水泥生产工艺的节能技术

水泥生产工艺的节能技术

马合娃

新疆和静天山水泥有限责任公司 新疆 和静 841300

摘要：水泥生产工艺和节能技术的有机结合，既能够让水泥生产趋于节能化、自动化、科学化，同时也推动着节能技术的不断研发创新和在更多领域中的运用，这对国内生态建设而言具有较大的积极作用。基于此，下文将对水泥生产工艺的节能技术展开详细的探究。

关键词：水泥；生产工艺；节能技术

水泥作为建筑行业中最为常见的原材料，具有诸多优势目前在生产建设中不可替代。水泥工业已经成为了衡量国家国民经济社会发展水平和综合实力的重要标准。目前，随着我国对基础建设投入的加大，水泥的需求量呈上升的趋势，而水泥生产中往往伴随着高污染和高耗能，因此，在水泥生产中积极实施节能技术，不断探索水泥的新的生产工艺和技术就显得尤为重要。

1 水泥行业节能潜力

水泥生产制造过程需要消耗大量的资源，目前国内水泥行业使用的能源主要为燃煤。因此，为了最大化提升水泥生产质量与缓解环境污染问题，需要增大对煤炭品质的筛选力度，从而确保煤炭资源可以满足我国对应指标，同时，还要在使用煤炭方面尽可能地选择无烟煤，从而更好地保障空气质量，减少烟气排放。我国人口稠密，不论是将煤炭作为其他供应能源还是用于生产水泥均是供不应求。为了可以更为有效地提升煤炭资源的使用量，国家有关部门应当加大对其他类型清洁能源的研究开发力度，以此替代煤炭资源，这样既能解决煤炭供应不足的问题，还使得节能理念也得以贯彻执行。随着我国科技水平的持续提高，相较以往，水泥行业的资源消耗量有了明显的降低，不过和一些先进国家相比依然存在较大差距。为了更快地追上其发展步伐，便需要加强对水泥生产工艺中节能技术的研究，从而更好地降低水泥生产流程中资源的使用量，减少资源的浪费，使得资源都能获得更加充分的利用，同时还可以降低水泥生产的成本开支，减轻对环境的破坏，促进了经济增长与环境保护之间的平衡发展。

2 水泥生产工艺的节能技术分析

2.1 粉磨设备相关节能技术

二代水泥技术提出了高效节能料床粉磨技术的开发，主要针对水泥立磨终粉磨技术和辊压机终粉磨技术提出了优化要求，目前技术已完成开发，形成了针对现有料床粉磨技术的优化提升技术。但在实际的水泥生产中，除非是新建生产线，或是进行大规模的设备更换升级改造，改变生产工艺改造等，一般仍是在原有水泥粉磨工艺不变的情况下，进行节能的相关改造。这就需要广大粉磨工艺技术人员深入研究现有工艺线技术特点，研究节能改造方法。以下简单举例：水泥生产中经常采用回转下料器作为立磨入磨锁风设备，利用回转下料器的叶轮阻隔立磨与外部空气，受限于自身结构设计影响以及间隙控制精度问题，下料器内套、叶轮等极易磨损，造成间隙加大，进而造成漏风，漏入的空气将直接增加生料粉磨系统循环风机和窑尾废气系统排风机的负荷，导致磨机电耗提高。

同时，入磨物料如果比较湿，极易造成下料器内粘结，冬季时受天气寒冷影响，冻结粘料情况更为严重，造成立磨喂料困难，锁风阀频繁卡跳停机，严重影响立磨的连续稳定运行，进一步推高了磨机电耗。近些年随着锁风技术的创新发展，出现了新式密封转子喂料机，利用料封原理，在密封喂料机称重仓内保证稳定的料位，并通过稳定的料位实现料封，减少系统漏风。进而降低现有立磨系统循环风机及窑尾排风机负荷降低系统电耗约0.2千瓦时/吨，窑尾氧含量可降低约1.5%以上，节能效果显著。

2.2 燃烧技术优化

采用新型的燃烧技术是提高燃烧效率，减少能耗的重要途径。如采用双风道燃烧装置，内部不再有传统燃烧装置的内风道，而是以旋流装置取代传统风道，这样就实现了更好地风向和氧量调节，工作人员可以根据窑炉内的燃烧情况对供风情况进行更高效率的调整。而且双风道燃烧装置中采用了环形射流的方式，这样的方式比传统射流方式大大增加了射流厚度，能够使磨粉和风二次风的混合速度更均匀，对于降低火焰峰值，提高水泥产品质量带来积极影响。双风道燃烧装置中不再有传统多风道燃烧装置中的内外风调节阀门，可以减少阀门数量，节约风机用电能耗。火焰形状的调节可听过齿轮箱上的指示装置来获取信息，工作人员可以通过传动箱手轮进行合理调整，更直观方便地对火焰形状进行调控，保证了燃烧效率。采用双风道燃烧装置可以消除传统多风道燃烧装置运行过程中局部温度过高的问题，双风道的风量氧量更容易实现合理调节，火焰分布区域更加合理，在窑炉长时间运行过程中不仅实现了较好的燃烧效率，而且避免了温度过高导致的能耗损失。在水泥生产燃烧技术中，还可以采用煤粉喷腾技术。该技术是对煤粉燃烧装置进行改进，在燃烧器上安装调节气流装置，促进风和煤粉的混合均匀度，提高风和煤粉的混合效率，促进煤粉燃烧更加充分。通过减少一次风量，提高二次风量，避免了传统方式中煤粉混合不均匀，一次风过大导致的煤粉落到低温燃烧区域内的情况。

2.3 变频控制技术

水泥生产回转窑主动传会有动力产生，产生动力是频率控制技术电机设备的驱动力，所采用的电机系统有比较高的要求，启动扭距高、调速性能稳定，才能够与回转窑搭配运行。比较传统的方式均是利用电机串联电阻调速达到回转窑驱动的目的，与此同时，回转窑运用晶体管技术，提升直流电动机调速系统应用频率。由于回转窑会散发大量热量，所以直流电机可能会导致炭刷、换向器头破损，影响到低速运行稳定性，还会在运转过程中产生大量能耗。现如今，为了达到节能生产的目的，转窑电机驱动系统搭配变频调速技术，可以组建交流调速驱动系统，替代传统的直流调速系统，获得非常显著的节能生产成效。另外，变频器交流电机搭配组建交流调速系统，其中需要用应用逆变器，将其作为无源逆变器，实现商用频率之间的转换。利用控制变频器与变频交流电机驱动，便可以拖动回转窑，使得回转窑实现牵引变频控制，并且达到同步控制的目的。回转窑高扭距必须要符合要求，且调速环节具备稳定性才能够优化水泥生产节能成效。回转窑主动传系统均可以采用变频控制器技术，已经成为当前水泥生产比较常用的节能工艺。

2.4 加强对废料的二次利用

对废料进行二次使用能够实现对资源的高效率利用，还可以减少能源的总消耗量、减少污染物质的形成。可借助水泥窑辅助处理技术来实行废料的二次利用。首先对废料实行高温处理，使其温度加热至超过1000℃，若废料温度低于1000℃则必须保持此温度两秒及以上方能分解。而水泥窑炉能够让废料长时间维持在高温状态，将废料加热至1000℃只用将废料置于水泥窑内2秒以上即可实现，从而达成对废料的无害化处理。另外，由于水泥窑炉内酸碱值偏高，把废料放于水泥窑炉之中能够避免有害物质凝结成盐，这在某一程度上也防止了有害气体与物质的生成。企业可将水泥生产形成的余热用于发电，从而实现对能源的循环使用，降低能源使用量的同时，也能更好地降低水泥生产的能耗成本。

3 结束语

综上所述，传统的水泥建材作为国民经济的重要材料，生产过程往往带来较大的能源消耗。如何在生产的过程中做到节能减排，是摆在所有水泥工程技术人员面前的永恒课题，只有在水泥生产实践中积极开发研究节能减排技术，积极应用包括二代水泥技术在内的先进节能技术，不断改进水泥生产工艺，提升水泥生产节能化、自动化、智能化、高效化水平，才能促进水泥行业的绿色环保、节能低碳发展。

参考文献：

[1]胡卫东.水泥生产工艺的节能技术[J].广西节能,2021(02):19-21.

[2]郭君毅.水泥生产工艺节能技术探讨[J].四川水泥,2021(06):13-14.

[3]杨青武.浅析水泥生产工艺的节能技术[J].建材与装饰,2018(19):189.