水泥制備工段(粉磨站)節約電耗的15條具體措施
節能減排是永恒的話題,隨著碳達峰,碳中和概念的提出,新的水泥單位能源消耗限額GB16780-2021的實施,部分地區要求在2025年前能耗限額標準達到標桿能耗水平1級以下的企業在30%以上,同時電價也在不斷漲價,節能降耗是實實在在的節約成本,提升效益。目前大部分水泥企業噸水泥粉磨工序電耗在26-32度之間,一部分老舊設計生產線還在34度以上,而最新建設的節能生產線已經能做到20度左右,各企業之間差距較大,有較大的提升空間,除了摻加礦粉提高產量、加強系統操作等傳統措施外,下面就水泥粉磨工序(粉磨站)重點節電措施匯總歸納如下:
1、從工藝設備選型上,目前的電耗分別為:輥壓機終粉磨工藝<立磨終粉磨<半終粉磨工藝<雙閉路聯合粉磨工藝<輥壓機閉路+球磨機開路工藝<單閉路磨機工藝<單開路磨工藝;水泥企業盡可能的改造為先進的粉磨工藝方式,需要根據自身的特點和市場接受情況,如輥壓機終粉磨工藝和半終粉磨工藝水泥需水量較大,需要考慮市場接受度,目前的主流工藝還是雙閉路聯合粉磨工藝,其他工藝也在改進中。
2、使用好輥壓機。目前發現部分企業輥壓機沒有使用維護好,沒有達到相應的效果,必須確保輥壓機做功,輥壓機電流不能太低,定期對輥壓機進行檢查,確保輥壓機做功良好,可以進行輥壓機進料裝置改造,輥子勤堆焊或者使用柱釘輥,增加擠壓效果,減少球磨機壓力,提高臺時,降低系統電耗。輥壓機目前二個關鍵點:一個進料裝置,布料裝置,確保喂料穩定性、確保擠壓效果;二是液壓電控機構運行正常,確保擠壓力達到設計要求。
3、對磨機內部做文章,除了常規的鋼球級配調整外,關注隔倉板和出磨篦板、活化環的情況,建議使用新型的防堵襯板,增加磨內通風和細粉通過量;建議使用新型超薄襯板,減輕磨機重量,節約電耗,理論計算,如果磨機全部使用超薄襯板和新型隔倉板,噸水泥電耗能降低2度以上。使用陶瓷球研磨體,目前陶瓷球研磨體技術已經成熟,在配套輥壓機良好的系統中,在二倉或者三倉中使用陶瓷球能夠降低2-4度粉磨電耗。在實際生產中,定期或者阻力增大后,人工對篦縫進行清理,并且堅持每年進行一次倒倉,撿出破碎、失圓鋼球,從新進行級配調整。
4、定期做四粉分析,分析判斷V選和選粉機的選粉效率,發現異常及時進行處理,確保出V選成品去磨機的物料細度和比表面積;確保磨機高效選粉機的選粉效率,定期對這二臺選粉機進行檢查,及時清除高效選粉機入口平段積灰;同時建議定期對出磨水泥做顆粒級配分析,如果有可能可以安裝在線激光粒度分析儀。
5、對循環風機、尾排風機等大型風機技改為節能風機,并實施變頻調速等節能型調速方式,一般生產線設備設計選型都偏大,實際生產中和設計會有較大偏差,風機不一定在最佳性能曲線上運行,加之以前風機效率本身就不高,造成整體運行效率偏低,目前新設計的風機效率較高,能達到82-85%;調速方式目前有傳統變頻調速和磁偶調速,轉子能饋調速等新型調速方式(新技術理論上比高壓變頻更節能,簡單);新型風機加上節能調速方式,能節約不少電費。
6、使用高效節能電機。水泥廠電機眾多,部分水泥廠建設時間較早,當時電機技術有限,沒有采用高效節能電機,近年來電機技術發展十分迅速,以前的節能高效電機現在已變成普通電機,最新出來的YE4型電機和永磁電機是目前最節能的電機,大型電機更換為節能電機后,節能效果顯著。特別是像選粉機電機等直接更換為永磁電機,還能取消減速機,從電機-減速機-轉子設備三級能量傳遞,降低為二級傳遞,提高整體傳動效率,節約能耗,同時減少現場漏油點,現場干凈整潔。
7、使用節能空壓機節電。空壓機是運行維護費用高于設備費用的設備,加之目前銷售形勢不好磨機停機時間較多,建議新購置一臺能滿足包裝、散裝、卸車等用氣需求的節能風冷空壓機,在磨機停機時開啟,并能停止全廠循環水泵;建議對空壓站主管路安裝壓縮空氣流量表,日常中加強對壓縮空氣跑冒滴漏的治理,減少空壓機電耗。此項技改投資較小,回收期較短,特別是原設備使用到周期需要更換或者維修量大建議直接更換為新型高效節能空壓機,做改善型維修。
8、使用節能水泵,水泵主要是系統冷卻水的循環水泵、消防水泵等功率較大的水泵,技改為節能水泵加上節能電機;投資回收期較短,一般二年內能收回投資。
9、提升傳動效率節電。傳統的大型提升機和皮帶機等驅動設備一般采用液力耦合器傳動,效率低,且易出故障,新型磁力耦合器在提高傳動效率和減少震動,安裝精度調整上均比液力耦合器具有優勢;目前磁力耦合器又分為多種結構,各有優缺點,大家可以根據情況選擇。并且磁力耦合器單價價格不高,可以根據情況一次性批量更換或者逐臺更換。
10、降低磨尾收塵器阻力,降低系統風機電耗。建議磨尾袋收塵阻力應控制到1000pa以內,最好能控制到800pa以內,定期對收塵器密封性進行檢查,重點人孔門,殼體焊縫等部位,另外注意檢查收塵器灰斗排灰處內漏風情況,采用質量較好的分格輪或者使用目前新技術的皮簾閥等方式加強密封,加強日常的檢查維護,減少收塵器漏風。
11、降低皮帶、斗提空轉、低效率運行浪費的電耗。最近二年隨著環保嚴控,超載治理,水泥廠進廠很多物料質量參差不齊,大塊物料,雜物、黏濕物料等時有發生,來料時間也不是很穩定,各種突發狀況增加,造成進廠帶料皮帶、斗提不能很好的滿負荷運行,必須從管理上控制好進廠原料的質量和來料時間,降低皮帶、斗提空載和低負荷運行時間,節約電耗。
12、電氣方面節能改造,比如對主電機和輥壓機電機使用進相器,電容補償器等措施節能,目前國內已有采用磨機主電機加變頻調速配套使用陶瓷球的節能案例也取得了不錯的節能效果,正在進行推廣。
13、加強進廠物料管控。降低進磨物料綜合水分,盡量保證入磨物料綜合水分控制到1%以下,水分對磨機臺時影響很大;如外購考慮熟料易磨性因素,減少鋼渣等難磨混合材配比。
14、使用好助磨劑提高產量節電。目前性能良好的助磨劑能夠同時起到提高臺時和提高水泥強度的效果。優秀萬分之三摻加量的液體助磨劑,能提高臺時5%以上,熟料三天強度提高2-3兆帕,二十八天強度提高5兆帕以上(也可以降低熟料摻加量,提高臺時更多),目前助磨劑廠家眾多,質量魚龍混雜,各種因素攪在其中,需要謹慎鑒別使用。
15、采用智能操作系統,建設能源管理中心。能源管理中心是管理工具,本身不會節約能源,但是通過數據分析對比,對標先進,能找到系統中能耗浪費點和差距點,通過采取技術和管理手段有針對性的改進和優化控制,最終實現節能的目的。智能化操作系統比傳統人工操作更加的精準,預判性更強,從而起到臺時最優,能效最低的效果。
以上措施各企業可以根據自己實際情況,進行摸底測量分析,可以先進行投資小的,回收期短的項目實施;建議設備到周期需要更換的,直接更換為最新型的節能設備,采取這種改進型維修方式;通過以上措施的實施,相信絕大部分水泥粉磨工序電耗都能降低到29度以下,部分企業能做到一級標準26度以下。
另外目前光伏發電和新型儲能技術日益發展,價格不斷降低,很多水泥企業都建設了分布式光伏發電站和儲能電站,行業內也提出了零購電工廠,光伏發電是未來的趨勢,目前各地還有不同優惠政策,建議各水泥企業可以根據當地政策的情況和企業空地,屋頂、堆棚頂等場地情況擇機進行建設。最少可以先建設車棚、辦公樓頂部太陽能發電,配合儲能技術,給員工建設新能源充電樁,方便員工電動車、新能源車充電。
下面把目前水泥制備工序雙閉路工藝典型企業的電耗分布數據列出,大家可以對照自己單位情況,進行有針對性的對標改造,降低水泥工序電耗。
目前,水泥需求下行趨勢凸顯,能源價格居高不下,成本長期高企,利潤不斷壓縮成為常態,提高能效水平,降低成本壓力成為水泥企業提升綜合實力與市場競爭力的關鍵突破點。
中國水泥網將于2023年7月6-7日,在重慶舉行“2023中國水泥節能與新能源發展大會”, 從節能改造,光伏、儲能等技術應用,綠電、替代燃料替代傳統能源轉型等方面出發,共同探討水泥行業節能降耗新途徑。
會后將參觀東方希望重慶水泥。
編輯:李心儀
監督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com