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文档简介
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系
统》国家标准编制说明
一、工作简况
(一)前言
新世纪以来,水泥行业呈现出了跨越式发展,新型干法水泥工艺技术和装备的研
究开发、设计及制造均取得了长足进步。我国在成功研发2000t/d成套技术装备的基
础上,采取自行研制与技术引进吸收相结合的方式,进一步开发了5000t/d、8000t/d、
10000t/d级的新型干法水泥生产成套技术装备。随着水泥技术的不断发展,在水泥制
备领域,我国具有自主知识产权的大型水泥辊磨机、水泥辊压机、水泥管式磨、高效
选粉机等核心设备相继投产,配套的具有自动化、智能化、信息化的关键控制管理技
术也相继实现国产化。
总体上讲,在水泥制备领域,我国单机设备的技术水平已经达到甚至领先于发达
国家,但成套设备在大型化、可靠性、耐磨性、对原料适应性等综合性技术指标与国
际先进水平仍有差距,且在节能减排、绿色发展、智能化制造等领域的结构性缺陷日
益明显。同时,目前水泥制备系统的设备标准均立足于单机设备的规范和指导,缺乏
综合性、系统化的宏观把握、指导及约束,导致水泥制备设备在成套出口、设计、检
验等方面仍无据可依。
2016年05月18日,国务院办公厅专门发布了“关于促进建材工业稳增长调结构
增效益的指导意见”(国办发〔2016〕34号),明确提出要改善现有水泥技术装备,
通过加强标准化建设、开展产能合作等途径促进水泥装备“走出去”。2021年3月15
日,习近平总书记主持中央财经委员会第九次会议,强调“我国力争2030年前实现
碳达峰,2060年实现碳中和”。2021年12月15日,《“十四五”推动高质量发展的
国家标准体系建设规划》要求“推动碳达峰碳中和重点领域国家标准体系建设”。因
此,对于水泥制备系统成套设备的系统性标准需求也将越来越强烈,标准的制定对于
引导建材行业向节能减排、绿色发展、智能化制造等环境友好型方向发展和支撑我国
水泥成套装备出口具有重要意义。同时,标准的制定有效支撑了建材行业率先实现碳
达峰和碳中和。
(二)任务来源
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》国家标准项
目是由国家标准化管理委员会于2021年8月27日下达的《国家标准化管理委员会
关于下达2021年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标
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委发[2021]23号)标准制定任务,计划编号为:20213143-T-609。本标准由中国建筑
材料联合会提出,全国建材装备标准化技术委员会(SAC/TC465)归口。全国建材装
备标准化技术委员会于2021年9月13日《关于转发2021年建材装备国家标准制定
计划的通知》(建装标委[2021]8号)下达任务通知。
(三)主要工作过程
全国建材装备标准化技术委员会接到国标委标准制订任务后,组织我国境内大
型水泥装备企业天津水泥工业设计研究院有限公司、中国建材机械工业协会等单位
成立了项目组,按照国家标准制修订有关要求展开标准制定工作。
1.调查研究,编写草案
在标准编写过程中,项目组查阅了水泥行业大量相关标准,未查到与本标准完全
一致的国内、外标准。在充分查阅资料基础上,调研总结分析:水泥工业现有设备标
准均立足于单机设备的规范,如《水泥立式辊磨机》、《水泥工业用辊压机》、《水泥工
业管磨装备》等,此类标准仅从设备工艺方面出发进行规范指导,尚缺少系统性、综
合性的标准。
同时,在总结分析水泥制备系统设计、运行调试、系统标定、跟踪随访的基础上,
针对水泥制备系统的装备构成及系统特点,并以“节能指标具有先进性、成套装备具
有智能化”为编制原则,工作组成员编写了标准草案(初稿)。起草工作组内部对标
准草案(初稿)逐条讨论修改完善后,形成标准草案。
2.启动标准项目,成立标准起草工作组,制定工作方案
2021年11月,由全国建材装备标准化技术委员会组织召开了《新型干法水泥生
产线成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》国家标准项目起草工作组成立暨
标准草案研讨视频会。会议上成立了由天津水泥工业设计研究院有限公司、中国建材
机械工业协会等单位组成的起草工作组,并确定了本标准的具体工作内容、工作分工
及工作进度时间节点等相关事宜,同时欢迎行业内有关单位积极参加到标准编制的
过程中来。
会上起草工作组对标准草案进行了认真、充分的讨论,对标准草案进行了逐字逐
句的研讨,本着科学认真的态度对标准草案提出了修改意见和增补内容。会后工作组
成员逐条对研讨会专家建议进行讨论,依据已采纳的专家意见对标准草案进行修改,
最后形成标准征求意见稿(初稿)。
3.广泛征求意见
2022年1月,由全国建材装备标准化技术委员会组织,将标准征求意见稿(初
稿)发所有参编单位进行意见征集,标准起草工作组依据参编单位内建议,修改完善
后形成正式征求意见稿。
(四)标准起草单位、主要起草人及其所做的工作
1.起草单位
起草单位:天津水泥工业设计研究有限公司、中国建材机械工业协会
2
2.主要起草人及其所做的工作
本标准主要起草人有:
二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要
求、试验方法、检验规则等)的论据(包括试验、统计数据),修订国家标准时,应
增列新旧国家标准水平的对比
(一)本标准编制原则
本标准编制过程中遵循以下原则:
1)本标准是根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编
写规则》和GB/T20001.10《标准编写规则第10部分:产品标准》规定以及结合国
外先进的产品技术理念和国内产品技术的基本要求进行编制的。
2)本标准以国家发布的水泥行业去产能、调结构的相关产业政策为指导原则,
按照国发〔2010〕7号《关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》、工信部原〔2010〕
564号《关于做好淘汰水泥落后产能的通知》、《部分行业淘汰落后工艺装备和产品指
导目录》及《产业结构调整指导目录(2011年本)》、《关于促进建材工业稳增长调结
构增效益的指导意见》(国办发〔2016〕34号)、《“十四五”推动高质量发展的国家
标准体系建设规划》等相关文件精神要求编制。
3)本标准的编制重点为当前水泥工业结构调整、化解产能、转型升级、节能减
排等问题提供技术指导,并支撑我国建材行业率先实现碳达峰、碳中和及水泥装备成
套设备出口。
4)本编制规定的考核验收等方案便于实际生产实施,具有很强的可操作性。
(二)确定标准主要内容的论据
本标准规定了新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系统的装备构成、技术要
求、安全与环保、安装验收、调试和性能测试及交货文件。
1.名称
本标准所规定的主要对象是新型干法水泥生产成套装备技术要求的水泥制备系
统部分,主要为新型干法水泥生产线水泥制备系统技术与装备提供了可操作的装备
选型和系统调试及性能测试的依据,推动行业技术进步和产业升级。所以标准的名称
定为《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》。
2、范围
本标准适用于新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系统的技术要求。
3、规范性引用文件
本标准共引用了51项国家标准和22项行业/团体标准,并给出了本标准引用的
相关标准、文件名称及文号,凡不注日期的引用文件,其有效版本适用与本标准。
4、术语和定义
GB175、GB8074、GB/T4131等现有标准界定的比表面积、细度等术语和定义同
样适用于本标准,本标准没有需要界定新的术语和定义。
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5、水泥制备系统装备构成
本标准根据水泥制备系统的工艺特点规定了水泥制备系统的装备构成,并绘制
了成套装备构成的示意图。示意图主要用于简明扼要的表明了水泥制备系统的装备
构成及性能测试的范围,区别于水泥制备系统的工艺流程。
6、技术要求
根据水泥制备系统的装备构成,本标准将水泥制备系统的技术要求分为一般要
求、性能要求、粉磨设备、选粉设备、收集及收尘设备、通风设备、计量设备、输送
设备、电气设备及自动化控制等八部分内容。
从系统工艺的角度,一般要求规定了水泥制备系统的工艺选型,保证工艺选型的
合理性及运行的安全性。同时,一般要求还规定了系统主机设备的辅机选型和加工制
作的要求,及系统通用设备的选型。为促进节能减排技术的标准化,提高本标准的先
进性,通用设备及主机设备的辅机选型均对设备的能效等级进行了明确规定。
从成套装备性能指标的角度,本标准既要与现行国家/行业标准,特别是GB16780
《水泥单位产品能源消耗限额》,规定的电耗指标匹配,又要体现标准的先进性。经
对已投产运行的水泥制备系统的工序电耗大数据的统计分析,性能要求规定了成套
装备系统工序电耗要满足2级以上的要求,以期促进成套装备节能技术的推广应用。
基于水泥制备系统的装备构成,从设备工艺的角度,本标准将设备技术要求分为
粉磨设备、选粉设备、收集及除尘设备、通风设备、计量设备、输送设备、电气设备
及自动化控制等七部分内容,规定了水泥制备系统的设备加工制造要求、主机设备选
型及性能指标要求。
在设备加工制造要求的角度,水泥制备系统相关主机设备的标准,如GB/T
35168-2017《水泥工业用辊压机》、GB/T35167-2017《水泥工业用立式辊磨机》、GB/T
27976-2011《水泥工业管磨装备》、JC/T879-2001《水泥工业用离心通风机技术条件》、
JC/T358-2007《水泥工业用电除尘器》、JC/T460-2006《水泥工业用胶带斗式提升机》
等主机设备标准陆续发布实施,对水泥制备系统成套装备中的辊压机、辊式磨、管磨、
收尘器、循环风机等设备的材质要求、主要零部件要求、试组装要求、涂漆防锈要求、
安装要求、试验方法、检验规则,标志、包装、运输和贮存等方面进行了规定。本标
准在基于目前水泥制备系统相关单机标准在实际应用的经验和国际市场通用相关要
求的基础上,总结得出设备加工制造应符合的要求。
在主机设备选型及性能指标要求的角度,水泥制备系统主机设备选型和能耗指
标的标准,如GB50295-2016《水泥工厂设计规范》、GB50443-2016《水泥工厂节能
设计规范》、GB16780-2021《水泥单位产品能源消耗限额》等标准已经陆续修订和发
布,这些标准进行了明确的规定。在上述现行标准的基础上,结合近年来研发应用的
成熟新技术,本标准对主机设备的选型进行了规定。同时,在理论研究的基础上,通
过对已投产运行的水泥制备系统的运行数据库的统计分析及对国内外设备供应商的
经验分析总结,以先进性为原则,本标准对成套装备的技术指标,如辊套/衬板寿命、
选粉效率/旁路值、阻力损失、分离效率、风机效率、计量精度等,进行了明确规定,
为成套装备的设备选型提供依据。针对通风设备的选型,本标准规定的工艺风机仅指
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系统循环风机、系统通风风机、管磨机通风风机等大型通风设备。对于小型收集通风
设备的选型,标准仅在一般要求中规定了风机电机的能耗指标,选型要求符合现行国
家/行业标准的要求。
在系统自动化控制要求的角度,本标准分别详细规定了系统智能控制要求及设
备智能控制要求,以提高系统的能耗指标和劳动效率,降低人为干扰率,推动行业技
术进步和产业升级。
7、安全与环保
本标准在安全与环保两个角度规定了水泥制备系统应符合的相关规定。在安全
方面,本标准从系统联锁控制、设备及辅助设施安全控制等三个维度规定了水泥制备
系统在设计安装、加工制造、维修作业等方面应遵守的安全规定。在环保方面,本标
准从噪声控制和污染物控制等两个方面规定水泥制备系统应遵守的环保标准。
8、安装验收、调试和性能测试
8.1安装验收
现行标准JCJ/T3-2017《水泥机械设备安装工程施工及验收规范》规定了水泥
机械设备的安装要求及试运转,对包括水泥制备系统成套装备管磨机、立式辊磨、选
粉机、斗式提升机、胶带输送机、板式输送机等设备的安装及验收进行了规定。在总
结上述单机设备验收标准的基础上,从系统安装验收角度,本标准规定了水泥制备系
统安装验收前应具备的条件、需完成的工作、单机设备应遵守的标准。
8.2调试
在成套装备调试方面,本标准规定了水泥制备系统调试过程中前期准备工作,从
调试预案、人员组成、安全预案等多维度。在前期准备工作的基础上,基于对国内外
新建/改造水泥制备系统调试经验的总结,本标准对成套装备系统的单机试车、无负
荷联动试车、负荷试车的整个调试过程进行了规范性规定。
8.3性能测试
近年来,已发布并实施的国家标准GB/T33652《水泥制造能耗测试技术规程》
对水泥生产过程中能耗的测试方法进行了详细规定。基于对上述标准的总结与分析,
并结合水泥制备系统的特点,本标准规定了水泥制备系统性能测试过程所需的测试
仪器、性能测试范围、测试条件、测试要求、性能测试内容、数据处理等六部分内容。
本标准规定了水泥制备系统的性能测试范围,对水泥制备系统的性能测试进行
规范性指导和统一性规定。性能测试范围既与现行标准保持一致性,又与水泥生产企
业通行规定匹配。
水泥制备系统测试要求规定了性能测试需持续时间/次数,同时规定了测试过程
中对重要操作参数的控制要求,为了规定测试期间系统运行的稳定性。考虑到目前水
泥制备系统成品细度的控制指标主要以45μm方孔筛筛余为主,特别是新发布的
GB175明确规定了水泥成品45μm方孔筛筛余的指标,因此,本标准以45μm方孔筛
筛余作为控制要求指标之一。
另外,根据目前合同中约定的水泥制备系统约束的常规指标及环保要求,本标准
还规定了水泥制备系统在性能测试期间需要测定的喂料含水率、成品细度、产量与电
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耗、噪音和排放浓度。在喂料含水率和成品细度方面,考虑到粉煤灰或矿粉等粉状物
料常为干基物料,因此本标准仅规定了颗粒状物料在性能测试期间取样的要求和物
性检测的方法,主要用于系统运行控制、产量与电耗的结果核算等。
考虑到性能测试期间物料易磨性和产品比表面积与合同约定值的偏差对系统产
量与电耗的影响,本标准根据经验或文献资料确定了物料易磨性校正系数和比表面
积校正系数。对于物料易磨性校正系数,研究表明粉磨功指数代表物料粗磨的难易程
度,其对水泥产量和电耗的影响小于对生料产量和电耗的影响,因此粉磨功易磨性校
正系统的指数取0.5。对于比表面积校正系数,《水泥工业粉磨工艺技术》文献资料给
出了对于采用高效选粉机的一级圈流粉磨系统,在表面积2500~4000cm2/g的范围内,
磨机单位电耗和比表面积之间的关系公式,其中比表面积对电耗的指数为1.3。本标
准参考文献资料中的公式指数,对水泥制备系统所涉及的所有工艺流程,比表面积对
电耗的指数均采用1.3。
三、主要试验(或验证)的分析,综述报告,技术经济论证,预期的经济效果
本标准是《新型干法水泥生产成套装备技术要求》的一项任务:水泥制备系统,
是贯彻落实国务院办公厅发布的《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意
见》(国办发〔2016〕34号)中通过加强标准化建设,改善水泥装备技术中水泥制
备系统的重要一项。通过本标准明确规范新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系
统的装备构成、工艺和设备技术要求、电气设备及自动化控制水平、安全与环保要求、
安装验收和性能测试等技术方法和参考指标,指导水泥生产中水泥制备环节系统工
艺方案的设计、系统能源消耗、污染排放等作业程序,促进水泥工业向资源节约型及
环境友好型方向发展。
本标准将为《新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系统》提供规范性技术指
导,为水泥工厂水泥制备系统环节提供设备选型、推荐工艺流程、自动化控制、污染
排放、技术考核等工作提供技术方法,对于促进水泥工业实现节能减排、结构调整及
“走出去”战略的实施具有重要意义。
(一)预期的经济效益
通过对国内、外标准的调研,目前没有发现国外关于水泥制备系统成套装备技术
要求方面的标准,FLSmidth、Polysius、KHD等公司也只是有各自内部的企业设计要
求,与这些企业设计要求相比,本标准明确规范新型干法水泥生产成套装备中水泥制
备系统的装备构成、水泥制备系统主机及辅机设备技术要求、安全与环保、电气设备
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及自动化控制、安装验收、调试及考核内容等技术方法和参考指标,指导水泥生产中
水泥制备环节系统工艺方案的设计、系统能源消耗、污染排放等作业程序,本标准具
有系统性、先进性及可靠性。
通过对国外成套设备的考察,参考国外相关标准及国际厂商的技术要求,针对国
内外用户的使用要求以及目前国内外工厂的加工制造能力,制定了符合国内外用户
使用需求的标准,做好中国标准在国外广泛应用的铺垫。此标准与国外同类标准相比
其综合指标及性能已经达到国际先进水平,对我国化解产能、“一带一路”政策、中国
装备走出去以及节能减排方面的意义重大。
以5000t/d新型干法水泥生产线配套的水泥制备系统为例,如按照本标准采用先
进可靠的装备技术,则每吨水泥可以节约用电2~3kW.h/t。按烧成系统年运行300天、
熟料比例80%、平时段工业电价0.725元/kWh计算,则年节约电费可达:5000×300
÷80%×(2~3)×0.725=2720000~4000000(元),经济效益显著。
(二)制定该项标准在化解产能、一带一路、中国装备走出去以及节能减排方面
的意义
本标准将为《新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系统》提供规范性技术指
导,为水泥工厂水泥制备系统环节提供设备选型、自动化控制、污染排放、技术考核
等工作提供技术方法,对于促进水泥工业实现节能减排、结构调整及“走出去”战略的
实施具有重要意义。
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》标准的制定
发布、贯彻实施和监督执行,促进建材行业水泥制备系统的节能减排,有效支撑建材
行业率先实现碳达峰、碳中和。同时,标准的制定发布与实施将加大产业结构调整的
推进力度,加速落后产能的淘汰进度、使产业结构优化升级,获得最佳经济效益,为
实现产业的可持续发展奠定基础。
推进“一带一路”建设,需要优势产业先行、缺位跟进。现在中国新型干法水泥成
套装备,已经走在了很多国家的前面,可以和发达国家媲美。业内人士指出,谁掌握
了标准,谁就掌握了市场。因此为服务我国新型干法水泥成套装备企业“走出去”,必
须以产品输出为载体,优化建全优势产品标准制定,做好中国标准在国外广泛应用的
铺垫。
此标准与国外同类标准相比其综合指标及性能已经达到国际先进水平,对我国
化解产能、“一带一路”政策、中国装备走出去以及节能减排方面的意义重大。
四、采用国际标准和国外先进标准的程度,以及与国际、国外同类标准水平的对比
情况,或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况
(一)概况
目前我国已经成功开发了日产5000t/d、8000t/d、10000t/d级的新型干法水泥生
产成套技术装备,满足了不同规模水泥生产线的需要,成套技术装备的性能已达到国
际先进水平,并已经涉足国外水泥行业。在原成套设备要求大型化、高产量基础上,
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此标准将更强调在节能减排、高端绿色制造、智能化控制等综合性技术指标,重点加
强综合性、系统化的宏观把握、指导及约束,为行业内设备在成套出口、设计、检验
等方面提供依据,为建材行业率先实现碳达峰、碳中和提供支撑。
通过对国外成套设备的考察,参考国外相关标准及国际厂商的技术要求,针对国
内用户的使用要求以及目前国内工厂的加工制造能力,制定了符合我国国情、符合国
内用户使用需求的标准。此标准与国外同类标准相比其综合指标及性能已经接近国
外水平。
(二)国外粉磨系统研究概况及发展趋势
上世纪六、七十年代发展的辊磨、八十年代出现的辊压机和九十年代问世的筒辊
磨是粉磨装备技术进步的重要体现,这些以“受限料床高压粉碎”为原理的粉磨设备
的粉磨效率相当于球磨机的2倍左右,使粉磨电耗大幅度降低。若水泥生产过程中
采用料床粉磨系统粉磨原料、燃料和水泥,即实现“水泥生产无球磨化”时,综合电
耗可以降低到80kWh/t以下,水泥制备工序电耗可以降低到26.0kWh/t以下,因此新
建或改造的无球磨化生产线和粉磨站越来越多。
1、粉磨装备大型化发展
日产5000t/d~10000t/d的大型水泥生产线越来越多,对粉磨设备的配套能力也
提出了更高要求,国际知名供货商在粉磨装备大型化方面也显示了各自的实力。在辊
式磨大型化方面,德国莱歇公司研发并投产的最大水泥辊磨LM75.4+4CS,装机功率
达到8800kW。德国非凡公司已投产的最大水泥辊磨MVR6700C-6,装机功率达到
9125kW。德国伯利鸠斯和丹麦史密斯也提供了超大型的水泥辊磨QMC72/27和
OKTM81-6,装机功率达到10200kW和11000kW。在辊压机大型化方面,洪堡公司开
发的最大辊压机规格为RPS25-260/230,装机功率达到6000kW。伯利鸠斯开发的最
大水泥辊压机规格为2200×1500mm,装机功率达到6800kW。
2、高可靠性和长使用寿命
现代水泥企业要求成套装备具有高可靠性,系统设备故障率要求达到2%以下,
主机设备的可靠性是关键,减速机、轴承、液压系统、耐磨性能都要有保证。随着机
械加工水平的大幅度提升,减速机、轴承、液压系统的可靠性有了明显的改善。在耐
磨材料方面,目前辊式磨的磨辊以堆焊形式为主,使用寿命可达到8000h以上;水泥
辊压机以硬质合金柱钉形式为主,使用寿命可达20000h以上,为堆焊辊面寿命的2
倍。还有一些知名的专业耐磨材料供货商正在研制更加耐磨的复合材料。
(三)水泥制备系统国内外技术指标对比
为支撑水泥行业率先实现碳达峰、碳中和的目标,且随着GB16780《水泥单位
产品能源消耗限额》的发布实施及二代干法水泥技术指标的推进,新建或改造的水泥
制备系统以节能减排为目标,期望系统工序电耗能达到GB16780规定的一级能耗指
标,即工序电耗控制<26kWh/t以内。而辊式磨和辊压机作为高效料床粉磨设备,具
有明显节能效果,已成功应用于水泥行业的水泥粉磨系统。从粉磨工艺角度上讲,目
前立式辊磨终粉磨系统或辊压机加球磨机的联合粉磨系统,已经成为水泥粉磨系统
的重要选择。
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为全面掌握目前水泥制备系统实际运行的技术指标,前期对国内的水泥制备系
统进行了充分调研,收集整理了70多条水泥制备系统的实际运行数据。统计结果显
示,目前水泥制备系统的工序电耗中位数及平均数在30kWh/t左右。下图为前期调
研的水泥辊压机联合粉磨系统的运行数据:
为实现节能降耗、减碳降碳的目标,针对水泥制备系统的设备工艺和系统工艺进
行全面优化设计,优化后的水泥制备系统的工序电耗已达到标准GB16780规定的一
级指标,综合技术指标达到了国际先进水平。下图为部分优化后的水泥辊压机联合粉
磨系统的运行数据:
表1水泥辊压机联合粉磨系统的运行数据
辊压机180-160180-160180-160170-120200-160
球磨机φ4.2×13φ4.2×13φ4.2×13φ4.2×13φ4.2×13
工艺流程联合开流联合圈流联合圈流联合圈流联合圈流
产量t/h220~230240~250240220300
比表m2/kg340~350325350320~330340
系统电耗24.526.524~25.525~2626
表1水泥辊压机联合粉磨系统的运行数据(续表)
辊压机180-160180-170220-160220-160180-140
球磨机φ4.2×13φ4.2×13φ4.2×13φ4.2×11φ4.0×13
工艺流程联合圈流联合圈流联合圈流联合圈流联合圈流
产量t/h270~280290~310330~350320~370240~250
比表m2/kg344350~370330~340340350~370
系统电耗2524~26262625~25.5
五、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系
本标准与国内相关法律、法规及强制性标准相协调,无冲突。
六、重大分歧意见的处理经过和依据
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无。本标准征求意见稿给出后,经起草工作组征询意见后,没有重大分歧意见,
因此不涉及重大分歧意见的处理经过及依据。
七、国家标准作为强制性标准或推荐性国家标准的建议
建议本标准作为推荐性国家标准发布实施。
八、贯彻国家标准的要求和措施建议(包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容)
1、建议本标准批准发布后,予以广泛宣传。标准批准发布后,标准化管理部门、
技术机构、出版单位等应通过网络、杂志、报纸等各种媒体广泛宣传,使涉及新型干
法水泥制备的相关机构和人员知道有标准可用。
2、建议本标准批准发布后,标准化管理部门应抓紧组织贯彻、培训,标准化技
术机构提前拟定培训方案,抓紧贯彻实施。组织编制培训教材,细化标准条文,及时
培训涉及新型干法水泥制备的相关组织机构和人员,使大家知道如何使用标准,纠正
目前作业中不规范的内容,提高人员素质和水平。
3、建议加强标准跟踪、调查研究。起草单位在标准发布实施后,应随时跟踪标
准实施情况,收集反馈意见,为修订工作奠定基础。
九、废止现行有关标准的建议
本标准为新制定国家标准,不存在相关标准废止问题。
十、其他应予说明的事项
无
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》
国家标准起草工作组
2022年01月
10
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系
统》国家标准
编制说明
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系
统》起草工作组
2022年01月
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系
统》国家标准编制说明
一、工作简况
(一)前言
新世纪以来,水泥行业呈现出了跨越式发展,新型干法水泥工艺技术和装备的研
究开发、设计及制造均取得了长足进步。我国在成功研发2000t/d成套技术装备的基
础上,采取自行研制与技术引进吸收相结合的方式,进一步开发了5000t/d、8000t/d、
10000t/d级的新型干法水泥生产成套技术装备。随着水泥技术的不断发展,在水泥制
备领域,我国具有自主知识产权的大型水泥辊磨机、水泥辊压机、水泥管式磨、高效
选粉机等核心设备相继投产,配套的具有自动化、智能化、信息化的关键控制管理技
术也相继实现国产化。
总体上讲,在水泥制备领域,我国单机设备的技术水平已经达到甚至领先于发达
国家,但成套设备在大型化、可靠性、耐磨性、对原料适应性等综合性技术指标与国
际先进水平仍有差距,且在节能减排、绿色发展、智能化制造等领域的结构性缺陷日
益明显。同时,目前水泥制备系统的设备标准均立足于单机设备的规范和指导,缺乏
综合性、系统化的宏观把握、指导及约束,导致水泥制备设备在成套出口、设计、检
验等方面仍无据可依。
2016年05月18日,国务院办公厅专门发布了“关于促进建材工业稳增长调结构
增效益的指导意见”(国办发〔2016〕34号),明确提出要改善现有水泥技术装备,
通过加强标准化建设、开展产能合作等途径促进水泥装备“走出去”。2021年3月15
日,习近平总书记主持中央财经委员会第九次会议,强调“我国力争2030年前实现
碳达峰,2060年实现碳中和”。2021年12月15日,《“十四五”推动高质量发展的
国家标准体系建设规划》要求“推动碳达峰碳中和重点领域国家标准体系建设”。因
此,对于水泥制备系统成套设备的系统性标准需求也将越来越强烈,标准的制定对于
引导建材行业向节能减排、绿色发展、智能化制造等环境友好型方向发展和支撑我国
水泥成套装备出口具有重要意义。同时,标准的制定有效支撑了建材行业率先实现碳
达峰和碳中和。
(二)任务来源
《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》国家标准项
目是由国家标准化管理委员会于2021年8月27日下达的《国家标准化管理委员会
关于下达2021年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标
1
委发[2021]23号)标准制定任务,计划编号为:20213143-T-609。本标准由中国建筑
材料联合会提出,全国建材装备标准化技术委员会(SAC/TC465)归口。全国建材装
备标准化技术委员会于2021年9月13日《关于转发2021年建材装备国家标准制定
计划的通知》(建装标委[2021]8号)下达任务通知。
(三)主要工作过程
全国建材装备标准化技术委员会接到国标委标准制订任务后,组织我国境内大
型水泥装备企业天津水泥工业设计研究院有限公司、中国建材机械工业协会等单位
成立了项目组,按照国家标准制修订有关要求展开标准制定工作。
1.调查研究,编写草案
在标准编写过程中,项目组查阅了水泥行业大量相关标准,未查到与本标准完全
一致的国内、外标准。在充分查阅资料基础上,调研总结分析:水泥工业现有设备标
准均立足于单机设备的规范,如《水泥立式辊磨机》、《水泥工业用辊压机》、《水泥工
业管磨装备》等,此类标准仅从设备工艺方面出发进行规范指导,尚缺少系统性、综
合性的标准。
同时,在总结分析水泥制备系统设计、运行调试、系统标定、跟踪随访的基础上,
针对水泥制备系统的装备构成及系统特点,并以“节能指标具有先进性、成套装备具
有智能化”为编制原则,工作组成员编写了标准草案(初稿)。起草工作组内部对标
准草案(初稿)逐条讨论修改完善后,形成标准草案。
2.启动标准项目,成立标准起草工作组,制定工作方案
2021年11月,由全国建材装备标准化技术委员会组织召开了《新型干法水泥生
产线成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》国家标准项目起草工作组成立暨
标准草案研讨视频会。会议上成立了由天津水泥工业设计研究院有限公司、中国建材
机械工业协会等单位组成的起草工作组,并确定了本标准的具体工作内容、工作分工
及工作进度时间节点等相关事宜,同时欢迎行业内有关单位积极参加到标准编制的
过程中来。
会上起草工作组对标准草案进行了认真、充分的讨论,对标准草案进行了逐字逐
句的研讨,本着科学认真的态度对标准草案提出了修改意见和增补内容。会后工作组
成员逐条对研讨会专家建议进行讨论,依据已采纳的专家意见对标准草案进行修改,
最后形成标准征求意见稿(初稿)。
3.广泛征求意见
2022年1月,由全国建材装备标准化技术委员会组织,将标准征求意见稿(初
稿)发所有参编单位进行意见征集,标准起草工作组依据参编单位内建议,修改完善
后形成正式征求意见稿。
(四)标准起草单位、主要起草人及其所做的工作
1.起草单位
起草单位:天津水泥工业设计研究有限公司、中国建材机械工业协会
2
2.主要起草人及其所做的工作
本标准主要起草人有:
二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要
求、试验方法、检验规则等)的论据(包括试验、统计数据),修订国家标准时,应
增列新旧国家标准水平的对比
(一)本标准编制原则
本标准编制过程中遵循以下原则:
1)本标准是根据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编
写规则》和GB/T20001.10《标准编写规则第10部分:产品标准》规定以及结合国
外先进的产品技术理念和国内产品技术的基本要求进行编制的。
2)本标准以国家发布的水泥行业去产能、调结构的相关产业政策为指导原则,
按照国发〔2010〕7号《关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》、工信部原〔2010〕
564号《关于做好淘汰水泥落后产能的通知》、《部分行业淘汰落后工艺装备和产品指
导目录》及《产业结构调整指导目录(2011年本)》、《关于促进建材工业稳增长调结
构增效益的指导意见》(国办发〔2016〕34号)、《“十四五”推动高质量发展的国家
标准体系建设规划》等相关文件精神要求编制。
3)本标准的编制重点为当前水泥工业结构调整、化解产能、转型升级、节能减
排等问题提供技术指导,并支撑我国建材行业率先实现碳达峰、碳中和及水泥装备成
套设备出口。
4)本编制规定的考核验收等方案便于实际生产实施,具有很强的可操作性。
(二)确定标准主要内容的论据
本标准规定了新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系统的装备构成、技术要
求、安全与环保、安装验收、调试和性能测试及交货文件。
1.名称
本标准所规定的主要对象是新型干法水泥生产成套装备技术要求的水泥制备系
统部分,主要为新型干法水泥生产线水泥制备系统技术与装备提供了可操作的装备
选型和系统调试及性能测试的依据,推动行业技术进步和产业升级。所以标准的名称
定为《新型干法水泥生产成套装备技术要求第4部分:水泥制备系统》。
2、范围
本标准适用于新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系统的技术要求。
3、规范性引用文件
本标准共引用了51项国家标准和22项行业/团体标准,并给出了本标准引用的
相关标准、文件名称及文号,凡不注日期的引用文件,其有效版本适用与本标准。
4、术语和定义
GB175、GB8074、GB/T4131等现有标准界定的比表面积、细度等术语和定义同
样适用于本标准,本标准没有需要界定新的术语和定义。
3
5、水泥制备系统装备构成
本标准根据水泥制备系统的工艺特点规定了水泥制备系统的装备构成,并绘制
了成套装备构成的示意图。示意图主要用于简明扼要的表明了水泥制备系统的装备
构成及性能测试的范围,区别于水泥制备系统的工艺流程。
6、技术要求
根据水泥制备系统的装备构成,本标准将水泥制备系统的技术要求分为一般要
求、性能要求、粉磨设备、选粉设备、收集及收尘设备、通风设备、计量设备、输送
设备、电气设备及自动化控制等八部分内容。
从系统工艺的角度,一般要求规定了水泥制备系统的工艺选型,保证工艺选型的
合理性及运行的安全性。同时,一般要求还规定了系统主机设备的辅机选型和加工制
作的要求,及系统通用设备的选型。为促进节能减排技术的标准化,提高本标准的先
进性,通用设备及主机设备的辅机选型均对设备的能效等级进行了明确规定。
从成套装备性能指标的角度,本标准既要与现行国家/行业标准,特别是GB16780
《水泥单位产品能源消耗限额》,规定的电耗指标匹配,又要体现标准的先进性。经
对已投产运行的水泥制备系统的工序电耗大数据的统计分析,性能要求规定了成套
装备系统工序电耗要满足2级以上的要求,以期促进成套装备节能技术的推广应用。
基于水泥制备系统的装备构成,从设备工艺的角度,本标准将设备技术要求分为
粉磨设备、选粉设备、收集及除尘设备、通风设备、计量设备、输送设备、电气设备
及自动化控制等七部分内容,规定了水泥制备系统的设备加工制造要求、主机设备选
型及性能指标要求。
在设备加工制造要求的角度,水泥制备系统相关主机设备的标准,如GB/T
35168-2017《水泥工业用辊压机》、GB/T35167-2017《水泥工业用立式辊磨机》、GB/T
27976-2011《水泥工业管磨装备》、JC/T879-2001《水泥工业用离心通风机技术条件》、
JC/T358-2007《水泥工业用电除尘器》、JC/T460-2006《水泥工业用胶带斗式提升机》
等主机设备标准陆续发布实施,对水泥制备系统成套装备中的辊压机、辊式磨、管磨、
收尘器、循环风机等设备的材质要求、主要零部件要求、试组装要求、涂漆防锈要求、
安装要求、试验方法、检验规则,标志、包装、运输和贮存等方面进行了规定。本标
准在基于目前水泥制备系统相关单机标准在实际应用的经验和国际市场通用相关要
求的基础上,总结得出设备加工制造应符合的要求。
在主机设备选型及性能指标要求的角度,水泥制备系统主机设备选型和能耗指
标的标准,如GB50295-2016《水泥工厂设计规范》、GB50443-2016《水泥工厂节能
设计规范》、GB16780-2021《水泥单位产品能源消耗限额》等标准已经陆续修订和发
布,这些标准进行了明确的规定。在上述现行标准的基础上,结合近年来研发应用的
成熟新技术,本标准对主机设备的选型进行了规定。同时,在理论研究的基础上,通
过对已投产运行的水泥制备系统的运行数据库的统计分析及对国内外设备供应商的
经验分析总结,以先进性为原则,本标准对成套装备的技术指标,如辊套/衬板寿命、
选粉效率/旁路值、阻力损失、分离效率、风机效率、计量精度等,进行了明确规定,
为成套装备的设备选型提供依据。针对通风设备的选型,本标准规定的工艺风机仅指
4
系统循环风机、系统通风风机、管磨机通风风机等大型通风设备。对于小型收集通风
设备的选型,标准仅在一般要求中规定了风机电机的能耗指标,选型要求符合现行国
家/行业标准的要求。
在系统自动化控制要求的角度,本标准分别详细规定了系统智能控制要求及设
备智能控制要求,以提高系统的能耗指标和劳动效率,降低人为干扰率,推动行业技
术进步和产业升级。
7、安全与环保
本标准在安全与环保两个角度规定了水泥制备系统应符合的相关规定。在安全
方面,本标准从系统联锁控制、设备及辅助设施安全控制等三个维度规定了水泥制备
系统在设计安装、加工制造、维修作业等方面应遵守的安全规定。在环保方面,本标
准从噪声控制和污染物控制等两个方面规定水泥制备系统应遵守的环保标准。
8、安装验收、调试和性能测试
8.1安装验收
现行标准JCJ/T3-2017《水泥机械设
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