据数据调研,我国目前能耗行业主要集中在建材行业、冶金行业和化工行业。 其中,建材行业约占总能耗的7%,建材行业中的水泥行业在能耗方面高达75%,在生产过程中排放大量CO2,不利于节能环保理念的实施。 这就需要引进一定的节能减排技术,促进水泥行业的可持续发展。
.水泥行业生产工艺的改进1.变频调速技术的应用。
变频技术在水泥行业生产过程中应用的目标是节能调控,典型的是采用变频技术来控制风机的功耗。 根据长期的实践研究,已经发现1t水泥生产过程中的耗电量将达到100kwh t,其中约30%的耗电量用于风机调节。 通过应用变频调速技术进一步控制风机,使用标准煤可节省1kg,技术使用两年后可收回投资。
2.研磨技术的应用和助磨剂的添加。
为了达到降低能耗的目的,水泥行业普遍采用辊压机的终磨技术,在施用过程中平均可使产品的功耗降低40%左右,但一般施用效果会因水泥成分的不同而有所不同。 同时,立磨系统在粉磨技术上也具有一定的节能效果,如墨西哥多家水泥厂家采用的立磨系统,水泥产量为113t h,表面积为385公斤,立磨机组的功耗仅为187kwh/t。这种方法也涉及国内一些水泥生产企业,如亚太公司的水泥厂,与以往应用的盘管流磨机相比,使用该技术可节省水泥10kwh。此外,在助磨剂的使用方面,据相关数据统计,它可以节省约4kwh t的粉磨功耗,即使很难在成本上节约,但它可以在降低水泥粉磨的功耗方面发挥显着作用。
.专注于产品和原材料的改进为了达到节能减排的目的,水泥企业在粉磨材料的过程中往往会添加某些混合材料,这样可以提高水泥的性能,并将其应用到实际的建设项目中。 一般来说,钢铁生产中形成的固体废物残渣或矿石中存在的石屑和山条都可以选择混合材料,具有很大的节能潜力。 此外,在原料使用方面,水泥生产中的石灰石也可以用工业废渣代替,可以获得一定的节能减排效果。 究其原因,许多含有CAO的废渣,如钢渣、矿渣等,往往在高温下处理,使CAO以形式转化为铁氧体或硅酸盐,二氧化碳含量小,无需再次加热分解。 根据以往的实践研究发现,在熟料烧成的热耗中,石灰石中CaCO3的能耗至少为50%,需要引入钙代原料,才能达到节能减排的目的。
.废料再利用1.充分发挥水泥窖在垃圾处理中的辅助作用。
为了使水泥废料无害化,对水泥废料的处理常采用高温处理方法,其中温度要求达到1000°C。 在这种情况下,可以应用水泥窖炉,可以在一定时间内将温度控制在1000°C以上,通过危险废物的煅烧,使水泥废料达到无害化处理的要求。 同时,水泥窖炉本身在结构上也具有一定的碱度,可以利用中和作用避免有害物质的频繁流动,使二恶英不具备形成条件。 一般气体中的有害物质在高温作用下会大大减少,而水泥生产需要盐结晶,这样可以减少CO2的产生,以生产3000t水泥材料为例,水泥窖使用后处理的废物约为10 104t,使水泥废料无害化,也达到了节能的目的。
2.低温余热发电技术的应用。
目前,工业生产中的节能更注重资源的再利用,余热可用于水泥行业。 通过余热发电的形式,可以降低电能消耗,满足水泥节能生产的要求,如将发电系统中涉及的闪蒸余热技术应用于闪蒸理论,使水加热过程利用余热形成热水和蒸汽,完成分流过程, 热水流动后,闪蒸装置会形成低压蒸汽,高压蒸汽出口将吸收所有蒸汽,使低压蒸汽与高压蒸汽口的主蒸汽共同作用,成为蒸汽轮机发电的动力。而且,其中的低压蒸汽在作用后会继续冷凝,形成锅炉供水。 因此,应用低温余热技术是产生热水和电能的重要途径,符合水泥行业节能减排的要求。
.降低生产设施能耗的措施(1)生产中所用主要设备的节能。
1.三相异步电动机的节能措施。
现阶段,我国已对水泥行业生产过程中使用的三相异步电动机提出了相关规定,要求应用过程的运行负荷率控制在80%左右,在稳定运行的同时可以提高生产效率。 根据水泥行业生产中破碎机的运行状态,在电机节能设备方面可选用目前的WDJ6系列节电器,可控制三通双向晶闸管,保证其处于导通状态,并在运行过程中调节输出功率和设备启动电流, 具有智能化和自动化的一定优势。同时,它还可以及时检测线路中的有害脉冲波,以确保电压稳定,达到省电的目的。
2.球磨机的节能措施。
对于球磨机,在节能方面可以引入液体阻力起动器,可以显着提高异步电动机的起动性能。 其应用原理是机械传动装置在施加液体阻力的情况下,逐渐减小板与板之间的距离,直到电阻为0,平稳启动电机。 应用时不会对电网造成影响,连续启动次数可达8次左右,运行相对可靠,易于维护。 在绕线电机节能方面,可以引入静态相位入口等相关补偿设备,通过改变转子电压和电流之间的相位关系来达到补偿电机的目的。 因为应用补偿设备后,电机运行中的电流会减少,因此电机的铜损会减少,节能效果明显。
3.风力发电机组的节能措施。
水泥行业风机的节能措施首先是在可启动设备中选用液阻起动器,在补偿设备中选用静相入口,这样可以解决起动风机电流过大、运行功率因数低的问题。 其次,为了使电机调速更加合理,可以使用可以手动调节或自动调节的液阻调速器来有效控制液阻的大小。 最后,引入电机调速技术,可以检测外围信号,自动完成排风送风过程,自动控制输出风量。 在传统风量控制过程中,通常采用放风阀或挡风板,容易浪费过多的电能,因此后两种方法都可以有效解决传统风量控制方式中存在的问题。
2)生产中辅助设备的节能措施。
以水泥行业使用的低压配电系统为例,大多在电容补偿方面无法达到预期效果,三相负荷不稳定。 对此,可以引入WBJ电容精确补偿技术,该技术可以与分补偿相结合,在加工过程中相互补充的同时,精确补偿系统负载。 与电容集中补偿技术相比,这种补偿技术的应用大大提高了功率因数,降低了线路的无功损耗。 此外,补偿技术的应用更注重局部补偿,可以在路尽提供相应的无功功率,解决低压配电网系统中的无功流量问题,降低线损。
应用节能减排技术是促进水泥行业可持续发展的重要途径。 在实际应用过程中,要求企业正视当前生产过程中不利于实现节能减排目标的问题,注重生产工艺的改进、替代原料的应用、废料的再利用和生产设备能耗的降低, 等,从而促进水泥企业经济效益、社会效益和生态效益的共同提升。
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