水泥粉磨系统优化节能技术

水泥粉磨站用电优化-球磨机系统优化节能技术-粉磨系统优化节能技术
 

1.我国水泥行业能耗现状

水泥行业是一个高能耗工业。在水泥生产中，破碎后的原料不仅要按一定的配比进行使用，而且必须将其粉磨到一定的细度，才能混合均匀，成为合格生料，并使煅烧过程中的物理化学反应得以顺利进行；水泥产品只有粉磨到一定的细度，才能在建筑施工使用中，发挥应有的强度和作用。目前实现水泥行业粉磨物料的主要设备依然是球磨机。

球磨机1876年问世，1891年能够连续生产的球磨机投入工业中使用。球磨机的筒体由钢板卷制而成，两端装有带空心轴的轴承座，一端进料一端出料，可以连续生产。水平安装的筒体内装有不同形式的衬板和不同规格的研磨体，研磨体以钢球为最多；传动装置带动筒体旋转时，研磨体将物料磨成细粉，因此得名为：球磨机。如果研磨体中有钢棒，则又称其为：棒磨机。在水泥行业内，不论这类粉磨设备研磨体的种类如何，都习惯地将“球磨机”作为它们的统称。

水泥行业每生产一吨水泥，需要粉磨各种物料三吨左右，粉磨电耗占水泥生产综合电耗的72%。据有关部门统计的数据：我国2007年吨水泥平均耗电93.75kwh/t。部分技术落后企业，吨水泥电耗甚至高达115kwh/t。其中用于粉磨生料和粉磨水泥所用的电耗，约在67.5Kwh/t水泥(42.5级)。

国内水泥生产线粉磨工序能耗指标      表1

序号 磨机类型（球磨机） 国内平均水平KW.h/t
1 生料粉磨 23
2 水泥粉磨 40

见《曾学敏：水泥粉磨技术能效对标》

2007年我国生产水泥13.6亿吨，平均按97.5kwh/吨水泥耗电计算，水泥行业年消耗约1326亿度电。用于粉磨系统的电量约为1000亿度电。

虽然球磨机能量利用率很低仅有3%左右。但球磨机的耐用性还是水泥行业的钟爱，我们看到一个企业有三台2.4*11M球磨机已经运行近50年，磨机本体，减速机，电机都很完好，还在发挥巨大的作用。

近年来有人倡导“无球磨机”水泥生产工艺，利用立磨以及挤压机终粉磨替代能耗高的球磨机工艺实现水泥生产过程的节能对于新建工艺生产线是可行的。然而，我国水泥行业据不完全统计目前运行的球磨机多达两万多台！已经运行系统全部用立磨和挤压机终粉磨工艺来替代几乎在短期内是不可能的。因此已经运行的各种球磨机粉磨系统节能技术的研究与开发显得非常迫切。

如果要探讨球磨机系统的高能耗的原因，笔者认为很多我们还是对球磨机粉磨系统的认识还很不全面。比如国内很多企业，换了磨内结构没增加多少产量，加了选粉机也没有提高多少！进几年又增加挤压预粉磨系统，结果产量增加幅度也不大，有个企业的总工就评价很多改造就是“只有工效，没有能效”。

为什么呢？这是因为球磨机粉磨过程是一个“系统”，就最简单的开流磨工艺来说，影响这个系统产量和电耗的因素多达上百个，只改造一个环节往往效果不大，甚至没有效果，有些改造后反而产量下降。通过对国内上千台不同规格，不同工艺系统磨机的观察分析、研究，我们认为大部分水泥企业粉磨工艺均有系统缺陷，由于这些系统缺陷，导致球磨机工艺的产量低、高能耗。

2.行业节能空间分析

球磨机粉磨工艺高能耗缺陷，并不是无法解决，近十年来，我们通过理论研究、措施创新、控制技术开发、以及管理方法指导，在国内外近百套系统进行实践，取得了一系列成功，在此基础上总结了“球磨机系统优化节能技术”。利用磨机系统优化技术：粉磨生料的电耗可以实现 <18kWh/t生料，粉磨水泥的电耗可以实现<27kWh/t水泥 ！

特别是对已经运行的各种球磨机工艺，应用 “球磨机系统优化节能技术”，可实现系统增产20-40% ,并且不需要大的投入。这些技术我们在不同环境，不同厂家，进行了全面的应用研究，均取得了理想的结果。　

系统优化粉磨工序能够实现能耗指标     表2

序号 磨机类型（球磨机） 电耗KW.h/t
1 生料粉磨 <17
2 水泥粉磨 <28

适合于新建系统

运行系统优化能够实现能耗指标      表2

序号 磨机类型（球磨机） 电耗KW.h/t
1 生料粉磨 <19
2 水泥粉磨 <30

国内先进与落后之间的差别在35～45kW·h/t，由此可以测算出水泥行业的未来节电空间在25～35％之间。

考虑原有工艺进行改造时的局限性，我们预测水泥行业可以实现的节电空间在12～18％左右，这样我国水泥行业年节电约在120～180亿kW·h。是三峡水电站年发电量的1/5（长江三峡水利枢纽工程，是当今世界上最大的水利枢纽工程大坝坝顶总长为3035米，坝高185米，总装机容量为1820千瓦时，年发电量847亿千瓦）；相当于葛洲坝水电站的年发电量　（葛洲坝水电站装机271.5万千瓦,年发电157亿度）。

 由以上看出水泥全行业节能潜力巨大,特别是中小型企业节能空间更大。由于传统工艺的束缚、认识的不同，接触新技术的范围窄，很多企业工艺过程唾手可得的节电措施没有实施，非常可惜。

水泥行业节能问题应引起足够重视。

----------------------------