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讲解：水泥粉磨站中粉磨系统优化节能技术-水泥粉磨网 |
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1.我国水泥行业能耗现状 国内水泥生产线粉磨工序能耗指标 表1
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
适合于新建系统
运行系统优化能够实现能耗指标 表2
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。
3.球磨机系统优化节能技术
我们的研究的球磨机系统优化节能技术有三个方面：
（1）用于开流磨的《开流磨系统优化技术》
（2）用于闭路系统（转子选粉机）的《粉磨系统三高三优化技术》
3.1 开流磨系统
开流磨系统，在水泥行业主要用于粉磨矿渣微粉和粉磨水泥，粉磨矿渣微粉时电耗一般在55～75KWH/t,粉磨水泥时电耗一般在35～45KWH/T。目前国内开流磨系统约在5000多套。
传统开流磨系统能耗高，产量低的主要原因是系统参数不达标，甚至是很多企业对系统没有参数指标。
3.2 转子选粉机闭路磨系统
转子选粉机闭路磨系统，在水泥行业主要用于粉磨生料和水泥，粉磨生料时电耗一般在20～28KWH/t,粉磨水泥时电耗一般在35～45KWH/T。目前国内中小企业大多采用这种工艺。
目前运行的转子选粉机系统，系统存在一系列问题，系统参数不达标导致系统产量低。如何让转子选粉机系统达到比较理想的工艺参数，我们研究的技术措施是对工艺系统进行优化，其措施是：1．原料高细破碎；2．高效粉磨；3．配套高效选粉；4．通风系统优化；5．选风系统优化；6．物流系统优化。
通过优化的粉磨系统，运行时会有一个比较理想的系统参数。
3.3 挤压联合粉磨系统
挤压机粉磨技术由于其具有较好的粉磨效率（挤压机的粉磨效率被辊式立磨高，挤压机是完全限制性挤压），显著的节能效果，较低的研磨钢材消耗得到飞速发展。
目前挤压机大多用于挤压机联合粉磨系统，辊压机和磨机必须相互匹配，否则达不到理想效果。目前这种系统在国内有2000多套。计算依据是按照装机容量平衡法。据我们研究这种计算方法存在很多问题，导致系统不平衡。
实际粉磨系统的平衡主要是以料平衡为主，我们主要研究系统料平衡计算方法。采用系统平衡优化技术。使系统达到比较理想效果。
4.应用实列
矿渣磨系统优化实列
内蒙某厂2.4×13m矿渣磨：系统优化前粉磨矿渣混合粉（矿渣55%,熟料25%,粉煤灰10%,石灰石5%,石膏5%） ，台时产量在15~16t/h,比表面积410㎡/kg,粉磨电耗70Kwh/t；系统优化后台时产量稳定在25t/h,比表面积460㎡/kg,粉磨电耗55Kwh/t；
在原来基础上提产56.25%,节电21.4%。2007年改造完后一直运行稳定。
青海某厂2.6×13m矿渣磨：系统优化前粉磨矿渣粉，台时产量在14～18t/h,比表面积410㎡/kg;系统优化后台时产量稳定在22t/h,比表面积460㎡/kg,在原来基础上提产22.22%。
吉林某厂3.2×13m矿渣磨：系统优化台时产量稳定在30t/h,比表面积450㎡/kg。
水泥磨系统优化实列
云南某厂3.2×13m水泥磨：系统优化前，台时产量在48t/h,比表面积380㎡/kg;系统优化后台时产量稳定在65t/h,比表面积390㎡/kg;
在原来基础上提产35.41%,2009年改造完后一直运行稳定。
内蒙某厂3.2×13m水泥磨：系统优化前，台时产量在46t/h,比表面积380㎡/kg;系统优化后台时产量稳定在62t/h,比表面积390㎡/kg;
在原来基础上提产34.78%,2008年改造完后一直运行稳定,该开流磨系统改造后，基本上和该厂带挤压机打散机的3.2×13开流磨系统产量相同。
山西某厂3.8×13m水泥磨：系统优化前，台时产量在100t/h;系统优化后台时产量稳定在130t/h;电耗由34Kwh/t下降到28.634Kwh/t。
在原来基础上提产30.0%。节电15.79%。
江苏某厂3.2×13m挤压联合粉磨系统：台时产量在97.0t/h。
5.后记
水泥行业节能空间巨大，然而行业节能却在走一个怪圈，设备的节能技术较多，工艺技术的节能较为少见。这是因为研究设备技术可以获得更多的经济效益，而工艺技术是“头脑经济”很难产业化的，即使有了好的成果，也很难大面积推广，加上各方面的因素，企业要掌握这些也需要稳定的技术人才和到位的企业管理。
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