粉磨系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)

1、粉磨系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)   1.我國(guó)水泥行業(yè)能耗現(xiàn)狀  水泥行業(yè)是一個(gè)高能耗工業(yè)。在水泥生產(chǎn)中，破碎后的原料不僅要按一定的配比進(jìn)行使用，而且必須將其粉磨到一定的細(xì)度，才能混合均勻，成為合格生料，并使煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)反應(yīng)得以順利進(jìn)行；水泥產(chǎn)品只有粉磨到一定的細(xì)度，才能在建筑施工使用中，發(fā)揮應(yīng)有的強(qiáng)度和作用。目前實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)粉磨物料的主要設(shè)備依然是球磨機(jī)。  球磨機(jī)1876年問(wèn)世，1891年能夠連續(xù)生產(chǎn)的球磨機(jī)投入工業(yè)中使用。球磨機(jī)的筒體由鋼板卷制而成，兩端裝有帶空心軸的軸承座，一端進(jìn)料一端出料，可以連續(xù)生產(chǎn)。水平安裝的筒體內(nèi)裝有不同形式的襯板和

2、不同規(guī)格的研磨體，研磨體以鋼球?yàn)樽疃?；傳?dòng)裝置帶動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨體將物料磨成細(xì)粉，因此得名為：球磨機(jī)。如果研磨體中有鋼棒，則又稱其為：棒磨機(jī)水泥行業(yè)內(nèi)，不論這類粉磨設(shè)備研磨體的種類如何，都習(xí)慣地將“球磨機(jī)”作為它們的統(tǒng)稱。  水泥行業(yè)每生產(chǎn)一噸水泥，需要粉磨各種物料三噸左右，粉磨電耗占水泥生產(chǎn)綜合電耗的72%。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)：我國(guó)2007年噸水泥平均耗電93.75kwh/t。部分技術(shù)落后企業(yè)，噸水泥電耗甚至高達(dá)115kwh/t。其中用于粉磨生料和粉磨水泥所用的電耗，約在67.5Kwh/t水泥(42.5級(jí))。  2007年我國(guó)生產(chǎn)水泥13.6億噸，

3、平均按97.5kwh/噸水泥耗電計(jì)算，水泥行業(yè)年消耗約1326億度電。用于粉磨系統(tǒng)的電量約為1000億度電。  雖然球磨機(jī)能量利用率很低僅有3%左右。但球磨機(jī)的耐用性還是水泥行業(yè)的鐘愛(ài)，我們看到一個(gè)企業(yè)有三臺(tái)2.4*11M球磨機(jī)已經(jīng)運(yùn)行近50年，磨機(jī)本體，減速機(jī)，電機(jī)都很完好，還在發(fā)揮巨大的作用。  近年來(lái)有人倡導(dǎo)“無(wú)球磨機(jī)”水泥生產(chǎn)工藝，利用立磨以及擠壓機(jī)終粉磨替代能耗高的球磨機(jī)工藝實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能對(duì)于新建工藝生產(chǎn)線是可行的。然而，我國(guó)水泥行業(yè)據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前運(yùn)行的球磨機(jī)多達(dá)兩萬(wàn)多臺(tái)！已經(jīng)運(yùn)行系統(tǒng)全部用立磨和擠壓機(jī)終粉磨工藝來(lái)替代幾乎在短期內(nèi)是不

4、可能的。因此已經(jīng)運(yùn)行的各種球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的研究與開發(fā)顯得非常迫切。  如果要探討球磨機(jī)系統(tǒng)的高能耗的原因，筆者認(rèn)為很多我們還是對(duì)球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)還很不全面。比如國(guó)內(nèi)很多企業(yè)，換了磨內(nèi)結(jié)構(gòu)沒(méi)增加多少產(chǎn)量，加了選粉機(jī)也沒(méi)有提高多少！進(jìn)幾年又增加擠壓預(yù)粉磨系統(tǒng)，結(jié)果產(chǎn)量增加幅度也不大，有個(gè)企業(yè)的總工就評(píng)價(jià)很多改造就是“只有工效，沒(méi)有能效”。  為什么呢？這是因?yàn)榍蚰C(jī)粉磨過(guò)程是一個(gè)“系統(tǒng)”，就最簡(jiǎn)單的開流磨工藝來(lái)說(shuō)，影響這個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)量和電耗的因素多達(dá)上百個(gè)，只改造一個(gè)環(huán)節(jié)往往效果不大，甚至沒(méi)有效果，有些改造后反而產(chǎn)量下降。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)上千臺(tái)不同規(guī)格，不

5、同工藝系統(tǒng)磨機(jī)的觀察分析、研究，我們認(rèn)為大部分水泥企業(yè)粉磨工藝均有系統(tǒng)缺陷，由于這些系統(tǒng)缺陷，導(dǎo)致球磨機(jī)工藝的產(chǎn)量低、高能耗。   2.行業(yè)節(jié)能空間分析  球磨機(jī)粉磨工藝高能耗缺陷，并不是無(wú)法解決，近十年來(lái)，我們通過(guò)理論研究、措施創(chuàng)新、控制技術(shù)開發(fā)、以及管理方法指導(dǎo)，在國(guó)內(nèi)外近百套系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐，取得了一系列成功，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了“球磨機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)”。利用磨機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)：粉磨生料的電耗可以實(shí)現(xiàn) <18kWh/t生料，粉磨水泥的電耗可以實(shí)現(xiàn)<27kWh/t水泥 ！  特別是對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的各種球磨機(jī)工藝，應(yīng)用 “球磨機(jī)系統(tǒng)

6、優(yōu)化節(jié)能技術(shù)”，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)增產(chǎn)20-40% ,并且不需要大的投入。這些技術(shù)我們?cè)诓煌h(huán)境，不同廠家，進(jìn)行了全面的應(yīng)用研究，均取得了理想的結(jié)果。  國(guó)內(nèi)先進(jìn)與落后之間的差別在3545kWh/t，由此可以測(cè)算出水泥行業(yè)的未來(lái)節(jié)電空間在2535之間。  考慮原有工藝進(jìn)行改造時(shí)的局限性，我們預(yù)測(cè)水泥行業(yè)可以實(shí)現(xiàn)的節(jié)電空間在1218左右，這樣我國(guó)水泥行業(yè)年節(jié)電約在120180億kWh。是三峽水電站年發(fā)電量的1/5（長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程，是當(dāng)今世界上最大的水利樞紐工程大壩壩頂總長(zhǎng)為3035米，壩高185米，總裝機(jī)容量為1820千瓦時(shí)，年發(fā)電量847億千瓦）；相當(dāng)于葛

7、洲壩水電站的年發(fā)電量（葛洲壩水電站裝機(jī)271.5萬(wàn)千瓦,年發(fā)電157億度）。  由以上看出水泥全行業(yè)節(jié)能潛力巨大,特別是中小型企業(yè)節(jié)能空間更大。由于傳統(tǒng)工藝的束縛、認(rèn)識(shí)的不同，接觸新技術(shù)的范圍窄，很多企業(yè)工藝過(guò)程唾手可得的節(jié)電措施沒(méi)有實(shí)施，非?？上?。     3.球磨機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)   我們的研究的球磨機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)有三個(gè)方面： （1）用于開流磨的開流磨系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) （2）用于閉路系統(tǒng)（轉(zhuǎn)子選粉機(jī)）的粉磨系統(tǒng)三高三優(yōu)化技術(shù) （3）用于擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的粉磨系統(tǒng)平衡優(yōu)化技術(shù)   

8、  3.1 開流磨系統(tǒng)  開流磨系統(tǒng)，在水泥行業(yè)主要用于粉磨礦渣微粉和粉磨水泥，粉磨礦渣微粉時(shí)電耗一般在5575KWH/t,粉磨水泥時(shí)電耗一般在3545KWH/T。目前國(guó)內(nèi)開流磨系統(tǒng)約在5000多套。  傳統(tǒng)開流磨系統(tǒng)能耗高，產(chǎn)量低的主要原因是系統(tǒng)參數(shù)不達(dá)標(biāo)，甚至是很多企業(yè)對(duì)系統(tǒng)沒(méi)有參數(shù)指標(biāo)。  開流磨系統(tǒng)的優(yōu)化就是依據(jù)大量的理論研究，實(shí)踐參數(shù)的總結(jié)，以及一系列技術(shù)措施，對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使系統(tǒng)達(dá)到比較理想的工作狀態(tài)。   3.2 轉(zhuǎn)子選粉機(jī)閉路磨系統(tǒng)  轉(zhuǎn)子選粉機(jī)閉路磨系統(tǒng)，在水泥

9、行業(yè)主要用于粉磨生料和水泥，粉磨生料時(shí)電耗一般在2028KWH/t,粉磨水泥時(shí)電耗一般在3545KWH/T。目前國(guó)內(nèi)中小企業(yè)大多采用這種工藝。  目前運(yùn)行的轉(zhuǎn)子選粉機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)存在一系列問(wèn)題，系統(tǒng)參數(shù)不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)量低。如何讓轉(zhuǎn)子選粉機(jī)系統(tǒng)達(dá)到比較理想的工藝參數(shù)，我們研究的技術(shù)措施是對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，其措施是：1原料高細(xì)破碎；2高效粉磨；3配套高效選粉；4通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化；5選風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化；6物流系統(tǒng)優(yōu)化。  通過(guò)優(yōu)化的粉磨系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)會(huì)有一個(gè)比較理想的系統(tǒng)參數(shù)。   3.3 擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)  擠壓機(jī)粉磨技術(shù)由于其具有較好的粉磨效率（擠壓機(jī)的粉磨效率被輥式立磨高，擠壓機(jī)是完全限制性擠壓），顯著的節(jié)能效果，較低的研磨鋼材消耗得到飛速發(fā)展。  目前擠壓機(jī)大多用于擠壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，輥壓機(jī)和磨機(jī)必須相互匹配，否則達(dá)不到理想效果。目前這種系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)有2000多套。計(jì)算依據(jù)是按照裝機(jī)容量平衡法。據(jù)我們研究這種計(jì)算方法存在很多問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)不平衡。  實(shí)際粉磨系統(tǒng)的平衡主要是以料平衡為主，我們主要研究系統(tǒng)料平衡計(jì)算方法。采用系統(tǒng)平衡優(yōu)化技術(shù)。使系統(tǒng)達(dá)到比較理想效果。   4.后記