水泥行业：金隅水泥

水泥——重点碳减排行业

这幅图背后的事实，你知道吗？

资料来源：《国家地理》

2011-2013年，中国消耗了65亿吨水泥。而1900-1999年，美国消耗了45亿吨水泥。

在两年多时间里，中国的水泥消耗量比美国在整个20世纪的水泥消耗量还多出近45%。

这当然是中国经济快速发展的另一种证明。

但是，在今天的双碳时代，我们不得不正视一个问题：水泥在生产过程中会产生大量的碳排放。

据数字水泥网披露，2020年我国水泥行业碳排放约13.75亿吨，占全国碳排放总量约13.5%，在工业行业中仅次于钢铁（15%）。因此，水泥是重点碳减排行业。

从能耗规模看，水泥是传统能耗大户，能耗成本占比过半。

水泥生产需要消耗大量能源，主要包括煤炭和电力，从全国角度看，2020年水泥行业用电占全社会用电量2%，高于玻璃、陶瓷制品等其他建材行业。

面对减碳和降耗的双重压力，金隅太行水泥是怎么处理的呢？

我们可以从空压站这个局部，去看金隅太行水泥的解决办法——数智化。

在水泥生产过程中，空压机生产的压缩空气主要有三种用途：清灰、清堵和仪器仪表用气。

● 清灰工艺

水泥厂布袋除尘器的各排滤袋上，都安装了通过脉冲阀控制的喷吹管，喷吹压缩空气起到清灰作用。

● 清堵工艺

主要用于预热器、篦冷机工艺过程中防止物料粘结，堵塞管路，通过压缩空气的强大冲击力，保障物料不要堆积或拥堵。

不管是清灰还是清堵，用气量都非常大，且都属于间歇性用气工艺，容易造成管网压力波动较大。

金隅太行水泥一个空压站有4台工频机、1台变频机，都是132千瓦。月平均用气量约215万Nm³，月平均耗电量约35万度电。

为了保障供气压力满足生产需求，之前的做法是调高管网供气压力，多供一些气，这种不得已的操作方法，造成管网压力在4.2-5.5bar之间波动，波动范围1.3bar。

压力波动范围越大，越容易造成空压机频繁加卸载，能耗浪费非常大。

云智控

智能化解决方案

2021年11月，云智控在金隅太行水泥的空压站上线运行。

云智控要解决空压机频繁启停造成的能耗浪费问题，首先要面对的是间歇性用气工艺。

就像王部长说的：“虽然清灰、清堵用气也是有周期性的，但是我们也不知道什么时候，这两个工艺用气会叠加到一起，当它们一起用气的时候，那整个管网的压力就掉得非常厉害，我们的人也来不及跑去站房开机。而一旦它们都不用气的时候，管网压力又非常高，我们关机不及时，也是浪费。”

云智控的AI算法，正好能解决这个问题。针对长周期用气突变工艺，AI算法能根据历史用气模型预测未来的用气需求变化，智能控制设备运行，优化设备运行组合，保证供气稳定；针对短周期用气突变工艺，AI算法能通过压力下降斜率以及管网容量属性，实时计算用气需求缺口，及时开机，保障用气安全。

随着云智控上线运行时间更长，积累的数据更多，建立起工厂更加精准的用气需求模型，控制会更加精准，节能效果会更好。

金隅太行水泥设备部副部长王伯轩对《邯郸日报》的记者说：“通过一块大屏幕空压站3D组态图，就能掌握站房内所有设备和仪器仪表的数据，不再需要人工巡检，可以大大节省时间。从云智控项目价值上看，一是节约能源，减少碳排放，二是提高效率，减少了日常巡检和操作工作，三是进一步提升了设备智能化。”

PC端2D组态图

云智控上线后，管网压力带从1.3bar缩窄到0.4bar,供气压力更稳定，减少了管网高压浪费问题，提高了空压机加载率，根据系统数据，节能率达到9%。

现在工程师不需要每隔一个小时去站房巡检抄表，也不用去站房开关设备，现在是手机或电脑上收到故障报警，才去站房检查，节省了工程师的时间和精力。

云智控也改变了以前空压机单独运行的问题，5台空压机不再是独立运行，云智控根据母管压力变化情况，集中智能控制5台空压机运行，让设备更智能、更高效、更节能，解决了空压机频繁加卸载的问题。

金隅太行水泥完成空压数智化转型后，已累计节约378000度电，相当于减少102.816吨碳排放。