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水泥技术的发展与展望怎么写(水泥技术的发展与展望)

水泥技术的发展与展望怎么写(水泥技术的发展与展望)2、二氧化硫和氮氧化物的治理,已达到世界领先水平。新世纪现代化的水泥厂 晴天“扬灰”厂,雨天“水泥”厂的状况早已成为历史,现在的水泥厂都已经成为花园式工厂。上世纪六七十年代的主力立窑水泥厂上世纪七八十年代的主力湿法水泥厂

水泥行业的发展趋势: 追求生态文明, 实施绿色发展; 通过大数据、物联网, 实现智能工厂。

一、追求生态文明

追求生态文明,首先是解决环境污染问题。水泥生产的污染源,主要是生产排放的废气。而废气中的污染物,主要有粉尘、二氧化硫和氮氧化物等。

 1、就粉尘治理来讲,经过几十年的发展,已经发生了翻天覆地的变化。

晴天“扬灰”厂,雨天“水泥”厂的状况早已成为历史,现在的水泥厂都已经成为花园式工厂。

水泥技术的发展与展望怎么写(水泥技术的发展与展望)(1)

上世纪六七十年代的主力立窑水泥厂

水泥技术的发展与展望怎么写(水泥技术的发展与展望)(2)

上世纪七八十年代的主力湿法水泥厂

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新世纪现代化的水泥厂

2、二氧化硫和氮氧化物的治理,已达到世界领先水平。

拿最难治理的氮氧化物来讲,与世界上环保最严的德国相比。德国在2018年才降到200毫克,我国多数地区已经降到100毫克,而且个别地区已经自发的降到50毫克(这是部分地区超低排放的标准)。

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河南宏昌公司SNCR (高温电除尘 SCR)脱硝系统

目前,世界上能够实现氮氧化物超低排放的措施,只有SCR技术。但SCR技术,不仅存在氨逃逸问题,而且采用V2O5/TiO2系催化剂。美国、欧盟环境署、中国国家环保部已经将V2O5定为剧毒污染物,还存在一个催化剂回收处理问题。

可喜的是我国的南京工业大学,已经开发出环境友好型低温催化剂。无须喷氨、不存在氨逃逸问题,无毒无害、不需要回收。目前,已经在青海、江苏几条水泥窑试验,能稳定达到50毫克以下,多数运行在20-30毫克之间。进一步定型后,即可大面积推广。

3、处理生活垃圾、消纳其他工业污染。

水泥行业不仅解决了自身的环境污染问题,而且还消纳了大量的废矿和工业废渣,而且还很好的开发了垃圾处理和危废处理,正在为整个国民经济的生态文明作出贡献。

水泥技术的发展与展望怎么写(水泥技术的发展与展望)(5)

水泥技术的发展与展望怎么写(水泥技术的发展与展望)(6)

二、实现绿色发展

绿色发展的概念,除了前述的污染治理和废物利用以外,还包括减少各种资源消耗,特别是不可再生的矿物资源,当然包括二次能源-电能。

1,对现有工艺的优化

减少能源浪费-流化床水泥窑的开发。流化床水泥窑,将现有预分解系统的预热、分解、煅烧、冷却集成一体,大大简化了系统工艺。缩短了工艺流程、减小了系统阻力、降低了电耗,减小了散热面积、减小了散热损失、降低了热耗;特别是取消了最难维护管理的回转窑和冷却机,既降低了电耗和热耗,又简化了管理、提高了装备的可靠性和运转率。

流化床水泥窑,与现有的预分解工艺相比:投资进一步降低,占地大幅度减少,系统更加简单,管理更加方便。特别是,熟料电耗降低约20%,熟料煤耗降低20%。

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世界上第一台,也是截止目前唯一的一台,淄博1000t/d流化床烧成系统。

2,对能源结构的优化减少对矿物能源的消耗

国家发改委(2019年3月份)联合7部门,发布了《绿色产业指导目录》,将绿色发展分为:①节能环保、②清洁生产、③清洁能源、 ④生态环境产业、⑤基础设施绿色升级、 ⑥绿色服务。

对水泥行业来讲重点是:①节能环保;②清洁生产;③清洁能源。 

在①节能环保方面,主要是抓好高效节能、先进环保、循环利用、废物利用,等技术装备的研发和推广;

在②清洁生产方面,主要抓好生产全过程的废物减量化、资源化、无害化,等技术装备的研发和推广。

在③清洁能源方面, 比如取消矿物能源,不允许水泥行业再使用煤炭、甚至石油等矿物燃料。

2019年3月26日国际能源署又发布了全球碳排放报告,2018年全球与能源相关的CO2排放,较2017年又增加1.7%,达到330亿吨,再次疾呼:“再次凸显各方需要采取紧急行动的迫切性,开发清洁能源的解决方案”。

2017年底,我国工信部曾对钢铁、水泥行业做过用电替代燃料的调查。这不是没有可行性,比如利用地热。2017年我国在青海共和盆地钻获的高温干热岩体,初步勘探按照2016年的能源消耗,可以使用2900年(没有打错,就是2900年),而且不会产生任何污染。

既有需求、又有资源、还有效益,为什么不干?肯定是一个方向。或许只是一个时间问题,我们必须有所准备!

3,颠覆现有生产工艺,从根本上减少消耗、降低浪费

现有水泥生产已有100多年的历史,虽然在技术和装备上取得了很多、很大的进步,但在工艺原理上始终未能突破。然而,随着现代技术的发展,现在可能已经具备了突破的条件。

我们先来看一张水泥工艺原理图,看看有没有问题、有没有潜力可挖。

水泥技术的发展与展望怎么写(水泥技术的发展与展望)(8)

我们知道,所谓混凝土实际上就是一种人造岩石, 而大自然中的岩石并不都是经过高温合成的。根据矿物学 P-T-t 成矿原理,大自然用了压力、温度、时间三个资源,而我们的水泥熟料生产只用了 T-t 两个资源,如果我们也把 P 引进来会怎么样呢? 世界上已经有人在做这方面的研究,而且已经取得了实验室成果,正在向工业化推进。

三,关于智能水泥厂

第四次工业革命的浪潮已经掀起,5G时代的呼声越来越高,工业物联网时代即将全面开启。而且,必将为以智能工厂、智能运输、智能物流为主题的工业4.0奠定基础,智能工厂跃跃欲试。水泥行业也不甘落后,包括中国建材、海螺等水泥龙头企业,也开始了建设自己的智能工厂。

1、什么是智能工厂?

智能应该具备的起码能力:一是具有感知能力; 二是具有记忆和思维能力;;三是具有学习和自适应能力; 四是具有行为决策能力。

所谓智能制造,并不单单是生产制造上的自动化、智能化,准确的说,自动化、机器人、无人化都不等于智能化!更是应用到从数据层的机器视觉、射频识别、传感器等,到网络层的物联网、大数据、云计算等,再到执行层的智能装备、机器人、3D打印等,最后形成智能工厂的总体方案,而且其产品也必须是智能的。

根据工信部《智能制造发展规划(2016-2020年)》,对“智能制造”的定义:“智能工厂”涵盖:智能装备集成、计算机辅助工具、生产管理、供销系统,通过大数据、物联网、云计算实现智能化互操互控、生产出智能产品,进而实现生产资源、装备运行、工艺流程、业务流程、资金流程的动态协同配置,总体构成智能工厂。

所谓智能装备,属于上游装备制造厂的智能产品。对自身关键部位的关键参数,诸如油品、上油、过水、位移、温度、振动等,具有感知、分析、推理、决策、控制、外传功能,能方便接入智能工厂的集成系统、方便智能工厂的运行管理和维护维修。

智能工厂具有如下特点:

生产厂通过物联网获取定制,通过物联网把原料和生产设备连接起来,根据用户喜好的特性,适时多品种、小批量、差异化针对性定制生产,再通过智能物流系统发送给用户;

而且其产品也必须是智能的,可以收集用户信息通过物联网上传给生产厂,方便生产厂提供售后服务和优化改进,进一步获取附加值;

而且生产设备也是智能的,通过物联网实时上传数据反映自身状况,方便生产厂调剂任务和检修维护、方便原有设备制造厂的优化改进和售后服务。 

智能工厂的广义发展,智能工厂不可能独立存在,每个智能工厂都必须通过物联网,将它的上游生产厂和下游生产厂联接起来,人类劳动最终被人工智能取代。如果你的产品不是智能的,将无法与上下游的智能工厂联接;因此,也无法在智能化时代赢得市场!

我们的水泥呢?也应该向智能产品迈步了!谁先行一步谁就会赢得主动,谁落后一步谁就会被动挨打。

2,关于智能水泥厂建设

中国水泥从1996年4.9亿吨拿下世界第一后,就一路领先到现在,规模不可谓不大; 但劳动生产率还有待提高。国内5000t/d单线用工多数还在200人左右,先进水平的也在100人左右;而泰国同等规格的“老城堡”水泥厂,每班只有3个人,主要是应付突发事件。其中中控室1人(而且包括化验室所有职能)、现场巡检2人。

如此高的生产效率,一是要有可靠的装备运行,二是要有高度的自动化和智能化。高度的智能化,离不开大数据。

智能水泥厂的建设是一个庞大的工程,目前尚处于起步阶段,控制原理尚需要突破、特别是大数据需要逐步积累。因此,不一定就要建设严格意义上的智能水泥厂,不妨先行起步建设智能化水泥厂。把目标定的过高,只能坐失发展机会!

装备、工艺、监测、计量、程控、可视、统计、分析、建档、物联等,这些基础的东西,不仅是智能水泥厂的必须,对提高现有企业的运营水平也是卓有成效的。如果这些条件不具备,在建设真正的智能水泥厂以前,不妨先在这几方面给予完善提高,这就是智能化水泥厂。

智能水泥厂建设不可能一步到位,特别是大数据需要自己逐步积累,别人替不了你,智能工厂的建设总是在逐步优化中完成的。

不完善不可怕、不到位不可怕,可怕的是一味的强调完美、到位,迟迟不肯起步!

(来源:水泥人网 )

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