[原创]水泥生产节能 从“宏观”走向“微观”

  根据2016年工信部发布的《工业绿色发展规划（2016-2020年）》，要求到2020年水泥吨熟料综合能耗将至105千克标准煤/吨。

  然而，根据《关于拟入选2016年度能效‘领跑者’企业的公示》5家领跑者与11家入围企业达到105千克标准煤/吨的企业仅8家，而中国现有大大小小水泥企业上千家，达到5年内将吨熟料综合能耗将至105千克标准煤/吨的要求并非易事。

  水泥企业降低能耗也有现实因素的考虑。目前行业产能严重过剩，市场竞争压力加大，控制生产成本成为企业获得市场竞争优势的关键，而能源在水泥生产中占据了约60%的成本，节能降耗无疑也是企业生存发展的需要。

  十多年来，装备技术水平的提升一直在为水泥工业节能降耗发挥着重要的作用。特别是余热发电以及先进粉磨、烧成工艺的推广应用，大幅度降低了水泥生产成本。亚东水泥集团董事长张才雄就曾表示，水泥价格十年来涨幅不大，装备技术水平的提升在其中发挥了关键作用。

  然而，随着水泥工业的快速发展以及生产工艺的成熟，从宏观层面对生产线进行改造以达到降低生产能耗的目的变得越来越困难，业内苦于寻找更多的节能途径。在此背景下，水泥节能改造从宏观逐步走向微观或将势在必行。

  据中国水泥网高级顾问贾华平介绍，水泥工厂生产技术环节众多，系统化程度高，同时具有连续生产的特点，对各个生产环节的优化往往能够积少成多，帮助企业提升成本控制水平。

  以生料喂料为例。目前典型的回转窑生料喂料工艺是：在生料库下设置称重仓，称重仓内的生料通过流量调节阀控制，计量装置计量后经输送入窑。流量调节阀是控制生料实时喂料量的调节机构，计量装置对入窑生料进行计算。这种反应式控制方式存在两个明显不足。

  其一、受称重仓料位、气料比等变化影响大，阀门开度与流量非线性；其二、计量装置与流量调节阀构成闭环控制调节滞后，被测出的流量偏差总是被发送到流程中，阀始终处于被动调节状态，造成给料误差修正不及时，也影响调节阀寿命。

  这两个不足综合影响入窑生料的给料稳定性。生料喂料不稳定，引起回转窑系统热工制度不稳定，进而影响熟料生产和质量，且煤耗高，窑衬寿命短，氮氧化物排放浓度高等一系列问题。喂料不稳定，现已成为窑热工制度不稳的主要原因，限制了水泥工艺的合理发展。

  为解决这一问题，业内部分企业在装备研发领域作了大量工作，也取得了显著的成效。山东司德伯重型装备有限公司（简称：司德伯），经过五年攻关推出世界首创的司德伯生料秤TSLC系列产品，不再依靠流量调节阀调节流量，而是直接由司德伯生料秤根据生产工艺要求的喂料量对入窑生料量进行稳定、精确的定量给料，进而提高窑系统热工制度稳定性，提升熟料质量、产量、延长窑衬寿命以及减少能源消耗。

  根据司德伯提供的数据，该秤已经成功的将生料供料误差由传统方式的5‰以上降低至2‰左右。另外，为进一步提升生料喂料量与煤粉用量的平衡性，司德伯还在厂区内建设了一个专门的煤粉秤实验系统。据该公司负责人透露，在已经完成生料稳定供给的情况下，未来随着新的煤粉供给系统的推出，水泥烧成系统热工稳定性还将进一步提升。

  值得一提的是，在工信部公布的2016年能效“领跑者”企业名录中，16家水泥企业中排名第一的沂水山水正是采用了司德伯生料秤后，大幅度提升了生料入料稳定性，使吨熟料烧成能耗在原有基础上再降低3kg以上。

  贾华平指出，水泥工业降低能耗和污染物排放不应该仅仅依靠辅助设施的投入，还应该从生产线内部挖潜。热工环境的稳定，不但可以降低水泥生产能源消耗，减少氮氧化物等污染物排放，更能提升熟料品质，帮助水泥企业在市场竞争中处于优势地位。

  当然，水泥工业节能还有很多方面可以入手，例如耐火材料、风机、燃烧器、磨机、选粉机甚至空压机等等大小设备及耗材。可以说，水泥工业节能是一项系统化的工程，每一个工艺环节的节能都应该引起业内重视，水泥工业降低生产能耗仍然具有相当大的潜力。

  此外，水泥行业正面临严重的产能过剩问题，为加速落后产能退出，政策层面指出未来将进一步发挥节能环保指标在化解产能过剩问题中的突出作用。由此看来，未来水泥行业节能环保压力将有增无减，绿色工厂也会成为产业升级的必由之路。