邹伟斌：水泥粉磨系统智能化与节能降耗
水泥 中国水泥网信息中心 2023-12-08
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今年以来，水泥需求下行趋势凸显，能源价格居高不下，水泥企业成本端承压，价格频频下跌的情况下，利润也不断压缩甚至亏损。
当前，提高能效水平、降低成本压力已经成为水泥企业提升综合实力与市场竞争力的关键突破点，粉磨系统作为水泥生产链中的“耗电大户”，在整个水泥生产工序中耗电占比超过60%，其能耗高、效率低一直是水泥行业节能降耗的痛点。
对此，中国水泥网高级顾问、水泥粉磨实战专家邹伟斌在近日召开的第五届中国水泥智能化高峰论坛上，以《水泥粉磨系统智能化与节能降耗》为主题进行了精彩演讲。邹伟斌指出，智能化是水泥行业及水泥生产全过程的发展趋势，是稳定提升企业经济效益的有效手段，是实现绿色低碳的必由之路。
一、实现水泥粉磨系统智能化的重大意义
智能化指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，所具有的能动地满足人的各种需求的属性。比如无人驾驶汽车，就是一种智能化的事物，它将传感器物联网、移动互联网、大数据分析等技术融为一体，从而能动地满足人的出行需求。
通俗来讲，就是说智能化系统是在信息化处理信息的基础以及数字化技术支持上将决策机制模型化后，直接指挥执行单元，执行单元接收到指令后可以自动执行。从而降低了管理人员决策的工作难度，提高决策效率。
简单地说，实现水泥粉磨系统智能化可以带来以下等多种好处：
1.显著提升生产效率；
2.大幅降低生产成本；
3.稳定提升产品质量；
4.鼎力推进节能减排；
5.提高员工整体素质；
6.提高企业经济效益。
水泥生产智能化工厂战略规划
水泥智能生产平台功能示意图
二、智能化改造案例：齐齐哈尔蒙西水泥有限公司智能化水泥粉磨系统
辊压机双闭路水泥半终粉磨系统配置：
TRP160-140辊压机（处理能力765t/h，电机功率1120kW×2）；
TSV96/20静态气流分级机（分级能力≥900t/h）；
系统（循环）风机（风量310000m3/h，风压7500Pa，风机电机功率1000kW）；
Φ4.2m×13m双仓管磨机；
主电机功率-电压-额定电流3550kW-10kV-252A，进相运行电流192A；
主减速机型号JS150B，速比i=47.285:1；
管磨机筒体工作转速n=15.6r/min，设计产量180t/h；
TESu330双分离高效涡流选粉机（分级能力225t/h，分级风量270000m3/h，主轴电机功率280kW，R45μm分级效率≥80%）；
磨尾收尘风机（风量65000m3/h，风压3500Pa，风机电机功率110kW）。
辊压机双闭路水泥半终粉磨系统工艺流程
水泥半终粉磨系统节能降耗改造过程与效果：
1.充分发挥高效预粉磨系统技术优势
宏观上讲，辊压机双闭路水泥半终粉磨系统，属于“分段粉磨”工艺范畴。分为“辊压机预粉磨，管磨机与成品选粉机”三段，每一段接口，必须顺畅无瓶颈。
采用第五代专利技术产品“辊压机DHS弧形进料装置”对辊压机预粉磨系统实施改进后，TRP160-140辊压机系统稳定出力高达82.52%～92.23%。辊压机的工作压力能够稳定在10.0MPa～11.0MPa，大幅度提高辊压机系统有效挤压做功效率。
提高TSV96/20静态气流分级机分级效率。V型静态气流分级机在粉磨系统中应用，其分级效果对辊压机挤压做功以及预粉磨段双分离选粉机的选粉效率有直接影响，入机物料分散与分级效果同时影响到成品的颗粒粒径分布。半终（联合）粉磨系统必须确保物料在V型静态气流分级机内部的均匀分散，选择导流板间合理的风速参数，提高分级效率。
2.大幅度提高管磨机段粉磨效率
管磨机段应根据入磨物料易磨性以及物料粒径，优化磨内隔仓板与磨尾出料篦板结构，对各仓研磨体级配优化设计（磨内总装载量＜195t），磨内实现良好的“分段粉磨”。
优化各仓研磨体级配。根据被磨物料特性与成品细度要求，优化设计研磨体级配对系统降耗具有重要意义。目前国内主要采用钢球和钢段研磨体，粉磨过程中各有其特点，球形研磨体在管磨机内具有三维运动特性，球形研磨体比段形研磨体在磨内有更好的运动轨迹。
从两种不同形状研磨体之间作用力特性分析，球形研磨体之间为“点接触”方式，段形研磨体之间为“短线接触”方式。在对磨内物料的研磨过程中，球形研磨体对物料的筛析作用比钢段好，出磨物料颗粒粒径分布更好，球形度高。
管磨机一仓衬板结构
管磨机细磨仓衬板结构
逐仓缩小被磨物料的颗粒粒径（出磨R45筛余＜25%），大幅度了提高出磨物料中的成品含量，为粉磨系统中TESu双分离高效涡流成品选粉机有效分级创造条件。
3.提高TESu330下进风双分离高效涡流成品选粉机的分级效率
在主进风管道上增设外部对称型切向补风管，进一步提高分级效率（R45≥85%），进一步降低水泥成品温度（可在原基础上降低15℃）。
TESu双分离高效涡流选粉机结构（下进风形式）
LSD磁震能节电器技术特点：节电率＞10%
1.有效抵制电流中的微波、子波；
2.有效抑制电流高波、处理谐波；
3.提高电能工作效率（功率因数）；
4.稳定电压，降低输入端电流；
5.减少无功、有功、千伏安等功能。
三、智能化是水泥行业发展的趋势
智能化是水泥行业及水泥生产全过程的发展趋势，是稳定提升企业经济效益的有效手段，是实现绿色低碳的必由之路。
由石灰石矿山→原燃材料进场→生产控制与质量控制→产品出厂，生产全过程的流程化与自动化作业，制造现场基本实现无人化；
在水泥产品制造流程中，实现了资源被充分利用过程的智能化；
水泥粉磨流程实现自动化，数字化水泥粉磨流程化与生产过程信息化传输，以及对水泥粉磨过程的主辅机设备的智能监控与智能调节功能，组成智能化粉磨系统；
采用智能化粉磨系统，实现了优质高产低能耗目标。
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