吳瑤瑤:水泥粉磨系統節能降耗&綠色低碳
水泥作為傳統高耗能產業,粉磨電耗約占水泥綜合電耗的60%-70%。因此粉磨系統的節能降耗成為水泥企業降本增效的重中之重。
9月12日,由中國水泥網主辦的“2023水泥‘雙碳’大會暨第十屆中國水泥節能環保技術交流大會”在河南鄭州隆重召開。中國中材國際工程股份有限公司(南京)教授級高工吳瑤瑤以《水泥粉磨系統節能降耗&綠色低碳》為主題進行了精彩演講。
近年來,中國水泥行業技術一直在進步,實際上最復雜的系統是水泥粉磨系統,此前大家對窯非常關注,但相信大家也會越來越關注粉磨系統。
一、國內水泥粉磨現狀
從水泥粉磨系統配置來看,主要有立磨(立磨終粉磨、立磨+球磨機);輥壓機(輥壓機+球磨機、輥壓機終粉磨)等。再細化來看,主要是輥壓機、球磨機雙獨立選粉系統;輥壓機、球磨機共用選粉系統;輥壓機系統物料精選、粗選;料床粉磨系統選粉半終成品比例;球磨機開流、圈流、切換等。
上述這些選粉系統都各具特點,東南亞、中東、非洲水泥行業也在緊跟中國水泥發展的步伐。
GB16780-2021單位產品能源消耗限額中對各級水泥制備工段電耗也做了要求。
水泥制備工段電耗最優水平為22-24kWh/t,但這具備一定的特殊條件。目前國內水泥粉磨三級能耗的企業占51%,二級能耗占21%,一級能耗占18%,而三級以外能耗的企業占10%。
二、水泥粉磨系統節能降耗評估
水泥粉磨系統評估路徑主要是原料&產品、系統&配置、生產&管理三方面。
原料&產品:熟料來源&品質、混合材品種&水份、系統產能、成品控制指標(細度)、水泥生產品種。
系統&配置:粉磨系統特點、做功系統配置、選粉系統配置、高效能設備采用、技改&新建。
生產&管理:生產中現存的問題,中控操作畫面,操作、管理空間,自動化&智能化配置,未來定位。
做工系統方面,可以關注的點主要有:電耗主要貢獻者;做功設備裝機功率比;輥壓機物料通過量&物料通過質量;做功設備進料粒度控制精準度;生產品種相對穩定。
選粉系統方面,可以關注的點主要有:工況穩定的保障;不被能耗表象制約;與工藝系統流程匹配度;合理選粉濃度&高選粉效率;選粉粒度區間精準;水泥品種、操作模式切換適應性;滿足細度調整的需求;抗磨損能力。
風機系統方面,可以關注的點主要有:不被能耗表象制約;更寬的高效范圍;更高的運行效率;變頻調速配置;系統設計的影響(磨損、振動、管道);風機形式(單吸、雙吸、進風形式)。
工藝測點是智能化的基礎,智能化可以減少人為因素和管理因素的影響、提升工況的穩定性、降低系統能耗。
此外,球磨機圈流、開流裝機功率比:1.12,圈流功能不是提產和降耗;輥壓機、磨機裝機功率比:1-1.5,料床粉磨效率是系統產量、能耗的保障;風機裝機功率占比:13-20%,風機能耗是精細化設計+管理水平+設備制造的體現。
熟料對水泥粉磨系統的影響如下:
三、政策
相關政策對水泥制備工段電耗也做出了詳細的指標要求:
水泥行業是實現碳中和的關鍵行業之一,水泥行業碳排放占建材行業碳排放總量的80%左右,是建材行業碳排放重點領域。水泥行業碳減排的措施主要有:使用替代燃料,提高能源效率,二氧化碳捕捉、存儲、利用等。而水泥粉磨將成為短時間內助力水泥行業低碳排放的主要方向之一,尤其是優化熟料利用系數方面,因此水泥粉磨的節能技改應更有針對性。
最后,水泥行業發展的終極目標是跨越生命周期、占領制高點、搶占生態位、找到破局點。
編輯:周程
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