水泥生产工艺技术发展及节能降碳技术

水泥生产工艺技术发展及节能降碳技术
摘要：随着我国经济的快速发展，人们对物质生活水平要求也越来越高，而
水泥作为最主要的建筑材料之一，在实际生产过程中需要大量使用各种能源才能
满足日常需求。

由于水泥生产过程中造成资源浪费问题严重、环境污染形势严峻，如果不及时加以控制，会造成极大危害社会公众利益的不良影响，因此水泥生产
的节能技术得到广泛研究与应用。

关键词：水泥生产；工艺技术；发展；节能降碳技术
1水泥工业的环境污染现状及控制水泥生产污染的必要性
1.1控制水泥生产污染的必要性
在工程建设中，水泥是必不可少的，因此，它的生产质量和使用效果，将直
接影响到建筑的安全和效果，甚至影响到整个项目的安全。

因此，对污染的控制
是水泥生产的首要因素，正确地加以治理，既能达到节能减排的目的；同时也可
以节约生产能耗，帮助企业合理使用生产资源，保证产品质量。

1.2水泥工业的环境污染现状
水泥生产中，出台了一系列提高水泥产品品质和产量的措施，但是仍然不可
避免地出现各种问题。

其中，最突出的是破坏生态环境。

调查表明，目前我国的
大气污染主要来自于水泥工业，其中SO2、氮氧化物等。

如果处理不好，就会导
致有毒有害气体进入大气层，与周围的空气混合，会对环境产生很大的危害；而且，还会对人类的生命和财产造成威胁。

因此，水泥行业要想从源头上防止污染，就必须采取有力的措施来控制和控制污染物的排放。

另外，CO2作为水泥生产过
程中的重要副产品，虽然对自身没有任何危害，但是若CO2的浓度太高，则会造
成温室效应。

2水泥生产过程中的节能工艺技术
2.1变频控制技术
应用变频控制技术时，产生的发动机电流是高频控制电机设备工作的主要原
动力，对所使用的电机控制系统有很高的要求。

而传统的高频控制是使用电动机
串联阻值产生动力与回转窑电流进行配合工作，变频器是利用电压输入频率来控
制电机转速及输出功率。

在这个过程中，由于回转窑工作时会散发出巨大的热能，这将会使得与其配套的直流发电机遭到破坏，从而影响工作稳定性，也同时破坏
了直流电机会使得在产品运行的过程中产生了巨大的功率。

在节能水泥产品中，
我们就必须调节好这个频率，为了防止回转窑在产品工作的过程中发出巨大热能，因此我们就可搭配变频器技术加以管理，代替了直流调节速度系统，进而实现了
节能的效果。

2.2水泥粉磨工艺节能技术
水泥粉磨系统包括开路（开流）磨、闭路（圈流）磨。

就磨机系统本身的发
展史看，一直是开路磨与闭路磨互为补充，交替发展。

水泥熟料的粉磨系统是水
泥生产各工艺环节中耗电最多的一个工序，约占1/3以上。

联合粉磨系统是当今
辊压机应用的主流，但水泥行业当前受市场冲击较大，企业竞争日益激烈，水泥
粉磨节能降耗迫在眉睫，陶瓷球应运而生，轻质陶瓷球可有效降低研磨体重量，
可有效降低水泥粉磨工序电耗近2kWh/t，同时可适当加大辊压机能力，提升辊压
机效能，进一步实现节能降耗。

2.3水泥窑协同处理固废综合利用技术
水泥窑协同处理固废综合利用技术的二次利用不仅可以提高资源的利用率，
而且可以减少总能耗，减少污染物质的产生。

通过水泥窑处理技术，可以实现废
弃物的二次利用，充分利用水泥窑煅烧温度高，能降解二恶英、废物处理彻底，
无灰渣排放，没有异味扩散、同步消化污水，真正实现了处理的减量化、资源化、无害化，彻底解决了二次污染，是目前最经济、最彻底、最环保的处理方式之一。

2.4排气系统热管技术
在生产水泥的过程中需要用到不同类型的热管，为了实现水泥的节能生产，
其中重力型热管的应用较为普遍。

重力型热管的密封性与洁净性较强，是抽成真
空金属管，在管内填充介质能够保障在高温下进行工作。

遇到下方高温热源将热
量传输到管腔，就会使得管中介质被蒸发，到热管的上方出现冷凝现象，然后释
放汽化的潜热，从而形成介质再回到管下方，然后重新受热，循环往复。

该过程
能够有效提高生产效率，节约能源。

2.5生产线综合能效提升改造技术
水泥行业因其生产工艺的特性，属于高能耗、资源密集型产业。

传统上，我
国水泥工业能源消耗以煤为主，位列工业用煤第三位，约占12%左右。

新型干法
预分解技术发展至今已有30余年，节约电能和热耗一直是水泥企业重要课题，
工业节能是我国节能减排的重要关注点。

近年来，为践行绿色低碳的文明生产发
展理念，水泥行业正不断加大节能降耗技术的投入和新技术的开发应用研究工作。

而水泥企业老生产线的能效提升改造势必成为节能减排的关键点。

通过采用原料
辊压机粉磨，预热器旋风筒“低压损、高热效率”，分解炉具备“自脱硝、高能效”，如图2，高性能节能风机，高热回收效率新型篦冷机以及新型纳米隔热材
料等新材料集成创新，综合应用节能降耗技术，进一步优化水泥生产线的能耗指标，单位产能综合能耗可有效降低7%以上。

2.6全流程智能化工厂建设
作为现代化大型水泥生产企业，信息化建设是企业不断提升自身管理水平的
基础，是减少管理过程中人为不确定因素的重要手段，是企业有效实现节能增效
控制指标的手段，在未来行业竞争更加激烈市场格局下，通过建设能效管理系统，减少能效管理中由于人为因素造成的能源浪费，提高企业管理水平，降低企业生
产成本，进一步提升自身竞争力，基于数据传感监测、信息交互集成及自适应控
制等关键技术，集成数字化矿山系统、专家自动操作系统、智能质量控制系统、
智能辅助巡检系统、制造执行系统等，实现了水泥企业生产运行自动化、管理可
视化，充分体现了数字赋能、智能制造模式，为传统产业的转型升级和高质量发
展起到了良好的示范引领作用。

3水泥生产行业的节能降碳发展路径
3.1研制低碳及高性能水泥
水泥作为“必需品”在建筑业中占有重要地位，但由于外部环境的影响，其
产生的浪费是不可避免的。

因此，要解决水泥生产和使用过程中出现的各种问题，必须把重点放在开发绿色低碳、高性能水泥上。

以适当成份的硅酸盐水泥熟料，
加入适量石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，具有水化热低，
抗硫酸盐性能强，干缩低，耐磨性能好等优点，具有能耗低、有害气体排放少、
生产成本低的特点。

因此，水泥企业可充分发挥其自身的优势，将其应用于水泥
生产中，从而达到节能减排、绿色、可持续发展的目的。

3.2逐渐走向国际化
一般在水泥生产过程中，都会制订一套相关的标准来解决污染问题。

与发达
国家相比，我们在这一领域的有关技术的研究还存在着一些问题。

因此，应以经
费为“敲门砖”，加强节能减排技术的研发，逐步实现新技术的国际化，在充分
掌握科技和优良管理手段的前提下；推动我国水泥生产技术水平，以达到节能减
排的目的。

随着时间的推移，水泥工业将进入一个新的发展阶段，为各个行业带
来更多的方便。

结论
随着经济的快速发展，能源问题成为我国社会发展中面临的主要课题，解决
好这一难题，不仅关系到人民群众在生产生活方面质量和效率更高、效益更大化，更关系到未来我国工业经济能否实现可持续稳定增长。

水泥厂作为国家重要基础
设施建设项目之一，节能环保是当前建筑行业重点关注对象之一，同时对节约资
源也起着至关重要作用，因此，我们要重视水泥的节能生产，做到减少成本资源
的情况下提高质量，在水泥生产过程中，也不能够止步于当前的研究中，还需对
新型技术进行研发，在现有的节能技术上进行优化，用低耗能设备代替高耗能设备，推动水泥生产行业的发展。

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