水泥廠部分新工藝新設備采購節能思考

岳艷超（蘇州中材建設有限公司，江蘇 蘇州 215300）

0 前言

隨著當今世界經濟發展的趨勢，節能減排已經成為全世界經濟發展的戰略方針。我國目前還處于高速發展階段，在追求速度的同時，高消耗的矛盾也日趨尖銳。自國家“十一五”發展戰略提出節能減排后，中國的水泥設計單位、水泥成套設備供應商都在積極配合發展新工藝、新技術、新裝備。基于此，筆者從水泥廠工藝設備采購角度出發，對采購過程中碰到的一些新工藝、新設備進行分析總結。

1 永磁電機

近年來，隨著電力電子技術、微電子技術、新型電機控制理論和稀土永磁材料的快速發展，永磁同步電動機得以迅速的推廣應用。與傳統的電勵磁同步電機相比，永磁電機具有損耗少、效率高、節電效果明顯的優點。據統計，永磁電機已經在煤礦業、風力發電、水力發電、醫療器械、石油開采等行業得到了廣泛應用，但是在水泥行業應用較少。近幾年國內各水泥廠也陸續開始引進永磁電機進行節能改造，起到了良好的效果。

國內某水泥廠一臺窯尾排風機原電機型號為YRKK710-6,1600 kW，原電機有功功率為10676.60kWh，更換永磁電機后有功功率為10425.50kWh，經計算節能率達到15%。按年運轉80000h算，年節約用電（10676.6-1425.5）×8000×1=2000808000kWh。按每度電0.6元計，僅一臺電機每年可以節約成本120.528萬元，節能效果顯著。根據永磁電機特點，在設備負載率低的情況下節能效果顯著，而工藝風機由于設計時一般都擴大系數考慮，真正運轉工況穩定時，負載率都比較低，因此對于該類設備節能效果非常顯著。而如果設備本身就是在滿載情況下運行，雖然也有節能效果，但是僅僅是靠電機本身節能（根據設備廠家介紹約為6%），其效果并不顯著。根據水泥廠各類設備負載情況及各永磁電機廠家節能改造經驗分析，水泥廠選粉機、管磨機、工藝風機、破碎機、斗式提升機、皮帶機、羅茨風機類設備可以使用永磁電機，節能效果比較理想。

2 節能型空壓機

空壓機為水泥廠的必備產品，相對整個水泥廠來說節能影響不大，但是節能型和非節能型空壓機節能效果能達到30%左右，節能率還是比較高的。節能型空壓機雖然采購成本較高，但是其采購成本可以在設備運轉1～2年內收回，從長遠利益角度，業主使用節能型空壓機還是很有必要的。某企業對原有的普通工頻空壓機改造為永磁變頻雙極空壓機計算，節電率達到31.39%，見表1。

由于每個企業節能空壓機節能效率可能會有差異，以及每個廠原來使用的空壓機廠家不同，數據可能會有偏差。根據現在中國市場主要做節能型空壓機企業了解，節能空壓機比普通空壓機節能效率可以達到25%～35%。

3 節能型風機

在鼓風機設計制造過程中，為了計算方便，以往風機廠家常把流體簡化成“二元流體”進行力學分析計算。近幾年，隨著三元流理論的發展，利用“三元流”理論改造鼓風機已成為一種新的發展方向。這為鼓風機等相關機械擴大效能，減少投資，開辟了一條新的途徑。近期國內很多水泥廠風機也都在進行節能改造，根據改造效果分析，成果顯著，見表2。

表1 某企業普通空壓機和節能空壓機節能率對比表

表2 某工廠風機節能改造數據

從表1中可見，風機節能改造前后對比節能率可達15.8%。通過對多個廠家改造節能效果分析，雖然節能效果差異較大，但總體效果明顯，對未來新線設備采購有指導意義。如果未來水泥廠設備采購，直接考慮三元流風機，勢必會大幅度降低電耗。

4 材料類采購

水泥廠的高效低耗運轉與科學保溫和隔熱分不開。傳統的保溫材料一般為硅酸鈣板或者陶瓷纖維毯，這兩種保溫材料導熱系數較大，雖能夠滿足水泥廠的使用，但是熱損耗較大?，F在新型納米材料是采用納米技術，添加了獨特的反紅外輻射材料，采取特殊工藝生產的納米級微孔隔熱材料，相比較于傳統隔熱材料，納米隔熱材料的氣孔在200nm左右，相同溫度下，隔熱性能比普通隔熱材料性能好3～4倍。

現在水泥廠主要在旋風筒、煙室、回轉窯預熱帶、三次風管、管磨機滑履等位置使用這種新型隔熱材料。根據水泥廠改造數據，C5旋風筒將原硅酸鈣板厚度為112mm，現在將其中25mm厚度更改為新型納米隔熱材料，外殼溫度下降21℃，熱損失減少了43%?；剞D窯預熱帶一般沒有隔熱材料，根據某水泥廠對回轉窯預熱帶磚凹槽內增加15mm納米隔熱材料，筒體外表面溫度從320℃減少至250℃，根據計算節能率達到50%左右，在2～3個月內即可收回新材料投入成本。水泥廠使用這種新型材料，節能降耗明顯。使用新材料后甚至可以優化水泥工藝設計，在未來的總包過程中值得進一步研究探討。

5 結語

工藝設備采購，為工程EPC總承包項目的關鍵性環節。設備、材料的更新換代，為節能降耗、優化工藝、節省投資方面起著至關重要的作用。隨著水泥機械的發展，隨著更多新技術、新材料、新思維的引領下，設備采購勢必也要大膽嘗試，推陳出新，為建設方建造出更先進、更節能的工廠。