德國洪堡關(guān)于水泥粉磨節(jié)能降耗的解決方案

引言

國家“十四五”規(guī)劃綱要中，制定了到2025年單位GDP能耗下降13.5%的目標(biāo)，這無疑對水泥行業(yè)的能耗指標(biāo)提出了更高的要求。最新版GB16780-2021《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》于2021年10月正式發(fā)布，2022年11月1日起將正式在全國水泥生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施，作為水泥行業(yè)能耗消耗的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)旨在淘汰和去除落后產(chǎn)能、對全國水泥生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施差別電價(jià)，對單位能耗較高的生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施懲罰性電價(jià)，對新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目的能耗進(jìn)行控制，倒逼企業(yè)技術(shù)革新，對能耗消耗較高的落后工藝和技術(shù)進(jìn)行改造升級，嚴(yán)格新建水泥項(xiàng)目準(zhǔn)入、實(shí)施“能效領(lǐng)跑者”制度。

水泥粉磨是水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗消耗占比，較大的一個(gè)重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，目前很多水泥生產(chǎn)企業(yè)，多數(shù)工廠的水泥單位電耗高達(dá)30~34kWh/t-ce，該指標(biāo)與《GB16780-2021》中的水泥制備工段1級指標(biāo)≤26kWh/t-ce相比，差距較大，在電耗指標(biāo)上有較大改善空間；很多水泥生產(chǎn)企業(yè)主機(jī)設(shè)備經(jīng)過多年運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備老舊，運(yùn)轉(zhuǎn)故障率和設(shè)備維保頻次較高，設(shè)備的能耗利用效率較低。考慮企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，節(jié)能降耗技改帶來的效益和單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本的降低，同時(shí)享受國家政策紅利，很多水泥企業(yè)對于新技術(shù)、新裝備在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，節(jié)能降耗的技術(shù)革新意愿較強(qiáng)烈。

洪堡技改思路及解決方案

鑒于上述國內(nèi)政策和水泥粉磨的行業(yè)實(shí)際情況，洪堡KHD關(guān)于水泥粉磨部分改造思路為：根據(jù)料床粉磨的機(jī)理，充分發(fā)揮料床粉磨效率高的優(yōu)勢，通過提高輥壓機(jī)粉磨后的水泥細(xì)度，降低球磨機(jī)部分的粉磨負(fù)荷，進(jìn)而使得水泥制備工段電耗達(dá)到或優(yōu)于《GB16780-2021》中的水泥制備工段≤26kWh/t-ce的1級指標(biāo)。

下方是洪堡為某工廠所設(shè)計(jì)的水泥粉磨技改方案：

如上所示，輥壓機(jī)系統(tǒng)采用閉路，水泥磨系統(tǒng)采用開路。通過選用洪堡KHD公司的輥壓機(jī)，可保證通過輥壓機(jī)后進(jìn)入球磨機(jī)之前的的中間產(chǎn)品比表面積≥2400cm2/g，充分利用洪堡輥壓機(jī)壓力相比國內(nèi)其他設(shè)備供應(yīng)輥?zhàn)訅毫Ω叩募夹g(shù)優(yōu)勢，最大限度地降低輥壓機(jī)外循環(huán)的物料，降低物料中間循環(huán)輸送的電耗。

輥壓機(jī)系統(tǒng)中的選粉機(jī)采用洪堡公司最新型號的靜態(tài)V型選粉機(jī)和高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī)，具有選粉效率高、水泥顆粒級配更加合理的優(yōu)勢。

主要改造內(nèi)容：

●新建輥壓機(jī)閉路系統(tǒng)（布置在現(xiàn)有水泥車間外的臨近空地處）：新購置主機(jī)設(shè)備包括輥壓機(jī)（KHD）、V型靜態(tài)選粉機(jī)（KHD）、高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī)（KHD）、高效低壓損旋風(fēng)筒（KHD）、循環(huán)風(fēng)機(jī)、袋收塵器及風(fēng)機(jī)等。

●水泥磨閉路系統(tǒng)改開路（設(shè)備利舊或技改）：主要利舊或技改設(shè)備包括球磨機(jī)、出磨斗提、粗粉分離器、球磨機(jī)系統(tǒng)的 袋收塵器及風(fēng)機(jī)、入庫斗提、儲氣罐等。

●水泥磨磨內(nèi)改造：研磨體級配優(yōu)化調(diào)整、磨機(jī)襯板形式優(yōu)化調(diào)整、磨機(jī)隔艙板優(yōu)化調(diào)整。

相關(guān)核心設(shè)備介紹

1輥壓機(jī)

●洪堡公司的輥壓機(jī)具有設(shè)備運(yùn)行可靠性高和低維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，可充分利用輥壓機(jī)壓力高的優(yōu)勢，最大限度地降低輥壓機(jī)外循環(huán)的物料，進(jìn)而降低物料中間循環(huán)輸送的電耗。

●采用軌道式設(shè)計(jì)，便于磨輥拆裝維護(hù)，配套電機(jī)頂部設(shè)計(jì)行車軌道，便于檢修電機(jī)拆裝維護(hù)。

●使用行車，小車及軌道運(yùn)輸磨輥，不需要使用吊車。

●穩(wěn)壓倉擋板可以橫向和縱向調(diào)節(jié)，可以確保密封和放置漏料，擋板內(nèi)部使用耐磨材料。

2 V型靜態(tài)選粉機(jī)（KHD）

1-喂料；2-粗粉；3-氣流；4-氣流+細(xì)粉

3 高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī)(KHD)

4 相關(guān)發(fā)明專利

（1）細(xì)粉和超細(xì)粉研磨專利：

（2）高壓輥和耐磨襯板發(fā)明專利：

（3）橡膠止推軸承發(fā)明專利：

（4）輥壓機(jī)進(jìn)料裝置發(fā)明專利：

（5）輥壓機(jī)預(yù)粉磨專利：

水泥粉磨技改后的主要技術(shù)指標(biāo)

●系統(tǒng)電耗≤26kW.h/t@ PO42.5；

●水泥比表3400~3800cm2/g@ PO42.5；

●系統(tǒng)產(chǎn)能：可以根據(jù)工廠要求適當(dāng)提產(chǎn)，輥壓機(jī)和水泥磨的外圍配套輸送設(shè)備能力做調(diào)整（如需要）。

結(jié)論

該技術(shù)方案在實(shí)施后，可使工廠在工藝、設(shè)備、節(jié)能等方面達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，水泥制備工段電耗在相同配比和比表面積的情況下，由技改前的30 kW.h/t以上（每個(gè)工廠情況不同）降低4kWh/t-ce，水泥粉磨工段的電耗≤26 kW.h/t以內(nèi)，顯著降低了水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)粉磨段的水泥生產(chǎn)成本，技改后粉磨系統(tǒng)的能力提升＞10%，水泥磨內(nèi)部調(diào)整研磨體級配和隔艙板的調(diào)整后，磨內(nèi)通風(fēng)顯著改善，水泥的顆粒級配分布更加合理，出磨水泥溫度顯著降低，對水泥生產(chǎn)企業(yè)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

聲明：德國洪堡專利技術(shù)，在德國、日本、美國、中國等國家均有發(fā)明專利，受法律保護(hù)。如有仿制、盜用等侵權(quán)行為，洪堡公司及中航國際北京公司保留追責(zé)、主張侵權(quán)責(zé)任的一切權(quán)利。

供稿：雷清海

編輯：周姣姣

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