齐砚勇：水泥烧成系统节能降耗的关键在这里！

水泥中国水泥网信息中心 2020-11-30

“窑头最核心的部位就是篦冷机，但水泥行业对篦冷机的认识还远远不够。”

对水泥行业而言，节能环保始终是大趋势，也是一个永恒的话题。近年来，在行业利润高企及相关环保政策的推动下，水泥企业在节能降耗之路上不断探索，创新性的技术和产品如雨后春笋纷至沓来。然而，水泥生产工艺复杂，水泥设备众多，若忽略某一个环节的研发升级，或许将对水泥全生产线系统造成重大影响。

“窑头最核心的部位就是篦冷机，但水泥行业对篦冷机的认识还远远不够。”西南科技大学副教授齐砚勇对中国水泥网表示，放眼全国，水泥企业在窑尾预热器、分解炉上的改造基本没有问题，尽管这些模块的效率还存在一定的提高空间，但大部分水泥企业都达到了较好水平。目前窑系统的效率、产量、煤耗、电耗等升级压力大多集中在窑头，而窑头最关键的设备就是篦冷机。

齐砚勇认为，篦冷机是新型干法水泥生产中的重要一环，其工作的好坏不仅直接影响着熟料的质量、余热发电、热量的回收入窑，还对整个窑况的稳定运行起着至关重要的作用。“从能耗角度来看，一级筒出口烟气温度降低10度，标煤耗只能降低0.8公斤，而二、三次风的温度提高100度，就能降低标煤耗4公斤。”齐砚勇解释道，窑系统最终产量高、品质优良的关键因素就在于烧成温度要足够高，而烧成温度要高的核心又是二次风温度高，归根结底，这一切都是依靠篦冷机来实现的。

既然篦冷机在水泥生产中扮演着如此重要的角色，为什么业内对其的升级改造力度还略显不足呢？

“篦冷机有两个特点，一个是机械输送，一个是热交换，热交换的效率就体现在二、三次风的温度上，即用尽可能小的风量得到尽可能高的二、三次风温度，但过去水泥业内把篦冷机单纯地看做一个机械设备来管理维护，忽略了其作为热工设备的重要特性。”齐砚勇认为，正是基于这样的原因，业内对篦冷机的关注、重视程度颇显不足。

以篦冷机相关运行数据来看，大部分水泥企业熟料冷却风量1.6-1.8Nm³/kg.cl之间，冷却电耗平均在6.5kWh/t.cl，篦冷机热回收效率65%左右。而电耗高的企业甚至在8度以上。反观目前综合性能最好的一款国产篦冷机，熟料冷却风量仅1.3Nm³/kg.cl，每吨熟料冷却电耗4.5度。“可以说，篦冷机在冷却风量、冷却鼓风电耗、二三次风的温度方面还存在着很大的升级空间。”齐砚勇补充道。

在这样的背景下，若想提升水泥行业篦冷机的热工性能，齐砚勇认为有以下几点需要做到：

一是树立行业标杆；不仅冷却风量、冷却鼓风电耗要与综合性能好的篦冷机看齐，在二、三次风的温度上也要设定一定标准。“我认为二次风温度要达到1250度，三次风温度达到1100度才是一个性能优秀的篦冷机该有的特征。”齐砚勇强调。

二是仪表要配全；水泥厂必须要配全风机压力表、风室压力表等各项篦冷机相关仪表，并且适时维修更换。

三是杜绝风短路；“风短路”的根本原因是机械设备在热工状态下存在较大的间隙，通过调整熟料的结粒性以及料层厚度很难彻底解决。要杜绝“风短路”问题，在篦冷机固定床的设计、篦板的尺寸设计上就显得十分关键。

四是采用专家系统诊断、控制篦冷机换热特性、流体状态，保证热回收达到80%（二、三次风温度分别为1250℃、1100℃）。

此外，还有哪些途径可以提高篦冷机的效率？水泥行业在篦冷机的研发改造上还能从哪些地方着手？中国水泥网将于2020年12月15-16日在江西南昌举办“2020第八届中国水泥节能环保技术交流大会”，会议以“稳产提效绿色发展”为主题，诚邀政府主管领导、行业技术专家、科研单位、水泥生产企业和供应商等，深度探讨水泥行业节能环保新途径，推动行业绿色高质量发展。届时，齐砚勇将以《熟料能耗、产量、质量关键---篦冷机热工性能提升途径》为主题做精彩演讲，赶紧报名参加吧！