一、多項政策助推水泥行業(yè)節(jié)能降耗

近年來，國家發(fā)改委等部門陸續(xù)出臺《高耗能行業(yè)重點領域節(jié)能降碳改造升級實施指南》等一系列政策，在此前政策基礎上細化了17個高能耗行業(yè)的節(jié)能降碳目標，要求對能效在基準水平以下且難以在規(guī)定時限通過改造升級達到基準水平以上的產(chǎn)能，通過市場化方式、法治化手段推動其加快退出。水泥是我國僅次于鋼鐵的第二大工業(yè)碳排放部門，節(jié)能降碳改造任務迫切。   

                                                                                                                                                                 圖1中國水泥行業(yè)政策一覽表

水泥生產(chǎn)過程中95%的二氧化碳排放源于熟料生產(chǎn)過程：1）石灰石煅燒產(chǎn)生生石灰的過程所排放的二氧化碳約占全生產(chǎn)過程碳排放總量的55-70%；2）高溫煅燒過程需要燃燒燃料，因此產(chǎn)生的二氧化碳約占全生產(chǎn)過程碳排放總量的25-40%。

                                                                                                                           圖2水泥生產(chǎn)全周期過程中的能耗和排放細分

供給下降，政策助力水泥走向產(chǎn)能控制。十年來，中國產(chǎn)能布局不斷優(yōu)化，水泥產(chǎn)量在20億噸至25億噸之間上下波動。為緩解產(chǎn)能過剩問題，水泥行業(yè)進行供給側改革，國家推出“錯峰生產(chǎn)”、“停窯限產(chǎn)”、“能耗雙控”等一系列政策，產(chǎn)量整體呈現(xiàn)下降趨勢。因此，當前國內(nèi)水泥市場面臨較大壓力，市場競爭不斷加劇，同時行業(yè)也亟需持續(xù)加大節(jié)能降耗力度，推進能源結構轉型，應對雙碳重任，促進水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

                                                                                                                               圖3  2017-2022年中國水泥產(chǎn)量及同比增速

二、紅外測溫掃描儀產(chǎn)品助力水泥行業(yè)節(jié)能降耗

節(jié)能降耗和提高資源利用率逐漸成為水泥行業(yè)內(nèi)企業(yè)主要競爭力之一，而回轉窯作為水泥生產(chǎn)工藝主要能耗環(huán)節(jié)，節(jié)能降耗首當其沖。水泥的生產(chǎn)方法是將粉碎的石灰石與粘土、板巖、高爐渣和其他材料一起加熱，然后冷卻，最后將所得的熟料研磨成細粉。關鍵階段的溫度監(jiān)測對于嚴格控制生產(chǎn)過程、保證工藝效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、延長窯爐壽命至關重要。

水泥回轉窯燒成帶溫度是水泥熟料燒成環(huán)節(jié)最重要的參數(shù)，直接影響到水泥熟料的質(zhì)量、能耗等各項經(jīng)濟指標。由于燒成環(huán)境等因素導致燒成帶溫度的獲取只能依賴于人工經(jīng)驗，這對于優(yōu)化回轉窯運行，降低能耗極為利。因此，實現(xiàn)回轉窯燒成帶溫度的在線檢測，能為生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化提供基礎參數(shù)，提高生產(chǎn)流程節(jié)點判斷精度，對于保證熟料質(zhì)量，提高能源利用率具有重要意義，直接關系到企業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。

當前在水泥燒成系統(tǒng)領域，管理較為粗放，節(jié)能空間依然大。傳統(tǒng)檢測方式及弊端如下：

（1）熱電偶測溫：局限，只能監(jiān)測某個點的溫度；會有遺漏造成事故；故障率高。

（2）人員間斷性巡檢：不能保證實時性；需要嚴格的管理體制來管控；人力資源的浪費；深入危險環(huán)境，人員危險性高。

金星智控自主研發(fā)的GS-IRLT2200紅外掃描測溫系統(tǒng)應用于各類型工業(yè)回轉窯胴體表面溫度的監(jiān)測。系統(tǒng)采用高分辨率和熱靈敏度的高速光機掃描式測溫儀，在回轉窯轉動周期內(nèi)對窯胴體表面溫度進行精確全方位監(jiān)測及定位，系統(tǒng)依據(jù)檢測的胴體表面溫度信息來進行多維度的分析畫面展示，為運行人員及時全面掌握窯胴體表面溫度分布及窯內(nèi)窯皮等相關信息，避免出現(xiàn)“紅窯”、“結圈”等情況提供可靠的依據(jù)。具有空間分辨率高、測溫速度快、準確度高等優(yōu)點，適用于水泥回轉窯及各種大尺寸運動物體的溫度檢測，為用戶提供多維度的溫度場信息。經(jīng)安徽省水泥協(xié)會統(tǒng)計，該產(chǎn)品在我國目前已投產(chǎn)的水泥生產(chǎn)線中得到廣泛應用，市場占有率達70%以上。

圖4 金星智控GS-IRLT2200紅外掃描測溫系統(tǒng)

另外水泥廠窯尾高溫氣體分析系統(tǒng)是直接檢測窯內(nèi)氣氛的關鍵設備，通過該系統(tǒng)直接測量窯內(nèi)O2、CO、NO的情況，確保充分燃燒，保持窯內(nèi)為氧化氣氛。在操作中做到前后兼顧，窯爐協(xié)調(diào)，溫度的燒結溫度和分解溫度，不損壞窯皮，不串入黃芯料，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗生產(chǎn)。

金星智控GS-GMS1700窯尾高溫氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)主要應用于水泥回轉窯，通過對回轉窯窯尾煙氣中的NO、CO、O2、SO2等濃度進行實時檢測，可以間接反映窯內(nèi)燃燒和煅燒狀態(tài)，以及污染物濃度情況。燃燒狀態(tài)合理性與煅燒溫度不僅影響水泥的產(chǎn)效和質(zhì)量，而且對生產(chǎn)安全和環(huán)保排放在源頭控制上起著關鍵性作用。

圖4 金星智控GS-GMS1700 窯尾高溫氣體在線監(jiān)測

目前金星智控測溫產(chǎn)品已在中建材、海螺水泥等多個水泥龍頭企業(yè)應用，其中與海螺水泥深度合作27年，金星智控系列產(chǎn)品遍及海螺集團下屬70個基地，其中在全球水泥行業(yè)規(guī)模最大的單一工廠池州海螺，產(chǎn)品應用為窯爐操作人員實時掌握被監(jiān)視區(qū)域的煅燒狀況、火焰形狀及物料的堆積、避免出現(xiàn)“紅窯”、“結圈”等情況等提供可靠的依據(jù)，助力企業(yè)客戶高質(zhì)量發(fā)展。