水泥制備工段(粉磨站)節(jié)約電耗的15條具體措施
節(jié)能減排是永恒的話題,隨著碳達(dá)峰,碳中和概念的提出,新的水泥單位能源消耗限額GB16780-2021的實施,部分地區(qū)要求在2025年前能耗限額標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到標(biāo)桿能耗水平1級以下的企業(yè)在30%以上,同時電價也在不斷漲價,節(jié)能降耗是實實在在的節(jié)約成本,提升效益。目前大部分水泥企業(yè)噸水泥粉磨工序電耗在26-32度之間,一部分老舊設(shè)計生產(chǎn)線還在34度以上,而最新建設(shè)的節(jié)能生產(chǎn)線已經(jīng)能做到20度左右,各企業(yè)之間差距較大,有較大的提升空間,除了摻加礦粉提高產(chǎn)量、加強(qiáng)系統(tǒng)操作等傳統(tǒng)措施外,下面就水泥粉磨工序(粉磨站)重點節(jié)電措施匯總歸納如下:
1、從工藝設(shè)備選型上,目前的電耗分別為:輥壓機(jī)終粉磨工藝<立磨終粉磨<半終粉磨工藝<雙閉路聯(lián)合粉磨工藝<輥壓機(jī)閉路+球磨機(jī)開路工藝<單閉路磨機(jī)工藝<單開路磨工藝;水泥企業(yè)盡可能的改造為先進(jìn)的粉磨工藝方式,需要根據(jù)自身的特點和市場接受情況,如輥壓機(jī)終粉磨工藝和半終粉磨工藝水泥需水量較大,需要考慮市場接受度,目前的主流工藝還是雙閉路聯(lián)合粉磨工藝,其他工藝也在改進(jìn)中。
2、使用好輥壓機(jī)。目前發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)輥壓機(jī)沒有使用維護(hù)好,沒有達(dá)到相應(yīng)的效果,必須確保輥壓機(jī)做功,輥壓機(jī)電流不能太低,定期對輥壓機(jī)進(jìn)行檢查,確保輥壓機(jī)做功良好,可以進(jìn)行輥壓機(jī)進(jìn)料裝置改造,輥子勤堆焊或者使用柱釘輥,增加擠壓效果,減少球磨機(jī)壓力,提高臺時,降低系統(tǒng)電耗。輥壓機(jī)目前二個關(guān)鍵點:一個進(jìn)料裝置,布料裝置,確保喂料穩(wěn)定性、確保擠壓效果;二是液壓電控機(jī)構(gòu)運行正常,確保擠壓力達(dá)到設(shè)計要求。
3、對磨機(jī)內(nèi)部做文章,除了常規(guī)的鋼球級配調(diào)整外,關(guān)注隔倉板和出磨篦板、活化環(huán)的情況,建議使用新型的防堵襯板,增加磨內(nèi)通風(fēng)和細(xì)粉通過量;建議使用新型超薄襯板,減輕磨機(jī)重量,節(jié)約電耗,理論計算,如果磨機(jī)全部使用超薄襯板和新型隔倉板,噸水泥電耗能降低2度以上。使用陶瓷球研磨體,目前陶瓷球研磨體技術(shù)已經(jīng)成熟,在配套輥壓機(jī)良好的系統(tǒng)中,在二倉或者三倉中使用陶瓷球能夠降低2-4度粉磨電耗。在實際生產(chǎn)中,定期或者阻力增大后,人工對篦縫進(jìn)行清理,并且堅持每年進(jìn)行一次倒倉,撿出破碎、失圓鋼球,從新進(jìn)行級配調(diào)整。
4、定期做四粉分析,分析判斷V選和選粉機(jī)的選粉效率,發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)行處理,確保出V選成品去磨機(jī)的物料細(xì)度和比表面積;確保磨機(jī)高效選粉機(jī)的選粉效率,定期對這二臺選粉機(jī)進(jìn)行檢查,及時清除高效選粉機(jī)入口平段積灰;同時建議定期對出磨水泥做顆粒級配分析,如果有可能可以安裝在線激光粒度分析儀。
5、對循環(huán)風(fēng)機(jī)、尾排風(fēng)機(jī)等大型風(fēng)機(jī)技改為節(jié)能風(fēng)機(jī),并實施變頻調(diào)速等節(jié)能型調(diào)速方式,一般生產(chǎn)線設(shè)備設(shè)計選型都偏大,實際生產(chǎn)中和設(shè)計會有較大偏差,風(fēng)機(jī)不一定在最佳性能曲線上運行,加之以前風(fēng)機(jī)效率本身就不高,造成整體運行效率偏低,目前新設(shè)計的風(fēng)機(jī)效率較高,能達(dá)到82-85%;調(diào)速方式目前有傳統(tǒng)變頻調(diào)速和磁偶調(diào)速,轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速等新型調(diào)速方式(新技術(shù)理論上比高壓變頻更節(jié)能,簡單);新型風(fēng)機(jī)加上節(jié)能調(diào)速方式,能節(jié)約不少電費。
6、使用高效節(jié)能電機(jī)。水泥廠電機(jī)眾多,部分水泥廠建設(shè)時間較早,當(dāng)時電機(jī)技術(shù)有限,沒有采用高效節(jié)能電機(jī),近年來電機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速,以前的節(jié)能高效電機(jī)現(xiàn)在已變成普通電機(jī),最新出來的YE4型電機(jī)和永磁電機(jī)是目前最節(jié)能的電機(jī),大型電機(jī)更換為節(jié)能電機(jī)后,節(jié)能效果顯著。特別是像選粉機(jī)電機(jī)等直接更換為永磁電機(jī),還能取消減速機(jī),從電機(jī)-減速機(jī)-轉(zhuǎn)子設(shè)備三級能量傳遞,降低為二級傳遞,提高整體傳動效率,節(jié)約能耗,同時減少現(xiàn)場漏油點,現(xiàn)場干凈整潔。
7、使用節(jié)能空壓機(jī)節(jié)電??諌簷C(jī)是運行維護(hù)費用高于設(shè)備費用的設(shè)備,加之目前銷售形勢不好磨機(jī)停機(jī)時間較多,建議新購置一臺能滿足包裝、散裝、卸車等用氣需求的節(jié)能風(fēng)冷空壓機(jī),在磨機(jī)停機(jī)時開啟,并能停止全廠循環(huán)水泵;建議對空壓站主管路安裝壓縮空氣流量表,日常中加強(qiáng)對壓縮空氣跑冒滴漏的治理,減少空壓機(jī)電耗。此項技改投資較小,回收期較短,特別是原設(shè)備使用到周期需要更換或者維修量大建議直接更換為新型高效節(jié)能空壓機(jī),做改善型維修。
8、使用節(jié)能水泵,水泵主要是系統(tǒng)冷卻水的循環(huán)水泵、消防水泵等功率較大的水泵,技改為節(jié)能水泵加上節(jié)能電機(jī);投資回收期較短,一般二年內(nèi)能收回投資。
9、提升傳動效率節(jié)電。傳統(tǒng)的大型提升機(jī)和皮帶機(jī)等驅(qū)動設(shè)備一般采用液力耦合器傳動,效率低,且易出故障,新型磁力耦合器在提高傳動效率和減少震動,安裝精度調(diào)整上均比液力耦合器具有優(yōu)勢;目前磁力耦合器又分為多種結(jié)構(gòu),各有優(yōu)缺點,大家可以根據(jù)情況選擇。并且磁力耦合器單價價格不高,可以根據(jù)情況一次性批量更換或者逐臺更換。
10、降低磨尾收塵器阻力,降低系統(tǒng)風(fēng)機(jī)電耗。建議磨尾袋收塵阻力應(yīng)控制到1000pa以內(nèi),最好能控制到800pa以內(nèi),定期對收塵器密封性進(jìn)行檢查,重點人孔門,殼體焊縫等部位,另外注意檢查收塵器灰斗排灰處內(nèi)漏風(fēng)情況,采用質(zhì)量較好的分格輪或者使用目前新技術(shù)的皮簾閥等方式加強(qiáng)密封,加強(qiáng)日常的檢查維護(hù),減少收塵器漏風(fēng)。
11、降低皮帶、斗提空轉(zhuǎn)、低效率運行浪費的電耗。最近二年隨著環(huán)保嚴(yán)控,超載治理,水泥廠進(jìn)廠很多物料質(zhì)量參差不齊,大塊物料,雜物、黏濕物料等時有發(fā)生,來料時間也不是很穩(wěn)定,各種突發(fā)狀況增加,造成進(jìn)廠帶料皮帶、斗提不能很好的滿負(fù)荷運行,必須從管理上控制好進(jìn)廠原料的質(zhì)量和來料時間,降低皮帶、斗提空載和低負(fù)荷運行時間,節(jié)約電耗。
12、電氣方面節(jié)能改造,比如對主電機(jī)和輥壓機(jī)電機(jī)使用進(jìn)相器,電容補(bǔ)償器等措施節(jié)能,目前國內(nèi)已有采用磨機(jī)主電機(jī)加變頻調(diào)速配套使用陶瓷球的節(jié)能案例也取得了不錯的節(jié)能效果,正在進(jìn)行推廣。
13、加強(qiáng)進(jìn)廠物料管控。降低進(jìn)磨物料綜合水分,盡量保證入磨物料綜合水分控制到1%以下,水分對磨機(jī)臺時影響很大;如外購考慮熟料易磨性因素,減少鋼渣等難磨混合材配比。
14、使用好助磨劑提高產(chǎn)量節(jié)電。目前性能良好的助磨劑能夠同時起到提高臺時和提高水泥強(qiáng)度的效果。優(yōu)秀萬分之三摻加量的液體助磨劑,能提高臺時5%以上,熟料三天強(qiáng)度提高2-3兆帕,二十八天強(qiáng)度提高5兆帕以上(也可以降低熟料摻加量,提高臺時更多),目前助磨劑廠家眾多,質(zhì)量魚龍混雜,各種因素攪在其中,需要謹(jǐn)慎鑒別使用。
15、采用智能操作系統(tǒng),建設(shè)能源管理中心。能源管理中心是管理工具,本身不會節(jié)約能源,但是通過數(shù)據(jù)分析對比,對標(biāo)先進(jìn),能找到系統(tǒng)中能耗浪費點和差距點,通過采取技術(shù)和管理手段有針對性的改進(jìn)和優(yōu)化控制,最終實現(xiàn)節(jié)能的目的。智能化操作系統(tǒng)比傳統(tǒng)人工操作更加的精準(zhǔn),預(yù)判性更強(qiáng),從而起到臺時最優(yōu),能效最低的效果。
以上措施各企業(yè)可以根據(jù)自己實際情況,進(jìn)行摸底測量分析,可以先進(jìn)行投資小的,回收期短的項目實施;建議設(shè)備到周期需要更換的,直接更換為最新型的節(jié)能設(shè)備,采取這種改進(jìn)型維修方式;通過以上措施的實施,相信絕大部分水泥粉磨工序電耗都能降低到29度以下,部分企業(yè)能做到一級標(biāo)準(zhǔn)26度以下。
另外目前光伏發(fā)電和新型儲能技術(shù)日益發(fā)展,價格不斷降低,很多水泥企業(yè)都建設(shè)了分布式光伏發(fā)電站和儲能電站,行業(yè)內(nèi)也提出了零購電工廠,光伏發(fā)電是未來的趨勢,目前各地還有不同優(yōu)惠政策,建議各水泥企業(yè)可以根據(jù)當(dāng)?shù)卣叩那闆r和企業(yè)空地,屋頂、堆棚頂?shù)葓龅厍闆r擇機(jī)進(jìn)行建設(shè)。最少可以先建設(shè)車棚、辦公樓頂部太陽能發(fā)電,配合儲能技術(shù),給員工建設(shè)新能源充電樁,方便員工電動車、新能源車充電。
下面把目前水泥制備工序雙閉路工藝典型企業(yè)的電耗分布數(shù)據(jù)列出,大家可以對照自己單位情況,進(jìn)行有針對性的對標(biāo)改造,降低水泥工序電耗。
目前,水泥需求下行趨勢凸顯,能源價格居高不下,成本長期高企,利潤不斷壓縮成為常態(tài),提高能效水平,降低成本壓力成為水泥企業(yè)提升綜合實力與市場競爭力的關(guān)鍵突破點。
中國水泥網(wǎng)將于2023年7月6-7日,在重慶舉行“2023中國水泥節(jié)能與新能源發(fā)展大會”, 從節(jié)能改造,光伏、儲能等技術(shù)應(yīng)用,綠電、替代燃料替代傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型等方面出發(fā),共同探討水泥行業(yè)節(jié)能降耗新途徑。
會后將參觀東方希望重慶水泥。
編輯:李心儀
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