謝克平:技術改造決非是水泥企業(yè)的唯一節(jié)能通道

中國水泥網高級顧問 謝克平 · 2013-09-17 13:37

  很多企業(yè)管理者認為,一談到節(jié)能,就考慮必須要投資技改。其實不僅技改的效果很大程度上離不開正確的操作與管理,而且不應該將節(jié)能只歸結到技改為唯一通道,還會有更重要的通道需要打開,這些通道包括如何整體提高企業(yè)的管理與操作水平,認真檢討企業(yè)最初的設計理念,關注與追求裝備進步的節(jié)能技術,全面理解出自政府的相關政策等等。逐項認清并拓寬這些通道,就會挖掘出更大的節(jié)能潛力。

  一、技術改造離不開正確的操作與管理

  當企業(yè)經過一系列圍繞節(jié)能的技術改造后,當節(jié)能效益并未充分顯現時,不能只是抱怨技術改造方案或設備的不當,更要重視企業(yè)管理與操作是否是符合節(jié)能原則!相當多的同行們只是抽象承認管理與操作的重要性,卻從未檢查剖析過本企業(yè)的管理與操作中,究竟有哪些地方在與節(jié)能相悖。

  在很多介紹節(jié)能技術的資料中,也常常忽略對正確管理與操作的要求,雖然應用了節(jié)能工藝與裝備,但節(jié)能水平仍然參差不齊,即便是所謂‘成熟’技術。就以新型干法技術而言,至今已不可謂不成熟,但能耗水平相差也不可謂不大,從如下實例說明有很多管理與操作上的差距需要消除:

 ?、?立磨粉磨原煤不可說不是成功技術,現在粉磨無煙煤已無問題。但當某企業(yè)煤粉產量跟不上煅燒需要時,就急于進行技術改造,甚至不惜求助于落后的高耗能裝備--球磨。但是在現場檢查,可以發(fā)現該企業(yè)的技術管理嚴重違反規(guī)律:立磨的吐渣口本應密封,但他們不僅四敞大開,而且還將某個排放點的收塵管從這里插入,煤磨居然成為收塵器,這樣的立磨怎能高產呢?說實話,一個負責任而思想清晰的改造商,看到此種過于粗濫的管理,也要退避三舍了。該企業(yè)如繼續(xù)按此技術路線走下去,不管如何技改,最終命運決不會樂觀。

 ?、?低溫余熱發(fā)電技術也是成熟的節(jié)能技術,但在投入的生產線中究竟有多少條是純余熱呢。不少企業(yè)采取各種措施增加發(fā)電量:且不去評論在三次風管增加用煤量,或在窯門罩抽取熱風的極端作法,只談“從篦冷機抽出的熱風全部進入余熱鍋爐,讓用于煤磨烘干的熱風取自去鍋爐的熱風管道”的方案,使烘煤的用風溫度降低,入窯煤粉水分達4%之多,窯內火焰因煤粉燃燒速度減慢,黑火頭拉長,導致窯內過長虛窯皮,后窯口嚴重結皮,熟料產質量及煤耗都受到影響。這顯然是不當的余熱利用管理與操作,給生產最終帶來損失。

 ?、?同一臺篦冷機的管理與操作不當,就會有導致二次風溫200℃以上的差距,單位熟料熱耗就會增加60kcal/kg以上。曾經某企業(yè)發(fā)現熟料標號越來越低,甚至出廠的標號比出窯還低,實際就是篦冷機冷卻用風錯誤,導致急冷的工藝要求無法實現。并未進行任何技術改造,只是調整了操作方法,熟料標號就迅速改觀。

 ?、?燃燒器的性能確實影響節(jié)能,國內雖制造商眾多,但是能將燃燒器原理吃透者廖廖無幾,簡單的機械仿照進口產品,而進口燃燒器也會時而好用,時而不行,那些只知壓低一次風量的制造商不可能制造出好用而節(jié)能的燃燒器。這里不能說與用戶煤質的穩(wěn)定程度及調節(jié)火焰能力有關,進口燃燒器實際是在固定煤質的基礎上設計的。所以,有的制造商已經發(fā)出了“好槍也要有好獵手”之感慨。

  總之,上述事例說明對管理與操作中的能耗現狀需要重新審視,而這種審視并不需要投入多少資金,只要尊重水泥生產的特點,不斷提高管理者與操作者的節(jié)能意識與素質,重新規(guī)范并提高管理與操作思路,就必定會找到更大節(jié)能的希望。

  二、節(jié)能的操作與管理有兩項核心要求

  1、必須遵循‘均質穩(wěn)定’的基本要求

  不僅技改方案的設計與選型要要尊重新型干法水泥生產的特點與要求,而且管理與操作也要符合均質穩(wěn)定地要求,在重視節(jié)能后,則更要這樣。即使技改中所用的節(jié)能工藝與裝備,是符合了均質穩(wěn)定的大方向,但如果管理與操作中違反均質穩(wěn)定的原則,就肯定沒有‘好果子’吃。

  再先進的燃燒器難道不需要穩(wěn)定的煤質嗎?不能千篇一律在分解爐使用三風道燃燒器,也同樣要求進廠原煤質量的管理不能只追求價低,隨意更換。篦冷機充分發(fā)揮熱交換效率的前提不正是進入篦冷機的熟料量要穩(wěn)定嗎?這就需要在此之前的喂料與操作都要穩(wěn)定。而穩(wěn)定的火焰及穩(wěn)定的高二次風溫,難道不正是穩(wěn)定獲取熟料煅燒高產優(yōu)質節(jié)能的重要前提嗎?總之,所有裝備的制作及它所需要的管理與操作,當一脈相承地遵循均質穩(wěn)定的要求努力時,應會有巨大的節(jié)能效益為其奉獻,這就是均質穩(wěn)定的魅力所在。

  2、必須以降低能耗作為管理的核心指標

  盡管已經反復強調過能耗指標要比產量指標更重要,但能在生產中貫徹并非易事。比如篦冷機改造得再好,當管理者考核操作員的首要指標是產量時,操作員必然是在產量上比高低,最終直到篦冷機有高溫熟料出來,才會罷手,此時窯回收的熱量比例已經大幅降低,必將導致單位能耗的提高。只有當煤耗為第一指標考核操作員時,拚產量、拚設備的操作才會得到扭轉。類似例證完全可以舉一反三。

  三、設計工作中應突出節(jié)能要求

  我國大多數新型干法生產線在能耗上達標的真不多,這不能不說與設計中未突出節(jié)能要求有關,更多的設計者在產量能力上都選擇了較高的富裕量,很多生產線剛一投產都能提高10%以上的產量。設計單位也許認為,只要產能達標就好向業(yè)主交待,也確實很少聽到某個業(yè)主因為能耗偏高,而對設計者揪住不放的。然而,一旦設計定型,再想使用節(jié)能的裝備改造,就要花較高的代價,甚至很難實現。正如基因不好的人,從誕生起身體很難健康一樣。

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  就以很多人認為沒有節(jié)能潛力的窯為例:超短窯是德國洪堡公司研制的技術,已在世界上應用三十年,國內引進的第一條線也運行二十余年,而且以臺商建設的新線最多,國內自建的生產線卻很少引用或開發(fā)。它所獨具的優(yōu)勢:工藝上避免C2S及CaO礦物長大,使之反應活性增大,有利于熟料燒結;窯表面散熱減少,散熱損失可降低21 kJ/kg熟料;窯的負荷減小,有利機械傳動,降低窯的運行電流;二檔支撐,有利于找正、安裝;有利于提高窯內耐火襯料壽命;設備重量減輕10%~15%、節(jié)省土建、設備、耐火筑爐、安裝等工作量達數百萬元。這樣的宣傳早在二十年前就有,然而,卻一直未得到國人認可,只是近幾年天津、南京等設計院才有所涉足,不料有些用戶還當其洪水猛獸般抵制。究竟為什么呢?可能相當多的人認為窯的增產潛力是與窯的長度成正比,他們認為熟料是需要延長窯內停留時間“烘”出來。最近某雜志的一篇文章還強調掛窯皮不能快窯速,強調物料停留在磚上的時間要長,絲毫不提關鍵條件是磚的表面溫度,這種觀點表明對熟料煅燒特點格格不入。實踐中超短窯的增產能力絲毫不比長窯差,而且能耗與質量都能得到改善。

  節(jié)能的粉磨裝備及工藝更多:輥壓機用于終粉磨生料,立磨用于終粉磨水泥,仍然有不少人以各種理由提出置疑。但有一點是無法動搖的,這就是裝備的節(jié)能趨勢,它必將對所謂‘成熟’技術發(fā)出挑戰(zhàn)??梢赃@樣理解,水泥作為產品問世二百年,就是節(jié)能工藝裝備的發(fā)展史。最近十年,粉磨設計的節(jié)能進步似乎比燒成技術做得更多。

  也不只是主機蘊藏著節(jié)能的潛力,在其它各類輔助裝備中,同樣有各種先進的節(jié)能裝備正在開發(fā),關鍵是在設計者的節(jié)約理念。

  前兩年,天津水泥設計院在鼎鑫水泥公司設計了一條節(jié)能示范線,很值得肯定,雖同樣是預分解窯,但聚集了包括超短窯在內的各項先進技術,熟料熱耗達到了國內先進水平。由此可見,設計中如何節(jié)能并不是如同某些人所認為,已經成熟到無潛力可挖的地步,相反,技術進步要求設計工作不斷追蹤先進節(jié)能技術,不能只滿足于拷貝原有圖紙,業(yè)主更不要認為技術方案無進步可言。

  四、選購裝備時要關注節(jié)能水平

  越來越多的同行已經認識到采購生產裝備不能只看價格,而要看性能。但是性能并不是抽象的名詞,需要有較高的技術內涵寄予其中,它可以由三部分內容組成:一是該裝備的價格與采購費用;二是使用該裝備生產時,單位產品的能耗;三是每一年對該裝備的維護費用及維修時間所影響的生產效益。三者之和便是使用某裝備的總費用,該總費用越低,才可判斷該裝備的性能好,就會找出性價比高的裝備。

  在上述三項內容中,尤其應以第二條能耗費用為重點,因為這是企業(yè)生產中時時刻刻都要比較的成本,而另二項則更傾向于一次性開支。很多選購者更重于使用壽命的長短,這確實是性能的重要表現,但千萬不要忽略了單位產品的能耗水平。

  比如:同樣風量風壓的風機所用的功率并不相同,但購買者首先會關心風葉是否耐磨、是否容易振動等性能,同樣能力的輸送機所配備的電機大小不同,但購買者會首先關心關鍵配件的磨損程度等等,這些關心都不錯,但忽視了對能耗的關心。實際上,這正是制造商水平高低的重要標志,它滲透在裝備設計的每個細節(jié)中,包括材質選擇、密封結構、潤滑方式等等技術的綜合效果。它絕對是企業(yè)節(jié)能的重要通道之一。這方面的內容將以專文敘述。

  既然裝備制造商都在重視節(jié)能技術的應用與開發(fā),作為用戶,我們沒有理由忽視這方面信息的收集,更沒有理由,以此類技術不‘成熟’而封閉自己。

  五、正確理解與執(zhí)行政府的政策

  現行的國家政策由于起草的單位不同,看問題的角度不同,因而產生了很多與節(jié)能大方向相違背的政策,試舉二三,不僅制訂者需要考慮,執(zhí)行者也應當在執(zhí)行中思考。

  1、用電峰谷價政策

  制定用電峰谷價政策無非是鼓勵用電者盡量在谷價時期多用電,以平衡發(fā)電廠的發(fā)電負荷,有利于電廠高效,更好滿足社會用電需求。所以該政策似乎無可非議。

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  但是,對于連續(xù)生產的水泥企業(yè)如何執(zhí)行呢?當磨機能力大于窯的生產能力時,就“逢峰必停,逢谷再開”,磨機24小時之內要開停多次。眾所周知,大功率設備頻繁開停必定要增加電耗;從開到出料再熟練的操作也要數分鐘沒有產量;產品的質量波動也將難以避免;同時,窯系統受到磨機用風變化及窯灰的不均衡所帶來的不穩(wěn)定影響也會顯而易見,熱耗將為此而提高,只是這些代價未引起專注。如果將連續(xù)運轉及“逢峰必?!钡膬煞N調度方法作一對比,也許會有所發(fā)覺,水泥企業(yè)并不一定是后者有利可圖,只是由于半成品的計量由盤庫確定,多用的成本變得模糊,影響了管理者的決策。

  還有的企業(yè)為了讓破碎機夜班電價谷期運行,白天運輸的礦石堆在破碎機旁,再用鏟車夜戰(zhàn)喂入破碎機。這種節(jié)省電費的方式是靠耗油及鏟車的工本費換來的,電耗一點沒有降低;相反,鏟車作業(yè)將增加了控制破碎機礦石質量的難度。

  總之,峰谷價用電政策可以使水泥企業(yè)節(jié)省電費,但卻增加了能耗。賬務上的經濟總賬只有細算才知分曉。如果此政策是在企業(yè)單位產品能耗不增加的前提下,兌現用電谷價,也許會有利于全社會的真正節(jié)能減排。

  2、電石渣免稅政策

  盡管電石渣配料會使預分解窯生產的難度增大,但電石渣的利用有廢渣利用的免稅政策鼓勵,因此,導致不少企業(yè)對電石渣的不當使用。

  ⑴ 自然資源的綜合利用并不合理

  化工行業(yè)最近以來越多應用石灰石生產電石的PVC法,但并不一定合理,國外至今也少用此種工藝,也許人家的石油便宜。但是生產電石要選用高品質石灰石,如果100%使用電石渣代替石灰石,低質石灰石倒真成了廢石。石油與石灰石同樣是越用越少的自然資源,與持續(xù)發(fā)展的原則背道而馳。

 ?、?熟料的熱耗大大提高

  盡管國家要求采用預分解窯使用電石渣,仍比用石灰石生產熟料的熱耗提高50%以上;再加之窯尾無法利用余熱發(fā)電。免稅政策支持耗能,于情于理都說不通。

  總之,電石渣的使用比例并非越高越好,從社會整體效益出發(fā),重新制定免稅政策是必要的。建議企業(yè)使用電石渣量不應超過50%,以便合理使用低品位石灰石,并降低熟料生產熱耗。超過用量不應免稅。對水泥企業(yè)而言,這也是免除后顧之憂的良策,確保水泥生產不再為電石渣來源變化而左右。

  3、余熱發(fā)電上網政策

  熟料生產量與余熱發(fā)電量之間,現實可以有幾種對應關系:兩者同時增加;兩者同時減少;或者是此消彼長、此長彼消:不是熟料生產量增加,發(fā)電量降低;就是發(fā)電量較高而熟料生產量變少。某廠二條預分解窯生產線發(fā)電之后,每年因發(fā)電所獲效益可達2000萬元,但是購置用煤量卻增加了1200萬元,使企業(yè)效益大打折扣。其原因不外乎是企業(yè)的發(fā)電并非全是余熱,雖然企業(yè)發(fā)電有利可圖,但是如果水泥窯是補燃發(fā)電,它的單位用煤發(fā)電效率無論如何不能與電廠相比,是在增加社會總的能耗水平。

  建議國家不應該對這種發(fā)電持鼓勵政策,即依靠提高生產熟料熱耗發(fā)電不但不允許上網,而且應該通過對企業(yè)用煤采取等級煤價的辦法懲罰。

  4、磨機能力與規(guī)定

  據說,國家欲出臺≤Φ3.2M球磨出局的政策。如果為淘汰高耗能的裝備,球磨機粉磨原理并非是直徑越小耗能越高,恰恰是直徑大的磨機內鋼球所做無用功要增大。因此,經驗與理論都證明,Φ3M球磨機的單位電耗最低。如果是淘汰落后產能,盡快讓球磨機由立磨及輥壓機等先進粉磨工藝與裝備替代,才為正著。

  總之,企業(yè)中的節(jié)能潛力無處不在,不少企業(yè)確實對節(jié)能相當重視,但如果只要求員工禁用電器炊具,不能隨意開空調,要求隨手關燈等等,對卻閉塞了上述很多節(jié)能通道,則是撿了芝麻丟了西瓜。打通其中任何一條通道,其節(jié)能效果決非是生活耗電所比,兩者是千分之幾、萬分之幾的關系。在節(jié)能的工作中,揀芝麻固然重要,但特大西瓜是萬萬不能丟的。

  編者注:9月25日,中國水泥網將在山東濟南舉辦“2013中國水泥節(jié)能技術交流大會”大會將就水泥企業(yè)日常生產過程中遇到的各種能耗問題展開討論,深入挖掘企業(yè)節(jié)能潛力,為現代水泥企業(yè)實現節(jié)能降耗,降低生產成本,增強競爭力,提供保障。

編輯:曾家明

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