(正式版)JCT 2771-2024水泥生产企业节能技术指南.pdf

ICS 91.100.10CCS Q 11JC中 华 人 民 共 和 国 建 材 行 业 标 准JC/T 2 7 7 1 2 0 2 4水泥生产企业节能技术指南Guidelines for energy saving technology of cement manufacturers2024-03-29 发布2024-10-01 实施中华人民共和国工业和信息化部发布I目次前言.II引言.III1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 总则.15 工艺节能技术.15.1 原料预处理.15.2 生料制备系统.25.3 熟料烧成系统.25.4 水泥粉磨系统.35.5 余热和自然能源利用.46 装备节能技术.46.1 专用设备.46.2 通用设备.57 供配电系统与过程控制节能技术.57.1 供配电系统.57.2 过程控制技术.68 管理节能技术.6附录 A（资料性）水泥生产典型节能技术参考信息.7参考文献参考文献.16II前言本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国建筑材料联合会提出。本文件由建材工业综合标准化技术委员会归口。本文件起草单位：北京工业大学、北京国建联信认证中心有限公司、天津水泥工业设计研究院有限公司、北京金隅硫水环保科技有限公司、阳泉冀东水泥有限责任公司、中国中材国际工程股份有限公司、南阳中联水泥有限公司、浙江红狮环保股份有限公司、上海凯盛节能工程技术有限公司、鲁南中联水泥有限公司、北京金隅北水环保科技有限公司、北京金隅红树林环保技术有限责任公司、中材节能股份有限公司、临沂中联水泥有限公司、贵州晴隆盘江水泥有限责任公司、大连理工加华环境科技有限公司、中国水泥协会、北京可视化智能科技股份有限公司。本文件主要起草人：崔素萍、狄东仁、钱建荣、龚先政、谢国俊、练礼财、李晋梅、夏文海、许利、赵美江、甘爱均、李春萍、高燕飞、陶军普、孟宪策、王义春、孙文博、王丽玲、唐平、王鹏铭、王亚丽、王振生、邓全亮、董诗婕。III引言水泥行业既是国民经济建设和发展的重要基础原材料产业，又是典型的高能耗和高排放行业。我国水泥行业经过跨越式发展，在产品质量、规模结构和技术装备水平，以及节能减排、发展循环经济、培育大企业集团等方面取得了显著进步，水泥产量和消费量稳居世界首位。随着生态文明建设、“碳达峰碳中和”国家战略的稳步推进，对传统高能耗与高排放行业提出了更高要求，水泥行业同时面临资源能源制约和碳减排的双重严峻挑战，应用先进科学技术是应对挑战的重要途径。发掘水泥行业现有成熟节能技术、具有潜力的节能减排技术，突出标准引领作用，促进行业节能技术的积极推广及广泛应用，成为水泥行业节能减排的关键和重要工作方向。本文件中甄别的节能技术，技术资源主要来源于国家行业政策引导、发布和推荐的水泥行业成熟节能技术及可借鉴的其他行业节能技术；其次是水泥企业在实际生产过程中，积极应用的节能措施和创新实践的潜在节能技术。本文件中的节能技术覆盖水泥生产主要工序，涉及工艺节能、装备节能、供配电系统与过程控制节能、管理节能等方面的节能技术；并给出了典型节能技术的参考信息，包括关键技术、技术指标、节能效果等方面。本文件有助于落实国家行业节能减排方针政策，有助于企业有效识别和高效优选水泥生产节能技术，有助于政府、产业和技术人员把握水泥行业节能技术发展，推动水泥行业节能技术的研发、推广和应用，促进水泥行业节能减排和绿色高质量发展。1水泥生产企业节能技术指南1 范围本文件提供了水泥生产企业应用节能技术的指导与建议，包括总则、工艺节能技术、装备节能技术、供配电系统与过程控制节能技术和管理节能技术。本文件适用于硅酸盐水泥熟料、水泥和水泥粉磨生产企业优选节能技术，给出了节能技术指标、碳排放、节能效果等参考信息。2 规范性引用文件下列文件中内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 4131水泥的命名原则和术语GB/T 13234用能单位节能量计算方法GB/T 23331能源管理体系 要求与使用指南GB 50443水泥工厂节能设计规范GB 50588水泥工厂余热发电设计标准3 术语和定义GB/T 4131、GB/T 13234、GB/T 23331和GB 50443界定的术语和定义适用于本文件。4 总则4.1 本文件中给出的节能技术，已取得一定应用规模，且被实践证明应用可行、经济合理；随着科学技术的不断发展，鼓励先进节能技术在水泥生产企业的探索与创新应用。4.2 本文件中给出的节能技术，全面覆盖水泥生产线主要工序。4.3水泥生产节能设计按照GB 50443和GB 50588执行。4.4附录A给出了水泥生产典型节能技术和节能措施的节能效果等参考信息。5 工艺节能技术5.1 原料预处理5.1.1 石灰石原料生产充分利用智能矿山新技术，如石灰石均化开采技术、爆破技术、移动式破碎技术、选用电动设备、碎石溜井-平硐开拓运输、矿山物料采用胶带运输机或电机车运输的自重运输、重载下坡运行的势能反馈发电、矿石外运的长皮带运输、矿车智能调度、无人运输等节能技术，降低石灰石原料的生产能耗。25.1.2 原料组成及配比的优化控制设定合理水泥生料配比，降低天然原料使用量，使用工业固体废物作为替代原料，适度提高熔剂矿物含量，降低熟料形成热，主要节能技术包括但不限于综合利用低品位石灰石原料技术、掺入固体废物（粉煤灰、煤矸石、电石渣、赤泥、冶金渣等）的原料替代技术、引入C4A3-S 及 C5S2-S等矿物技术和新型低钙水泥熟料技术。5.2 生料制备系统5.2.1 改善生料易烧性选用可改善生料易烧性的钢渣、粉煤灰、磷渣、铜渣等工业固体废物，改善生料易烧性，热耗可降低10%左右。5.2.2 生料助磨剂技术生料助磨剂具有表面活性组分，具有楔入、消除粉体表面静电等作用，改善生料易磨性和易烧性，降低生料粉磨电耗和烧成系统热耗。5.2.3 生料辊压机粉磨技术利用高压挤压料层粉碎原理，配以适当的分级装置，组成辊压机终粉磨系统，显著降低粉磨能耗，比球磨机系统节电40%左右，比立式辊式磨系统节电20%左右。5.2.4 生料外循环立磨技术采用外循环立磨系统工艺，将立磨的研磨区与选粉区分开，物料在外循环立磨中研磨后全部排到磨机外，经过提升机进入组合式选粉机进行分选，分选后的成品进入旋风收尘器收集，粗颗粒物料回到立磨进行再次研磨，能源利用效率大幅提升，比内循环生料立磨粉磨节电15%左右。5.3 熟料烧成系统5.3.1 燃料制备技术通过提高燃煤粉磨效率，降低燃料制备系统电耗，主要节能技术包括但不限于辊式磨粉磨系统和高效节能选粉技术。5.3.2 新型高效预热预分解技术通过优化设计预热器和分解炉的形状和结构，优化配置旋风筒和级数、分解炉、换热管道系统，改进撒料装置和锁风阀，提高预热器换热效果、分解炉燃烧效率，同时降低系统阻力，减少能源消耗，主要节能技术包括但不限于新型高效低氮的预热预分解技术、水泥熟料节能降氮烧成技术、带分级燃烧的高效低阻预热器系统、大温差交叉料流预热预分解技术和水泥熟料烧成系统工艺优化技术。5.3.3 燃料燃烧技术通过控制助燃介质氧含量和燃烧器燃料喷射方式，使燃料与助燃介质充分混合，提高燃烧温度和燃烧效率，减少能源消耗，主要节能技术包括但不限于富氧燃烧技术、多通道燃烧节能技术和煤燃烧3促进剂技术。5.3.4 燃料替代技术使用工业固体废物、生活垃圾、生物质燃料等替代化石燃料和协同处置技术，降低化石燃料消耗量，主要节能技术包括但不限于生活垃圾生态化前处理和水泥窑协同后处理技术、水泥窑协同处置城市生活垃圾技术和高热值危险废弃物替代水泥窑燃料综合技术。5.3.5 熟料高效冷却技术通过冷却风量调节、熟料输送方式、急冷技术和熟料粒度等方面的控制，强化熟料热量交换效率，提高热量回收效率，实现对高温熟料的高效冷却和输送，主要节能技术包括但不限于稳流行进式冷却技术、带中段辊破的列进式冷却机技术等新型水泥熟料冷却装备及技术。5.3.6 低导热耐火材料技术针对窑系统不同部位优化设置耐火材料及其结构，预热器、分解炉、三次风管、窑门罩等高温部位使用纳米梯度结构的陶瓷纳米纤维隔热材料，回转窑采用低导热多层复合莫来石砖和集成模块化结构，减少表面散热，降低熟料系统能耗，主要节能技术包括但不限于集成模块化窑衬节能技术和低导热多层复合莫来石砖技术。5.4 水泥粉磨系统5.4.1 预破碎与预粉磨技术采用物料多破少磨和料床粉磨原理，降低水泥磨入磨物料粒度，有效降低粉磨电耗，粉磨系统电耗比球磨系统降低 3%20%，主要节能技术包括但不限于预破碎技术和辊压机预粉磨技术。5.4.2 高效优化粉磨技术采用高效冲击、挤压、碾压粉碎原理，配合适当的分级设备，控制入磨物料粒度在2mm以下，并优化球磨机内部构造和研磨体级配方案，可有效降低系统粉磨电耗，粉磨系统节电20%35%。5.4.3 立磨终粉磨技术采用料床粉磨原理，立磨终粉磨工艺集烘干、研磨、选粉于一体，有效提高粉磨效率，减少过粉磨现象，比球磨系统节电30%左右。5.4.4 辊压机半终粉磨和联合粉磨技术利用高压挤压料层粉碎原理，对料床中的物料进行高效碾磨，并通过V型和动态选粉机进行分级，控制进入球磨机的粒径和分布，提高球磨能量利用率，有效降低系统粉磨电耗，比球磨系统节电7%20%。5.4.5 外循环立磨联合粉磨技术通过将立磨的研磨区与选粉区分开，物料在外循环立磨中研磨后全部排到磨机外，再经过斗提机喂入选粉系统与球磨机系统，可与球磨机配置成预粉磨或联合粉磨、半终粉磨、终粉磨系统，能源利用效率大幅提升，外循环立磨系统阻力降低4000Pa左右，系统风机节电40%左右。5.4.6 辊压机终粉磨技术4利用高压挤压料层粉碎原理，粉磨能量利用率高，能源消耗优于联合粉磨系统和辊压机预粉磨系统，比球磨系统节电35%左右。5.4.7 水泥助磨剂技术水泥助磨剂具有表面活性组分，吸附于颗粒表面降低物料表面自由能和提高颗粒分散度，适当掺量下有助于提高颗粒易碎性和降低过粉磨现象，降低粉磨电耗10%20%。5.5 余热和自然能源利用5.5.1 高能效余热发电技术通过改进余热发电系统热电转换效率和优化控制窑系统，在降低窑系统热耗基础上保持和提高余热锅炉对废气余热的利用效率，提高汽轮发电机系统运行效率，余热发电能耗比大于4.0%。5.5.2 低品位余热的梯级利用根据温度高低分级利用烧成系统的废气余热，包括但不限于余热发电、烘干物料、协同处置废弃物、蒸汽蒸养和采暖。5.5.3 自然能源利用开发和利用自然能源，包括但不限于有条件的厂房和厂区采用光伏、风能发电和地热利用，在符合环保要求基础上自然干燥物料，利用物料输送高差（如下行物料胶带输送机）的势能发电等能源利用技术。6 装备节能技术6.1 专用设备6.1.1 辊压机利用高压挤压料层粉碎原理，利用磨辊的滚动及运行产生的剪切力，配以适当的打散分级烘干设备，提高粉磨能量利用率，适用于水泥生产线原料粉磨，水泥预粉磨、联合粉磨、半终粉磨和终粉磨，比球磨系统明显降低能耗，粉磨系统节电30%40%。6.1.2 高效（第四代）熟料冷却机通过自动调节冷却风量、区域供风急冷和冷却机中段设置高温辊式破碎机等技术，将 1400左右的出窑熟料冷却到 100以下，提高热回收率，降低熟料冷却风量和篦床阻力，熟料冷却电耗降低 20%左右。6.1.3 第三代笼型转子高效选粉机利用空气动力学原理和气固两相旋转气流分级机理，以导向叶片和笼型分级转子为主要结构特征，对物料进行充分分散和多次分级分选，适用于煤粉制备、原料粉磨、水泥粉磨的物料分选，比传统离心式和旋风式选粉技术，系统阻力降低20%30%，系统电耗降低10%12%。6.1.4 两支承短回转窑5采用长径比L/D小于12.5的两档短窑，减少散热面积和散热损失。6.2 通用设备6.2.1 中小型三相异步电动机、通风机、清水离心泵、空压机、三相配电变压器等通用设备的能效指标，宜符合 GB30254、GB18613、GB19761、GB19762、GB20052 的规定，优先采用高能效装备与节能技术。6.2.2 对有调速要求的大型风机，如原料粉磨循环风机、窑尾高温风机、窑尾废气处理风机、窑头排风机、煤磨排风机、水泥粉磨系统风机、篦冷机风机等，采用变频调速技术，节电15%左右。6.2.3 生产线设计和技术改造的风机设备选型时，开展风机参数专项优化设计，使风机运行效率达到80%以上；生产运行效率低于80%的风机设备，通过节能诊断和技术改造，提升风机运行效率，节电10%以上。6.2.4 空压机、水泵采用变频调速和恒压控制技术；使用高效两级压缩螺杆式空压机，供气方式宜采用按需求压力进行分区供气。6.2.5 使用磁悬浮或空气悬浮风机，比罗茨风机运行节电25%左右。6.2.6 设备传动采用磁力偶合器替代液力偶合器提高传动效率，节电5%左右。7 供配电系统与过程控制节能技术7.1 供配电系统7.1.1 合理的供电电压和供配电方式合理选择工厂内外供配电电压等级、合理设计厂区内中压和低压配电方式、控制低压配电线路的供电距离等措施，控制用电设备端子处的电压偏差，降低供电线路和变配电设备、电动机、照明设备的电能损耗。7.1.2 电力变压器的优化选择和经济运行优化选择工厂总变电所和厂区内配电电力变压器容量，合理调整运行负载率和输出电压，降低变压器运行的电能损耗。7.1.3 用电功率因数补偿综合考虑提高用电自然功率因数、实施用电功率因数的分级补偿和就地动态补偿等措施，提高厂区内配电变压器和大功率电动机受电侧的用电功率因数以及全厂用电功率因数，降低变配电电能损耗。7.1.4 供配电线路配置合理设计厂区内供配电线路走向、大功率低压配电距离和三相配电干线的负荷平衡分配，合理选择配电线路电缆的材质和导体截面积，降低全厂供配电线路运行电能损耗。7.1.5 照明工厂照明宜符合GB50034和GB50443，充分利用自然光并减少人工照明；办公生活区和生产场6所路灯采用太阳能光伏储能照明，采用节能型灯具和光源，实施分组照明控制和设置光控自动控制器；设有自动设备巡检或不需人员长期到位的生产巡检场所宜采用声控自动照明控制器。7.2 过程控制技术7.2.1 一般原则运用 5G 通讯、大数据分析、人工智能等新技术，围绕智能装备和智能运维、智能质量管控和生产运行优化、智能营运和物流控制、计算机辅助决策等核心赋能，提升企业智能制造水平，促进水泥生产企业的节能减排。7.2.2 生料在线成分自动检测和控制技术在现有预均化基础上，采用生料在线分析系统，有条件时采用进厂石灰石在线分析，对出磨和入窑生料成分在线检测或自动采样分析，实施数字化无人化生料配料，实时调整原料配比、稳定生料质量，为窑系统热工制度稳定、提高产品质量和降低煤电消耗创造条件。7.2.3 粉磨系统优化控制技术采用智能优化控制技术，通过对出入磨物料水分、粒度等在线检测或自动采样分析，原料磨、煤磨、水泥粉磨系统电耗可降低 1%3%。7.2.4 烧成系统优化控制技术采用专家系统优化控制技术，通过对喂料量、喂煤量、入窑生料分解率、烧成温度、出窑熟料 f-CaO、冷却机推料速度、主要风机用风等运行参数在线检测分析和协同优化，烧成系统单位熟料煤耗和电耗均可降低 2%左右。7.2.5 余热发电和烧成、生料系统的协同及优化运行技术采用智能控制技术，协同优化余热发电系统与烧成系统风量风温、熟料冷却机推料速度、生料磨和煤磨系统的烘干风温等控制参数，在降低窑系统热耗基础上提高余热发电能耗比。8 管理节能技术8.1企业宜按GB/T 23331、GB/T 30259 和 GB/T 35461 实施综合能源管理，结合企业实际做好节能管理和持续改进，采用信息化和工业化融合技术提高管理效率、促进技术进步，可实现2%左右的节能。8.2企业积极应用先进能源管理系统，开展生产全过程的能源、用能设备与用能过程的实时监测、能效分析、动态发布等能源精细化管理。实时在线能源管理系统包括但不限于水泥企业可视化能源管理系统、新型干法水泥窑生产运行节能监控优化系统和高耗能行业的集成系统诊断与优化节能技术。7附录 A（资料性）水泥生产典型节能技术参考信息A.1 水泥生产典型节能技术节能效果参考信息水泥生产典型节能技术节能效果参考信息根据本文件涉及的相关节能技术，表A.1给出了典型节能技术节能效果参考信息。表 A.1水泥生产典型节能技术节能效果参考信息序号技术名称涉及工序主要技术内容节能效果典型项目最早发布时间建设规模节能量（tce/a）减排量（tCO2/a）1电石渣制水泥规模化应用技术原料预处理（5.1.2）关键技术：预烘干和立磨烘干的两级烘干技术；立磨的物料均匀、烘干、粉磨、分级一体化技术。主要指标：每使用1t电石渣，可节约1.2t石灰石；电石渣中氯含量（Cl-）0.025%。熟料烧成热耗降低15%25%2500t/d 水泥熟料生产线1200020000600007000020142水泥生料助磨剂技术生料制备系统（5.2.2）关键技术：利用化工行业的有机酸盐废液，以化学法降低碳酸钙分解活化能。技术指标：固含量38%；密度1.15g/ml，干基热值2000kCal/kg，pH值9；产品在水泥生料中的掺量比例1.21.5。生料磨机台时平均提高5%以上，窑产量增加2%以上。综 合 电 耗 降 低1.5kWh/（tcl）左右，煤耗降低3kgce/（tcl）以上。5000t/d 水泥生产线50009800141002760020223生料辊压机粉磨技术生料制备系统（5.2.3）关键技术：专用磨辊堆焊及修复技术，液压、润滑、喂料、传动、自动控制技术，以及与之相配套的打散分级烘干、球磨机改造等技术。主要指标：采用辊压机生料终粉磨系统电耗 13kWh/t 左右，单位产品节电量 10kWh/t 左右。比传统球磨机明显降低能耗，节电40%左右。2500t/d新型干法水泥生产线原料磨系统改造1720455820164生料外循环立磨节能技术生料制备系统（5.2.4）关键技术：采用机械提升物料代替气力提升物料，可降低粉磨系统电耗，降低幅度与原料易磨性、系统工艺设计有关。技术指标：系统阻力降低5000Pa；粉磨系统电耗降低3kWh/t4kWh/t；投资额为新建辊压机系统的50%60%。粉磨系统产量提高10%左右，生料粉 磨 电 耗 降 低15%左右。5000t/d水泥生产线原料粉磨系统改造2457681220208序技术涉及工序主要技术内容节能效果典型项目最早5新型高效低氮的预热预分解技术熟料烧成系统（5.3.2）关键技术：采用分离效率高、阻力低、结构型式合理的大蜗壳型式的旋风筒，提高预热器系统换热效果降低系统阻力。技术指标：推荐采用六级预热器系统，可使其出口温度由通常五级的 320降为 260以下，系统阻力在 5200 Pa 以下。烧成系统热耗降低2.5kgce/（tcl）左右3000t/d10000t/d生产线40007000100001800020206水泥熟料节能降氮烧成技术熟料烧成系统（5.3.2）关键技术：“分解炉鹅颈管”结构的“再循环”技术和分级燃烧技术；低氮燃烧器及纵向控制流固定篦床技术；精密系统优化控制技术。技术指标：熟料热耗降低 10kgce/（tcl）15kgce/（tcl）；熟料综合电耗降低 3kWh/（tcl）5kWh/（tcl）；氨水用量比原来减少 50%70%。熟料综合能耗降低10%左右5100t/d 水泥生产线改造159004213520197带分级燃烧的高效低阻预热器系统熟料烧成系统（5.3.2）关键技术：高效低阻预热器技术，提高旋流速度、降低进口风速，提高换热效率；低氮型分解炉技术，三次风采用喷旋结合，提高煤燃烬率、分解率、容积利用率；分级燃烧技术，降低 NOx，减少下部结皮。技术指标：废气温度310C（五级），260C（六级）；降耗 2kgce/（tcl）（五级），4kgce/（tcl）（六级）；出口 NOx400mg/m；系统阻力5200Pa。熟料烧成能耗降低2%4%左右5000t/d 新型干法水泥工程62001674020198大温差交叉料流预热预分解系统工艺技术熟料烧成系统（5.3.2）关键技术：增加气固换热温差，实现强化换热；分解炉物料再循环和喷旋叠加效应，提升分解炉的生料分解和煤粉燃烧效能；采用低氮燃烧技术，降低废气 NOx 浓度。技术指标：提高熟料产量 10%25%；提高熟料强度 1.0MPa3.5MPa；降低烧成煤耗 2.9kgce/t4.5kgce/t；降低综合电耗3.5kWh/t5.0kWh/t；降低废气中 NOx 含量 100ppm150ppm。熟料烧成能耗降低 3%5%左右2000t/d 熟料生产线节能改造78912091020189水泥熟料烧成系统优化技术熟料烧成系统（5.3.2）关键技术：高效旋风筒技术、扩散式撒料装置、连接筒及偏心结构的高温卸料锁风阀；喷旋结合、二次喷腾的分解炉新型流场技术；高效冷却机技术；大型强涡流多通道燃烧器技术。技术指标：烧成系统熟料产量 5816t/d；烧成热耗 2940kJ/（kgcl）；1#旋风筒出口温度 280；三次风温度 1080，出冷却机熟料温度 93；冷却机热回收效率 76%，单位熟料冷却风烧成系统煤耗降低 2%左右，烧成系统电耗降低 2%左右。2500t/d 熟料烧成系统技改66001779220169序技术涉及工序主要技术内容节能效果典型项目最早量 1.82Nm3/（kgcl）。10富氧燃烧技术熟料烧成系统（5.3.3）关键技术：用富氧代替空气助燃，烧成系统热效率提高，用风量减少，系统阻力降低，降低热量损失和风机电耗。技术指标：烧成系统煤耗和综合电耗降低约 3.5%左右；考虑制氧系统电耗，熟料综合电耗增加 2.5%3.5%左右。烧成系统煤耗降低 3%5%，综合电耗降低 3.5%左右。3000t/d5000t/d 熟料生产线35006000900015500201811多通道燃烧节能技术熟料烧成系统（5.3.3）关键技术：热回流技术、可压缩流燃烧技术。技术指标：一次风量1000t/d；万吨熟料生产线处置能力：2800t 生活垃圾/d；水泥烧成化石燃料替代率50%；有机污染物去除率：99.9999%；二噁英排放量：5500t/d；单位冷却风量1.8Nm3/（kg cl）；入冷却机熟料温度75%；出冷却机熟料粒度74%。运转率：98%。篦冷机系统电耗：5.0 kWh/（t cl）5.2kWh/（tcl）。熟料工序电耗降低 7.5%左右，工序 煤 耗 降 低 约2.5%左右，余热发电增加 570 万kWh/a 左右。4000t/d 水泥生产线篦冷机改造项目815522600202018集成模块化窑衬节能技术熟料烧成系统（5.3.6）关键技术：原位反应开发以微气孔为主、气孔孔径可控的合成原料技术；结构优化有效避免使用过程中温度过高造成的材料失效技术；智能化生产和自动化装配，实现了多层材料的精准复合制备技术。技术指标：镁铝尖晶石材料体积密度2.75g/cm3，导热率（1000）2.90 W/(mk)；窑衬重量减轻 15%以上；筒体表熟料综合电耗降低约 2%左右，煤耗降低约 3%左右。5000t/d 水泥窑改造项目631816740201911序技术涉及工序主要技术内容节能效果典型项目最早面温度降低 90130。19低导热多层复合莫来石砖技术熟料烧成系统（5.3.6）关键技术：工作层、保温层和隔热层的多层复合优化设计技术，解决了工作层及保温层导热系数大、热震稳定性差等难题；同步成型和同步烧成技术，解决了结合面膨胀系数不同而导致的开裂、变形问题。技术指标：常温耐压强度：90MPa。热震稳定性：15 次（1100水冷）。荷重软化温度：1620。1000导热系数：1.65 W/（mK）熟 料 能 耗 降 低1.13kgce/（tcl）左右6000t/d和3000t/d两条新型干法水泥生产线改造工程25086953202020辊压机预粉磨技术水泥粉磨系统（5.4.1）关键技术：磨内筛分技术、动静环料层稳定技术、无动力溜子卸料技术、低能耗大型粗粉分级技术、FP 无球化粉磨综合技术。技术指标：PO42.5 水泥的粉磨能耗为：24kWh/t27kWh/t；水泥粉磨能耗降低可达 12kWh/t 水泥以上。粉磨系统能耗降低 7%20%100 万 t/a 水泥粉磨改造项目423010900201621高效优化粉磨技术水泥粉磨系统（5.4.2）关键技术：利用 HT 高效优化粉磨机预粉磨物料，与球磨机组成联合粉磨系统。配套物料分级装置，确保入磨物料粒度小于 2mm；优化球磨机磨内构造和研磨体级配方案；优化调整球磨机研磨体级配方案，提高研磨体粉磨效率。技术指标：入磨物料粒度控制2mm，0.08mm 筛筛余小于 70%；成品（出磨）水泥比表面积提高 20%以上；粉磨系统机物料消耗降低 30%以上。粉 磨 电 耗 下 降20%35%3.213m水泥球磨机粉磨生产线改造15754158201422立磨终粉磨装备技术水泥粉磨系统（5.4.3）关键技术：合适的磨辊啮入角；有效的防止磨辊、磨盘直接接触措施；性能良好的耐磨材料技术；可靠的磨辊轴承腔密封方式；灵活控制的选粉机构。技术指标：磨机产量5t/h400t/h；系统电耗15kWh/t50kWh/t；耐磨材料寿命 8000h12000h。比球磨系统节电30%左右3000t/d水泥熟料生产线10322736201623辊压机高压力料床粉碎技术水泥粉磨系统（5.4.4）关键技术：成套稳定料床的设备和装置技术，先筛选后风选的高压力粉磨系统及其配套的组合式分级机及进料装置；辊压机粉磨智能控制技术，实现生产过程无人智能优化控制，稳定产品质量。水泥粉磨电耗降低 6%9%左右2条120 万吨水泥粉磨生产线改造项目15504108201912序技术涉及工序主要技术内容节能效果典型项目最早技术指标：粉磨电耗降低约 2kWh/t；水泥产量增加率 10%20%；熟料用量减少 0.5%1.0%。24水泥外循环立磨联合粉磨技术水泥粉磨系统（5.4.5）关键技术：立磨出料经过斗提机喂入选粉系统与球磨机系统，形成外循环系统，降低系统阻力，减少系统风机电耗。技术指标：水泥预粉磨或联合系统工序电耗26kWh/t29kWh/t；半终粉磨系统 25kWh/t28kWh/t；立磨终粉磨系统 23kWh/t26kWh/t；立磨单位处理量电耗 2.5kWh/t3.0kWh/t，单位成品立磨电耗 8kWh/t9.5kWh/t（球磨机联合）、17kWh/t19kWh/t（终粉磨）；出立磨成品 45m 以下 18%27%；耐磨材料寿命 8000h 以上。外循环立磨系统阻力降低 4000Pa左右，系统风机节电 40%左右。3台水泥磨技改项目571215136201925水泥辊压机粉磨技术水泥粉磨系统（5.4.6）关键技术：专用磨辊堆焊及修复技术，集成液压、润滑、喂料、传动的自动控制技术，以及配套的打散分级烘干、球磨机改造技术。主要指标：采用辊压机半终粉磨系统电耗 30kWh/t，单位产品节电 12kWh/t。比传统球磨机节电 35%左右2500t/d新型干法水泥生产线水泥磨系统改造19175080201626水泥助磨剂技术水泥粉磨系统（5.4.7）关键技术：表面活性调控技术，以降低过粉磨现象、优化水泥颗粒级配、提高水泥颗粒圆度系数，提高水泥质量。主要指标：水泥中氯离子含量不大于 0.06%；加入量不超过水泥质量的 0.5%。提高磨机台时产量 10%25%，降低 粉 磨 电 耗10%20%，提高水泥强度3 MPa5MPa。100 万 t/a 粉磨线。45085012002300201627余热发电技术余热和自然能源利用（5.5.1）关键技术：热力系统优化配置以及相关主机设备效率的提高。主要指标：具有余热发电能力 32 kWh/（t cl）40kWh/（t cl）；余热发电能耗比大于 4.0%。余热发电能力 32kWh/（tcl）40kWh/（tcl）5000t/d 级水泥生产线，余热电站建设规模 9MW。2200058300200828辊压机装备节能技术（6.1.1）关键技术：专用磨辊堆焊及修复技术，集成液压、润滑、喂料、传动的自动控制技术，以及配套的打散分级烘干、球磨机改造技术。主要指标：原料粉磨：采用辊压机终粉磨系统电耗 13kWh/t，比传统球磨机节电 30%40%左右2500t/d、5000t/d 生产线配套系统423010900201613序技术涉及工序主要技术内容节能效果典型项目最早单位产品节电量 10kWh/t。水泥粉磨：采用辊压机半终粉磨系统电耗 30kWh/t，单位产品节电量 12kWh/t。29高效节能选粉技术装备节能技术（6.1.3）关键技术：第三代笼型转子高效选粉分级技术；物料均匀分散；强制无紊流稳定流场；高精度、高效率、低阻力分级转子；多次分选。技术指标：选粉效率达到 80%以上；改善水泥质量，较传统选粉机或开流磨可提高水泥强度 2MPa；系统电耗降低约 2kWh/t5kWh/t 水泥。比传统立式磨选粉技术，系统阻力 降 低 20%30%，产 量提升10%15%，系统电耗降低 10%12%。200 万 t/a 水泥粉磨生产线闭路粉磨系统改造项目35009240201630水泥企业可视化能源管理系统管理节能技术（8.2）关键技术：可视化数据采集技术；可视化能效分析技术；可视化能效考核管理技术。主要指标：变频器运行状态分析、设备运行状态分析、重点设备能效分析、生产工艺能效分析、节能空间管理、运行改善项目管理、节能效果等可视化分析管理。可实现 2%左右节能2 条 2000t/d新 型 干 法 水泥 熟 料 生 产线 能 源 管 理中 心 建 设 项目21864765201631新型干法水泥窑生产运行节能监控优化系统技术管理节能技术（8.2）关键技术：采用计算机系统分析水泥生产废气成分，判断窑炉燃烧状态，指导生产操作的节能监控技术；大规模的水泥生产节能减排监测网络技术。主要指标：2500t/d 以上新型干法水泥窑熟料的平均烧成热耗可降低 70kcal/（kgcl）。2500t/d 以上新型干法水泥窑可实现节煤 1%3%和节电 1%3%2 条 4000t/d新型干法水泥生产线2000052800201632高耗能行业的集成系统诊断与优化节能技术管理节能技术（8.2）关键技术：节能诊断分析技术，设备运行、工艺管控和管理策略优化节能技术、特定工况下硬件节能产品应用。技术指标：采集精度：监测精度误差0.3%，功率电能精度误差0.5%，AO 精度误差1%，AI 精度误差1%。能源系统总体节能 3%20%；提升主要设备或局部工艺改造的节能5%8%。5 条 5000t/d新型干法水泥生产线系统节能改造22005145201614A.2 水泥生产相关节能措施节能效果参考信息水泥生产相关节能措施节能效果参考信息根据本文件涉及的节能措施，表A.2给出了水泥生产相关节能措施参考信息。表 A.2 水泥生产相关节能措施参考信息序号适用范围主要节能措施节能效果1高能效比余热发电在确保窑炉用二、三次风的风温风量基础上，优化操作改善熟料结粒、合理控制篦床推料速度和窑头排风机用风等措施，以及对高MgO、R2O氛围下的窑头锅炉采用抗积皮堵塞技术，提高窑头余热锅炉的废气品质和减少温度波动，增加窑头余热锅炉产汽量和蒸汽过热能力。余热发电能耗比大于4.0%2加强废气管道和余热锅炉（包括窑头废气入炉前收尘装置）的隔热保温、采用控制锅炉漏风和高效清灰新技术，在降低最上级预热器出口废气温度情况下保持或提高窑尾余热锅炉产汽量。3生料粉磨系统采用高效进料锁风阀控制漏风、原料和燃煤的自然干燥等措施，降低对烘干废气温度要求，降低锅炉排烟温度，提高产汽量。4降低窑尾锅炉本体阻力。5提高余热锅炉设备换热效率。6改进循环冷却水质、强化冷却塔冷却能力、采用冷凝器清垢新技术等措施，在相同蒸汽参数情况下，提高汽轮机的冷端效率并提高发电量。7合理的供电电压和供配电方式2500t/d及以上新型干法水泥生产线宜采用110kV电压供电。供电线路和变配电设备、电动机、照明设备的电能损耗降低10%左右8优化厂区内变配电所设置，需考虑下列因素：-根据用电负荷的容量和分布，在厂区内设置若干10kV配变电站，控制低压配电干线的供电距离在200m以内。-新型干法水泥生产线的石灰石破碎、生料制备和烧成窑尾、烧成窑头、水泥粉磨车间宜分别在其用电负荷中心附近设置配变电站。-通过优化配电线路走向和截面设计等方面，降低配电线路电压损失，使用电设备端子处的电压偏差控制在5%额定电压范围内。9对有防爆要求的煤磨系统，当变配电站需要靠近用电负荷中心（煤磨）以降低低压配电线路损耗时，可采用不燃型配电变压器，配电和电气控制设备符合GB50058的防爆要求。10厂区内的中压配电采用10kV电压并以放射式供电方式为主，淘汰变配电损耗较大的6kV配电电压。同一电压等级的中压配电级数宜控制在两级以内。11大功率用电设备（132kW）及供电可靠性要求高的用电设备，低压配电宜采用放射式；辅助系统或设备宜采用放射式供电为主、分区树干式供电相结合。低压配电的级数控制在三级以内。12低压三相配电干线中的各相负荷宜平衡分配，控制最大相负荷不超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不小于三相负荷平均值的85%。13水泥粉磨站宜采用10kV及以上电压供电；变配电所位置接近用电负荷中心，宜采用35/0.38kV直接降压变压器对低压负荷供电或采用35/10/0.38kV三卷变压器分别对中压电动机和低压负荷供电。15序号适用范围主要节能措施节能效果14电力变压器的优化选择和经济运行变压器容量的选择，需要综合考虑用电要求、用电负荷特性、综合能耗、供电电价和设备投资等因素，其中：-总降压变压器宜以年运行总费用较低为主要选择依据。-车间配电变压器宜以用电负荷接近经济运行点、降低变压器运行的电能损耗为主要选择依据。全厂用电损耗降低1%左右15供电电压大于35kV的降压变电所宜采用有载调压变压器；当35kV降压变压器的电压偏差不能满足要求时宜采用有载调压变压器。生产车间配电变压器宜采用无励磁调压。16在外部供电线路距离较长或电压波动大时，水泥粉磨站的受电变压器宜采用有载调压。17控制非线性设备产生的谐波对厂内供配电系统和外部电网的影响，车间变压器接线组别选用Dyn11。18用电功率因数补偿通过合理选择电动机和变压器容量、降低厂内配电线路感抗、采用同步电动机或选用带空载切除的间歇工作制设备等措施，提高用电自然功率因数。变配电电能损耗降低20%左右19实施无功补偿提高用电功率因数，厂区内配电变压器和大功率电动机受电侧的用电功率因数控制在0.900.95；补偿后总变（配）电所受电侧的用电功率因数控制在0.920.95。20无功补偿采用并联电力电容器并就地平衡补偿，需要考虑下列因素：-低压部分的无功功率由低压电容器补偿；低压电容器无功补偿一般采用共相补偿方式，对三相负荷不平衡较严重（中性线电流大于10%）的供配电线路采用分相补偿方式。-容量较大（200kW）、负荷平稳的常用大中型交流异步电动机采用无功就地补偿装置；冲击性用电负荷采用动态无功补偿装置、响应时间小于20ms。-总变（配）电所设置电容集中补偿装置，采用自动控制分组投切或手动分组投切方式。16参考文献参考文献1GB 175 通用硅酸盐水泥2GB 16780 水泥单位产品能源消耗限额3GB 18613 电动机能效限定值及能效等级4GB 19761 通风机能效限定值及能效等级5GB 19762 清水离心泵能效限定值及节能评价值6GB 20052 电力变压器能效限定值及能效等级7GB/T 21372 硅酸盐水泥熟料8GB/T 27977 水泥生产电能能效测试及计算方法9GB 30254高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级10 GB/T 30259 水泥行业能源管理体系实施指南11 GB/T 35461 水泥生产