水泥行业节能降耗的几点思考

夏倩梅

广西壮族自治区节能监察中心，广西南宁530000

摘要：随着物联网技术、信息技术、节能传感技术、装备技术及先进制造技术的快速发展，水泥产业节能制造技术的广度和深度也在不断提升。对水泥企业生产经营全流程进行分析并提出实施范围，探讨了水泥产业节能制造及降耗型水泥行业的涵义，投资主管部门要严格执行国家水泥产业发展政策，继续加强对水泥行业的宏观指导和总量控制，引导水泥工业结构调整和产业升级。以优化地区布局和结构调整为重点，按要求审核严格控制产能。

1水泥产业节能制造及降耗型水泥行业

水泥行业是典型的流程型生产行业，但水泥生产又具有其自身特点。水泥生产包含了原料进厂、原料处理、原料粉磨、烧成系统、水泥粉磨、成品出厂等生产活动，涉及采购、销售、质量、控制、管理、服务等各项具体内容。水泥产业节能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自控制、自决策、自执行等功能的新型生产方式。水泥产业节能制造具有以降耗型水泥行业为载体，以关键制造环节降耗型为核心，以端到端数据流为基础，以网络互联为支撑等特征。水泥产业节能制造的核心技术、管理要求、主要功能和经济目标，体现了水泥产业节能制造对于我国水泥产业转型升级和持续发展的重要作用。降耗型水泥行业是以联通水泥生产企业生产经营全部流程为着眼点，实现从产品设计到销售，从设备控制到企业资源管理所有环节的信息快速交换、传递、存储、处理和无缝降耗型集成。数字化、自动化、信息化、网络化、降耗型是水泥产业节能制造的核心技术，随着物联网技术、信息技术、节能传感技术、装备技术及先进制造技术的快速发展，水泥产业节能制造技术的广度和深度也在不断提升。总体架构建设包括总体架构设计（系统平台、工业互联网平台、网络及安全）、主体专业设计、数字化行业设计等内容，总体架构建设实现了水泥行业的数字化、网络联通、数据互通及业务联通，保证了数据及网络的安全，避免产生信息孤岛，完成了生产数据及管理数据的采集。

2节能控制

节能控制结合了工艺设计、电气自动化设计、水、暖通等专业设计要求，实现了多种技术的集成应用，与传统行业相比，降耗型水泥行业采用在线分析、专家优化、节能装备、DCS系统等技术与产品，实现了从矿山开采、原料输送及处理、原料粉磨、烧成系统、水泥粉磨、水泥包装等工艺生产全流程的降耗型控制，同时提高了质量控制要求，减少了人工干预，降低了煤、电等的能源消耗和维修、维护成本。

在线分析仪、在线细度检测仪、在线游离氧化钙检测仪、在线SO3检测仪等在线分析技术与设备的综合应用，减少了人工取样，提高了产品质量，实现了节能降耗。在线分析仪和DCS系统的综合应用，实现了高频在线实时调整原料配料的检测控制，降低了人为干预率，提高了出磨及入窑的生料合格率，稳定了窑的热工制度，减少了工艺故障，为提高产能（约5%）、降低燃料消耗（约3%~4%）、降低熟料研磨成本、增加熟料强度（约2~3Ma）、延长耐火砖的使用寿命奠定了良好的条件，同时减少了人工取样分析滞后、配料调整不及时、质量波动大及减少人工取样分析的工作量，提高了劳动生产率。在线细度检测仪及在线颗粒级配仪配合原料磨系统、水泥粉磨系统专家优化软件的投运，一方面提高了质量控制效果和整体操作水平，另一方面取得了明显的节电效果。窑系统专家优化软件配合在线游离氧化钙检测仪及DCS系统的综合应用，提升了生产系统稳定性，提高了系统的运转效率，可直接带来提高熟料产量（1.0%~3%）、减少燃料消耗（1.0%~3%）、节约电耗（1.0%~3%）以及间接延长耐火砖的使用寿命等效果。专家优化系统在线投运，使关键过程控制参数的波动率维持在4%以下，保证了生产系统在最优参数下的运转率大于98%，同时控制了熟料质量偏差，把熟料质量波动控制在最小范围内，针对游离氧化钙这个重要的质量指标，至少使其波动值减少10%以上。正常生产时，专家优化软件投入使用率大于95%，中央控制室操作人员可减少50%。DCS系统的精细化编程及节能设备使用，大大降低了人为干预率。在一定条件下，可实现部分生产工段设备的自启动、自运行及自调整。自动化包装系统实现了自动插袋、自动装车，减少了插袋、装车人员。自动化实验室系统实现了生产过程自动采样、送样、分析等功能，减少了化验室人员，提高了质量分析与质量控制水平。

3节能生产

节能生产包括采购、销售、生产管理、能源管理、质量管理、设备管理、库存管理、备品备件、移动发布等内容，与传统行业相比，降耗型水泥行业节能管理模块的使用，对于提升劳动生产率、降低管理成本起到很大作用，提高了管理效率及管理水平。生产计划与执行系统的实施对调度产生了积极影响，提高了排程的效率和对现场的即时监控能力，强化行业层面对车间管理的力度，预计提升行业20%的管理效率；化验室质量管理系统和物流、财务、生产实现了无缝集成，同时加强了质量预警管控，预计降低质量管理成本30%以上；设备管理系统的实施，将迅速提升设备管理的水平和效率，预计备品备件库存成本下降30%以上；通过设备维修、设备保养的降耗型管控，可提升设备的利用效率，预计设备利用率提升20%以上；节能巡检的应用，减少了巡检人员。能源管理系统的实施，实时监控各个监控点的水、煤、电、气、燃油计量仪表数据及设备状态，按工段、按工序、按主机设备、按班组进行能耗统计分析、能耗异常分析、生产用能分析，实现能源绩效管理、班组及行业对标管理等，同时减少了抄表、统计人员，也减少了抄表统计所带来的人为差错。节能管理实现了从集团、行业、车间到班组的全方位可视化管理要求，对提高劳动生产率、降低管理成本有直接的帮助。

4节能物流

节能物流系统主要由电子汽车磅秤、自动打印系统、视频监控、红外监控、节能道闸、LED大屏显示系统、一卡通系统组成，通过与采购、销售、质量、控制、财务的集成，实现了地磅房无人值守和自动结算，降低了水泥行业由于人员或流程因素出现的作弊现象和操作问题，减少了人员配置，提高了称重效率，保证了系统高效、稳定、经济、安全运行，提高了企业的经济效益。

5节能服务

节能服务改变了传统行业的服务模式、运维模式及生产方式，工业数字化节能视频监控系统、节能巡检系统减少了现场生产巡检人员。生产远程监控服务平台提供给各级管理人员随时查看生产现状及对行业生产情况和设备进行指导与服务。工业数字化节能视频监控系统对部分生产、安全等场景利用节能识别技术自动实现预警功能，进一步减少了人工干预，并提高了实时性。生产主题、能源主题、质量主题、设备主题、采购主题、销售主题等节能分析，为管理者提供了决策依据。

6结语

当前国内的水泥行业，由于其基础条件不同，所采取的具体措施也不同。对于新建行业，需要从规划设计做起，满足降耗型水泥行业的要求，不仅与工艺、设备、总图、电气自动化等专业设计相关，还与设备选型、制造、订货等有直接关系。对于老的水泥行业，需要做针对性的调研再确定具体要求。因此，降耗型水泥行业的建设，不是一蹴而就的，需要一段较长时间去实施和提高。

参考文献：

[1]关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见[Z].国发[2016]28号.

[2]第二代新型干法水泥技术装备验收规程[S].CBMF/Z6-2014，2016.