关于水泥行业节能降耗的改进措施
水泥行业一直以来是高耗能，高污染，低附加值的典型代表，这其中又以生产过程中的高能耗让人最为头疼，因为伴随着各种矿石原料的入厂，要经过粉碎，煅烧，研磨这三大工艺流程，每一步都时时刻刻消耗着大量的热能，电能，如何降低企业的生产成本，如何对能源进行最大化的利用，如何对已有设备，工艺进行技术改造是摆在我们技术人员面前必须解决的问题，使水泥生产体现其节能环保，优质高效和可持续发展的特点。
1 原料及工艺的改进
1.1 引入矿化剂
只要加入少量的矿化剂，就可以对熟料的煅烧过程和质量有重要的影响。近年来，采用氟化钙和石膏作为复合矿化剂取得了良好效果，熟料矿物组成除C3S，C2S，C3A和C4AF外，还可能存在C4A3S′、C11A7·CaF2等矿物。复合矿化剂中的硫酸铜、石膏都能够降低熟料烧成时液相出现的温度，能降低液相黏度，促使水泥熟料可以在1300～1350℃的较低温度下形成。
1.2 工业废渣的利用
我国每年从工矿企业排出大量废渣，其中包括粉煤灰、煤矸石、高炉矿渣、电石渣等。通过积极开展试验、研究工作，作为混合材与水泥熟料一起研磨制成水泥。经测算：以我厂普通硅酸盐水泥为例，2013年水泥总产量为190万吨，假如按每吨水泥掺 1%的混合材，就可节省 1.9 万吨熟料。按新型干法窑每吨熟料热耗 110～130kg 煤计算，这样做就可节约2280吨标准煤，若合理的将普通硅酸盐水泥的混合材含量提高5个百分点，单原煤这一项就可节约11400吨标准煤，按吨煤600元计算，每年即可节约684万元。将具有活性的混合材掺入水泥中可改善水泥的某些性能，而且可以变废为宝，化害为利，达到节能降耗的目的。
1.3 水泥助磨剂的使用
水泥生产可以简单的概括为“两磨一烧”，其中水泥成品粉磨电耗约占生产总电耗的70%左右，粉磨成本占生产总成本的35%左右。目前我国各大水泥厂仍以球磨机为主，生产效率极低，几乎有90%的电能转化为热能白白浪费，且改造成本高昂。水泥助磨剂的出现正好解决这一问题，助磨剂是由一种或几种表面活性物质组成，添加助磨剂的目的是为了改善物料的易磨性，减轻颗粒之间的粘聚结团作用，消除微细颗粒糊球糊衬板现象，提高磨机内物料的流动性，从而实现球磨机节能高产的目标。可以在不增加固定资产投产和不增加运行费用的情况下，给水泥生产增加一种节能、降耗、改善水泥性能的调控手段。使用水泥助磨剂后可节省熟料6%～8%，多用混合材5%～8%，节电15%～20%，经济效益非常明显。
1.4 窑协同处理生活废弃物
我国每年有将近1.5亿吨生活垃圾的产生，并且以每年5%的速度增长，用垃圾煅烧生料生产水泥属于新兴课题，但却是降低水泥生产成本的有效途径，国外已经有先进经验可供我们学习参考，利用垃圾和窑内熟料煅烧技术现已在我国一些水泥厂试验线成功，可以使垃圾和灰渣全部得到利用，不仅减轻环境污染，更有利于水泥粉磨，还可以减少30%～40%的传统燃料的生产成本。
2 生产设备的改进
2.1 变频调速的使用
在水泥厂的工艺设备中，风机的耗电量是巨大的，尤其是生料制备和烧成系统的风机约占总耗电量的40%，风机的电耗直接影响到水泥企业的生产成本，使用了变频器不仅实现了电机的软启动，延长电机的寿命，减少对电网其他大型设备的干扰，比不使用机械式档板调节风量减少了风道的振动和磨损。近年来，大功率变频器逐渐取代传统的机械式挡板风门，利用变频调速风机调节风量，能有效的降低生产成本。
2.2 采用先进的粉磨工艺设备实现节能
对于中小水泥厂还普遍使用的普通水泥磨加以改造成高细磨，普通水泥磨生产的水泥，粒径较粗，颗粒微观形态不够均匀，且磨机的台时产量上不去，这都达不到现代水泥节能降耗的要求。以某厂MB30130高产高细磨为例，其水泥磨共分四仓，一、二仓中间位内粉筛，双层隔仓板结构，物料经一仓破碎冲击作用，进入二仓，在二、三仓设有筛分双层隔仓板装置，筛板篦缝孔径在5mm，三、四仓设有普通双层隔仓板，活化挡料环，磨尾出料装置与筛分隔仓板相似，出料端采用组合式出料篦板，实现了料和球的分离。一仓、二仓装有阶梯衬板，三仓、四仓装有小波纹衬板。普通水泥磨改造成高细磨，水泥产品细度提高颗粒效果好，增产、节能效果更加显著。而且运行更加稳定可靠，更加符合我国国情。它有几个优点：①当保证水泥强度不变时，可使水泥磨增产25-35%，最低增产幅度也能保证20%，节电17-25%。 ②增加水泥标号，保证水泥质量的稳定。③通过多掺混合材来提高水泥产量，从而可使水泥总产量增加5%左右，效益非常显著。
3 纯低温余热发电技术
现在的各新型干法水泥生产线中，窑尾预热器和窑头篦冷机的废气只有一部分用于生料及煤粉制备，仍有大量热能排入大气浪费掉，如果将这部分能源加以回收利用，可以极大的提高企业的经济效益，一定程度缓解水泥厂的用电紧张。
纯低温余热发电技术的基本原理是：分别在窑头和窑尾设立两台余热锅炉。从篦冷机中部抽出热风，进入窑头余热锅炉，Ⅰ段产生1.1MPa，340℃过热蒸汽。Ⅱ段产生180℃热水，其中30%提供给Ⅰ段管路，70%作为补偿进入窑尾余热锅炉；窑尾余热锅炉产生1.1MPa，310℃过热蒸汽与窑头余热锅炉Ⅰ段产生的过热蒸汽汇合，此时过热蒸汽在管路中损失一部分，压力和温度分别至1.0MPa和310℃，然后经母管路一起进入汽轮机组做功，做功后的乏汽通过冷凝塔凝结成60℃热水，经补充软化水和真空除氧被再次送进窑头余热锅炉Ⅱ段完成一个循环。
纯低温余热发电主要利用窑头熟料冷却机和窑尾预热器的340℃左右的废气余热进行发电，一头一尾废气的热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的35%。经多方测算，每吨熟料的余热可以产电25kWh～33kWh。若一条5000t/d水泥熟料生产线配套4.5MW低温余热发电项目，工程总造价为5000万元，年发电量4000万kWh，扣除维护使用成本，3到4年即可收回投资。可以预计，利用好水泥纯低温余热发电的市场价值还是很可观的。
参考文献
[1] 王复生.现代水泥生产基本知识[D].中国建材工业出版社，2010.
[2] 王贵生.高细磨能提高水泥颗粒级配的合理性[J].中华建设，2008.