袁亮国：揭秘世界低能耗、智能制造示范线

  9月12日，中国联合水泥集团有限公司总工程师袁亮国以泰安示范线研发组组长的身份，在“2015第三届中国水泥节能环保交流大会”上作了题为《泰安中联-世界低能耗示范线介绍》的报告。

中国联合水泥集团有限公司总工程师袁亮国

  示范线的目标

  泰安中联5000t/d熟料生产示范线的目标是各项指标都要达到世界水泥行业领先水平：

  熟料标准煤耗确保95公斤、力争92公斤；

  熟料综合电耗确保50度、力争45度；

  PO42.5水泥综合电耗确保70度、力争65度；

  全员劳动生产率确保20000吨/年/人、力争35000吨/年/人；

  投资控制目标不突破原5000吨/日的设计概算；智能制造实施专家优化系统以及无人值守系统。

  示范线建设的标准

  “五全”：全变频、全消音、全封闭、全收尘、全利废；

  “四个一流”：工艺一流、技术一流、环境一流、形象一流；

  “四不漏”：不漏风、不漏料、不漏油、不漏水。

  同时泰安中联也要做水泥行业两化融合的典范。信息化，包括水泥各个方面的内容，即：全面质量管理系统、设备管理系统、能源管理系统、成本在线核算系统、报表自动输出系统。

  泰安中联还要做水泥行业智能制造的引领者。

  该项目的智能制造包括八个方面的内容。一是矿山智能开采系统；二个是在线分析自动控制系统，这个分析系统现在是分两种，一个是化学成分在线分析系统，还有一个是颗粒在线分析系统；三是生产线全线专家优化系统，包括生料、烧成、水泥、煤磨几个方面；四是生产现场无人值守系统，整个生产线包括骨料线都实现无人值守；五是进厂原燃材料的自动检测、计量系统；六是厂内物流自动管理系统；七是互联网远程监控、诊断系统；八是生产管理无线终端管控系统。

  示范线的特点

  一是矿山开采智能化，二是原料处理无均化，这个项目的设计没有使用堆场，没有生料均化库。其他还有生产管理信息化、生产控制自动化、耐火材料无铬化、物料粉磨无球化、生产现场无人化、生产过程可视化的特点。这个项目目前设计了150个摄像头，把生产线的主要环节都纳入到中控室监测当中，未来还要再增加100个点，就是250个点的摄像信号在中控室全都能看到。

  泰安示范线优化定员的方法

  泰安中联是一个简洁化的一个组织机构，泰安示范线一期全厂定员100人、二期全厂定员目标为60人。我们优化定员的方法一是机构精简、扁平化：四部一室—公司、中层、班组；第二点是提高全员的素质，提升基本素质及一岗多能；第三点学习日本水泥行业先进的做法，提高专业化、社会协作化的水平。第四点提高生产线自动化的水平，实施生产线无人值守方案，这样才能使人员精简下来。5000t/d的生产线目前大概的水平是300人，泰安中联目前为100人。

  泰安中联组织结构图

  示范线的技术设计

  智能矿山开采系统，这是生产线的第一个环节，也是一个基础环节。首先这个矿山建立一个模型，通过在线分析仪分析成分，来指挥GPS调度系统、卡车调度系统去各个点运输矿石，要求精细化。这个系统都是自动化完成的，物料也经过精确的计量，进入系统当中。

  智能矿山开采系统

  生料磨的节能设计，首先是采用了辊压机终粉磨系统，这个智能化的控制一是在线分析仪，是化学成分的分析，再一个就是颗粒分析仪，就是两个分析仪实施在线分析，进行着生产过程的智能控制。

  在低能耗预热器设计方案中，首先采用了六级预热器，中间采取了很多节能措施，比如设计一级筒出口温度低于260度；保温层加厚，由50毫米增加到100毫米；使用低导热耐火材料；采用隔热扒钉；设计密封性能好的人孔门。

  低能耗回转窑系统采用了两档短窑设计，实现快速煅烧、降低窑筒体表面散热；使用低导热耐火材料—降低散热；设计高性能的窑头、窑尾密封系统—降低漏风；使用低能耗燃烧器--节煤、节电；天燃气点火系统可节约点火用油50%以上；采用第四代中间带辊破篦冷机，冷却效率高；使用胶带熟料拉链机降低电耗；智能专家系统可以提高稳定性节煤、节电、稳定质量；使用的低阻力电袋复合收尘器与立式煤磨均有节电作用。

  关于节能水泥立磨方案，一是采用立式磨；二是采用在线颗粒分析仪；三是采用自动化操作系统。

  关于进厂原煤自动检测系统，泰安中联的所有进厂原材料都是经过在线分析仪进行自动检测，载煤车辆进厂经过地磅时自动取样、检测、计量，全过程无人介入。

  原煤进厂取样是由电脑控制的随机自动取样器，取样均匀、准确。

  原煤自动检测，样品经过自动缩分后用在线分析仪自动检测，检测的结果及时、准确。

  原煤自动计量，载煤车辆经过地磅自动计量，数据自动录入计算机系统。这个系统解决了水泥厂关于原煤管理的一个大难题。不少企业都想在这块做好管理，但是管理难度相当大。这个系统是我们和丹东东方测控联合开发的，在这个环节得到了丹东东方测控的大力支持。

  高品质产品的定位

  该线的产品以优良的品质定位为高端市场；取消了袋装水泥，高端散装水泥专供商品混凝土搅拌站及大型工程，促进散装水泥事业的发展；取消了包装机，简化了流程，降低了投资。

  目前示范线项目指标完成情况

  目前示范线项目指标完成情况一是熟料的综合电耗达到48.56kWh/t-cl，已经低于设计50度的目标。熟料的标准煤耗达到煤耗96.85kg/t-cl ，随着调试过程的深入及专家优化系统的投入运行完全有把握达到95公斤的设计目标。PO42.5水泥电耗：水泥磨投产后有把握低于70度。生产线定员，一期已实现100人。生产线建设投资，生产线部分已控制在原概算内。

  下一步的工作是尽快完善配套及改进措施，在全面实现确保指标的基础上，我们坚定信心向着更高的目标迈进—争取年底实现力争目标。

  目前示范线项目获得了两项荣誉，一是工信部智能制造试点示范项目，这是全国46家水泥行业唯一一个项目，目前设计标准已经达到了行业领先水平。

  二是荣获全球契约中国网络2015年关注气候中国峰会—— “中国绿色技术创新成果”项目，也是中国十大绿色创新成果。

  骨料+商混+水泥+熟料一体化企业

  泰安中联这条示范线可以说是一个骨料+商混+水泥+熟料一体化的企业。5000t/d熟料的这条生产线；配备一台水泥磨，年产能100万吨；配备了双180商混站，年产能 60 万立方。

  同时即将开工建设年产能200万吨的低能耗骨料线，这个骨料线是中联水泥重大技术创新项目，这个项目来讲要求这个示范线必须通过节能技术先进的测试，目前的指标是和现在制定的指标比，电耗低50%、占地低70%，投资抵30%，目前方案已确定，年底建成投产。

  这条线为什么有这么高的指标，因为在这条线上全部取消皮带输送环节。

  生活垃圾的协同处置

  这条线配套的生活垃圾协同处理的设置，这个项目中联的技术也是有很大的项目优势。一是处理量大，每天可处理生活垃圾500t，是其他方案处理量的2倍。二是既利用回转窑协同处理，又对窑系统的产量、运行无影响。三是效益高，在没有政府补贴的前提下，普通的处理生产线每年要亏损1500万元以上，这条线我们的技术每年能盈利2000万元以上。这条线的方案技术已经成熟，正与政府协同垃圾资源。

  打造成建材产业链工业园区

  泰安中联要打造成建材产业链工业园区。骨料线可以消耗低品质的石灰石；矿山的优品石灰石用于生产优质熟料，进而生产高端水泥；水泥、骨料提供给商混；最终简化销售环节，只有一个出口，销售商品混凝土，就是整个生产链水泥、骨料、混凝土最终归到一个销售环节。

  结语

  通过项目的研发，我们中联技术团队的深刻体会：一是只要敢想、敢为就没有做不成的事。二是我们敢于向专业的研究院所挑战。三是我们敢于向水泥行业世界领先水平跨越。我们有信心在众多怀疑的目光中，将技术创新项目由不可能变为可能。我们坚信在中国建材集团的领导下，在做水泥行业的典范愿景的指引下，我们中联水泥的技术团队会加倍努力，极力推动水泥技术的创新、革新，为中国建材集团引领行业健康发展的进程中添砖加瓦。为水泥行业的技术进步做出贡献。