水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保設備研究

時間:2022-09-15 03:14:52

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水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保設備研究

摘要:在當前建筑行業(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)保設備優(yōu)化形式及具體實踐。

關鍵詞: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,當前工程項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生的污染物,當污染物超出一定的標準后將對我國生態(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。從生產角度來看,水泥主要是搭載專業(yè)化機械設備來實現(xiàn)的,想要從根源上解決其污染問題,不僅要嚴格遵守操作準則,更應對承接其生產工序的設備進行升級改造,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

經濟新常態(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,工業(yè)化生產加工要想與大自然環(huán)境達成協(xié)同化發(fā)展態(tài)勢,不僅需要相關制度進行管制約束,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)境保護貢獻一份力量。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。從建筑領域的發(fā)展情況來看,目前我國物質建設已經成為社會經濟體系發(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)能理念落實到建筑工程項目中,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,間接地使關聯(lián)產業(yè)實現(xiàn)升級,水泥作為建筑物的主要原材料,產量和需求量也隨之提升。然而,水泥工業(yè)化生產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,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,是在消耗能源的基礎上實現(xiàn)的,高耗能的工作形式與經濟產出比未能達成一致,尤其是在當前環(huán)境問題比較嚴峻的態(tài)勢下,更是凸顯出水泥工業(yè)生產存在的弊端。為此,相關部門必須對現(xiàn)有的工作機制進行優(yōu)化與改進,降低水泥工業(yè)生產中的消耗比。依據(jù)我國現(xiàn)行的能源法條例,經濟與技術的發(fā)展必須站在可持續(xù)能源角度之上,各項工藝的實施應在社會環(huán)境的承受范圍之內,且應對各個耗能環(huán)節(jié)進行嚴格審查,最大限度降低能源耗用量,減少水泥產業(yè)對環(huán)境的污染。從當前的產業(yè)耗能情況來看,水泥總量在全國耗能產業(yè)中的耗能比約為7.8%,在建筑領域中占比約為48.6%,而水泥生產過程中所產生粉塵、煙氣等對環(huán)境有害的物質,在水泥總產量中的占比高達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)達國家相比,如美國、日本等,我國水泥工業(yè)產生的污染要高出180多倍。水泥工業(yè)化生產中產生的污染物將對環(huán)境造成巨大污染,同時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)生產體系入手,在確保管控工序滿足國家制定基準的前提下,加大新技術、新設備、新工藝的應用力度,為水泥工業(yè)化的發(fā)展奠定良好基礎。

3水泥工業(yè)的節(jié)能環(huán)保設備優(yōu)化形式

傳統(tǒng)的水泥加工形式是以干法類為主,在后來新工藝技術的支持下,水泥工業(yè)化逐漸形成一個更高的基準,但其對資金的需求也逐漸加大,不僅需要引進高新技術,還應對設備進行更新升級,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),要想完全實現(xiàn)設備與技術的升級是不實現(xiàn)的,而且升級后無法在短期內回籠資金,會使企業(yè)面臨一定的經濟風險,從而減弱企業(yè)的更新意圖。為此,企業(yè)必須先對現(xiàn)行的生產觀念進行更正,將節(jié)能環(huán)保理念滲透到工業(yè)化生產中,如果企業(yè)本身具備相應的環(huán)保意識但沒有充足的資金來進行節(jié)能化轉變,地方政府則應發(fā)揮充分協(xié)調的作用,通過政策扶持為企業(yè)節(jié)能化轉型創(chuàng)造空間,起到更好的促進作用。當下,低溫余熱發(fā)電技術是水泥工業(yè)化生產的一項核心技術,在節(jié)能環(huán)保、產量耗用率等方面都具有一定的優(yōu)勢,但其同樣存在設備高成本的問題,這對企業(yè)發(fā)展有較大影響。為了減小節(jié)能轉型中企業(yè)資金鏈斷裂的風險,地方職能部門必須制定出相應的扶持機制,大力倡導節(jié)能化的升級,促使企業(yè)安裝節(jié)能化設備,降低節(jié)能損耗,真正實現(xiàn)生產的節(jié)能化、環(huán)?;?。另外,我國應充分借鑒國外的環(huán)保節(jié)能理念,特別是在生產加工體系中要施行各類節(jié)能化工序,并應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各種規(guī)章制度,提高實際管理效用。至于設備方面,新設備的運用固然可以降低水泥生產中的能源耗用問題,但必須依據(jù)設備的運行參數(shù),對相關設備進行定期養(yǎng)護維修,保證其以最佳性能投入到運作中,降低能源損耗,提高產品的經濟效用。

4水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保設備的實踐研究

水泥加工工序一般為原料破碎、預均化處理、生料制備、生料均化、預熱分解、熟料燒制、水泥粉加工等環(huán)節(jié)。石灰石原料經由開采碎化處理,然后通過干法水泥生產體系對各項組分原料進行制備,通過詳盡的工藝參數(shù)設定,對組分占比進行確定,以備均化工序的運用。在預熱分解中,以物料分離、氣固分離、預分解等為主,最后再經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的形態(tài)進行轉化,轉化期間不可避免會產生粉塵污染,特別是在部分機械化加工體系中,一些加工指標參數(shù)甚至不符合國家制定的相關標準。下面以某水泥加工企業(yè)為例,對其生產過程中的消耗問題進行分析,并制定出相應解決策略。4.1生產體系概況。某企業(yè)水泥生產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%,整個加工車間中共有23處氣體導出位置、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、立窯機械設備中配置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)能機械設備的效用。水泥生產加工質量與效率由機械設備所決定,設備運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、立窯機等設備,在工作過程中通過安裝電阻啟動器對設備進行節(jié)能設定,可以降低電流能源的消耗,以此來提高設備及內部系統(tǒng)的使用時限。通過對生產車間的粉塵點、噪聲點進行污染測定,并在原有的裝置上添設除塵設備、噪聲隔離設備等,為水泥生產建構環(huán)保體系,降低各項生產環(huán)節(jié)所產生的污染。以生料研磨工序為例,石灰石作為粉塵產生的主要載體,無論是生產加工還是運輸階段,半開放式的運作體系將產生大量粉塵,對周邊環(huán)境及工作人員的健康造成一定危害。通過添設布袋除塵器、靜電除塵器等設備,可以將生產運輸環(huán)節(jié)中的粉塵顆粒通過電子導通的形式進行吸附,降低粉塵排放濃度。試驗測得,在此工序中添加6臺除塵裝置,可以使生產環(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。在此工序中添設除塵裝置,可以將氣體導入凈化裝置。經測定,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??紤]到水泥生產工序的差異性,應用環(huán)境、加工工藝因素的影響,其污染形式沒有規(guī)律性。為此,不僅應考慮設備本身的問題,還應對原料的運輸、存儲、管理環(huán)節(jié)等制定較為精密的管控手段,如在進料口、卸料口區(qū)域處加設密封設備,降低材料裝卸過程中產生的粉塵污染等,以達到節(jié)能環(huán)保的目的。

5結束語

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的企業(yè),必須制定較為嚴格的管控手段,在遵循國家基準參數(shù)的前提下,對每一項加工工序進行優(yōu)化處理,引進高新的節(jié)能技術,對水泥原料生產過程中的粉塵進行針對性處理。另外,還應針對具體生產環(huán)節(jié)添設節(jié)能技術,降低生產過程中的能源損耗,提高企業(yè)的經濟效益。在未來發(fā)展過程中,期待政府能起到主導作用,通過政策建設、執(zhí)行與監(jiān)督,對地域內加工企業(yè)進行管理,使之符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施路徑。

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作者:董文松 單位:中海油能源物流有限公司