明顯提高。第三代篦冷機則應重點關注充氣梁的作用和各風室之間的密封，避免竄風現象，盡可能發揮高壓風對熟料的急冷作用。也可以通過提升篦冷機熱交換效率，減少冷卻風量，這樣不僅能保證較高的熱回收效率，而且可以降低冷卻風機的運行能耗［4］。

2.2.4 運行中的小技改。針對鎖風要求不高的設備，部分企業對其進行了改造，如將分格輪改為翻板閥；對于一些輸送量較少的輸送設備，增加了自動間隔開機程序，既節省電耗，也降低了設備維護成本。

2.3 生產過程優化

從水泥企業的具體情況出發，一是應該在原料開采環節，引入相應的礦山生態恢復技術，減少對自然生態環境的破壞；二是以工業廢料替代部分原料，降低原料消耗及工業廢料的排放，值得關注的是部分工業廢料含有活性較高的水泥配料所需的化學成分，更加有利于降低水泥熟料燒成熱耗；三是在熟料煅燒環節，引入風機變頻技術及富氧燃燒技術，降低能源消耗，配合低溫余熱發電技術，實現對熱能的回收利用；四是針對生產過程中產生的廢氣，采用相應的脫硫脫硝技術進行凈化，降低氮氧化物和硫化物的排放量，配合窯頭電改袋技術，實現飛灰的回收利用，降低粉塵污染；五是配合污水凈化處理和循環利用技術，消除污水排放，減少水資源消耗。

2.4 節能減排效果

在落實上述節能減排技術后，對其節能減排的實際效果進行分析，以1t水泥熟料產品作為基準，可以處理工業廢物0.071t，節約標準煤0.412t，節電3.74kW·h，節水0.091 8m3，碳排放量減少了0.033t，除去技術改造所需的費用，熟料的經濟效益可以提高34.45元/t。而自采用節能減排技術方案至今，企業面年可以節約煤炭用量5.8萬t、節水12.85萬m3，節電524萬kW·h，氮氧化物的排放減少了60%，能為企業創造直接經濟效益4 823萬元［5］。

3 結語

在可持續發展背景下，節能減排已經成為水泥工業發展中需要關注的首要問題，而從目前的發展情況來看，在水泥熟料生產過程中，具備極大的節能減排空間。企業應立足自身實際，合理引入節能減排技術，逐步實現水泥熟料生產全過程的優化，降低能源消耗，減少污染物排放，提升企業的整體競爭力。

［1］ 雷振山，溫平.新型干法水泥生產線節能減排監控技術研究［J］.唐山學院學報，2012（3）：68-70.

［2］ 柴友海，王永梅，王廣樂，等.新型干法水泥熟料生產過程節能減排技術應用［J］.水泥工程，2014（6）：19-21.

［3］ 聶蒼印，李勝保.新型干法水泥熟料節能減排技術集成示范應用研究［J］.中國建材科技，2013（1）：34-36.

［4］ 胡祝捷.新型干法水泥生產節能減排技術［J］.四川水泥，2016（10）：3.

［5］ 林少鴻.水泥工業節能減排的現狀及思考［J］.中國建材，2012（1）：110-113.

Research on Application of Energy Saving and Emission Reduction Technology in New dry Process Cement Clinker Production Link

Ma WenhuaMo WeijianZhu Shuhai
（China Resources Cement（Fengkai）Co.,Ltd.，Zhaoqing Gangdong 526541）

Cement is a very common building material in modern building,and is an integral part of the concrete configuration.In recent years,with the rapid development of the construction industry,the demand of cement is increasing,the cement production technology is constantly improved and innovative,new dry method cement has been more and more attention.Based on the concept of sustainable development,com?bined with specific cases,this paper analyzed and studied the energy saving and emission reduction technol?ogy of the new dry process cement clinker production link.

new type of dry cement；clinker production；energy saving and emission reduction technology

建材能耗在社會總能耗中占據相當大的比重。據不完全統計，建材行業的能耗占據全國總能耗的7%，而廢氣排放則占據工業廢氣排放量的18%。在當前能源日漸匱乏，環境污染持續加劇的背景下，加強節能減排技術的研究和利用，是建材行業發展的必然趨勢，新型干法水泥生產技術也正是在這樣的背景下產生和發展起來的。

TQ172.6

A

1003-5168（2017）11-0114-02

新型干法水泥生產技術目前均已實現了集成控制，保證了水泥生產過程的自動化、高效化和節能環保。在德國、日本等發達國家，預分解窯生產普及率達到了95%。與傳統的水泥生產工藝相比，該方法不僅產量更高，而且產品質量好，能耗低，已經成為世界各國水泥生產的主要發展方向［1］。

某水泥企業擁有3條4 500t/d水泥熟料生產線，均為新型干法水泥生產工藝。在企業發展過程中，要想實現可持續發展，必須做好相應的節能減排工作，將節能減排技術合理用到水泥熟料的生產過程中，確保其能發揮出應有的效果。

2017-10-09

馬文華（1986-），男，本科，工程師，研究方向：水泥工藝技術。