德国洪堡关于水泥粉磨节能降耗的解决方案

引言

国家“十四五”规划纲要中，制定了到2025年单位GDP能耗下降13.5%的目标，这无疑对水泥行业的能耗指标提出了更高的要求。最新版GB16780-2021《水泥单位产品能源消耗限额》于2021年10月正式发布，2022年11月1日起将正式在全国水泥生产企业实施，作为水泥行业能耗消耗的基础性标准，该标准旨在淘汰和去除落后产能、对全国水泥生产企业实施差别电价，对单位能耗较高的生产企业实施惩罚性电价，对新建、改建、扩建项目的能耗进行控制，倒逼企业技术革新，对能耗消耗较高的落后工艺和技术进行改造升级，严格新建水泥项目准入、实施“能效领跑者”制度。

水泥粉磨是水泥生产环节能耗消耗占比，较大的一个重要生产环节，目前很多水泥生产企业，多数工厂的水泥单位电耗高达30~34kWh/t-ce，该指标与《GB16780-2021》中的水泥制备工段1级指标≤26kWh/t-ce相比，差距较大，在电耗指标上有较大改善空间；很多水泥生产企业主机设备经过多年运转，设备老旧，运转故障率和设备维保频次较高，设备的能耗利用效率较低。考虑企业的长远发展，节能降耗技改带来的效益和单位产品生产成本的降低，同时享受国家政策红利，很多水泥企业对于新技术、新装备在生产环节的应用，节能降耗的技术革新意愿较强烈。

洪堡技改思路及解决方案

鉴于上述国内政策和水泥粉磨的行业实际情况，洪堡KHD关于水泥粉磨部分改造思路为：根据料床粉磨的机理，充分发挥料床粉磨效率高的优势，通过提高辊压机粉磨后的水泥细度，降低球磨机部分的粉磨负荷，进而使得水泥制备工段电耗达到或优于《GB16780-2021》中的水泥制备工段≤26kWh/t-ce的1级指标。

下方是洪堡为某工厂所设计的水泥粉磨技改方案：

如上所示，辊压机系统采用闭路，水泥磨系统采用开路。通过选用洪堡KHD公司的辊压机，可保证通过辊压机后进入球磨机之前的的中间产品比表面积≥2400cm²/g，充分利用洪堡辊压机压力相比国内其他设备供应辊子压力高的技术优势，最大限度地降低辊压机外循环的物料，降低物料中间循环输送的电耗。

辊压机系统中的选粉机采用洪堡公司最新型号的静态V型选粉机和高效动态选粉机，具有选粉效率高、水泥颗粒级配更加合理的优势。

主要改造内容：

●新建辊压机闭路系统（布置在现有水泥车间外的临近空地处）：新购置主机设备包括辊压机（KHD）、V型静态选粉机（KHD）、高效动态选粉机（KHD）、高效低压损旋风筒（KHD）、循环风机、袋收尘器及风机等。

●水泥磨闭路系统改开路（设备利旧或技改）：主要利旧或技改设备包括球磨机、出磨斗提、粗粉分离器、球磨机系统的 袋收尘器及风机、入库斗提、储气罐等。

●水泥磨磨内改造：研磨体级配优化调整、磨机衬板形式优化调整、磨机隔舱板优化调整。

相关核心设备介绍

1辊压机

●洪堡公司的辊压机具有设备运行可靠性高和低维护的优点，可充分利用辊压机压力高的优势，最大限度地降低辊压机外循环的物料，进而降低物料中间循环输送的电耗。

●采用轨道式设计，便于磨辊拆装维护，配套电机顶部设计行车轨道，便于检修电机拆装维护。

●使用行车，小车及轨道运输磨辊，不需要使用吊车。

●稳压仓挡板可以横向和纵向调节，可以确保密封和放置漏料，挡板内部使用耐磨材料。

2 V型静态选粉机（KHD）

1-喂料；2-粗粉；3-气流；4-气流+细粉

3 高效动态选粉机(KHD)

4 相关发明专利

（1）细粉和超细粉研磨专利：

（2）高压辊和耐磨衬板发明专利：

（3）橡胶止推轴承发明专利：

（4）辊压机进料装置发明专利：

（5）辊压机预粉磨专利：

水泥粉磨技改后的主要技术指标

●系统电耗≤26kW.h/t@ PO42.5；

●水泥比表3400~3800cm²/g@ PO42.5；

●系统产能：可以根据工厂要求适当提产，辊压机和水泥磨的外围配套输送设备能力做调整（如需要）。

结论

该技术方案在实施后，可使工厂在工艺、设备、节能等方面达到国内先进水平，水泥制备工段电耗在相同配比和比表面积的情况下，由技改前的30 kW.h/t以上（每个工厂情况不同）降低4kWh/t-ce，水泥粉磨工段的电耗≤26 kW.h/t以内，显著降低了水泥生产环节粉磨段的水泥生产成本，技改后粉磨系统的能力提升＞10%，水泥磨内部调整研磨体级配和隔舱板的调整后，磨内通风显著改善，水泥的颗粒级配分布更加合理，出磨水泥温度显著降低，对水泥生产企业具有显著的经济效益。

声明：德国洪堡专利技术，在德国、日本、美国、中国等国家均有发明专利，受法律保护。如有仿制、盗用等侵权行为，洪堡公司及中航国际北京公司保留追责、主张侵权责任的一切权利。

供稿：雷清海

编辑：周姣姣

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