作為能源消耗和碳排放的重點(diǎn)領(lǐng)域，水泥行業(yè)的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展備受關(guān)注。《水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級(jí)實(shí)施指南》提出，到2025年，水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)能效標(biāo)桿水平以上的熟料產(chǎn)能比例達(dá)到30%，能效基準(zhǔn)水平以下熟料產(chǎn)能基本清零。在此背景下，水泥行業(yè)節(jié)能降碳的壓力巨大，新技術(shù)、新工藝、新裝備的研發(fā)與應(yīng)用迫在眉睫。

一、節(jié)能技術(shù)裝備在水泥行業(yè)的應(yīng)用環(huán)節(jié)

在當(dāng)前的新干法水泥熟料生產(chǎn)工藝中，風(fēng)機(jī)、泵、電機(jī)等都是不可或缺的重要設(shè)備，是各大水泥企業(yè)節(jié)能技改的重點(diǎn)。但傳統(tǒng)的設(shè)備存在能耗高、效率低、噪音大以及保養(yǎng)維修費(fèi)用高等缺點(diǎn)，山東天瑞重工有限公司從水泥行業(yè)的技改需求出發(fā)，為水泥行業(yè)提供整體的節(jié)能改造方案，基于磁懸浮動(dòng)力技術(shù)、永磁電機(jī)技術(shù)研發(fā)的磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)、磁懸浮透平真空泵、磁懸浮低溫余熱發(fā)電機(jī)組、永磁變頻雙螺桿空壓機(jī)、永磁同步直驅(qū)電機(jī)等節(jié)能技術(shù)設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，成為水泥行業(yè)節(jié)能降碳的有效途徑。

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)已成熟應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的物料輸送、氣體運(yùn)輸、粉體均化等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是替代傳統(tǒng)羅茨風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)的優(yōu)選；

磁懸浮透平真空泵可應(yīng)用于回轉(zhuǎn)窯的富氧燃燒改造；

磁懸浮低溫余熱發(fā)電機(jī)組可用于回轉(zhuǎn)窯熱輻射余熱回收，有效提高水泥行業(yè)能源的綜合利用率；

永磁變頻雙螺桿空壓機(jī)，在儀表、氣動(dòng)閥、氣缸等設(shè)備，以及布袋除塵、干/濕處理等環(huán)節(jié)，提供穩(wěn)定、可靠的動(dòng)力源以及工藝用氣；

永磁同步直驅(qū)電機(jī)融合變頻矢量控制、低速直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩永磁電機(jī)、智能控制等技術(shù)，優(yōu)化傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大提高了運(yùn)行效率，在水泥磨選粉機(jī)、生料立磨選粉機(jī)、煤磨選粉機(jī)、皮帶機(jī)、提升機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)的電機(jī)改造中發(fā)揮著重要的作用。

二、典型案例及其應(yīng)用效果

案例1：2021年，新疆某大型水泥廠對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，在回轉(zhuǎn)窯窯頭、窯尾煤粉輸送及庫(kù)底均化等環(huán)節(jié)采用3臺(tái)磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)替換原來(lái)的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，穩(wěn)定運(yùn)行至今，設(shè)備噪音均在80dB以下，綜合節(jié)電率達(dá)36.9%，日均節(jié)電1700多度，每年可節(jié)電62.24萬(wàn)度，減排二氧化碳355噸。

案例2：2020年3月，江西某水泥廠對(duì)一條水泥熟料新型干法生產(chǎn)線進(jìn)行節(jié)能技改，在回轉(zhuǎn)窯窯頭、窯尾煤粉輸送和窯頭一次風(fēng)等環(huán)節(jié)使用3臺(tái)磁懸磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)替換原來(lái)的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，綜合節(jié)電率達(dá)31.25%，噪音由原來(lái)的110dB降至80dB以下。

案例3：山東某水泥廠在水泥磨選粉機(jī)的電機(jī)改造中，使用1臺(tái)140kW的永磁同步直驅(qū)電機(jī)，替換原來(lái)200kW的三相異步電機(jī)，解決了原設(shè)備效率低、發(fā)熱嚴(yán)重、故障多的缺點(diǎn)，提高了可靠性和傳遞效率，節(jié)能效果顯著，實(shí)現(xiàn)節(jié)電率12.1%，每年可節(jié)電10.16萬(wàn)度。

案例4：2023年6月，山東某水泥廠在新建水泥庫(kù)應(yīng)用1臺(tái)永磁變頻雙螺桿空壓機(jī)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，永磁變頻雙螺桿空壓機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，做功效率高，滿足了生產(chǎn)過(guò)程中的用氣需求。并且，設(shè)備的振動(dòng)小、噪音低，運(yùn)行數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

圖6 天瑞重工節(jié)能技術(shù)裝備在水泥行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

三、天瑞重工，助力水泥行業(yè)節(jié)能降碳

目前，天瑞重工的節(jié)能技術(shù)裝備目前已在中國(guó)建材、海螺水泥、華潤(rùn)水泥、葛洲壩集團(tuán)、山水水泥、紅獅水泥等大型水泥企業(yè)成熟應(yīng)用，并在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定可靠，操作便捷，節(jié)能降耗效果顯著。與此同時(shí)，天瑞重工積極推動(dòng)磁懸浮動(dòng)力技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)的制定，公司針對(duì)水泥行業(yè)定向研發(fā)的“水泥工業(yè)用磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)”榮獲建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步類二等獎(jiǎng)，主筆起草的《磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)在水泥行業(yè)的應(yīng)用規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)于2021年12月1日正式實(shí)施。從磁懸浮動(dòng)力裝備的研發(fā)生產(chǎn)者，到磁懸浮動(dòng)力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定者，天瑞重工始終堅(jiān)持開(kāi)拓創(chuàng)新，助力水泥行業(yè)的節(jié)能降碳，推動(dòng)水泥行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。

圖7 天瑞重工磁懸浮產(chǎn)業(yè)園一期