曾學(xué)敏:水泥粉磨技術(shù)及能效對標(biāo)
中國水泥協(xié)會副會長曾學(xué)敏在18日召開的在2009中國水泥工業(yè)粉磨技術(shù)高峰論壇上會上做精彩報告,以下為報告全文。
一、節(jié)能形勢與任務(wù)
截止2008三年間,我國國民生產(chǎn)總值單位能耗下降了10.08%,后兩年節(jié)能減排任務(wù)仍然艱巨。
政府工作報告提出了2009年節(jié)能減排與生態(tài)環(huán)保六大任務(wù)。
國家發(fā)改委八方面加大節(jié)能工作力度。
醞釀推出“能評”制度,重大建設(shè)投資項目立項開工之前必須通過相關(guān)部門的節(jié)能評價。
原材料工業(yè)技術(shù)改造重點(diǎn)專項提出:支持中西部地區(qū)淘汰落后產(chǎn)能、發(fā)展新型干法水泥。鼓勵水泥生產(chǎn)處理和利用廢棄物、純低溫余熱發(fā)電、粉磨系統(tǒng)改造等節(jié)能降耗減排技術(shù)應(yīng)用。支持石灰石礦山以提高資源綜合利用率和保護(hù)環(huán)境為目的技術(shù)改造。
二、水泥工業(yè)能源消耗水平
近幾年水泥行業(yè)能源消耗情況
年份 |
水泥產(chǎn)量 |
能源消耗 |
萬元增加值 |
產(chǎn)品綜合能耗 |
固體廢物 | |||||||
總產(chǎn)量(萬t) |
增長(%) |
總量(萬t) |
增長(%) |
綜合能耗(tce) |
增長(%) |
噸熟料
|
噸水泥 |
利用量(萬ce) |
增長(%) | |||
能耗(kgce) |
增長(%) |
能耗(kgce) |
增長(%) | |||||||||
2005 |
106885 |
9.85 |
11730 |
7.22 |
14.07 |
-2.71 |
148 |
-1.33 |
127 |
-9.25 |
22905 |
3.15 |
2006 |
13611 |
15.65 |
13102 |
11.7 |
12.77 |
-9.25 |
142 |
-4.01 |
120 |
-5.54 |
28359 |
23.81 |
2007 |
136100 |
10.10 |
14300 |
8.38 |
11.76 |
-7.9 |
138 |
-2.0 |
115 |
-4.2 |
35500(預(yù)計) |
25.00 |
三、粉磨技術(shù)及選擇
粉磨工序能耗主要體現(xiàn)在生料制備、煤粉制備和水泥粉磨的環(huán)節(jié),其電量消耗占水泥生產(chǎn)綜合電耗的72%(生料粉磨電耗約占水泥綜合電耗的24%,水泥粉磨電耗約占水泥綜合電耗的38%)。
2008年規(guī)模以上企業(yè)5100家,粉磨企業(yè)1500多家。國家重點(diǎn)支持粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗減排的技術(shù)改造, 粉磨系統(tǒng)節(jié)能潛力很大。
1. 不同規(guī)模生產(chǎn)線設(shè)計能耗指標(biāo)
序號 |
生產(chǎn)線規(guī)模t/d |
熟料燒成熱耗(kJ/kg) |
熟料綜合電耗(kWh/t) |
水泥綜合電耗(kWh/t) |
1 |
1000 |
3387~3471 |
70 |
110 |
2 |
2000~2500 |
3094~3136 |
68 |
100 |
3 |
3000~3500 |
3053~3073 |
68 |
95~100 |
4 |
4000~5000 |
2969~3053 |
65 |
95 |
5 |
10000 |
2927~2969 |
60 |
- |
2. 影響能耗的主要因素
1) 生料粉磨
(1)原料條件:原料易磨性、入磨原料粒度、入磨原料水分。
?。?)工藝流程:目前國內(nèi)用于生料粉磨的工藝流程較多,采用的磨機(jī)型式主要有風(fēng)掃式球磨系統(tǒng)、中卸提升循環(huán)磨系統(tǒng)、尾卸提升循環(huán)磨系統(tǒng)、立磨系統(tǒng)以及輥壓機(jī)系統(tǒng)等,近幾年來立磨系統(tǒng)得到廣泛使用。對于中等易磨性的原料,一般采用立磨系統(tǒng)比采用球磨系統(tǒng)節(jié)電5~6kWh/t生料左右 。 [Page]
?。?)生料細(xì)度:對于球磨系統(tǒng)來說,生料0.08mm篩篩余每降低1%,則粉磨電耗增加3%左右。對于立磨系統(tǒng)來說,生料0.08mm篩篩余每降低1%,則粉磨電耗增加2%左右。
?。?)節(jié)能技術(shù):采用改良的耐磨材料作為研磨介質(zhì)、采用高效選粉機(jī)。
2) 燃料制備
(1)燃料條件:燃料的易磨性、入磨燃料水分。
?。?)工藝流程:目前國內(nèi)用于煤粉制備的磨有風(fēng)掃式球磨和輥磨系統(tǒng),輥磨的電耗約為球磨的一半。對于易磨性指數(shù)HGI為55的中等易磨性的原煤,煤粉細(xì)度0.08mm篩篩余12%的球磨主機(jī)電耗24.5kWh/t左右,輥磨主機(jī)電耗13 kWh/t左右。
(3)煤粉細(xì)度:對于球磨系統(tǒng)來說,煤粉0.08mm篩篩余每降低1%,則粉磨電耗增加3%左右。對于立磨系統(tǒng)來說,煤粉0.08mm篩篩余每降低1%,則粉磨電耗增加2%左右。
3)水泥粉磨
?。?)原料條件:熟料性能、混合材的品種和摻加量、原料水分。
?。?)工藝流程
球磨機(jī)系統(tǒng):影響球磨機(jī)粉磨效率的因素較多,包括研磨體級配、磨機(jī)通風(fēng)、熟料溫度和粉磨工藝等。應(yīng)優(yōu)先采用配高效選粉機(jī)的圈流球磨工藝;
輥壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng):輥壓機(jī)與球磨機(jī)組成的各種預(yù)粉磨系統(tǒng)(包括循環(huán)預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨、半終粉磨等)已經(jīng)成為水泥粉磨的主要方案,這是由于輥壓機(jī)的粉磨效率約為球磨機(jī)的2倍左右,可以大幅度節(jié)電;
輥磨終粉磨系統(tǒng):粉磨水泥時輥磨的粉磨效率是球磨機(jī)的1.6~1.8倍,系統(tǒng)節(jié)電30%以上。
?。?)產(chǎn)品細(xì)度:水泥粉磨電耗與比表面積存在指數(shù)方關(guān)系,該指數(shù)介于1.3~1.6,采用高效選粉機(jī)、比表面積小于4000cm2/g時可取1.3進(jìn)行計算,否則取高值。
3.不同粉磨設(shè)備能耗比較
項目名稱 |
粉磨原理 |
粉磨物料 |
產(chǎn)品比表面積(m2/kg) |
粉磨系統(tǒng)電耗(kwh/t) |
球磨機(jī)(閉路) |
單顆粒粉碎及研磨 |
P·O42.5 |
350 |
34-36 |
輥壓機(jī)? |