水泥企业节能讲义

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水泥企业节能技术措施,（讲义）,刘永明,2012,年,8,月,内容提纲,1,、,建材工业基本情况,2,、,水泥企业能效对标的指标与指标体系,3,、,水泥行业实用节能技术及节能效果,4,、附图,1,建材工业基本情况,1.1,我国是建材生产和消费大国,建材工业是重要的原材料及制品工业，目前有,80,余类、,1400,多品种和规格产品。,2009,年，水泥,16.48,亿吨；平板玻璃,5.77,亿重量箱；卫生陶瓷,1.56,亿件；建筑陶瓷砖,68.79,亿,M,2,;,产消占全球近一半。,1.2,重点耗能企业,年耗能,1,万吨标准煤及以上：钢铁、有色、电力、石油石化化工、建材、交通运输等。,能源消费量占全部工业的,70%,，全社会能源消费量的,50%,。,1.3,建材行业发展目标,资源节约型、环境友好型,1,、坚持以节能为中心的结构调整,2,、推进节能技术进步,3,、提高节能减排意识，强化能源科学管理,1.4,水泥企业管理目标,均匀、稳定、节能、降耗、环保,1.5,水泥产业的总体能耗概况,近几年水泥行业能源消耗情况,1.6,水泥企业的能耗分布情况,原料破碎与预均化,4.00%,生料制备,42.50%,生料均化,0.40%,燃料制备,5.30%,熟料烧成,35.90%,废气处理,6.60%,辅助生产设备,5.30%,典型水泥熟料生产线电耗分布图,1.,不同规模水泥企业典型电耗分布情况：,原料破碎与预均化,2.30%,生料制备,24.70%,生料均化,0.20%,燃料制备,3.10%,熟料烧成,21.60%,废气处理,5.20%,辅助生产设备,5.20%,水泥粉磨,37.10%,水泥包装,0.60%,典型水泥生产线电耗分布图,2.,不同规模水泥企业熟料标准煤耗情况：,规模（,t/d,）,标准煤耗（,kgce/t,）,4000,104.3123,20004000,（,含,2000t/d,）,110.9132.3,10002000,（,含,1000t/d,）,133.3,2,水泥企业能效对标的指标与指标体系,2.1,水泥行业能耗指标及存在的问题,目前我国水泥行业主要的能耗指标有熟料烧成热耗（煤耗）、熟料综合电耗、水泥综合能耗和水泥综合电耗。,不同水泥企业在进行能耗对比时存在如下问题：,1,、水泥熟料生产窑型以及生产规模不一致，导致企业间能耗的可比性差。,2,、各水泥企业由于采用的原燃料品位的差异，导致熟料强度差别较大，导致企业间能耗可比性差。,3,、能耗统计范围不一致，导致企业间能耗的可比性差。,4,、电力折标准煤系数的影响，导致能耗的可比性差。,2.2,水泥企业能效对标指标体系,2.2.1,水泥企业能效对标指标体系框架,2.2.2,水泥企业能效,对标指标定义与计算,2.2.2.1,综合性能耗指标,1,、熟料综合能耗,2,、熟料综合煤耗,3,、熟料综合电耗,4,、水泥综合能耗,5,、水泥综合电耗,1,熟料综合能耗,（,1,）定义,在统计期内生产每吨熟料消耗的各种能源折算成标准煤所得的综合能耗，单位为千克标准煤每吨（,kgce/t,）。,（,2,）统计范围,（,3,）计算方法,Ecl=ecl+Qcl0.1229=esc+eyhga+erhgb+Qsc+Qfq+(Qps+Qyjh+Qyfm+Qjh)a+Qrfmb+Qfz+Qqt 0.1229,2,熟料综合煤耗,（,1,）定义,在统计期内生产每吨熟料的燃料消耗，包括烘干原燃材料和烧成熟料消耗的燃料，单位为千克标准煤每吨（,kgce/t,）。,（,2,）统计范围,熟料综合煤耗的范围为从原燃材料进入生产厂区开始，到水泥熟料出厂的整个熟料生产过程消耗的燃料量，包括烘干原燃材料和烧成熟料消耗的燃料。应包括烧成系统点火烘窑期间的油耗以及生料制备系统和燃料制备系统热风炉烘干消耗的油耗折算的标准煤量。,（,3,）计算方法,ecl=esc+eyhga+erhgb,3,熟料综合电耗,（,1,）定义,在统计期内生产每吨熟料的综合电力消耗，包括熟料生产各过程的电耗和生产熟料辅助过程的电耗，单位为千瓦时每吨（,kWh/t,）。,（,2,）统计范围,（,3,）计算方法,Qcl=Qsc+Qfq+(Qps+Qyjh+Qyfm+Qjh)a+Qrfmb+Qfz+Qqt,4,水泥综合能耗,(1),定义,在统计期内生产每吨水泥消耗的各种能源折算成标准煤所得的综合能耗，单位为千克标准煤每吨（,kgce/t,）。,（,2,）统计范围,（,3,）计算方法,Ec=eclc+ehhg d+,（,Qs+Qhhgd+Qbz+Qfz+Qqt+Qclc,）,0.1229,5,水泥综合电耗,(1),定义,在统计期内生产每吨水泥的综合电力消耗，包括水泥生产各过程的电耗和生产水泥的辅助过程电耗（包括厂内线路损失以及车间办公室、仓库的照明等消耗），,单位为千瓦时每吨（,kWh/t,）。,（,2,）统计范围,（,3,）计算方法,Qc=Qs+Qhhgd+Qbz+Qfz+Qqt+Qclc,2.2.2.2,分步能耗指标,1,、原料破碎电耗,2,、原料预均化电耗,3,、原料烘干煤耗,4,、生料粉磨电耗,5,、生料均化电耗,6,、燃料烘干煤耗,7,、燃料制备电耗,8,、废气处理电耗,9,、熟料烧成电耗,10,、熟料烧成煤耗,11,、辅助生产电耗,12,、其他应计电耗,13,、其他非生产电耗,14,、混合材烘干煤耗,15,、混合材烘干电耗,16,、水泥粉磨电耗,17,、水泥包装和输送电耗,2.3,水泥企业能效对标基线,项目,国际先进水平,国内先进水平,全国平均水平,1000,2000t/d,（,含,1000t/d,）,熟料综合电耗,(kWh/t,）,66,73,75,熟料综合煤耗,(kgce/t),107,116,130,熟料综合能耗,(kgce/t),115,125,139,水泥综合电耗,(kgce/t),86,100,105,2000,4000t/d,（,含,2000t/d,）,熟料综合电耗,(kWh/t,）,58,61,70,熟料综合煤耗,(kgce/t),108,110,118,熟料综合能耗,(kgce/t),115,117,127,水泥综合电耗,(kgce/t),85,92,100,4000t/d,以上,（含,4000t/d,）,熟料综合电耗,(kWh/t,）,55,57,65,熟料综合煤耗,(kgce/t),106,108,111,熟料综合能耗,(kgce/t),112,115,119,水泥综合电耗,(kgce/t),80,90,95,60,万,t/y,水泥粉磨企业水泥综合电耗,(kWh/t,）,34,36,40,80,万,t/y,水泥粉磨企业水泥综合电耗,(kWh/t,）,33,35,39,120,万,t/y,水泥粉磨企业水泥综合电耗,(kWh/t,）,32,34,38,不同规模生产线及水泥粉磨企业能效对标基线,不同规模水泥生产线各工序能效指标,项目,国际先进水平,全国先进水平,国内平均水平,备注,1000,2000t/d,（,含,1000t/d,）,原料破碎（,kWh/t,原料）,0.4,0.7,1.5,原料预均化（,kWh/t,原料）,1.0,1.2,1.5,原料粉磨,（,kWh/t,生料,）,16,20,24,生料均化,（,kWh/t,生料,）,0.1,0.15,0.4,熟料烧成（,kWh/t,熟料）,26,28,31,废气处理（,kWh/t,熟料）,3,3,4,煤粉制备（,kWh/t,煤粉）,24,30,32,水泥粉磨,（,kWh/t,水泥,）,29,34,36,水泥包装及输送（,kWh/t,水泥）,1.2,1.5,2.0,其他生产电耗（,kWh/t,水泥）,2.0,3.0,3.5,不同规模水泥生产线各工序能效指标,项目,国际先进水平,全国先进水平,国内平均水平,备注,2000,4000t/d,含,2000t/d,原料破碎（,kWh/t,原料）,0.4,0.7,1.5,原料预均化（,kWh/t,原料）,1.0,1.2,1.5,原料粉磨,（,kWh/t,生料,）,16,18,23,生料均化,（,kWh/t,生料,）,0.1,0.15,0.5,熟料烧成（,kWh/t,熟料）,23,26,28,废气处理（,kWh/t,熟料）,3,3,4,煤粉制备（,kWh/t,煤粉）,22,23,30,水泥粉磨,（,kWh/t,水泥,）,28,30,34,水泥包装及输送（,kWh/t,水泥）,1.0,1.0,1.8,其他生产电耗（,kWh/t,水泥）,1.5,2.0,3.5,不同规模水泥生产线各工序能效指标,项目,国际先进水平,全国先进水平,国内平均水平,备注,4000t/d,以上（含,4000t/d,）,原料破碎（,kWh/t,原料）,0.4,0.7,1.5,原料预均化（,kWh/t,原料）,1.0,1.2,1.5,原料粉磨,（,kWh/t,生料,）,12,15,21,生料均化,（,kWh/t,生料,）,0.1,0.15,0.5,熟料烧成（,kWh/t,熟料）,21,22.5,28,废气处理（,kWh/t,熟料）,3,3,4,煤粉制备（,kWh/t,煤粉）,20,22,25,水泥粉磨,（,kWh/t,水泥,）,28,30,36,水泥包装及输送（,kWh/t,水泥）,1.0,1.0,1.8,其他生产电耗（,kWh/t,水泥）,1.0,1.2,1.5,2.4,影响各工序能耗的主要因素,2.4.1,生料粉磨,（,1,）原料条件,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,）设备选型及工艺流程,风扫磨,辊式磨,辊压机终粉磨,（,3,）生料细度,细度降低,1%,，球磨电耗增加,3%,；辊式磨电耗增加,2%,。,（,4,）其他节能技术,采用预破碎,改良耐磨材料,高效选粉机,2.4.2,燃料制备,（,1,）燃料条件,燃料的易磨性（哈氏指数,HGI,）,入磨燃料水分,（,2,）设备选型及工艺流程,无烟煤选择风扫磨（难形成料床）,（,3,）煤粉细度,2.4.3,熟料烧成,（,1,）原、燃料条件,生料的易烧性,生料率值,燃料种类,燃料热值,有害成分,（,2,）生产线规模,（,3,）工艺设备及操作,窑头和窑尾燃烧器,窑尾预热器分解炉系统,窑头冷却机,系统漏风,耐火材料,（,4,）节能措施,减少窑系统漏风,利用窑头窑尾废气余热发电,对烧成系统大的电机采用调速,对分解炉系统进行改造,对冷却机系统进行改造,2.4.4,水泥粉磨,（,1,）原料条件,熟料性能,混合材的品种和掺加量,原料水分,（,2,）设备选型及工艺流程,球磨机系统,辊压机预粉磨系统,辊式磨终粉磨系统,分别粉磨系统,（,3,）产品细度,3.1,水泥矿山与原料配料技术,3.1.1,我国水泥原料的基本工艺加工性能及对能效的影响,3.1.2,优化原料配料的基本条件,3.1.2.1,首先做好原料资源的地质工作,3.1.2.2,进行必要的原料工业性能试验,3.1.2.3,综合利用石灰石资源，提高企业经济效益及能效,3.1.3.,能效存在问题、原因分析及建议改进能效指标的建议,3.2,粉磨技术,3.2.1,高效笼式选粉机,3.2.2,预破碎,3.2.3,预粉磨,3.2.4,料床终粉磨,3.2.5,分别粉磨,3.2.6,水泥助磨剂,3,水泥行业实用节能技术及节能效果,3.3,熟料烧成技术,3.3.1,六级预热器预分解炉系统,(,二级预热器,),3.3.2,二支承短回转窑（,L/D=10-12,）,两档窑与三档窑的比较,3.3.3,高性能大推力燃烧器,一次风减少,3%,，节省热量,16.7KJ/Kg,3.3.4,第四代无漏料冷却机,单位熟料冷却风量：,1.5-2.0Nm,3,/kg-cl,3.3.5,耐火材料,3.4,替代原料与燃料（,AFR,）,3.4.1,替代原料,粉煤灰、煤矸石、电石渣、