1、水泥企業節能技術措施（講義）劉永明2012年8月 內容提綱1、建材工業基本情況 2、水泥企業能效對標的指標與指標體系 3、水泥行業實用節能技術及節能效果 4、附圖1 建材工業基本情況1.1 我國是建材生產和消費大國 建材工業是重要的原材料及制品工業，目前有80余類、1400多品種和規格產品。 2009年，水泥16.48億噸；平板玻璃5.77億重量箱；衛生陶瓷1.56億件；建筑陶瓷磚68.79億M2;產消占全球近一半。1.2 重點耗能企業 年耗能1萬噸標準煤及以上：鋼鐵、有色、電力、石油石化化工、建材、交通運輸等。 能源消費量占全部工業的70%，全社會能源消費量的50%。1.3 建材行業發展目標

2、 資源節約型、環境友好型 1、堅持以節能為中心的結構調整 2、推進節能技術進步 3、提高節能減排意識，強化能源科學管理1.4 水泥企業管理目標 均勻、穩定、節能、降耗、環保 1.5 水泥產業的總體能耗概況 近幾年水泥行業能源消耗情況 原料破碎與預均化2.30%生料制備24.70%生料均化0.20%燃料制備3.10%熟料燒成21.60%廢氣處理5.20%輔助生產設備5.20%水泥粉磨37.10%水泥包裝0.60% 典型水泥生產線電耗分布圖2.不同規模水泥企業熟料標準煤耗情況：規模（t/d）標準煤耗（kgce/t）4000104.312320004000（含2000t/d ）110.9132.31

3、0002000（含1000t/d ）133.3 2 水泥企業能效對標的指標與指標體系 2.1水泥行業能耗指標及存在的問題 目前我國水泥行業主要的能耗指標有熟料燒成熱耗（煤耗）、熟料綜合電耗、水泥綜合能耗和水泥綜合電耗。 不同水泥企業在進行能耗對比時存在如下問題：1、水泥熟料生產窯型以及生產規模不一致，導致企業間能耗的可比性差。2、各水泥企業由于采用的原燃料品位的差異，導致熟料強度差別較大，導致企業間能耗可比性差。3、能耗統計范圍不一致，導致企業間能耗的可比性差。4、電力折標準煤系數的影響，導致能耗的可比性差。 2.2.2 水泥企業能效對標指標定義與計算 2.2.2.1 綜合性能耗指標1、熟料綜

4、合能耗2、熟料綜合煤耗3、熟料綜合電耗4、水泥綜合能耗5、水泥綜合電耗 1 熟料綜合能耗 （1）定義 在統計期內生產每噸熟料消耗的各種能源折算成標準煤所得的綜合能耗，單位為千克標準煤每噸（kgce/t）。（2）統計范圍（3）計算方法Ecl= ecl+Qcl0.1229 = esc+eyhga+ erhgb+Qsc+ Qfq + (Qps+ Qyjh+ Qyfm+ Qjh) a+ Qrfmb+ Qfz +Qqt 0.1229 2 熟料綜合煤耗 （1）定義 在統計期內生產每噸熟料的燃料消耗，包括烘干原燃材料和燒成熟料消耗的燃料，單位為千克標準煤每噸（kgce/t）。（2）統計范圍 熟料綜合煤耗的范

5、圍為從原燃材料進入生產廠區開始，到水泥熟料出廠的整個熟料生產過程消耗的燃料量，包括烘干原燃材料和燒成熟料消耗的燃料。應包括燒成系統點火烘窯期間的油耗以及生料制備系統和燃料制備系統熱風爐烘干消耗的油耗折算的標準煤量。（3）計算方法ecl=esc+eyhga+ erhgb 4 水泥綜合能耗 (1) 定義在統計期內生產每噸水泥消耗的各種能源折算成標準煤所得的綜合能耗，單位為千克標準煤每噸（kgce/t）。（2）統計范圍（3）計算方法Ec=eclc+ ehhg d +（Qs +Qhhgd + Qbz + Qfz +Qqt +Qclc）0.1229 5 水泥綜合電耗 (1) 定義 在統計期內生產每噸水泥

6、的綜合電力消耗，包括水泥生產各過程的電耗和生產水泥的輔助過程電耗（包括廠內線路損失以及車間辦公室、倉庫的照明等消耗）， 單位為千瓦時每噸（kWh/t）。（2）統計范圍（3）計算方法Qc= Qs +Qhhgd + Qbz + Qfz +Qqt +Qclc2.3水泥企業能效對標基線 項目國際先進水平國內先進水平全國平均水平10002000t/d（含1000t/d ）熟料綜合電耗(kWh/t）667375熟料綜合煤耗(kgce/t)107116130熟料綜合能耗(kgce/t)115125139水泥綜合電耗(kgce/t)8610010520004000t/d（含2000t/d ）熟料綜合電耗(kW

7、h/t）586170熟料綜合煤耗(kgce/t)108110118熟料綜合能耗(kgce/t)115117127水泥綜合電耗(kgce/t)85921004000t/d以上（含4000t/d ）熟料綜合電耗(kWh/t）555765熟料綜合煤耗(kgce/t)106108111熟料綜合能耗(kgce/t)112115119水泥綜合電耗(kgce/t)80909560萬t/y水泥粉磨企業水泥綜合電耗(kWh/t）34364080萬t/y水泥粉磨企業水泥綜合電耗(kWh/t）333539120萬t/y水泥粉磨企業水泥綜合電耗(kWh/t）323438 不同規模生產線及水泥粉磨企業能效對標基線 不同

8、規模水泥生產線各工序能效指標 項目國際先進水平全國先進水平國內平均水平備注10002000t/d（含1000t/d ）原料破碎（kWh/t原料）0.40.71.5原料預均化（kWh/t原料）1.01.21.5原料粉磨（kWh/t生料）162024生料均化（kWh/t生料）0.10.150.4熟料燒成（kWh/t熟料）262831廢氣處理（kWh/t熟料）334煤粉制備（ kWh/t煤粉）243032水泥粉磨（kWh/t水泥）293436水泥包裝及輸送（kWh/t水泥）1.21.52.0其他生產電耗（kWh/t水泥）2.03.03.5 不同規模水泥生產線各工序能效指標 項目國際先進水平全國先進水

9、平國內平均水平備注20004000t/d含2000t/d原料破碎（kWh/t原料）0.40.71.5原料預均化（kWh/t原料）1.01.21.5原料粉磨（kWh/t生料）161823生料均化（kWh/t生料）0.10.150.5熟料燒成（kWh/t熟料）232628廢氣處理（kWh/t熟料）334煤粉制備（ kWh/t煤粉）222330水泥粉磨（kWh/t水泥）283034水泥包裝及輸送（kWh/t水泥）1.01.01.8其他生產電耗（kWh/t水泥）1.52.03.5 不同規模水泥生產線各工序能效指標 項目國際先進水平全國先進水平國內平均水平備注4000t/d以上（含4000t/d ）原料

10、破碎（kWh/t原料）0.40.71.5原料預均化（kWh/t原料）1.01.21.5原料粉磨（kWh/t生料）121521生料均化（kWh/t生料）0.10.150.5熟料燒成（kWh/t熟料）2122.528廢氣處理（kWh/t熟料）334煤粉制備（ kWh/t煤粉）202225水泥粉磨（kWh/t水泥）283036水泥包裝及輸送（kWh/t水泥）1.01.01.8其他生產電耗（kWh/t水泥）1.01.21.5 2.4 影響各工序能耗的主要因素 2.4.1生料粉磨（1）原料條件 原料易磨性 Wi=1012kwh/t MF=0.91.0 入磨原料粒度 入磨原料水分 水分815%（2）設備選

11、型及工藝流程風掃磨輥式磨輥壓機終粉磨（3）生料細度 細度降低1%，球磨電耗增加3%；輥式磨電耗增加2%。（4）其他節能技術采用預破碎改良耐磨材料高效選粉機 2.4.3 熟料燒成 （1）原、燃料條件 生料的易燒性生料率值 燃料種類 燃料熱值 有害成分 （2）生產線規模 （3）工藝設備及操作窯頭和窯尾燃燒器窯尾預熱器分解爐系統窯頭冷卻機 系統漏風 耐火材料（4）節能措施 減少窯系統漏風利用窯頭窯尾廢氣余熱發電對燒成系統大的電機采用調速 對分解爐系統進行改造對冷卻機系統進行改造 2.4.4 水泥粉磨 （1）原料條件 熟料性能 混合材的品種和摻加量 原料水分 （2）設備選型及工藝流程球磨機系統輥壓機預

12、粉磨系統輥式磨終粉磨系統分別粉磨系統（3）產品細度 3.3熟料燒成技術3.3.1六級預熱器預分解爐系統(二級預熱器)3.3.2 二支承短回轉窯（L/D=10-12） 兩檔窯與三檔窯的比較3.3.3 高性能大推力燃燒器 一次風減少3%，節省熱量16.7KJ/Kg3.3.4 第四代無漏料冷卻機 單位熟料冷卻風量：1.5-2.0Nm3/kg-cl3.3.5 耐火材料 3.4替代原料與燃料（AFR）3.4.1替代原料 粉煤灰、煤矸石、電石渣、硫酸渣等。3.4.2替代燃料 熱值 4500-5500kcal/kg(窯頭), 2600kcal/kg (窯尾)。 生活垃圾氣化，污泥的干化。 前處理及供料系統垃

13、圾氣化系統灰渣處理系統除氯系統CKK系統組成部分污水處理系統 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理安徽海螺川崎工程有限公司為例不可燃物堆場不可燃物分選設備砂循環裝置熱風爐垃圾坑卸垃圾平臺垃圾行車助燃設備除臭裝置回轉窯原料稀釋鼓風機稀釋冷卻器旋風分離器氣體冷卻器收塵機鼓風機分解爐垃圾破碎機垃圾供給裝置垃圾計量裝置引風機氣化爐除氯設備煙道熟料CKK系統流程圖 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理前處理及供料系統垃圾坑卸垃圾平臺垃圾行車除臭裝置原料垃圾破碎機垃圾供給裝置汽車衡前處理及供料系統全密封結構負壓狀態臭氣爐內燃燒 生活垃圾用密封運輸車運送進廠，稱重后卸入垃圾坑,通過破碎、攪拌進行均化。卸料大廳、垃圾坑采

14、用全密封結構，通過風機將臭氣送入氣化爐內焚燒。 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理垃圾坑及行車垃圾破碎機 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理除臭機垃圾輸送機垃圾氣化系統砂循環裝置熱風爐助燃設備回轉窯原料分解爐垃圾供給裝置氣化爐煙道熟料垃圾焚燒系統 垃圾喂入氣化爐內與流化砂混和、沸騰，部分垃圾燃燒產生熱量保持流化砂的溫度500-550 ，另一部分垃圾氣化，生成可燃氣體送到水泥窯分解爐內進一步燃燒，徹底分解有害物質。 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理資源物回收 不可燃物鐵鋁低空氣比運行 把廢棄物作為有價物進行回收 實現穩定氣化 不可燃物易排出 小型化垃圾熱分解氣體+未燃燒的碳

15、爐床面積小核心裝備氣化爐散氣管方式 氣化 ( 部分燃燒 ) 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理分解爐進氣裝置分解爐近900溫度+7S停留時間+CaO物料 氣化爐氣化垃圾產生的煙氣通過管道送入水泥窯分解爐內進一步焚燒分解有害物質。煙氣管道以相對于分解爐特定的高度、角度、斜度及截面積與分解爐接口，煙氣中二噁英等有害物質在分解爐高溫、足夠停留時間及堿性物料的環境中分解、固化，達到徹底無害化的目的。氣化爐煙氣500溫度二噁英類物質灰渣處理系統不可燃物堆場不可燃物分選設備砂循環裝置熱風爐氣化爐灰渣處理系統資源物回收 氣化爐內垃圾的不燃物灰渣從爐底排出，采用水冷設備將溫度從500 降到300以下，分離出鐵、鋁金屬后，最終剩下的塊狀灰渣用作水泥生產的原料。 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理鋁選機磁選機 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理分選后爐渣分選后金屬污水處理系統熱風爐氣化爐污水處理系統垃圾汚水蒸發 分解 無臭化 垃圾坑滲出的垃圾污水經過濾后，送到氣化爐內高溫氧化，完全分解有機成分，實現無害化。 利用水泥窯處理生活垃圾技術原理除氯系統回轉窯原料分解爐熟料除氯系統二噁英完全分解 在水泥窯窯尾煙室處設置除氯系統，抽取部分含氯粉塵氣體，通過冷卻