ICS 91.100.10 CCS Q 11 JC 中华人民共和国建材行业标准 JC/TXXXXX—XXXX 水泥生产企业节能技术指南 Guidelines for energy saving technology of cement manufacturers （报批稿） xxxx-xx-xx 发布 XXXX-xX-x 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 前言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国建筑材料联合会提出。 本文件由建材工业综合标准化技术委员会归口。 本文件起草单位：北京工业大学、北京国建联信认证中心有限公司、天津水泥工业设计研究院 有限公司、北京金隅硫水环保科技有限公司、阳泉冀东水泥有限责任公司、中国中材国际工程股份有 限公司、南阳中联水泥有限公司、浙江红狮环保股份有限公司、上海凯盛节能工程技术有限公司、鲁 南中联水泥有限公司、北京金隅北水环保科技有限公司、北京金隅红树林环保技术有限责任公司、中 材节能股份有限公司、临沂中联水泥有限公司、贵州晴隆盘江水泥有限责任公司、大连理工加华环境 科技有限公司、中国水泥协会、北京可视化智能科技股份有限公司。 本文件主要起草人：崔素萍、狄东仁、钱建荣、龚先政、谢国俊、练礼财、李晋梅、夏文海、 许利、赵美江、甘爱均、李春萍、高燕飞、陶军普、孟宪策、王义春、孙文博、王丽玲、唐平、王鹏铭、 王亚丽、王振生、邓全亮、董诗婕。 引言 水泥行业既是国民经济建设和发展的重要基础原材料产业，文是典型的高能耗和高排放行业。 我国水泥行业经过跨越式发展，在产品质量、规模结构和技术装备水平，以及节能减排、发展循环 经济、培育大企业集团等方面取得了显著进步，水泥产量和消费量稳居世界首位。随着生态文明建设、 “碳达峰碳中和”国家战略的稳步推进，对传统高能耗与高排放行业提出了更高要求，水泥行业同 时面临资源能源制约和碳减排的双重严峻挑战，应用先进科学技术是应对挑战的重要途径。发掘水泥 行业现有成熟节能技术、具有潜力的节能减排技术，突出标准引领作用，促进行业节能技术的积极推 广及广泛应用，成为水泥行业节能减排的关键和重要工作方向。 本文件中甄别的节能技术，技术资源主要来源于国家行业政策引导、发布和推荐的水泥行业成 熟节能技术及可借鉴的其他行业节能技术；其次是水泥企业在实际生产过程中，积极应用的节能措施 和创新实践的潜在节能技术。 本文件中的节能技术覆盖水泥生产主要工序，涉及工艺节能、装备节能、供配电系统与过程控 制节能、管理节能等方面的节能技术；并给出了典型节能技术的参考信息，包括关键技术、技术指 标、节能效果等方面。 本文件有助于落实国家行业节能减排方针政策，有助于企业有效识别和高效优选水泥生产节能 技术，有助于政府、产业和技术人员把握水泥行业节能技术发展，推动水泥行业节能技术的研发、推 广和应用，促进水泥行业节能减排和绿色高质量发展。 川 水泥生产企业节能技术指南 1范围 本文件提供了水泥生产企业应用节能技术的指导与建议，包括总则、工艺节能技术、装备节能 技术、供配电系统与过程控制节能技术和管理节能技术。 本文件适用于硅酸盐水泥熟料、水泥和水泥粉磨生产企业优选节能技术，给出了节能技术指标、 碳排放、节能效果等参考信息。 2规范性引用文件 下列文件中内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用 于本文件。 GB/T4131水泥的命名原则和术语 GB/T13234用能单位节能量计算方法 GB/T23331能源管理体系要求与使用指南 GB50443水泥工厂节能设计规范 GB50588水泥工厂余热发电设计标准 3术语和定义 GB/T4131、GB/T13234、GB/T23331和GB50443界定的术语和定义适用于本文件。 4总则 4.1本文件中给出的节能技术，已取得一定应用规模，且被实践证明应用可行、经济合理；随着科学技 术的不断发展，鼓励先进节能技术在水泥生产企业的探索与创新应用。 4.2本文件中给出的节能技术，全面覆盖水泥生产线主要工序。 4.3水泥生产节能设计按照GB50443和GB50588执行。 4.4附录A给出了水泥生产典型节能技术和节能措施的节能效果等参考信息。 5工艺节能技术 5.1原料预处理 5.1.1石灰石原料生产 充分利用智能矿山新技术，如石灰石均化开采技术、爆破技术、移动式破碎技术、选用电动设 备、碎石溜井-平碉开拓运输、矿山物料采用胶带运输机或电机车运输的自重运输、重载下坡运行的 势能反馈发电、矿石外运的长皮带运输、矿车智能调度、无人运输等节能技术，降低石灰石原料的 生产能耗。 1 5.1.2原料组成及配比的优化控制 设定合理水泥生料配比，降低天然原料使用量，使用工业固体废物作为替代原料，适度提高熔 剂矿物含量，降低熟料形成热，主要节能技术包括但不限于综合利用低品位石灰石原料技术、掺入固 体废物（粉煤灰、煤研石、电石渣、赤泥、治金渣等）的原料替代技术、引入C4A3S及CsS2S等矿物 技术和新型低钙水泥熟料技术。 5.2生料制备系统 5.2.1改善生料易烧性 选用可改善生料易烧性的钢渣、粉煤灰、磷渣、铜渣等工业固体废物，改善生料易烧性，热耗 可降低10%左右。 5.2.2生料助磨剂技术 生料助磨剂具有表面活性组分，具有楔入、消除粉体表面静电等作用，改善生料易磨性和易烧 性，降低生料粉磨电耗和烧成系统热耗。 5.2.3生料辊压机粉磨技术 利用高压挤压料层粉碎原理，配以适当的分级装置，组成辊压机终粉磨系统，显著降低粉磨能 耗，比球磨机系统节电40%左右，比立式辊式磨系统节电20%左右。 5.2.4生料外循环立磨技术 采用外循环立磨系统工艺，将立磨的研磨区与选粉区分开，物料在外循环立磨中研磨后全部排到 磨机外，经过提升机进入组合式选粉机进行分选，分选后的成品进入旋风收尘器收集，粗颗粒物料回 到立磨进行再次研磨，能源利用效率大幅提升，比内循环生料立磨粉磨节电15%左右。 5.3熟料烧成系统 5.3.1燃料制备技术 通过提高燃煤粉磨效率，降低燃料制备系统电耗，主要节能技术包括但不限于辊式磨粉磨系统和 高效节能选粉技术。 5.3.2新型高效预热预分解技术 通过优化设计预热器和分解炉的形状和结构，优化配置旋风筒和级数、分解炉、换热管道系统， 改进撒料装置和锁风阀，提高预热器换热效果、分解炉燃烧效率，同时降低系统阻力，减少能源消 耗，主要节能技术包括但不限于新型高效低氮的预热预分解技术、水泥熟料节能降氮烧成技术、带分 级燃烧的高效低阻预热器系统、大温差交叉料流预热预分解技术和水泥熟料烧成系统工艺优化技术。 5.3.3燃料燃烧技术 通过控制助燃介质氧含量和燃烧器燃料喷射方式，使燃料与助燃介质充分混合，提高燃烧温度和 燃烧效率，减少能源消耗，主要节能技术包括但不限于富氧燃烧技术、多通道燃烧节能技术和煤燃烧 2 促进剂技术。 5.3.4燃料替代技术 使用工业固体废物、生活垃圾、生物质燃料等替代化石燃料和协同处置技术，降低化石燃料消 耗量，主要节能技术包括但不限于生活垃圾生态化前处理和水泥窑协同后处理技术、水泥窑协同处置 城市生活垃圾技术和高热值危险废弃物替代水泥窑燃料综合技术。 5.3.5熟料高效冷却技术 通过冷却风量调节、熟料输送方式、急冷技术和熟料粒度等方面的控制，强化熟料热量交换效 率，提高热量回收效率，实现对高温熟料的高效冷却和输送，主要节能技术包括但不限于稳流行进式 冷却技术、带中段辊破的列进式冷却机技术等新型水泥熟料冷却装备及技术。 5.3.6低导热耐火材料技术 针对窑系统不同部位优化设置耐火材料及其结构，预热器、分解炉、三次风管、窑门罩等高温 部位使用纳米梯度结构的陶瓷纳米纤维隔热材料，回转窑采用低导热多层复合莫来石砖和集成模块化 结构，减少表面散热，降低熟料系统能耗，主要节能技术包括但不限于集成模块化窑衬节能技术和低 导热多层复合莫来石砖技术。 5.4水泥粉磨系统 5.4.1预破碎与预粉磨技术 采用物料多破少磨和料床粉磨原理，降低水泥磨入磨物料粒度，有效降低粉磨电耗，粉磨系统 电耗比球磨系统降低3%～20%，主要节能技术包括但不限于预破碎技术和辊压机预粉磨技术， 5.4.2高效优化粉磨技术 采用高效冲击、挤压、碾压粉碎原理，配合适当的分级设备，控制入磨物料粒度在2mm以下， 并优化球磨机内部构造和研磨体级配方案，可有效降低系统粉磨电耗，粉磨系统节电20%～35%。 5.4.3立磨终粉磨技术 采用料床粉磨原理，立磨终粉磨工艺集烘干、研磨、选粉于一体，有效提高粉磨效率，减少过 粉磨现象，比球磨系统节电30%左右。 5.4.4辊压机半终粉磨和联合粉磨技术 利用高压挤压料层粉碎原理，对料床中的物料进行高效碾磨，并通过V型和动态选粉机进行分 级，控制进入球磨机的粒径和分布，提高球磨能量利用率，有效降低系统粉磨电耗，比球磨系统节电 7%~20%。 5.4.5外循环立磨联合粉磨技术 通过将立磨的研磨区与选粉区分开，物料在外循环立磨中研磨后全部排到磨机外，再经过斗提机 喂入选粉系统与球磨机系统，可与球磨机配置成预粉磨或联合粉磨、半终粉磨、终粉磨系统，能源 利用效率大幅提升，外循环立磨系统阻力降低4000Pa左右，系统风机节电40%左右。 5.4.6辊压机终粉磨技术 3 利用高压挤压料层粉碎原理，粉磨能量利用率高，能源消耗优于联合粉磨系统和辊压机预粉