利用新传感器技术寻求成功·水泥厂的未来在于加大科研投入力度
水泥 中国水泥网信息中心 2023-07-22
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曼尼什·帕特尔(印度科学家)，讨论了一种新的传感器技术，该技术通过空气和工艺气体流量监测方面的新进展，进一步优化水泥厂的工艺。
水泥行业对全球建筑和基础设施行业的发展至关重要，2021年全球水泥产量约为44亿吨。全球最大的水泥生产国是中国，占全球产能的55%以上，印度是第二大生产国，约占7%。Covid-19爆发后，世界各地农村和城市基础设施发展的需求突然增加，这种需求激增在不发达国家最为明显。印度的“智慧城市”项目等举措将进一步刺激对水泥产品的长期需求，以及对现有水泥厂进行技术改造，进行针对成本和能源优化的升级。
水泥工业是能源最密集的工业部门之一。能源消耗占总生产成本的40-60%。由于需求不断增加，效率的优化将成为当今水泥厂运营商的关键目标，这很大程度上取决于各种工艺参数（例如温度、压力和流量/液位）的准确且可重复的测量数据。
通常，在水泥工业中，压力和温度用于计算与风机/鼓风机速度和功耗相关的工艺气体流量。然而，这一方式会在实际气体流量和原动机（例如风扇/鼓风机）的能耗方面产生很大的不确定性。
迫切需要实现最佳的空气和工艺气体流量测量，以提高水泥的整体质量并提高其制造中涉及的各种工艺的效率和成本优化。
预热器工艺废气流量测
旋风预热器在水泥厂的回转窑之前使用，用于加热生料混合物，并在将其送入窑炉之前去除二氧化碳和水。水泥厂预热器的质量直接影响窑内煅烧温度的稳定性和水泥熟料的质量。通过测量降液管中的废气流量，操作人员可以利用下游引风机的精细控制，实现窑尾废气中氧化物含量的最佳控制。
由于管道直径大、粉尘浓度高以及350–400°C左右的高温，废气流量测量通常具有挑战性。一般情况下，速度是通过皮托管临时测量的，交叉检查的不确定度很高，这无助于生产过程的有效控制。
熟料冷却机风机流量测
熟料冷却机是熟料生产线中的关键设备，它有助于淬火和输送从回转窑排出的热熟料，为回转窑和预热器系统提供热空气。作为高温熟料释放热量的第一台设备，对于降低煤耗、电耗、提高二次风、三次风温度、提高热回收率有着不可或缺的作用。
一台好的熟料冷却机可以通过两种方式帮助水泥厂降低能耗：一是提高冷却效率，降低熟料冷却机本身的电耗；二是通过提高热回收率，降低回转窑和预热系统的煤耗。对熟料冷却器风扇的有效控制对于实现高冷却速率（与进料速率调整有关）以及更高的能源效率至关重要。测量冷却空气的连续流量对于优化熟料冷却机的运行起着重要作用。
由于高浓度的高磨蚀性熟料粉尘，熟料冷却器风扇的数据测量是一项具有挑战性的任务，这意味着流量传感器需要坚固且高度耐磨。目前，该应用的流量测量解决方案的设备寿命有限，预期寿命约为1–6个月。
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