[原創(chuàng)]水泥生產(chǎn)節(jié)能 從“宏觀”走向“微觀”

  根據(jù)2016年工信部發(fā)布的《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，要求到2020年水泥噸熟料綜合能耗將至105千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。

  然而，根據(jù)《關(guān)于擬入選2016年度能效‘領(lǐng)跑者’企業(yè)的公示》5家領(lǐng)跑者與11家入圍企業(yè)達(dá)到105千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸的企業(yè)僅8家，而中國(guó)現(xiàn)有大大小小水泥企業(yè)上千家，達(dá)到5年內(nèi)將噸熟料綜合能耗將至105千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸的要求并非易事。

  水泥企業(yè)降低能耗也有現(xiàn)實(shí)因素的考慮。目前行業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力加大，控制生產(chǎn)成本成為企業(yè)獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵，而能源在水泥生產(chǎn)中占據(jù)了約60%的成本，節(jié)能降耗無(wú)疑也是企業(yè)生存發(fā)展的需要。

  十多年來(lái)，裝備技術(shù)水平的提升一直在為水泥工業(yè)節(jié)能降耗發(fā)揮著重要的作用。特別是余熱發(fā)電以及先進(jìn)粉磨、燒成工藝的推廣應(yīng)用，大幅度降低了水泥生產(chǎn)成本。亞?wèn)|水泥集團(tuán)董事長(zhǎng)張才雄就曾表示，水泥價(jià)格十年來(lái)漲幅不大，裝備技術(shù)水平的提升在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

  然而，隨著水泥工業(yè)的快速發(fā)展以及生產(chǎn)工藝的成熟，從宏觀層面對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行改造以達(dá)到降低生產(chǎn)能耗的目的變得越來(lái)越困難，業(yè)內(nèi)苦于尋找更多的節(jié)能途徑。在此背景下，水泥節(jié)能改造從宏觀逐步走向微觀或?qū)?shì)在必行。

  據(jù)中國(guó)水泥網(wǎng)高級(jí)顧問(wèn)賈華平介紹，水泥工廠生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)眾多，系統(tǒng)化程度高，同時(shí)具有連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的優(yōu)化往往能夠積少成多，幫助企業(yè)提升成本控制水平。

  以生料喂料為例。目前典型的回轉(zhuǎn)窯生料喂料工藝是：在生料庫(kù)下設(shè)置稱重倉(cāng)，稱重倉(cāng)內(nèi)的生料通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥控制，計(jì)量裝置計(jì)量后經(jīng)輸送入窯。流量調(diào)節(jié)閥是控制生料實(shí)時(shí)喂料量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，計(jì)量裝置對(duì)入窯生料進(jìn)行計(jì)算。這種反應(yīng)式控制方式存在兩個(gè)明顯不足。

  其一、受稱重倉(cāng)料位、氣料比等變化影響大，閥門開度與流量非線性；其二、計(jì)量裝置與流量調(diào)節(jié)閥構(gòu)成閉環(huán)控制調(diào)節(jié)滯后，被測(cè)出的流量偏差總是被發(fā)送到流程中，閥始終處于被動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，造成給料誤差修正不及時(shí)，也影響調(diào)節(jié)閥壽命。

  這兩個(gè)不足綜合影響入窯生料的給料穩(wěn)定性。生料喂料不穩(wěn)定，引起回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)熱工制度不穩(wěn)定，進(jìn)而影響熟料生產(chǎn)和質(zhì)量，且煤耗高，窯襯壽命短，氮氧化物排放濃度高等一系列問(wèn)題。喂料不穩(wěn)定，現(xiàn)已成為窯熱工制度不穩(wěn)的主要原因，限制了水泥工藝的合理發(fā)展。

  為解決這一問(wèn)題，業(yè)內(nèi)部分企業(yè)在裝備研發(fā)領(lǐng)域作了大量工作，也取得了顯著的成效。山東司德伯重型裝備有限公司（簡(jiǎn)稱：司德伯），經(jīng)過(guò)五年攻關(guān)推出世界首創(chuàng)的司德伯生料秤TSLC系列產(chǎn)品，不再依靠流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，而是直接由司德伯生料秤根據(jù)生產(chǎn)工藝要求的喂料量對(duì)入窯生料量進(jìn)行穩(wěn)定、精確的定量給料，進(jìn)而提高窯系統(tǒng)熱工制度穩(wěn)定性，提升熟料質(zhì)量、產(chǎn)量、延長(zhǎng)窯襯壽命以及減少能源消耗。

  根據(jù)司德伯提供的數(shù)據(jù)，該秤已經(jīng)成功的將生料供料誤差由傳統(tǒng)方式的5‰以上降低至2‰左右。另外，為進(jìn)一步提升生料喂料量與煤粉用量的平衡性，司德伯還在廠區(qū)內(nèi)建設(shè)了一個(gè)專門的煤粉秤實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。據(jù)該公司負(fù)責(zé)人透露，在已經(jīng)完成生料穩(wěn)定供給的情況下，未來(lái)隨著新的煤粉供給系統(tǒng)的推出，水泥燒成系統(tǒng)熱工穩(wěn)定性還將進(jìn)一步提升。

  值得一提的是，在工信部公布的2016年能效“領(lǐng)跑者”企業(yè)名錄中，16家水泥企業(yè)中排名第一的沂水山水正是采用了司德伯生料秤后，大幅度提升了生料入料穩(wěn)定性，使噸熟料燒成能耗在原有基礎(chǔ)上再降低3kg以上。

  賈華平指出，水泥工業(yè)降低能耗和污染物排放不應(yīng)該僅僅依靠輔助設(shè)施的投入，還應(yīng)該從生產(chǎn)線內(nèi)部挖潛。熱工環(huán)境的穩(wěn)定，不但可以降低水泥生產(chǎn)能源消耗，減少氮氧化物等污染物排放，更能提升熟料品質(zhì)，幫助水泥企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位。

  當(dāng)然，水泥工業(yè)節(jié)能還有很多方面可以入手，例如耐火材料、風(fēng)機(jī)、燃燒器、磨機(jī)、選粉機(jī)甚至空壓機(jī)等等大小設(shè)備及耗材。可以說(shuō)，水泥工業(yè)節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程，每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)的節(jié)能都應(yīng)該引起業(yè)內(nèi)重視，水泥工業(yè)降低生產(chǎn)能耗仍然具有相當(dāng)大的潛力。

  此外，水泥行業(yè)正面臨嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題，為加速落后產(chǎn)能退出，政策層面指出未來(lái)將進(jìn)一步發(fā)揮節(jié)能環(huán)保指標(biāo)在化解產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題中的突出作用。由此看來(lái)，未來(lái)水泥行業(yè)節(jié)能環(huán)保壓力將有增無(wú)減，綠色工廠也會(huì)成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必由之路。