【水泥人網(wǎng)】一．水泥行業(yè)節(jié)能的迫切性?
“十一五”規(guī)劃提出了我國要建設(shè)資源節(jié)約型社會的構(gòu)想，并明確了我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展今年的預(yù)期目標(biāo)，即要求單位國內(nèi)生總值能耗降低4%左右。水泥生產(chǎn)是連續(xù)性很強(qiáng)的流程工業(yè)，它也是耗能大戶。由于城市建設(shè)、房地產(chǎn)、重點(diǎn)建設(shè)項目的需求，我國水泥工業(yè)發(fā)展在前幾年曾經(jīng)歷了一個鼎盛時期，2005年我國水泥產(chǎn)量累計約達(dá)9億噸，2010年我國水泥預(yù)期產(chǎn)量為12.5億噸。我國要建設(shè)資源節(jié)約型社會，水泥工業(yè)面臨著如何降低能耗，發(fā)展綜合利用，最大限度減少污染的艱巨任務(wù)。據(jù)測算生產(chǎn)每噸水泥熟料，在熱耗為3142kj/kg時，需0.13噸標(biāo)準(zhǔn)煤（熱值為7000kcal），如按年產(chǎn)7億噸熟料計算，則每年我國水泥行業(yè)約需近9000萬噸煤，另水泥行業(yè)也是用電的大戶，生產(chǎn)每噸水泥需100~110度電，如按年產(chǎn)9億噸水泥，需為水泥行業(yè)提供近上千億度電?，F(xiàn)今水泥行業(yè)是國家宏觀調(diào)控的重點(diǎn)，也是節(jié)能的重點(diǎn)行業(yè)， 在“十一五”期間國家要求新型干法水泥噸熟料熱耗下降到110kg標(biāo)準(zhǔn)煤，水泥單位產(chǎn)品綜合能耗下降25%。在當(dāng)前國內(nèi)外能源供需矛盾突出的情況下，水泥行業(yè)必須通過各種途徑降低能耗，以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和最高的勞動生產(chǎn)率。?
二．革新工藝，棄小建大，從物流、設(shè)備到管理采用MES??
我國水泥行業(yè)要綜合性降低能耗，首先要摒棄落后的生產(chǎn)工藝，如耗能大的濕法工藝生產(chǎn)；質(zhì)量性能差，污染重，效率低的立窯生產(chǎn)線等，應(yīng)改之采用先進(jìn)的新型干法工藝。當(dāng)今在我國已有上百條日產(chǎn)5000噸新型干法水泥熟料生產(chǎn)線分布在祖國各地，日產(chǎn)10000噸水泥熟料特大規(guī)模的水泥熟料生產(chǎn)線也有五條正在建設(shè)中。在“十一五”期間新型干法水泥比重提高到70%，企業(yè)平均生產(chǎn)規(guī)模要由2005年的20萬噸提高到40萬噸，同時淘汰落后的生產(chǎn)能力2.5億噸。目前水泥大集團(tuán)如海螺、華新、三獅已經(jīng)紛紛將原有的濕法工藝生產(chǎn)停產(chǎn)。?
工藝設(shè)備選型對穩(wěn)定生產(chǎn)，提高效率和降低能耗和電耗十分關(guān)鍵，如北京水泥廠在生料輸送上原采用氣力輸送，后改為提升機(jī)輸送，從原來約5kwh/t電耗降到約1kwh/t，另水泥磨或原料磨用立磨替代球磨，電耗將從約35kwh/t降到約17kwh/t；另外窯尾預(yù)熱器中每級旋風(fēng)筒和分解爐設(shè)計和制造的好壞，直接影響壓力損失和傳熱效果，也就直接系統(tǒng)的熱耗和電耗。水泥熟料生產(chǎn)線規(guī)模越大，工藝設(shè)備的單機(jī)容量大，同比熱耗和電耗就越低，“十一五”期間要求有實(shí)力的大集團(tuán)兼并小廠，水泥企業(yè)戶數(shù)將減少到3500家左右。?
我國水泥行業(yè)大集團(tuán)粗略統(tǒng)計已有十幾家，如海螺、華新、冀東、三獅、亞泰等，其屬下有許多水泥熟料廠和粉磨站，如海螺集團(tuán)今年水泥產(chǎn)量預(yù)計達(dá)九千萬噸，它的水泥熟料廠主要分布在離資源近的安徽等地，并擴(kuò)展到兩廣、浙江、江西；而根據(jù)水泥市場的需求，粉磨站分布在離市場近的上海、寧波、溫州、南通、張家港等城市附近?！笆晃濉逼陂g前十位的集團(tuán)生產(chǎn)規(guī)模都將達(dá)到3000萬噸，為此這些集團(tuán)必需綜合調(diào)度其生產(chǎn)訂單、物流、生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備管理、實(shí)驗室信息和銷售等，采用MES制造執(zhí)行系統(tǒng)，促使生產(chǎn)的穩(wěn)定、協(xié)調(diào)，并優(yōu)化生產(chǎn)過程，保證整個生產(chǎn)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，在提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量的前提下，將過程信息和整個公司的管理集成在一個信息管理系統(tǒng)中，將能耗降到最低，只有這樣，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和最高的勞動生產(chǎn)率，并成為效率高、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良的企業(yè).。海螺、華新等集團(tuán)有的已建成PMIS，有的正在積極籌劃MES和ERP系統(tǒng)。?
三．采用全集成自動化TIA，實(shí)現(xiàn)水泥熟料生產(chǎn)線監(jiān)控一體化?
一個大中型水泥廠的工藝線通常以一窯和三磨為主體組成不同的工藝區(qū)域，同時還有相應(yīng)的原料、中間物料儲存庫及輸送設(shè)備。對于不同規(guī)模的水泥工藝線，電機(jī)和用電設(shè)備的數(shù)量相差不多，但其容量卻不相同，規(guī)模大，設(shè)備容量越大，安全保護(hù)的措施越多；輔助生產(chǎn)流程包括電站系統(tǒng)及公用工程系統(tǒng)，如供水供熱系統(tǒng)和污水處理等，使其構(gòu)成為一個龐大的綜合系統(tǒng)。干法水泥的工藝過程實(shí)際上是物料流、燃料流和氣流綜合的煅燒和控制過程，在氣流中又包括冷風(fēng)、熱風(fēng)、一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)，物料流包括原料流和半成品及成品流等，為此在工藝過程要監(jiān)控溫度、壓力、氣體成分和濃度、還有儲存庫的物位、流量、重量、閥門開度等，如包括設(shè)備本身需監(jiān)控的參數(shù)，一個典型的5000~5500t/d的單條水泥生產(chǎn)需檢測的物理參數(shù)約為500~600個， 另外需報警的點(diǎn)約為1000個，它包括模擬量和開關(guān)量。水泥生產(chǎn)工藝必須通過計算機(jī)控制系統(tǒng)及時地監(jiān)視，并實(shí)時調(diào)整工藝參數(shù)的擾動；特別是對物料流、氣流以及原料和燃料流的實(shí)時工況和協(xié)調(diào)關(guān)系，協(xié)調(diào)關(guān)系處理好壞將直接影響節(jié)能的效果。同時新型水泥干法生產(chǎn)線的工藝設(shè)備的單機(jī)容量大，如生料立磨的主機(jī)電機(jī)功率最大可到5MW，與之配套的附屬設(shè)備較多，它也必須通過計算機(jī)控制系統(tǒng)及時地監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀況，使其運(yùn)行在最佳狀態(tài)，以促使電能消耗最低。一個大型水泥企業(yè)所謂全集成自動化，在橫向即包括主流程和所有輔助流程全由自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，如廣州越堡水泥公司，它從石灰石原料破碎，長皮帶輸送直至水泥包裝發(fā)運(yùn)系統(tǒng)的主生產(chǎn)流程線及輔助生產(chǎn)流程包括電站系統(tǒng)及公用工程系統(tǒng)，構(gòu)成為一個功能龐大的計算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；縱向集成理念是從智能監(jiān)控儀表、電動執(zhí)行器、電動機(jī)的控制回路開始一直到管理系統(tǒng)，通過工業(yè)以太網(wǎng)將管理和控制系統(tǒng)集成為一個整體，并優(yōu)化生產(chǎn)過程，使過程的電耗和熱耗最低。目前華新集團(tuán)已應(yīng)用TIA理念控制全集團(tuán)的生產(chǎn)和管理走出了可喜的一步。?
