■袁亮国 崔召旗 孙德立国家标准《水泥单位产品能源消耗限额》GB 16780—2021已于2021年10月11日发布，于今年11月1日正式实施。
其中水泥制备工段能耗限额等级及限额值分别为1级（先进值）≤26kW·h/t，2级（准入值）≤29kW·h/t，3级（限定值）≤34kW·h/t。
《水泥单位产品能源消耗限额》标准发布后，大部分水泥企业实施了粉磨系统的技术改造，许多粉磨系统改造后取得了较好的效果，但也有一些改造效果不是十分理想，改造后并没有达到2级能耗限额29kW·h/t的要求。
怎么通过技术创新实现水泥粉磨大幅度节能呢？重点优化工艺流程粉磨工艺流程的改进是大幅度提高水泥产量及降低电耗的主要手段。
目前国内的粉磨工艺系统受建设时间及装备水平的限制，流程种类较多，在主机设备配辊压机及球磨机的流程中，双闭路的半终粉磨系统产能高、电耗低，这是需要改造的首选方向。
粉磨工艺系统在辊压机与球磨机的装机功率比接近1:1的配置，系统主机功能发挥正常的情况下，水泥制备工序的粉磨电耗在27～28kW·h/t，可以达到水泥2级能耗限额的要求。
但有部分粉磨系统由于存在主机设备没有发挥好相应的作用，或者早期的粉磨系统受当时的装备水平等条件的制约，辊压机配置得较小，造成电耗高于能耗限额。
通常情况下，更换辊压机的方案投资相对要高一些，大部分水泥企业难以接受，我们应该选择优化工艺流程，更换部分附属设备的方案，尽可能利用现有装备，改造为双闭路的半终粉磨系统，来实现达到2级能耗限额≤29kW·h/t的要求。
在对粉磨工艺流程及装备进行研究的基础上，坚构建材科技集团有限公司（以下简称坚构建材）开发出了单选粉机双闭路的半终粉磨系统方案，此系统省掉了一套选粉系统，如选粉机、循环风机、袋收尘器及袋收尘器风机，使粉磨系统装机功率降低了700～800kW，电耗可以降低3kW·h/t左右。
该方案可使一些辊压机配置较小的粉磨系统，在保留原辊压机的基础上，通过改造实现2级能耗限额的指标，对一些辊压机与球磨机功率配置接近1:1的粉磨系统，可以实现1级能耗限额的指标。
发挥好三台主机的作用实践中发现，部分水泥企业的辊压机、球磨机及选粉机均存在一些问题，从系统各个流程节点的颗粒分析统计结果可以看出，主机没有发挥好功能，制约了粉磨系统的产能及电耗。
例如有的辊压机做功较差，运行电流达不到额定电流的50%，甚至更低，没有充分发挥好辊压机预粉磨的作用。
坚构建材对部分辊压机的喂料装置及液压装置等内容进行了改进，实现辊压机电流达到额定电流的80%以上，大幅度提高了辊压机做功的效率。
一些球磨机物料经过磨内研磨后，粒径在45μm以下的物料含量仅提高不到5%，研磨效率过低。
针对每台球磨机的状况，坚构建材分别对隔仓板、出料装置及研磨体级配等进行了改造优化，大幅度提高了研磨效率。
在选粉机的分选流场内，均匀稳定的风料分布是选粉机高效分选的前提，因此选粉机的结构和设计理念是影响选粉机分选效率的主要因素；同时，在工艺系统运行中还存在着其他问题，选粉机的选粉效率是通过出磨、回粉和成品的细度算出来的，这几个数据的变动都会引起选粉效率的变化。
所以在日常的工艺管理中，不要只盯着选粉机的选粉效率而忽略了对上述几个数据的分析。
我们应该重视如何提高装备效率，对存在的问题加以改进，实现花小钱、办大事的目标。
从大功率的装备上挖潜节能从水泥粉磨系统的能耗统计数据看，常规半终粉磨系统的球磨机、辊压机、循环风机的能耗合计占了整个粉磨系统能耗的80%以上，具有较大的节能空间，应该成为对水泥粉磨系统节能挖潜的主攻方向。
目前有相当一部分节能装备的技术已经成熟，具备了生产线应用的条件。
部分可采用高效的节能装备，如风机可采用高效节能风机、电机采用永磁电机。
尤其是球磨机，采用大齿圈传动配永磁电机方案有较高的性价比。
半永磁电机技术的成熟，对水泥粉磨系统一些低转速的设备，如提升机、皮带机等提供了应用基础。
应用此项节能装备可实现节电2～3kW·h/t，尤其是对新建粉磨系统有着较高的性价比。
淘汰低效率的装备现在大部分水泥粉磨系统的选粉机配置了旋风筒，用于收集水泥细粉，这些旋风筒收集效率约在90%，其中10%左右的成品水泥没有及时收集下来，一台200t/h的双闭路粉磨系统，大约40～50t的粉料被循环风携带着在系统中无限地循环，既浪费了能源，也降低了产量。
基于部分粉磨系统的现状，坚构建材在大部分粉磨改造中取消了旋风筒，改用高效低阻的布袋收尘器方案，既降低了电耗，又提高了产能。
通过对粉磨系统的创新研究和实践证明，水泥粉磨的节能空间还是比较大的。
对粉磨系统改造项目，水泥企业在充分利用原有装备的基础上，通过优化工艺流程、改进部分装备，是可以分别达到2级、1级能耗限额指标的。
新建水泥粉磨系统通过工艺流程的优化，采用永磁电机、高效节能风机等性价比较高的节能装备，可以实现水泥粉磨单位能耗20kW·h/t的目标，可以大幅度提高水泥生产企业的经济效益和社会效益。
（作者单位：坚构建材科技集团有限公司）本文原载于《中国建材报》11月7日5版责编：丁涛校对：和新龙监审：贺丹
