水泥企业熟料生产线节约电耗的15条具体措施

水泥中国水泥网信息中心 2023-06-09

节能减排是永恒的话题，随着碳达峰，碳中和概念的提出，新的水泥单位能源消耗限额GB16780-2021的实施，部分地区要求在2025年前能耗限额标准达到标杆能耗水平1级以下的企业在30%以上

节能减排是永恒的话题，随着碳达峰，碳中和概念的提出，新的水泥单位能源消耗限额GB16780-2021的实施，国家要求，在2025年，达到能效标杆水平（即GB16780能耗限额等级1级）的产能超过30%。同时电价也在不断涨价，节能降耗是实实在在的节约成本，提升效益。目前大部分熟料单位产品综合电耗在52-61度之间，一部分老旧设计生产线还在61度以上，而最新投产二代新型干法生产线已经能做到45度以下，各企业之间差距较大，有较大的提升空间，除了提高产量，加强系统操作等传统措施外，水泥企业熟料线重点节电措施汇总归纳如下：

1、生料工序工艺技改节能：使用辊压机终粉磨工艺代替高能耗球磨机和老旧立磨工艺，目前生料工序电耗，辊压机工艺电耗可以控制到10-12度之间，球磨机工序一般在20度以上，立磨工艺一般在16-18度左右，优秀企业可以做到15度左右。如果从球磨机或者老式立磨技改为辊压机工艺，吨生料电耗降低明显，并且辊压机的维护量较小，非物料特别黏湿地区均可使用，是目前一次性降低吨熟料电耗幅度最大的技术改造，缺点是一次性投资较大，改造施工周期相对较长。

2、对高温风机，生料磨循环风机，窑头、尾排风机、篦冷机风机，煤磨排风机等大型离心风机技改为节能离心风机，并实施变频调速等节能型调速方式，一般生产线设计时设备选型都偏大，实际生产中和设计有较大偏差，风机不一定在最佳性能曲线上运行，加之设计风机效率不高，造成整体运行效率偏低，目前新设计的新型节能风机效率较高，最高能达到82-85%；调速方式目前有传统的变频调速和最新的磁偶调速（耦）、转子能馈调速等新型调速方式（是新技术理论上比变频调速更节能、结构简单）；目前大部分水泥企业已经部分采用此技术，很少企业全部改造完毕。建议水泥企业根据实际情况，先逐个进行检测评估，根据节能效果，分批实施。从目前看大型风机改造（含电机调速改造）是熟料工序电耗快速降低最有效的方式，并且技术成熟，投资回收期较短。

3、使用高效节能电机。水泥厂电机众多，部分水泥厂建设时间较早，当时电机技术有限，近年来电机技术发展十分迅速，以前的节能高效电机现在已变成普通电机，目前YE4型电机和永磁电机是最节能的电机，国家也发布了三批电机淘汰名录，建议名录内的淘汰电机分批更换为YE4系列节能电机，其中像选粉机电机，冷却塔电机等带变频的电机可以保留或者升级变频器，直接更换为永磁电机，取消减速机，提高整体传动效率，节约能耗。煤磨球磨机也可以直接改为大型直驱永磁电机（立式磨机也有改造为永磁电机驱动的案例）。大型电机更换为节能电机后，节能效果明显，但是投资较大，投资回收期一般情况下比风机改造时间长。

4、使用节能空压机节电。空压机是运行维护费用高于设备费用的设备，建议其中最少有一台改为变频式，应对用气量的波动；同时根据目前错峰停窑时间较长的实际情况，建议至少一台空压机采用风冷结构，在错峰停窑用气量较低的时间段，可以关闭全厂循环水泵，减少因单独给空压机冷却还需要开全厂循环水的情况发生。建议对空压站主管路安装压缩空气流量表，日常中加强对压缩空气跑冒滴漏的治理，分析单位压缩空气耗电量的变化情况，减少空压机电耗。此项技改投资较小，回收期较短，特别是原设备使用到周期需要更换或者维修量大建议直接更换为新型高效节能空压机，做改善型维修。

5、使用节能水泵。水泥厂水泵主要是余热发电循环水泵和窑系统冷却水的循环水泵、消防水泵等功率较大的水泵，技改为节能水泵加上节能电机，有厂家余热发电循环水泵更换后，从250kW功率电机，更换为160kW功率电机，节电效果非常明显，投资回收期短，一般二年内能收回投资。

6、对窑头一次风机、二台送煤风机等罗茨风机进行改造。一次风机一般一台，也有部分喷煤管要求窑头二台风机，送煤风机二台，生料均化库底罗茨风机一般三台，开二备一，对这几台罗茨风机技改为磁悬浮风机或者空气悬浮风机，一方面降低了现场噪声，另一方面能节约吨熟料约1度电。目前磁悬浮风机和空气悬浮风机技术日益成熟，技术性能各有特点，各企业可以根据实际情况选用，此项改造技术成熟，投资不高，还能降低噪声，改善现场员工作业环境，建议一次性或者分批进行改造。

7、降低窑头、窑尾收尘器阻力，降低系统风机电耗。建议窑尾袋收尘入口负压控制在-500Pa以内，窑尾收尘器阻力应控制到1000Pa左右，目前最好的水平能控制到800Pa以内，超过1500Pa，要考虑换滤袋；阻力大小，对后续风机的电耗影响很大。同时定期对收尘器密封性进行检查，重点人孔门，壳体焊缝等部位，另外注意检查收尘器灰斗排灰处内漏风情况，采用质量较好的分格轮，或者采用二层交替开启插板阀，或者使用目前新技术的皮帘阀等方式加强密封，加强日常的检查维护。

8、降低系统漏风，减少风机电耗。注意出预热器氧含量和窑尾烟囱氧含量数值以及差值情况，来判断窑头、窑尾密封和预热器漏风情况，必要时进行窑头、窑尾密封改造；通过开停立磨窑尾烟囱氧含量的差别，判断立磨系统漏风的情况，对立磨系统可以采用密封小仓加密封板喂机或者新型密封转子喂料设备替代漏风量大的老式分格轮或三道阀设计；特别关注管道的膨胀节和阀门转轴处、钢板连接处焊缝等部位的检查，通过加强全系统漏风情况治理，节约风机电耗，目前优秀企业生产线窑尾烟囱氧含量在停立磨期间可以降低到5%以下；且窑尾烟囱氧含量还关系到环保排放数据的折算，是非常重要的控制参数。

9、提高余热发电量，降低余热发电自用电率。吨熟料发电量正常值在30-35度之间。如果发电量较低，可以进行针对性的技术改造比如：使用新型螺旋翅片换热管、对锅炉进行干冰清洗积灰等提高发热电量；对余热发电自用电率，目前优秀企业已降到5%以下，在4%左右。建议采用射水抽气泵改造，节能水泵改造、部分冷却塔电机还可以改为水轮机，利用余压带动风扇冷却降温，不再消耗电能等措施，降低自用电率。

10、降低煤磨电耗。受煤质不同，目前各企业煤磨电耗也差异较大，但是也都有优化的空间，如煤磨立磨工艺，可以对选粉机进行改造，提高产量，降低电耗，煤磨吨原煤电耗最好降低到32度电以下；使用球磨机工艺的建议进行磨机内部改造，最好降低到42度电以下。

11、降低预热器阻力，降低高温风机吨熟料电耗。高温风机是重要的耗电大户，在吨熟料中占比较大，除了使用节能高温风机，变频调速节能外，通过对预热器和分解炉系统进行改造，减少C1出口负压，降低高温风机电耗，目前因设计和超产原因，部分生产线C1出口负压达到负7000-8000Pa，而新设计的低阻力预热器出口负压只有4000多Pa，新设计的六级预热器出口负压也才5000多Pa。建议没有条件进行大型改造的企业，结合自身工艺情况企业自己对烟室缩口、旋风筒蜗壳尺寸、进口截面积、分解炉缩口截面积、分解炉弯头等高阻力部位，进行局部扩容微改造，减少系统阻力；同时在操作中关注C1出口氧含量和一氧化碳含量，改变操作习惯，减少过度拉风。

12、降低篦冷机风机群的电耗。篦冷机风机众多，除了采用节能风机，电机之外，减少篦冷机内部漏风、串风现象，减少做无用功的电耗；尽量提高前几室风机风量和风压，加强熟料急冷效果，提高二三次风温，同时关注篦缝情况，定期清理维护；对于部分第四代篦冷机下面弧形阀配重和通风孔面积可以进行针对性优化调整。

13、降低输送设备空转、低效运行浪费的电耗。最近二年随着环保严控，超载治理，水泥厂进厂很多物料质量参差不齐，大块物料，杂物、黏湿物料等时有发生，来料时间也不是很稳定，各种突发状况增加，造成进厂带料皮带、提升机等输送设备不能很好的满负荷运行，必须从管理上控制好进厂原料的质量和来料时间，采取一定的技术手段降低输送设备空载和低负荷运行时间，节约电耗。

14、提升传动效率节电。传统的大型提升机和皮带机等驱动设备一般采用液力耦合器传动，效率低，且易出故障，新型磁力耦合器在提高传动效率和减少震动，安装精度调整上均比液力耦合器具有优势；目前磁力耦合器又分为多种结构，各有优缺点，大家可以根据情况选择。并且磁力耦合器单价价格不高，可以根据情况一次性批量更换或者逐台更换。

15、建设能源管理中心、智能操作系统等，采用数字化、智能化方式节电。能源管理中心是管理工具，本身不会节约能源，但是通过数据分析对比，对标先进，能找到系统中能耗浪费点和差距点，通过采取技术和管理手段有针对性的改进和优化控制，最终实现节能的目的。智能化操作系统比传统人工操作更加的精准，预判性更强，从而起到台时最优，能效最低的效果，采用智能化操作后，一般能降低1-3度电耗。

以上措施各企业可以根据自己实际情况，进行摸底测量分析，可以先进行投资小的，回收期短的项目实施；建议设备到周期需要更换的，直接更换为最新型的节能设备，采取这种改进型维修方式；通过以上措施的实施，相信绝大部分水泥企业的熟料单位产品综合电耗都能降低到二级能耗标准57度以下要求，部分企业能达到新国标一级要求48度以下能耗水平。

另外目前光伏发电和新型储能技术日益发展，价格不断降低，很多水泥企业都建设了分布式光伏发电站和储能电站，行业内也提出了零购电矿山，零购电工厂，光伏发电是未来的趋势，目前各地还有不同优惠政策，建议各水泥企业可以根据当地政策的情况和企业空地，屋顶、堆棚顶等场地情况择机进行建设。最少可以先建设车棚、办公楼顶部太阳能发电，配合储能技术，给员工建设新能源充电桩，方便员工电动车、新能源车充电。

下面把目前吨控制较好的代表性企业详细电耗分布数据列出，大家可以对照自己单位情况进行对标，然后分析原因，进行有针对性的对标改造、优化，降低熟料综合电耗。