新型干法水泥节能降耗技术

新型干法水泥节能降耗技术

•摘要:

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20％左右约束性指标，但“十一五”节能降耗工作的开局并不好，2006年万元GDP能源消耗水平为1.26吨标准煤，仅比2005年下降了1.33%，进一步加大了节能目标实现的难度。

水泥是中国的基础工业和传统工业，06年中国水泥产能达到了12.4亿吨，占全球水泥总产能的一半左右，同时水泥工业也是高能耗工业，有关资料表明，水泥能耗占全国建材行业总能耗的75%左右，其消耗的煤炭占全国煤炭总消费量的15%左右，因此水泥行业节能降耗的工作进展对国家节能降耗目标的实现将起到非常重要的作用。

近几年随着新型干法水泥在生产工艺、技术装备、基建成本、生产管理等方面取得了突破性进展，新型干法水泥工艺已经以其所具有的技术、经济和规模优势主导了水泥工业的发展，新型干法水泥比重已经从2000年前的不足10%提高到2006年的46%。目前，新型干法水泥发展已经形成了由政府导向、市场拉动、企业自主发展的良好局面，对促进水泥工业结构调整起到了重要的推动作用。

在这种历史背景下，有必要对新型干法水泥节能降耗技术进行研究和探索，这对加快水泥工业结构调整、降低水泥工业能耗、提高水泥企业经济效益和实现国家节能目标是非常关键的。

1 我国新型干法水泥能耗特点

(1)单位热耗与其他工艺相比有明显优势。根据国家发改委2006年发布的《水泥工业发

展专项规划》中统计的数据，与新型干法水泥回转窑相比，机立窑的单位热耗高39%，湿法窑的单位热耗高81%，干法中空窑的单位热耗高111%。表1是各种工艺单位热耗的对比。

表1 重要水泥生产方法单位水泥熟料的平均热耗

(2) 能耗指标与国际先进水平存在较大差距。近几年我国新型干法水泥工艺取得了很大

进展，但总体上还是粗放型的发展，虽然产能获得了很大提高，但大部分企业对于能耗指标的重视程度仍然不够，近年来随着矿产资源和电力价格的不断上涨，水泥生产的低成本时代

已经结束，而市场同质化竞争越来越激烈，水泥企业的利润空间也越来越小，同时在国家政策的引导下，节能降耗工作才被放到了更重要的位置。有关资料表明，我国新型干法水泥生产线能耗的平均水平与国际一般水平存在15-25%的差距，而我国的先进水平也与国际先进水平存在约5%的差距。

表2 国内外新型干法水泥生产线能耗指标对比

(3) 在国内新型干法生产线中，引进的生产线能耗指标优于国产生产线，大型生产线能耗指标优于中小型生产线。

在我国177条新型干法水泥生产线中，13条全部采用国外技术装备生产线的熟料热耗平均为109kg标准煤/t熟料，且全部低于全国平均值，46.15%的引进生产线熟料热耗小于107 kg标准煤/t熟料，引进生产线的水泥综合电耗平均为93.82kWh/t，77.78％的生产线吨水泥综合电耗在100kWh/t以下。

大型生产线在能耗方面优势明显，以下是各种规模生产线的能耗指标对比：

表3 不同规模新型干法水泥生产线能耗指标对比

(4) 由于管理水平和技术水平的差异，各水泥企业的能耗水平参差不齐。一些管理和技术上先进的企业如海螺集团，能耗指标的最好水平已接近或赶上了世界先进水平。在我国177条新型干法生产线中，有23条熟料烧成热耗低于107 kg标准煤/t熟料，其中海螺集团占了16条；21条熟料综合电耗低于60kWh/t的4000-5000t/d生产线中，海螺集团占了14条。

许多企业尽管设备配置比较先进，但能耗指标却居高不下，反映出管理和技术上的巨大差距。目前我国大部分新型干法水泥生产线都处于这种状态，节能降耗的潜力没有得到充分挖掘，导致整体能耗水平的升高，成为水泥企业提高经济效益和持续发展的瓶颈。

2 新型干法水泥生产线节能降耗的途径

(1) 加大投入，积极推广新技术、新装备。目前有几项新技术已基本成熟，应当予以高度关注：第一是余热发电技术，可使新型干法生产线的热利用效率由原来的60%提高到90%以上，而且可解决该生产线60%以上的用电量，这是当前水泥行业节能减排工作的重点，一套余热发电机组投资约6000-8000万元；第二是变频节能技术，目前有很多生产线对窑尾高温风机进行改造，由液偶调速改为变频调速，投资约100-200万元，可使熟料综合电耗下降2kWh/t左右，这项技术还可广泛运用于容量较大、系统转动惯量大或设备对启动规程有特殊要求的设备，实现变频软启动，减少对电网的冲击，并可节电25%左右；第三是节能粉磨技术，改变以球磨、管磨为主的粉磨工艺，采用性能先进的、以料层挤压粉磨工艺为主的辊式磨、辊压机及辊筒磨等技术装备，通常可使粉磨工艺节电30-40%，使水泥综合电耗下降20-30%。

(2) 内部挖潜，降低现有生产线的能耗指标。即在现有生产装备基础上，通过针对性的工艺技改，辅以技术优化和调整，充分发挥生产线的潜力，最大限度地降低生产线的能耗指标。这对于我国目前新型干法水泥工艺的整体状况显得尤为重要，绝大多数的中小型水泥企业虽然装备相对比较先进，但由于管理和技术上存在的差距，其生产线的技术水平完全没有发挥，生产不正常、能耗指标居高不下的现象比较普遍，导致经济效益的下滑，特别需要这方面的管理和技术上的支持。一般对于这种生产线，通过一到两次的检修，再进行一个月左右时间的优化和调整即可达到预期效果，能耗指标可以达到国内比较先进的水平，整个过程的投入在100万元以内，但实现的经济效益非常可观。

另外，加强内部管理，强化员工的节能意识对于任何行业都非常重要，水泥企业也要加强这方面的宣贯，尽快培养员工节约“每一度电、每一锹煤、每一滴水”的意识。

3 新型干法水泥生产线能耗潜力的挖掘

对于水泥企业来说，煤、电的消耗占其生产成本的70%以上，因此一般以煤耗和电耗作为衡量水泥企业能耗水平的指标，06年底国家制定了强制性国家标准《水泥单位产品能源消耗限额》，提出了各种规模生产线能耗限额的淘汰标准。

表4 现有水泥企业水泥单位产品能耗限额