水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保設(shè)備研究

時(shí)間:2022-09-15 03:14:52

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水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保設(shè)備研究

摘要:在當(dāng)前建筑行業(yè)的高速發(fā)展下,對于水泥的需求量逐漸加大,但過度的水泥生產(chǎn)加工將對生態(tài)環(huán)境造成一定破壞,高耗能問題也較為突出。立足節(jié)能環(huán)保理念,解析水泥工業(yè)的污染現(xiàn)狀,研究水泥工業(yè)的節(jié)能環(huán)保設(shè)備優(yōu)化形式及具體實(shí)踐。

關(guān)鍵詞:水泥工業(yè);節(jié)能環(huán)保;生態(tài)發(fā)展

作為一種常見的建筑用材料,水泥與鋼筋材料的配合,可以有效提高建筑物的穩(wěn)定性。隨著建筑數(shù)量的逐漸加大,當(dāng)前工程項(xiàng)目中水泥的用量逐漸增多,間接地加大了水泥制造過程所產(chǎn)生的污染物,當(dāng)污染物超出一定的標(biāo)準(zhǔn)后將對我國生態(tài)造成較大影響,不利于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)。從生產(chǎn)角度來看,水泥主要是搭載專業(yè)化機(jī)械設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的,想要從根源上解決其污染問題,不僅要嚴(yán)格遵守操作準(zhǔn)則,更應(yīng)對承接其生產(chǎn)工序的設(shè)備進(jìn)行升級改造,以最大限度減少其加工過程對環(huán)境形成的破壞。

1節(jié)能環(huán)保理念的重要性

經(jīng)濟(jì)新常態(tài)發(fā)展背景下,綠色節(jié)能環(huán)保的重要性逐漸凸顯出來,人們生活在自然生態(tài)圈內(nèi),工業(yè)化生產(chǎn)加工要想與大自然環(huán)境達(dá)成協(xié)同化發(fā)展態(tài)勢,不僅需要相關(guān)制度進(jìn)行管制約束,還需要人們具有一定的環(huán)保意識,并將其映射到思想、行為體系中,做到以身作則,為社會環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)一份力量。幾年前,全國人大會議中就明確界定了國家現(xiàn)階段的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,并將能源緊缺問題、環(huán)境污染問題等作為亟待解決的目標(biāo)。從建筑領(lǐng)域的發(fā)展情況來看,目前我國物質(zhì)建設(shè)已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)體系發(fā)展的重要環(huán)節(jié),越來越多的建筑物呈現(xiàn)在人們的視野。在多元化能源的綜合利用下,建筑物質(zhì)量性能得到提升,然而也觸發(fā)了環(huán)境污染問題,如水污染、地質(zhì)污染、光污染、噪聲污染等,對人們生活環(huán)境造成一定影響。鑒于此,必須開展節(jié)能環(huán)保工作,將節(jié)能理念落實(shí)到建筑工程項(xiàng)目中,從而減少建筑物所造成的環(huán)境污染問題,共同建立生態(tài)化家園。

2水泥工業(yè)的污染現(xiàn)狀解析

建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,間接地使關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)升級,水泥作為建筑物的主要原材料,產(chǎn)量和需求量也隨之提升。然而,水泥工業(yè)化生產(chǎn)過程中將消耗大量的能源,并且容易對環(huán)境造成一定危害。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2019年2—12月,全國水泥耗用量約為30億噸,同比增長18%,并且水泥需求仍然呈現(xiàn)出上升趨勢。水泥的大量生產(chǎn),是在消耗能源的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,高耗能的工作形式與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比未能達(dá)成一致,尤其是在當(dāng)前環(huán)境問題比較嚴(yán)峻的態(tài)勢下,更是凸顯出水泥工業(yè)生產(chǎn)存在的弊端。為此,相關(guān)部門必須對現(xiàn)有的工作機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn),降低水泥工業(yè)生產(chǎn)中的消耗比。依據(jù)我國現(xiàn)行的能源法條例,經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展必須站在可持續(xù)能源角度之上,各項(xiàng)工藝的實(shí)施應(yīng)在社會環(huán)境的承受范圍之內(nèi),且應(yīng)對各個(gè)耗能環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格審查,最大限度降低能源耗用量,減少水泥產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的污染。從當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)耗能情況來看,水泥總量在全國耗能產(chǎn)業(yè)中的耗能比約為7.8%,在建筑領(lǐng)域中占比約為48.6%,而水泥生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生粉塵、煙氣等對環(huán)境有害的物質(zhì),在水泥總產(chǎn)量中的占比高達(dá)3.5%,這意味著水泥工業(yè)造成的粉塵污染約為1500萬噸/年。與其他發(fā)達(dá)國家相比,如美國、日本等,我國水泥工業(yè)產(chǎn)生的污染要高出180多倍。水泥工業(yè)化生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染物將對環(huán)境造成巨大污染,同時(shí)無用功也將耗用大量的能源。為了徹底解決該類問題,必須從水泥工業(yè)生產(chǎn)體系入手,在確保管控工序滿足國家制定基準(zhǔn)的前提下,加大新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的應(yīng)用力度,為水泥工業(yè)化的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

3水泥工業(yè)的節(jié)能環(huán)保設(shè)備優(yōu)化形式

傳統(tǒng)的水泥加工形式是以干法類為主,在后來新工藝技術(shù)的支持下,水泥工業(yè)化逐漸形成一個(gè)更高的基準(zhǔn),但其對資金的需求也逐漸加大,不僅需要引進(jìn)高新技術(shù),還應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行更新升級,此過程需要大量的資金支持。然而,大多數(shù)企業(yè)的資金鏈屬于浮動狀態(tài),要想完全實(shí)現(xiàn)設(shè)備與技術(shù)的升級是不實(shí)現(xiàn)的,而且升級后無法在短期內(nèi)回籠資金,會使企業(yè)面臨一定的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn),從而減弱企業(yè)的更新意圖。為此,企業(yè)必須先對現(xiàn)行的生產(chǎn)觀念進(jìn)行更正,將節(jié)能環(huán)保理念滲透到工業(yè)化生產(chǎn)中,如果企業(yè)本身具備相應(yīng)的環(huán)保意識但沒有充足的資金來進(jìn)行節(jié)能化轉(zhuǎn)變,地方政府則應(yīng)發(fā)揮充分協(xié)調(diào)的作用,通過政策扶持為企業(yè)節(jié)能化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造空間,起到更好的促進(jìn)作用。當(dāng)下,低溫余熱發(fā)電技術(shù)是水泥工業(yè)化生產(chǎn)的一項(xiàng)核心技術(shù),在節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)量耗用率等方面都具有一定的優(yōu)勢,但其同樣存在設(shè)備高成本的問題,這對企業(yè)發(fā)展有較大影響。為了減小節(jié)能轉(zhuǎn)型中企業(yè)資金鏈斷裂的風(fēng)險(xiǎn),地方職能部門必須制定出相應(yīng)的扶持機(jī)制,大力倡導(dǎo)節(jié)能化的升級,促使企業(yè)安裝節(jié)能化設(shè)備,降低節(jié)能損耗,真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的節(jié)能化、環(huán)保化。另外,我國應(yīng)充分借鑒國外的環(huán)保節(jié)能理念,特別是在生產(chǎn)加工體系中要施行各類節(jié)能化工序,并應(yīng)樹立基于我國國情下的環(huán)保觀念,令基層工作人員與管理人員等貫徹落實(shí)各種規(guī)章制度,提高實(shí)際管理效用。至于設(shè)備方面,新設(shè)備的運(yùn)用固然可以降低水泥生產(chǎn)中的能源耗用問題,但必須依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)維修,保證其以最佳性能投入到運(yùn)作中,降低能源損耗,提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效用。

4水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保設(shè)備的實(shí)踐研究

水泥加工工序一般為原料破碎、預(yù)均化處理、生料制備、生料均化、預(yù)熱分解、熟料燒制、水泥粉加工等環(huán)節(jié)。石灰石原料經(jīng)由開采碎化處理,然后通過干法水泥生產(chǎn)體系對各項(xiàng)組分原料進(jìn)行制備,通過詳盡的工藝參數(shù)設(shè)定,對組分占比進(jìn)行確定,以備均化工序的運(yùn)用。在預(yù)熱分解中,以物料分離、氣固分離、預(yù)分解等為主,最后再經(jīng)過料粉燒制及研磨得出水泥材料。在加工體系中,每一道工序均是對物質(zhì)的形態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化期間不可避免會產(chǎn)生粉塵污染,特別是在部分機(jī)械化加工體系中,一些加工指標(biāo)參數(shù)甚至不符合國家制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。下面以某水泥加工企業(yè)為例,對其生產(chǎn)過程中的消耗問題進(jìn)行分析,并制定出相應(yīng)解決策略。4.1生產(chǎn)體系概況。某企業(yè)水泥生產(chǎn)加工體系以立窯形式為主,車間主要消耗能源為煤炭、電力等,大約占廠區(qū)總耗能的80.51%,整個(gè)加工車間中共有23處氣體導(dǎo)出位置、3處有毒氣體處理位置、5處噪聲處理位置以及18臺環(huán)保設(shè)備。其中,原料加工工段配置1臺布袋除塵器、1臺靜電除塵器、1臺電阻啟動器,生料配置及選粉機(jī)器中配置1臺配料除塵器、2臺生料除塵器,生料研磨環(huán)節(jié)配置1臺電阻啟動器,生料圓庫、立窯機(jī)械設(shè)備中配置4臺大型收塵器、1臺變頻控制器,水泥磨工序配備3臺收塵器、1臺變頻器。4.2節(jié)能機(jī)械設(shè)備的效用。水泥生產(chǎn)加工質(zhì)量與效率由機(jī)械設(shè)備所決定,設(shè)備運(yùn)行過程中的功率耗能問題是急需解決的,尤其是原料破碎機(jī)、立窯機(jī)等設(shè)備,在工作過程中通過安裝電阻啟動器對設(shè)備進(jìn)行節(jié)能設(shè)定,可以降低電流能源的消耗,以此來提高設(shè)備及內(nèi)部系統(tǒng)的使用時(shí)限。通過對生產(chǎn)車間的粉塵點(diǎn)、噪聲點(diǎn)進(jìn)行污染測定,并在原有的裝置上添設(shè)除塵設(shè)備、噪聲隔離設(shè)備等,為水泥生產(chǎn)建構(gòu)環(huán)保體系,降低各項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的污染。以生料研磨工序?yàn)槔?,石灰石作為粉塵產(chǎn)生的主要載體,無論是生產(chǎn)加工還是運(yùn)輸階段,半開放式的運(yùn)作體系將產(chǎn)生大量粉塵,對周邊環(huán)境及工作人員的健康造成一定危害。通過添設(shè)布袋除塵器、靜電除塵器等設(shè)備,可以將生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)中的粉塵顆粒通過電子導(dǎo)通的形式進(jìn)行吸附,降低粉塵排放濃度。試驗(yàn)測得,在此工序中添加6臺除塵裝置,可以使生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的粉塵排放濃度降低到38mg/m3,比原來的粉塵排放量下降15.9%,除塵效果較好。在生料煅燒階段將產(chǎn)生大量的有害氣體,如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等,對環(huán)境影響較高。在此工序中添設(shè)除塵裝置,可以將氣體導(dǎo)入凈化裝置。經(jīng)測定,排放濃度比原有加工工序的粉塵排放量、有害氣體排放量平均下降13.7%,有利于對周邊環(huán)境的保護(hù)??紤]到水泥生產(chǎn)工序的差異性,應(yīng)用環(huán)境、加工工藝因素的影響,其污染形式?jīng)]有規(guī)律性。為此,不僅應(yīng)考慮設(shè)備本身的問題,還應(yīng)對原料的運(yùn)輸、存儲、管理環(huán)節(jié)等制定較為精密的管控手段,如在進(jìn)料口、卸料口區(qū)域處加設(shè)密封設(shè)備,降低材料裝卸過程中產(chǎn)生的粉塵污染等,以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

5結(jié)束語

綜上所述,水泥行業(yè)的高耗能、粉塵污染等作為生態(tài)能源環(huán)境體系中亟待解決的問題,承載水泥原料加工與生產(chǎn)的企業(yè),必須制定較為嚴(yán)格的管控手段,在遵循國家基準(zhǔn)參數(shù)的前提下,對每一項(xiàng)加工工序進(jìn)行優(yōu)化處理,引進(jìn)高新的節(jié)能技術(shù),對水泥原料生產(chǎn)過程中的粉塵進(jìn)行針對性處理。另外,還應(yīng)針對具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)添設(shè)節(jié)能技術(shù),降低生產(chǎn)過程中的能源損耗,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在未來發(fā)展過程中,期待政府能起到主導(dǎo)作用,通過政策建設(shè)、執(zhí)行與監(jiān)督,對地域內(nèi)加工企業(yè)進(jìn)行管理,使之符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施路徑。

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作者:董文松 單位:中海油能源物流有限公司