袁亮國：揭秘世界低能耗、智能制造示范線

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

中國聯(lián)合水泥集團有限公司總工程師袁亮國

  示范線的目標

  泰安中聯(lián)5000t/d熟料生產(chǎn)示范線的目標是各項指標都要達到世界水泥行業(yè)領先水平：

  熟料標準煤耗確保95公斤、力爭92公斤；

  熟料綜合電耗確保50度、力爭45度；

  PO42.5水泥綜合電耗確保70度、力爭65度；

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

  投資控制目標不突破原5000噸/日的設計概算；智能制造實施專家優(yōu)化系統(tǒng)以及無人值守系統(tǒng)。

  示范線建設的標準

  “五全”：全變頻、全消音、全封閉、全收塵、全利廢；

  “四個一流”：工藝一流、技術一流、環(huán)境一流、形象一流；

  “四不漏”：不漏風、不漏料、不漏油、不漏水。

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

  泰安中聯(lián)還要做水泥行業(yè)智能制造的引領者。

  該項目的智能制造包括八個方面的內(nèi)容。一是礦山智能開采系統(tǒng)；二個是在線分析自動控制系統(tǒng)，這個分析系統(tǒng)現(xiàn)在是分兩種，一個是化學成分在線分析系統(tǒng)，還有一個是顆粒在線分析系統(tǒng)；三是生產(chǎn)線全線專家優(yōu)化系統(tǒng)，包括生料、燒成、水泥、煤磨幾個方面；四是生產(chǎn)現(xiàn)場無人值守系統(tǒng)，整個生產(chǎn)線包括骨料線都實現(xiàn)無人值守；五是進廠原燃材料的自動檢測、計量系統(tǒng)；六是廠內(nèi)物流自動管理系統(tǒng)；七是互聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控、診斷系統(tǒng)；八是生產(chǎn)管理無線終端管控系統(tǒng)。

  示范線的特點

  一是礦山開采智能化，二是原料處理無均化，這個項目的設計沒有使用堆場，沒有生料均化庫。其他還有生產(chǎn)管理信息化、生產(chǎn)控制自動化、耐火材料無鉻化、物料粉磨無球化、生產(chǎn)現(xiàn)場無人化、生產(chǎn)過程可視化的特點。這個項目目前設計了150個攝像頭，把生產(chǎn)線的主要環(huán)節(jié)都納入到中控室監(jiān)測當中，未來還要再增加100個點，就是250個點的攝像信號在中控室全都能看到。

  泰安示范線優(yōu)化定員的方法

  泰安中聯(lián)是一個簡潔化的一個組織機構，泰安示范線一期全廠定員100人、二期全廠定員目標為60人。我們優(yōu)化定員的方法一是機構精簡、扁平化：四部一室—公司、中層、班組；第二點是提高全員的素質(zhì)，提升基本素質(zhì)及一崗多能；第三點學習日本水泥行業(yè)先進的做法，提高專業(yè)化、社會協(xié)作化的水平。第四點提高生產(chǎn)線自動化的水平，實施生產(chǎn)線無人值守方案，這樣才能使人員精簡下來。5000t/d的生產(chǎn)線目前大概的水平是300人，泰安中聯(lián)目前為100人。

  泰安中聯(lián)組織結構圖

  示范線的技術設計

  智能礦山開采系統(tǒng)，這是生產(chǎn)線的第一個環(huán)節(jié)，也是一個基礎環(huán)節(jié)。首先這個礦山建立一個模型，通過在線分析儀分析成分，來指揮GPS調(diào)度系統(tǒng)、卡車調(diào)度系統(tǒng)去各個點運輸?shù)V石，要求精細化。這個系統(tǒng)都是自動化完成的，物料也經(jīng)過精確的計量，進入系統(tǒng)當中。

  智能礦山開采系統(tǒng)

  生料磨的節(jié)能設計，首先是采用了輥壓機終粉磨系統(tǒng)，這個智能化的控制一是在線分析儀，是化學成分的分析，再一個就是顆粒分析儀，就是兩個分析儀實施在線分析，進行著生產(chǎn)過程的智能控制。

  在低能耗預熱器設計方案中，首先采用了六級預熱器，中間采取了很多節(jié)能措施，比如設計一級筒出口溫度低于260度；保溫層加厚，由50毫米增加到100毫米；使用低導熱耐火材料；采用隔熱扒釘；設計密封性能好的人孔門。

  低能耗回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)采用了兩檔短窯設計，實現(xiàn)快速煅燒、降低窯筒體表面散熱；使用低導熱耐火材料—降低散熱；設計高性能的窯頭、窯尾密封系統(tǒng)—降低漏風；使用低能耗燃燒器--節(jié)煤、節(jié)電；天燃氣點火系統(tǒng)可節(jié)約點火用油50%以上；采用第四代中間帶輥破篦冷機，冷卻效率高；使用膠帶熟料拉鏈機降低電耗；智能專家系統(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合收塵器與立式煤磨均有節(jié)電作用。

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

  關于進廠原煤自動檢測系統(tǒng)，泰安中聯(lián)的所有進廠原材料都是經(jīng)過在線分析儀進行自動檢測，載煤車輛進廠經(jīng)過地磅時自動取樣、檢測、計量，全過程無人介入。

  原煤進廠取樣是由電腦控制的隨機自動取樣器，取樣均勻、準確。

  原煤自動檢測，樣品經(jīng)過自動縮分后用在線分析儀自動檢測，檢測的結果及時、準確。

  原煤自動計量，載煤車輛經(jīng)過地磅自動計量，數(shù)據(jù)自動錄入計算機系統(tǒng)。這個系統(tǒng)解決了水泥廠關于原煤管理的一個大難題。不少企業(yè)都想在這塊做好管理，但是管理難度相當大。這個系統(tǒng)是我們和丹東東方測控聯(lián)合開發(fā)的，在這個環(huán)節(jié)得到了丹東東方測控的大力支持。

  高品質(zhì)產(chǎn)品的定位

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

  目前示范線項目指標完成情況

  目前示范線項目指標完成情況一是熟料的綜合電耗達到48.56kWh/t-cl，已經(jīng)低于設計50度的目標。熟料的標準煤耗達到煤耗96.85kg/t-cl ，隨著調(diào)試過程的深入及專家優(yōu)化系統(tǒng)的投入運行完全有把握達到95公斤的設計目標。PO42.5水泥電耗：水泥磨投產(chǎn)后有把握低于70度。生產(chǎn)線定員，一期已實現(xiàn)100人。生產(chǎn)線建設投資，生產(chǎn)線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措施，在全面實現(xiàn)確保指標的基礎上，我們堅定信心向著更高的目標邁進—爭取年底實現(xiàn)力爭目標。

  目前示范線項目獲得了兩項榮譽，一是工信部智能制造試點示范項目，這是全國46家水泥行業(yè)唯一一個項目，目前設計標準已經(jīng)達到了行業(yè)領先水平。

  二是榮獲全球契約中國網(wǎng)絡2015年關注氣候中國峰會—— “中國綠色技術創(chuàng)新成果”項目，也是中國十大綠色創(chuàng)新成果。

  骨料+商混+水泥+熟料一體化企業(yè)

  泰安中聯(lián)這條示范線可以說是一個骨料+商混+水泥+熟料一體化的企業(yè)。5000t/d熟料的這條生產(chǎn)線；配備一臺水泥磨，年產(chǎn)能100萬噸；配備了雙180商混站，年產(chǎn)能 60 萬立方。

  同時即將開工建設年產(chǎn)能200萬噸的低能耗骨料線，這個骨料線是中聯(lián)水泥重大技術創(chuàng)新項目，這個項目來講要求這個示范線必須通過節(jié)能技術先進的測試，目前的指標是和現(xiàn)在制定的指標比，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)。

  這條線為什么有這么高的指標，因為在這條線上全部取消皮帶輸送環(huán)節(jié)。

  生活垃圾的協(xié)同處置

  這條線配套的生活垃圾協(xié)同處理的設置，這個項目中聯(lián)的技術也是有很大的項目優(yōu)勢。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，又對窯系統(tǒng)的產(chǎn)量、運行無影響。三是效益高，在沒有政府補貼的前提下，普通的處理生產(chǎn)線每年要虧損1500萬元以上，這條線我們的技術每年能盈利2000萬元以上。這條線的方案技術已經(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，進而生產(chǎn)高端水泥；水泥、骨料提供給商混；最終簡化銷售環(huán)節(jié)，只有一個出口，銷售商品混凝土，就是整個生產(chǎn)鏈水泥、骨料、混凝土最終歸到一個銷售環(huán)節(jié)。

  結語

  通過項目的研發(fā)，我們中聯(lián)技術團隊的深刻體會：一是只要敢想、敢為就沒有做不成的事。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)世界領先水平跨越。我們有信心在眾多懷疑的目光中，將技術創(chuàng)新項目由不可能變?yōu)榭赡堋Ｎ覀儓孕旁谥袊ú募瘓F的領導下，在做水泥行業(yè)的典范愿景的指引下，我們中聯(lián)水泥的技術團隊會加倍努力，極力推動水泥技術的創(chuàng)新、革新，為中國建材集團引領行業(yè)健康發(fā)展的進程中添磚加瓦。為水泥行業(yè)的技術進步做出貢獻。