袁亮國(guó)：揭秘世界低能耗、智能制造示范線(xiàn)

  9月12日，中國(guó)聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司總工程師袁亮國(guó)以泰安示范線(xiàn)研發(fā)組組長(zhǎng)的身份，在“2015第三屆中國(guó)水泥節(jié)能環(huán)保交流大會(huì)”上作了題為《泰安中聯(lián)-世界低能耗示范線(xiàn)介紹》的報(bào)告。

中國(guó)聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司總工程師袁亮國(guó)

  示范線(xiàn)的目標(biāo)

  泰安中聯(lián)5000t/d熟料生產(chǎn)示范線(xiàn)的目標(biāo)是各項(xiàng)指標(biāo)都要達(dá)到世界水泥行業(yè)領(lǐng)先水平：

  熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗確保95公斤、力爭(zhēng)92公斤；

  熟料綜合電耗確保50度、力爭(zhēng)45度；

  PO42.5水泥綜合電耗確保70度、力爭(zhēng)65度；

  全員勞動(dòng)生產(chǎn)率確保20000噸/年/人、力爭(zhēng)35000噸/年/人；

  投資控制目標(biāo)不突破原5000噸/日的設(shè)計(jì)概算；智能制造實(shí)施專(zhuān)家優(yōu)化系統(tǒng)以及無(wú)人值守系統(tǒng)。

  示范線(xiàn)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)

  “五全”：全變頻、全消音、全封閉、全收塵、全利廢；

  “四個(gè)一流”：工藝一流、技術(shù)一流、環(huán)境一流、形象一流；

  “四不漏”：不漏風(fēng)、不漏料、不漏油、不漏水。

  同時(shí)泰安中聯(lián)也要做水泥行業(yè)兩化融合的典范。信息化，包括水泥各個(gè)方面的內(nèi)容，即：全面質(zhì)量管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、成本在線(xiàn)核算系統(tǒng)、報(bào)表自動(dòng)輸出系統(tǒng)。

  泰安中聯(lián)還要做水泥行業(yè)智能制造的引領(lǐng)者。

  該項(xiàng)目的智能制造包括八個(gè)方面的內(nèi)容。一是礦山智能開(kāi)采系統(tǒng)；二個(gè)是在線(xiàn)分析自動(dòng)控制系統(tǒng)，這個(gè)分析系統(tǒng)現(xiàn)在是分兩種，一個(gè)是化學(xué)成分在線(xiàn)分析系統(tǒng)，還有一個(gè)是顆粒在線(xiàn)分析系統(tǒng)；三是生產(chǎn)線(xiàn)全線(xiàn)專(zhuān)家優(yōu)化系統(tǒng)，包括生料、燒成、水泥、煤磨幾個(gè)方面；四是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守系統(tǒng)，整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)包括骨料線(xiàn)都實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守；五是進(jìn)廠(chǎng)原燃材料的自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)量系統(tǒng)；六是廠(chǎng)內(nèi)物流自動(dòng)管理系統(tǒng)；七是互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷系統(tǒng)；八是生產(chǎn)管理無(wú)線(xiàn)終端管控系統(tǒng)。

  示范線(xiàn)的特點(diǎn)

  一是礦山開(kāi)采智能化，二是原料處理無(wú)均化，這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)沒(méi)有使用堆場(chǎng)，沒(méi)有生料均化庫(kù)。其他還有生產(chǎn)管理信息化、生產(chǎn)控制自動(dòng)化、耐火材料無(wú)鉻化、物料粉磨無(wú)球化、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化、生產(chǎn)過(guò)程可視化的特點(diǎn)。這個(gè)項(xiàng)目目前設(shè)計(jì)了150個(gè)攝像頭，把生產(chǎn)線(xiàn)的主要環(huán)節(jié)都納入到中控室監(jiān)測(cè)當(dāng)中，未來(lái)還要再增加100個(gè)點(diǎn)，就是250個(gè)點(diǎn)的攝像信號(hào)在中控室全都能看到。

  泰安示范線(xiàn)優(yōu)化定員的方法

  泰安中聯(lián)是一個(gè)簡(jiǎn)潔化的一個(gè)組織機(jī)構(gòu)，泰安示范線(xiàn)一期全廠(chǎng)定員100人、二期全廠(chǎng)定員目標(biāo)為60人。我們優(yōu)化定員的方法一是機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)、扁平化：四部一室—公司、中層、班組；第二點(diǎn)是提高全員的素質(zhì)，提升基本素質(zhì)及一崗多能；第三點(diǎn)學(xué)習(xí)日本水泥行業(yè)先進(jìn)的做法，提高專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)協(xié)作化的水平。第四點(diǎn)提高生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化的水平，實(shí)施生產(chǎn)線(xiàn)無(wú)人值守方案，這樣才能使人員精簡(jiǎn)下來(lái)。5000t/d的生產(chǎn)線(xiàn)目前大概的水平是300人，泰安中聯(lián)目前為100人。

  泰安中聯(lián)組織結(jié)構(gòu)圖

  示范線(xiàn)的技術(shù)設(shè)計(jì)

  智能礦山開(kāi)采系統(tǒng)，這是生產(chǎn)線(xiàn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是一個(gè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。首先這個(gè)礦山建立一個(gè)模型，通過(guò)在線(xiàn)分析儀分析成分，來(lái)指揮GPS調(diào)度系統(tǒng)、卡車(chē)調(diào)度系統(tǒng)去各個(gè)點(diǎn)運(yùn)輸?shù)V石，要求精細(xì)化。這個(gè)系統(tǒng)都是自動(dòng)化完成的，物料也經(jīng)過(guò)精確的計(jì)量，進(jìn)入系統(tǒng)當(dāng)中。

  智能礦山開(kāi)采系統(tǒng)

  生料磨的節(jié)能設(shè)計(jì)，首先是采用了輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)，這個(gè)智能化的控制一是在線(xiàn)分析儀，是化學(xué)成分的分析，再一個(gè)就是顆粒分析儀，就是兩個(gè)分析儀實(shí)施在線(xiàn)分析，進(jìn)行著生產(chǎn)過(guò)程的智能控制。

  在低能耗預(yù)熱器設(shè)計(jì)方案中，首先采用了六級(jí)預(yù)熱器，中間采取了很多節(jié)能措施，比如設(shè)計(jì)一級(jí)筒出口溫度低于260度；保溫層加厚，由50毫米增加到100毫米；使用低導(dǎo)熱耐火材料；采用隔熱扒釘；設(shè)計(jì)密封性能好的人孔門(mén)。

  低能耗回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)采用了兩檔短窯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)快速煅燒、降低窯筒體表面散熱；使用低導(dǎo)熱耐火材料—降低散熱；設(shè)計(jì)高性能的窯頭、窯尾密封系統(tǒng)—降低漏風(fēng)；使用低能耗燃燒器--節(jié)煤、節(jié)電；天燃?xì)恻c(diǎn)火系統(tǒng)可節(jié)約點(diǎn)火用油50%以上；采用第四代中間帶輥破篦冷機(jī)，冷卻效率高；使用膠帶熟料拉鏈機(jī)降低電耗；智能專(zhuān)家系統(tǒng)可以提高穩(wěn)定性節(jié)煤、節(jié)電、穩(wěn)定質(zhì)量；使用的低阻力電袋復(fù)合收塵器與立式煤磨均有節(jié)電作用。

  關(guān)于節(jié)能水泥立磨方案，一是采用立式磨；二是采用在線(xiàn)顆粒分析儀；三是采用自動(dòng)化操作系統(tǒng)。

  關(guān)于進(jìn)廠(chǎng)原煤自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，泰安中聯(lián)的所有進(jìn)廠(chǎng)原材料都是經(jīng)過(guò)在線(xiàn)分析儀進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，載煤車(chē)輛進(jìn)廠(chǎng)經(jīng)過(guò)地磅時(shí)自動(dòng)取樣、檢測(cè)、計(jì)量，全過(guò)程無(wú)人介入。

  原煤進(jìn)廠(chǎng)取樣是由電腦控制的隨機(jī)自動(dòng)取樣器，取樣均勻、準(zhǔn)確。

  原煤自動(dòng)檢測(cè)，樣品經(jīng)過(guò)自動(dòng)縮分后用在線(xiàn)分析儀自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)的結(jié)果及時(shí)、準(zhǔn)確。

  原煤自動(dòng)計(jì)量，載煤車(chē)輛經(jīng)過(guò)地磅自動(dòng)計(jì)量，數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)解決了水泥廠(chǎng)關(guān)于原煤管理的一個(gè)大難題。不少企業(yè)都想在這塊做好管理，但是管理難度相當(dāng)大。這個(gè)系統(tǒng)是我們和丹東東方測(cè)控聯(lián)合開(kāi)發(fā)的，在這個(gè)環(huán)節(jié)得到了丹東東方測(cè)控的大力支持。

  高品質(zhì)產(chǎn)品的定位

  該線(xiàn)的產(chǎn)品以?xún)?yōu)良的品質(zhì)定位為高端市場(chǎng)；取消了袋裝水泥，高端散裝水泥專(zhuān)供商品混凝土攪拌站及大型工程，促進(jìn)散裝水泥事業(yè)的發(fā)展；取消了包裝機(jī)，簡(jiǎn)化了流程，降低了投資。

  目前示范線(xiàn)項(xiàng)目指標(biāo)完成情況

  目前示范線(xiàn)項(xiàng)目指標(biāo)完成情況一是熟料的綜合電耗達(dá)到48.56kWh/t-cl，已經(jīng)低于設(shè)計(jì)50度的目標(biāo)。熟料的標(biāo)準(zhǔn)煤耗達(dá)到煤耗96.85kg/t-cl ，隨著調(diào)試過(guò)程的深入及專(zhuān)家優(yōu)化系統(tǒng)的投入運(yùn)行完全有把握達(dá)到95公斤的設(shè)計(jì)目標(biāo)。PO42.5水泥電耗：水泥磨投產(chǎn)后有把握低于70度。生產(chǎn)線(xiàn)定員，一期已實(shí)現(xiàn)100人。生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)投資，生產(chǎn)線(xiàn)部分已控制在原概算內(nèi)。

  下一步的工作是盡快完善配套及改進(jìn)措施，在全面實(shí)現(xiàn)確保指標(biāo)的基礎(chǔ)上，我們堅(jiān)定信心向著更高的目標(biāo)邁進(jìn)—爭(zhēng)取年底實(shí)現(xiàn)力爭(zhēng)目標(biāo)。

  目前示范線(xiàn)項(xiàng)目獲得了兩項(xiàng)榮譽(yù)，一是工信部智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目，這是全國(guó)46家水泥行業(yè)唯一一個(gè)項(xiàng)目，目前設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平。

  二是榮獲全球契約中國(guó)網(wǎng)絡(luò)2015年關(guān)注氣候中國(guó)峰會(huì)—— “中國(guó)綠色技術(shù)創(chuàng)新成果”項(xiàng)目，也是中國(guó)十大綠色創(chuàng)新成果。

  骨料+商混+水泥+熟料一體化企業(yè)

  泰安中聯(lián)這條示范線(xiàn)可以說(shuō)是一個(gè)骨料+商混+水泥+熟料一體化的企業(yè)。5000t/d熟料的這條生產(chǎn)線(xiàn)；配備一臺(tái)水泥磨，年產(chǎn)能100萬(wàn)噸；配備了雙180商混站，年產(chǎn)能 60 萬(wàn)立方。

  同時(shí)即將開(kāi)工建設(shè)年產(chǎn)能200萬(wàn)噸的低能耗骨料線(xiàn)，這個(gè)骨料線(xiàn)是中聯(lián)水泥重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目來(lái)講要求這個(gè)示范線(xiàn)必須通過(guò)節(jié)能技術(shù)先進(jìn)的測(cè)試，目前的指標(biāo)是和現(xiàn)在制定的指標(biāo)比，電耗低50%、占地低70%，投資抵30%，目前方案已確定，年底建成投產(chǎn)。

  這條線(xiàn)為什么有這么高的指標(biāo)，因?yàn)樵谶@條線(xiàn)上全部取消皮帶輸送環(huán)節(jié)。

  生活垃圾的協(xié)同處置

  這條線(xiàn)配套的生活垃圾協(xié)同處理的設(shè)置，這個(gè)項(xiàng)目中聯(lián)的技術(shù)也是有很大的項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)。一是處理量大，每天可處理生活垃圾500t，是其他方案處理量的2倍。二是既利用回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處理，又對(duì)窯系統(tǒng)的產(chǎn)量、運(yùn)行無(wú)影響。三是效益高，在沒(méi)有政府補(bǔ)貼的前提下，普通的處理生產(chǎn)線(xiàn)每年要虧損1500萬(wàn)元以上，這條線(xiàn)我們的技術(shù)每年能盈利2000萬(wàn)元以上。這條線(xiàn)的方案技術(shù)已經(jīng)成熟，正與政府協(xié)同垃圾資源。

  打造成建材產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)園區(qū)

  泰安中聯(lián)要打造成建材產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)園區(qū)。骨料線(xiàn)可以消耗低品質(zhì)的石灰石；礦山的優(yōu)品石灰石用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熟料，進(jìn)而生產(chǎn)高端水泥；水泥、骨料提供給商混；最終簡(jiǎn)化銷(xiāo)售環(huán)節(jié)，只有一個(gè)出口，銷(xiāo)售商品混凝土，就是整個(gè)生產(chǎn)鏈水泥、骨料、混凝土最終歸到一個(gè)銷(xiāo)售環(huán)節(jié)。

  結(jié)語(yǔ)

  通過(guò)項(xiàng)目的研發(fā)，我們中聯(lián)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的深刻體會(huì)：一是只要敢想、敢為就沒(méi)有做不成的事。二是我們敢于向?qū)I(yè)的研究院所挑戰(zhàn)。三是我們敢于向水泥行業(yè)世界領(lǐng)先水平跨越。我們有信心在眾多懷疑的目光中，將技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目由不可能變?yōu)榭赡?。我們?jiān)信在中國(guó)建材集團(tuán)的領(lǐng)導(dǎo)下，在做水泥行業(yè)的典范愿景的指引下，我們中聯(lián)水泥的技術(shù)團(tuán)隊(duì)會(huì)加倍努力，極力推動(dòng)水泥技術(shù)的創(chuàng)新、革新，為中國(guó)建材集團(tuán)引領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展的進(jìn)程中添磚加瓦。為水泥行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。