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水泥生产企业在节能方面的实践应用

时间:2016-08-07 00:03 来源: 作者: 点击:

  中国是世界上最大的水泥生产国,同时也是能源非常紧缺的国家。由于新型干法窑的迅速建设与蓬勃发展,企业间的竞争也是日益激烈,节能减排和科技创新是水泥企业寻求生存与发展的一个重要途径。山东鲁碧建材有限公司严格贯彻落实科学发展观和建设节约型、环境友好型、质量效益型产业的要求,按照“走循环经济道路,做节能减排先锋”的发展理念,不断拓宽思路,利用各交叉学科技术,整合优势资源不断对水泥生产工艺进行改造升级,2013年鲁碧公司实现节能折合17.511万t标准煤,在节能减排和降本增效领域显现出极大的行业竞争力。

  1节能措施与数据统计 

  1.1设备改造与升级 

  (1)利用变频技术对电器进行节能改造。山东鲁碧建材有限公司熟料分厂现有5台大风机(高温风机、生料循环风机、窑头排风机、窑尾排风机、煤磨风机)除高温风机原设计是高压变频控制外,其他均是靠改变风门或液耦的开度来调节风量,存在较大的能量损耗,根据生产中风机的运行情况,提出风机变频改造方案,用以提高能源的利用效率。风机工况数据见表1。

 

  由表2可知,采用变频控制后,2013年度节电784.8万kWh,折合标准煤3170.6t,降本增效效果十分明显。同时采用变频控制后可以稳定的调节风量风压,便于生产工艺的控制,提高了产量;降低了设备的震动、磨损,间接降低了相应的设备运行与维护费用,环境噪音明显改善;降低了电机、风机的轴承温度,延长了电机、风机叶片的使用寿命。

  (2)回收窑筒体辐射热用于发电提高能源利用效率。水泥低温余热发电技术是指在新型干法水泥熟料生产线生产过程中,通过余热回收装置‐‐余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出的大量低品位废气余热进行热交换回收,将产生的过热蒸汽推动汽轮机实现热能向机械能的转换,从而带动发电机发出电能,所发电能供水泥生产过程中使用。鲁碧公司根据实际生产状况在5000td水泥熟料生产线除氧器前加热交换器进行余热回收。据生产数据统计,每小时水的流量为20000k,进出口温差25℃,产生热值20000&tes;4.2&tes;103&tes;25=2.1&tes;109J,折合70k标准煤。因余热发电系统热能转化成电能的效率为30%,同时按全年300d、每天运行24h计算,2013年节煤折合70&tes;30%&tes;24&tes;300&dvde;1000=151.2t标准煤。

  1.2节能技术研究 

  (1)以钢铁渣高细粉磨及水泥配制减少熟料用量的节能生产技术。

  传统的水泥生产工艺是将水泥熟料、适量的混合材和石膏按照一定配比混合后进行粉磨,由于物料易磨性不同,造成难以磨细的混合材掺加量远远低于国家标准,水泥中熟料单耗偏高,使水泥的能耗偏高;同时,水泥企业受辅助原料来源、数量、成本等压力,实际生产工艺束缚于固有的生产模式,无法实现大幅度提升辅料用量、减少熟料消耗来实现深度节能降耗。鲁碧公司矿渣水泥生产原有的工艺模式也是以不可再生资源-燃煤为燃料,进行水泥熟料的烧制、矿渣的烘干,再与石膏混磨。通过自主创新,我们开发了冶金固废渣超细磨技术、水泥分磨配制技术,使钢矿渣掺入量较传统混磨工艺提高1倍以上见表3,直接降低水泥中熟料使用量30%以上,节能降耗效果非常明显。

  采用新的节能生产技术后,每吨水泥可节约熟料35%即350k。按照当前代表国内先进水平的5000td熟料线指标,吨熟料综合耗电30kWh(去除余热发电)、煤耗135k(实物煤热值为5500kcalk),吨熟料耗能折合标煤为30&tes;0.404+135&tes;5500&dvde;7000=118.19k。按照现有工艺每吨水泥可节标煤118.19&tes;(65%-30%)=41.36k。

  2013年度鲁碧公司莱芜本部水泥产能为260万t,通过熟料单耗的降低年度节能折合标准煤41.36&dvde;1000&tes;260=10.75万t。

  (2)以高炉煤气代替原煤生产冶金渣粉节能综合利用技术。

  利用钢铁生产的废气-高炉煤气替代燃煤做燃料,作为矿渣和钢渣立磨独立粉磨提供烘干热源的能源,改变高炉煤气放散造成能源浪费的同时减少了煤质能源的消耗。每吨钢铁渣烘干以煤为燃料需要燃煤30k,所用原煤每公斤热值为5000kcal,合计热值为30&tes;5000&tes;4.18=627000kJ,莱钢高炉煤气每立方热值为3323kJ,以高炉煤气替代燃煤,吨微粉需要高炉煤气为627000&dvde;3323=188.73。采用高炉煤气作为烘干燃料可节煤折合标煤为30&tes;5000&dvde;7000=21.43k。2013年度鲁碧公司钢铁渣微粉产量为300万t,年度节能折合标准煤为21.43&dvde;1000&tes;300=6.429万t。

  1.3数据统计 

  鲁碧公司通过设备改造升级2013年度实现节能折合3321.8t标准煤,通过技术创新实现节能折合17.179万t标准煤。2013年鲁碧公司共计实现节能折合17.511万t标煤。

  2结语 

  鲁碧公司在5000td新型干法预分解回转窑生产线上实施变频改造与升级、余热回收技术,同时依靠科技进步创造了整合建材与冶金企业固废渣处理的循环经济模式,在节能降耗方面取得了巨大的进步。2013年共计实现节能折合17.511万t标准煤,在实现了巨大的经济效益的同时创造了良好的社会效益和生态效益。

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