工信部的《2018年工業(yè)節(jié)能監(jiān)察重點(diǎn)工作計(jì)劃》，將重點(diǎn)對(duì)高耗能行業(yè)執(zhí)行監(jiān)察，重點(diǎn)對(duì)高耗能行業(yè)的階梯電價(jià)執(zhí)行監(jiān)察，而且點(diǎn)名重點(diǎn)監(jiān)察2017年能耗超標(biāo)的鋼鐵、水泥、電解鋁企業(yè)，以及日產(chǎn)2000噸以下具有熟料生產(chǎn)線的水泥企業(yè)。依然沒(méi)有漏掉我們水泥行業(yè)！

  水泥企業(yè)在產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩的今天，既要承擔(dān)關(guān)停并轉(zhuǎn)、還要承擔(dān)電價(jià)成本，真可謂是壓力山大！水泥企業(yè)是能耗大戶，除了煤耗以外另一項(xiàng)主要能耗就是電耗，而且降低電耗比降低煤耗還有更大的挖潛空間，節(jié)電就成為節(jié)能的重點(diǎn)；而就水泥企業(yè)的電耗來(lái)講，主要又是粉磨電耗！

  在嚴(yán)厲的政策和嚴(yán)酷的市場(chǎng)面前，降低電耗、特別是降低粉磨電耗就成為當(dāng)務(wù)之急。

  那么，如何最大限度地降低粉磨電耗呢？一方面要抓深度，搞幾項(xiàng)有力度的節(jié)電措施；面對(duì)如此大的壓力，同時(shí)要抓廣度，不以害小而為之、不以利小而不為，要樹(shù)立積少成多的概念，各種節(jié)電措施同時(shí)并舉，杜絕各種耗電漏洞、深挖各種節(jié)電潛力，才能把電耗降到最低。

  具體來(lái)講，有不少已經(jīng)成熟的節(jié)電工藝和節(jié)電設(shè)備，比如高效風(fēng)機(jī)、立磨、輥壓機(jī)設(shè)備，以及聯(lián)合粉磨、半終粉磨、終粉磨、分別粉磨工藝，只是在落實(shí)上還不到位；有一些近年興起的節(jié)電措施，比如串級(jí)調(diào)速、陶瓷研磨體、立磨喂料鎖風(fēng)，方向是正確的，只是還需要加深認(rèn)識(shí)，膽子再大一點(diǎn)，有問(wèn)題在落實(shí)中完善。這些措施無(wú)疑都是非常重要的，在今天的峰會(huì)上，將有多位頂級(jí)專家為大家精彩演講。

  還有一些有待檢驗(yàn)的措施，需要我們進(jìn)一步探索的新式武器。這次峰會(huì)的主題是“超低電耗 高性能水泥 無(wú)人值守”，我就給大家談點(diǎn)新的東西，提供兩項(xiàng)探索中的初步成果：多功能助劑與智能化。僅管尚不完善，但已經(jīng)看到了曙光，但愿為超低電耗助力。

  一，水泥生產(chǎn)的多功能助劑

  助磨劑自引進(jìn)國(guó)內(nèi)以來(lái)，在降低水泥生產(chǎn)能耗、提升粉磨效率方面做出了突出貢獻(xiàn)，這一點(diǎn)已經(jīng)由最初的懷疑、中途的觀望、發(fā)展到今天的普及。而近年來(lái)，隨著業(yè)內(nèi)的節(jié)電壓力增大，如何進(jìn)一步發(fā)揮助磨劑的作用、如何向生料粉磨工序拓展，正逐漸受到關(guān)注。

  大家知道，在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，粉磨分為水泥粉磨和原料粉磨，都占有很大的電耗比重。同樣是粉磨，助磨劑在水泥粉磨上已經(jīng)有了很大的成果和進(jìn)步，但在生料粉磨上為什么一直沒(méi)有好的成果呢？

  企業(yè)追求的是效益，“任何一項(xiàng)技術(shù)都必須為生產(chǎn)創(chuàng)造效益，否則就失去了存在的意義，這個(gè)技術(shù)也就無(wú)法發(fā)展”。水泥助磨劑之所以能夠得到迅速的普及和發(fā)展，是因?yàn)樗芴岣咚喈a(chǎn)量、降低粉磨電耗，同時(shí)還能提升水泥強(qiáng)度、節(jié)省熟料的消耗、甚至改善水泥的性能，幾項(xiàng)效果疊加具有顯著的效益。

  而生料助磨劑不同，目前只著眼于生料粉磨系統(tǒng)，僅僅為了提升產(chǎn)量、節(jié)約電耗。在目前水泥行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩十分嚴(yán)重的今天，提產(chǎn)功能已經(jīng)難以產(chǎn)生多大的效益；節(jié)電效果又十分有限，難以產(chǎn)生足夠的效益。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，生料助磨劑產(chǎn)生的效益再減去投入的成本，也就所剩無(wú)幾了。

  但是，生料粉磨雖有他的局限性，但也有優(yōu)勢(shì)。生料雖然只是水泥生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)基本環(huán)節(jié)，但生料對(duì)水泥生產(chǎn)的后續(xù)環(huán)節(jié)有較長(zhǎng)的影響。例如在后續(xù)的熟料燒成系統(tǒng)，生料粉磨的好壞，還將影響到熟料的煤耗、電耗、質(zhì)量以及污染物排放，這幾項(xiàng)又都是熟料成本的大項(xiàng)，疊加效益可能有較大提高。因此，提升生料助磨劑的根本在于其向后道工序的多功能化。只有以多功能為發(fā)展方向，才能解決有效果無(wú)效益的窘境。

  湖南岳陽(yáng)的某公司首先在這方面做了嘗試，在去年的蕪湖助磨劑會(huì)議上，推出了一種“高分子多功能生料催化劑”，僅管大家對(duì)“催化”有不同的看法，但不管什么劑，對(duì)水泥生產(chǎn)有輔助功能，肯定是一種“水泥生產(chǎn)助劑”，而且取得了不錯(cuò)的效果。今天到會(huì)的有幾家助磨劑企業(yè)，方向沒(méi)有問(wèn)題，你們也可以開(kāi)發(fā)；更多的與會(huì)者是水泥企業(yè)，應(yīng)該積極的跟進(jìn)試用。

  該產(chǎn)品目前已經(jīng)過(guò)了XS、SF、PJ、LY四條5000T/D線的工業(yè)實(shí)驗(yàn)，四條線上的實(shí)驗(yàn)表明：在生料配料過(guò)程中加入0.1～0.2%這種“生料催化劑”，不僅能在生料粉磨系統(tǒng)提產(chǎn)節(jié)電，而且可在燒成系統(tǒng)提產(chǎn)節(jié)電，能在降低分解爐出口操作溫度的情況下，提高入窯生料分解率、提高F-CaO合格率、降標(biāo)熟料燒成煤耗、提高熟料抗壓強(qiáng)度，而且還具有降低廢氣SO2的功能。

  本人專程參與見(jiàn)證了LY公司5000T/D線的工業(yè)實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在把實(shí)驗(yàn)結(jié)果給大家簡(jiǎn)單匯報(bào)一下。

  整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案原則上分五個(gè)時(shí)間段進(jìn)行：

  1）在投入“生料催化劑”前，首先進(jìn)行為期5天的“前空白期”實(shí)驗(yàn)，采集各種對(duì)比數(shù)據(jù)；

  2）在投入“生料催化劑”后，前2天作為“前過(guò)渡期”，觀察采集各種數(shù)據(jù)變化，但這些數(shù)據(jù)不作為對(duì)比使用；

  3）自投入“生料催化劑”后的第三天開(kāi)始，進(jìn)行6天的“效果實(shí)驗(yàn)”，原計(jì)劃為4月18日至4月23日，觀察采集各種數(shù)據(jù)變化，記錄各種異常情況；

  4）停用“生料催化劑”后，前2天作為“后過(guò)渡期”，觀察采集各種數(shù)據(jù)變化，但這些數(shù)據(jù)不作為對(duì)比使用；

  5）自停用“生料催化劑”后的第三天開(kāi)始，再進(jìn)行5天“后空白期”實(shí)驗(yàn)，采集各種對(duì)比數(shù)據(jù)。

  6）在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束后，采用“效果實(shí)驗(yàn)”的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，與“前空白期”加“后空白期”的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行累計(jì)值的對(duì)比分析。

  該方案在實(shí)際操作中并未能完全執(zhí)行，有三點(diǎn)需要說(shuō)明：

  （1）由于發(fā)現(xiàn)“效果實(shí)驗(yàn)”期間的脫硫作用超出預(yù)想，又將“效果實(shí)驗(yàn)”延長(zhǎng)了兩天，結(jié)束時(shí)間由4月23日延長(zhǎng)至4月25日；

  （2）4月19日9:00時(shí)轉(zhuǎn)子秤斷煤，4月19日19:00時(shí)至4月20日5:00時(shí)為煤磨故障，窯限產(chǎn)運(yùn)行，該日數(shù)據(jù)剔除；

  （3）由于在4月27日“后過(guò)渡期”結(jié)束后，因窯已經(jīng)到檢修后期，但市場(chǎng)情況良好，為延長(zhǎng)運(yùn)行周期、確保后期的生產(chǎn)安全，廠方要求將窯的喂料量減產(chǎn)15-20t/h運(yùn)行，已無(wú)法同等條件對(duì)比，經(jīng)三方商議同意，“后空白期”只統(tǒng)計(jì)SO2數(shù)據(jù)對(duì)比，其他數(shù)據(jù)不再參與對(duì)比。

  如此，整體實(shí)驗(yàn)效果見(jiàn)表01-01所示。

  表01-01 生熟料系統(tǒng)產(chǎn)量、電耗 試驗(yàn)與空白對(duì)比

  由表01-01可見(jiàn)出，通過(guò)使用生料催化劑，生料磨機(jī)臺(tái)時(shí)提高13.3t/h，至生料滿庫(kù)運(yùn)行時(shí)間減少1.77h/d，生料電耗下降0.8Kwh/t；熟料產(chǎn)量對(duì)比提高38.1t/d，熟料綜合電耗下降1.62 Kwh/t。

  通過(guò)添加生料催化劑，燒成系統(tǒng)的尾氣排放得到改善，特別是SO2排放明顯降低，詳細(xì)的對(duì)比數(shù)據(jù)見(jiàn)表01-02所示，總體變化趨勢(shì)如圖01-01所示。

  表01-02 添加生料催化劑對(duì)尾氣排放的影響

  圖01-01  4月11日-5月1日進(jìn)脫硫塔SO2濃度總體趨勢(shì)圖

  由表01-02可見(jiàn)，通過(guò)使用“生料催化劑”，“效果實(shí)驗(yàn)”期間排放煙氣的SO2、NOx、粉塵均有下降，尤其是SO2下降幅度較大，與“前空白期”對(duì)比分別下降了545mg/m?、23mg/m?、2.9 mg/m?。

  由圖01-01可見(jiàn)，在4月18日至4月25日加摻“生料催化劑”期間，SO2排放明顯降低，而在4月26日下午停用“生料催化劑”后，SO2排放濃度又迅速回升。

  LY實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)論為：在該5000t/d線的原料加入0.148%的“生料催化劑”后，實(shí)驗(yàn)對(duì)比取得如下結(jié)果：

  1）生料磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量平均提高13.3t/h，

  2）熟料綜合電耗平均下降1.62 Kwh/t；

  3）熟料標(biāo)煤耗平均降低3.1kg/t熟料；

  4）熟料3天強(qiáng)度平均提高1.0MPa；

  5）窯尾煙氣中的SO2平均下降545mg/m3；

  6）窯尾煙氣中的NOx、粉塵排放也均有所下降。

  二，水泥粉磨系統(tǒng)的智能化

  基于《中國(guó)制造2025》規(guī)劃關(guān)于建設(shè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)我國(guó)水泥生產(chǎn)由大變強(qiáng)的轉(zhuǎn)變，面向智能化的發(fā)展已成為水泥行業(yè)不可回避的問(wèn)題。早在2015年01月30日，工業(yè)和信息化部就發(fā)布了《原材料工業(yè)兩化深度融合推進(jìn)計(jì)劃（2015-2018年）》（以下簡(jiǎn)稱“推進(jìn)計(jì)劃”），明確要求水泥行業(yè)要建立“智能水泥工廠”。

  在產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的情況下，淘汰落后產(chǎn)能也是大勢(shì)所趨，不是智能化的水泥廠恐怕不能算是先進(jìn)工廠吧？目前，我國(guó)的年水泥產(chǎn)量雖然已經(jīng)達(dá)到23億噸規(guī)模，但我們算不算一個(gè)水泥強(qiáng)國(guó)呢？

  拿號(hào)稱國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的泰安中聯(lián)來(lái)比，也還需要70多人，而泰國(guó)的老城堡水泥廠，同樣是5000t/d的生產(chǎn)規(guī)模，全廠每班只有3個(gè)定員。其中中控室只有1人，而且還肩負(fù)化驗(yàn)室的所有職能。定員是先進(jìn)程度的特征指標(biāo)，減少定員離不開(kāi)可靠的裝備和高度的智能化！我們還有差距，必須奮力直追。

  1，智能水泥廠的概念

  什么是智能？我們先用現(xiàn)代語(yǔ)言探討一下“智能”概念。所謂的“人類智慧”，是從感知（信息的檢測(cè)與傳遞）到記憶（信息的儲(chǔ)存）再到思維（對(duì)信息的邏輯化處理、對(duì)已有邏輯的因果類比），這一過(guò)程被稱為“智慧”；智慧的結(jié)果（因果類比的導(dǎo)向作用）產(chǎn)生了行為和語(yǔ)言，將行為和語(yǔ)言的表達(dá)過(guò)程稱為“能力”；將智慧和能力合在一起就是“智能”。應(yīng)該說(shuō)，人類的智能是最高的，智能化就是讓企業(yè)向人類趨近。

  類比于人類，我們講一個(gè)人非?！奥斆鳌?，本意是說(shuō)他的腦子好用，但“聰明”的具體指向是“耳聰目明”，可見(jiàn)及時(shí)、準(zhǔn)確、甚至量化的信息對(duì)“大腦”的作用是多么重要；我們說(shuō)這個(gè)人“心靈手巧”，又是在強(qiáng)調(diào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要性，沒(méi)有理想的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，再好用的腦子又有什么用呢、而且沒(méi)有“巧手”的實(shí)踐又如何演化出“心靈”的大腦呢？

  智能化并不簡(jiǎn)單等同于自動(dòng)化，這是智能化發(fā)展中必須突破的思維概念，也是目前國(guó)內(nèi)智能化開(kāi)發(fā)中存在的一個(gè)主要問(wèn)題。智能化是自動(dòng)化的高級(jí)發(fā)展，自動(dòng)化是智能化的基礎(chǔ)部分；智能化是在自動(dòng)化基礎(chǔ)上，通過(guò)引入“數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化”，實(shí)現(xiàn)了一些智慧和能力的高級(jí)發(fā)展。

  一般的自動(dòng)化系統(tǒng)或裝置，只能根據(jù)預(yù)設(shè)的因果關(guān)系進(jìn)行操作調(diào)整實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制，但一般會(huì)出現(xiàn)對(duì)于不同情況作出相同反應(yīng)的結(jié)果，就像所有的生物具有一定的遺傳本能一樣，多用于重復(fù)性的工作或工程中。

  而智能化是在自動(dòng)化基礎(chǔ)上又加入了類似于人類的智慧程序，智能化具有一定的學(xué)習(xí)能力，能夠跟蹤變化了的情況自我總結(jié)新的因果關(guān)系，根據(jù)不同的變化作出不同的反應(yīng)，就像高等動(dòng)物除了本能以外還具有一定的自適應(yīng)能力。

  因此，如何建立一個(gè)智能水泥廠，應(yīng)該是一個(gè)智能化與自動(dòng)化的結(jié)合，在裝備的運(yùn)行維護(hù)上實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、在生產(chǎn)管理和工藝操作上實(shí)現(xiàn)高度智能化。

  我們?cè)賮?lái)看看“推進(jìn)計(jì)劃”給出的工信部“智能水泥廠”概念：

  （1）基于自適應(yīng)控制、模糊控制、專家控制等先進(jìn)技術(shù)，利用智能儀器儀表、工業(yè)機(jī)器人、計(jì)算機(jī)仿真、移動(dòng)應(yīng)用等信息系統(tǒng)與專用裝備，進(jìn)一步突出實(shí)時(shí)控制、運(yùn)行優(yōu)化和綜合集成，基本實(shí)現(xiàn)礦山開(kāi)采、配料管控、窯爐燒成、水泥粉磨全系統(tǒng)全過(guò)程的智能優(yōu)化；

  （2）應(yīng)用機(jī)器人等技術(shù)，在礦山爆破排險(xiǎn)、窯爐運(yùn)行維護(hù)、投料裝車作業(yè)、高溫高塵搶修等，危害、危險(xiǎn)、重復(fù)作業(yè)的環(huán)節(jié)，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守或機(jī)器人替代人工作業(yè)；

  （3）建設(shè)信息物理融合系統(tǒng)（CPS），實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化，提高企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率、安全運(yùn)行能力、應(yīng)急響應(yīng)能力、風(fēng)險(xiǎn)防范能力和科學(xué)決策能力；

  （4）在生產(chǎn)管控和經(jīng)營(yíng)決策中，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，應(yīng)用商業(yè)智能系統(tǒng)（BI）和產(chǎn)品生命周期管理（PLM），建立對(duì)采購(gòu)、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、銷售、運(yùn)輸、質(zhì)量、資源、能源和財(cái)務(wù)等全方位的智能管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、市場(chǎng)和效益的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、預(yù)測(cè)預(yù)警，提升各環(huán)節(jié)的資源優(yōu)化配置能力和智能決策水平；

  （5）建立與供應(yīng)商和用戶的上下游協(xié)作管理系統(tǒng)，按照供應(yīng)商提前介入（EVI）、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)技術(shù)（JIT）等模式，統(tǒng)一企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）等企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間信息交換接口、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，通過(guò)信息共享和實(shí)時(shí)交互，實(shí)現(xiàn)物料協(xié)同、儲(chǔ)運(yùn)協(xié)同、訂貨業(yè)務(wù)協(xié)同以及財(cái)務(wù)結(jié)算協(xié)同。

  2，走向智能水泥廠的技術(shù)路線

  看似簡(jiǎn)單的水泥工藝，其過(guò)程中包含有大量的物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)以及物理化學(xué)反應(yīng)，囊括了地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、巖相學(xué)、流體學(xué)、燃燒學(xué)、熱傳導(dǎo)、結(jié)晶學(xué)等等學(xué)科，要使整個(gè)過(guò)程處于受控狀態(tài)，按照我們?cè)O(shè)計(jì)的P-T-t軌跡（礦物學(xué)術(shù)語(yǔ)）運(yùn)行，不但需要維持物料的量和質(zhì)的均衡穩(wěn)定，而且必須維持好各系統(tǒng)各工序各特征參數(shù)的穩(wěn)定。

  對(duì)于大工業(yè)生產(chǎn)，各種