试论水泥生产工艺的节能技术

冯伟 欧阳旋

摘要：近几年内，国内水泥行业的迅猛发展，加大了对能源资源的消耗。随着绿色发展理念的全面贯彻落实，对水泥生产行业的节能性也提出了更高的要求。基于此，本文就水泥生产工艺的节能技术进行深入地研究。

关键词：水泥;生产工艺;节能

1  引言

针对建筑行业来说，水泥是所有建筑成功建造的前提与基础，应充分发挥其作用。现阶段，我们国家的建筑业对于水泥的需求量日益增长，所以，水泥生产企业出于对降低成本、提高收益的考虑，尝试全新的生产工艺及节能技术，如此有利于减少对能源的消耗，提高水泥生产的效率。

2  水泥生产工艺节能的重要性

水泥，是我们国家最主要的基础原料，在较长时间内，水泥建材所起到的作用是无可取代的。正常状况下，水泥生产通常会使用大量的煤炭资源，还应有较多的电力能源提供支持。对于水泥行业而言，煤炭消耗占据着很大的比重，有些水泥生产厂家选择质量比较差的煤炭，便会造成水泥生产时形成大量的附加污染物，常见的污染物主要有氮氧化物与二氧化硫，非常容易导致环境排放超标等方面的风险及隐患。在产业结构升级、节能减排以及淘汰落后产能的大环境下，水泥生产厂家采用包含二代水泥技术等在内的先进节能装备和技术，对生产设备进行节能改造，推动水泥窑协同处置代替燃料，加速水泥生产和管理的智能化进程，对当前使用的水泥生产工艺实施改善和强化，从而提高水泥生产的节能水平。

3  水泥生产工艺的节能技术

3.1 变频控制技术

水泥生产回转窑主传动会形成相应的动力，该动力是电机设备频率控制技术的主要动力来源，对于选用的电机系统有着极高的要求，只有确保调速性能稳定、启动扭距高，才可以实现与回转窑的配合使用。当前常用的形式都是使用电机串联电阻调速以实现驱动回转窑的目标;除此以外，回转窑借助晶体管技术，来提高直流电动机调速系统的使用频率。正常情况下，回转窑通常会散发出很多的热量，因此直流电机或许会造成炭刷、换向器头发生损坏，对低速运作的稳定性造成极大的影响，同时还会在具体生产环节形成过多的能耗。当前，为了能够实现水泥节能生产的目标，通常将转窑电机驱动系统与变频调速技术结合使用，能够建构起交流调速驱动系统，可用来取代以往的直流调速系统，在水泥节能生产方面有很好的效果。除此以外，变频器交流电机搭配组建交流调速系统，则需使用逆變器，将其当作无源逆变器，促成商用频率间的相互转换。借助变频交流电机和控制变频器进行驱动，就能够让回转窑运行起来，且确保回转窑可以得到牵引变频控制，同时实现同步控制的目标。从回转窑的高扭距来看，其应当满足相关要求，同时调速过程应确保足够稳定才可以在很大程度上加强水泥生产的节能效果。

3.2 预粉磨技术

有些大型管磨机主要是利用研磨体防串设施、管桩筛分设施、分级衬板等而实现节能目标的，为了确保管磨机能够稳定运行，确保在长时间的水泥生产过程中，能够选择使用质量更好的材料，比如：高（中）铬合金材料、硬质合金材料等。除此以外，部分非常容易遭受破坏的零部件，例如衬板、隔仓板等都需要与研磨体维持相同，从而保证磨具有光洁的外表，有利于水泥生产数量和质量的提高。有些中小型管磨机的粉磨系统无论使用的是开路还是闭路，在物料处理过程中都可采用预处理技术和系统，其主要包含预粉磨、预破碎以及预粉碎等若干预处理工艺。利用此工艺流程进行处理后，能够借助预粉磨工艺来实现对粉磨的处理，从而保障其持续、高效、稳定地运行。在物流经过处理以后，能够将粒径控制在2毫米范围内。利用预处理工艺，能够取代粗磨工艺中的有些功能，经由采用细磨工艺，能够对一些长径相对较小的中长/短磨系统进行改造，不但可以确保其产量能够提高3%，同时还能够降低粉磨对于电能的使用。

3.3 排气系统热管技术

在水泥生产的排气系统中，利用热管技术可对热量进行回收，减少对能源的消耗。目前，使用较多的热管技术为重力型热管，内部有丙酮、水以及乙醇等多种介质，外部则是密封型的金属管。重力型热管的下部热量通过外部的金属管而进入到内部的填充介质，液态介质吸热以后便会使得温度升高，在达到挥发温度的临界值时就会蒸发沿着管上升。重力型热管上部金属管的外部有低温冷源，其主要作用就是吸收介质所挥发出的热量，使得挥发介质的温度有所下降，从蒸气转变为液滴，在重力影响下返回热管下部，进入后续的循环过程。在管内介质状态发生变化的时候，热量被回收到低温冷源中，大大降低了热能的损失。

3.4 燃烧技术的优化

一方面，使用新型双风道燃烧器。此种燃烧设备不但具备常规多风道燃烧设备的优势，而且还能够避免燃烧带局部高温的情况，使得火焰温度的分布趋向于更加合理，可以确保窑的长时期运行。另一方面，采用煤粉喷腾燃烧技术。由深圳市某水泥企业和清华大学联合开发出的煤粉喷腾燃烧技术，经由对煤粉燃烧器进行优化，大大加强了风煤混合，使得煤粉的燃烧情况有所好转，确保煤粉可以充分燃烧，提高火焰温度，使得由烟煤和白煤混合而成的劣质煤与综合煤的燃烧效果有较大幅度的改善。煤粉喷腾燃烧技术的应用，有利于实现一次风量下降与二次风量增大，使得煤粉更加充分的燃烧，避免风过大，防止煤粉掉落在窑的低温区物料上，进而降低了由于煤粉不完全燃烧而导致的损失。除此以外，因为煤粉可以足够的氧气区内完全燃烧，同样可减少不完全燃烧的情况。

4  结论

综上所述，节能技术在水泥生产工艺中发挥着十分重要的作用。目前，已有很多节能技术成功运用于水泥生产工艺中，比如：变频控制技术、预粉磨技术、排气系统热管技术、优化后的燃烧技术等。将来，应积极创新节能技术，不断改善水泥生产工艺。

参考文献

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