利用新傳感器技術尋求成功·水泥廠的未來在于加大科研投入力度
曼尼什·帕特爾(印度科學家)，討論了一種新的傳感器技術，該技術通過空氣和工藝氣體流量監(jiān)測方面的新進展，進一步優(yōu)化水泥廠的工藝。
水泥行業(yè)對全球建筑和基礎設施行業(yè)的發(fā)展至關重要，2021年全球水泥產量約為44億噸。全球最大的水泥生產國是中國，占全球產能的55%以上，印度是第二大生產國，約占7%。Covid-19爆發(fā)后，世界各地農村和城市基礎設施發(fā)展的需求突然增加，這種需求激增在不發(fā)達國家最為明顯。印度的“智慧城市”項目等舉措將進一步刺激對水泥產品的長期需求，以及對現有水泥廠進行技術改造，進行針對成本和能源優(yōu)化的升級。
水泥工業(yè)是能源最密集的工業(yè)部門之一。能源消耗占總生產成本的40-60%。由于需求不斷增加，效率的優(yōu)化將成為當今水泥廠運營商的關鍵目標，這很大程度上取決于各種工藝參數（例如溫度、壓力和流量/液位）的準確且可重復的測量數據。
通常，在水泥工業(yè)中，壓力和溫度用于計算與風機/鼓風機速度和功耗相關的工藝氣體流量。然而，這一方式會在實際氣體流量和原動機（例如風扇/鼓風機）的能耗方面產生很大的不確定性。
迫切需要實現最佳的空氣和工藝氣體流量測量，以提高水泥的整體質量并提高其制造中涉及的各種工藝的效率和成本優(yōu)化。
預熱器工藝廢氣流量測
旋風預熱器在水泥廠的回轉窯之前使用，用于加熱生料混合物，并在將其送入窯爐之前去除二氧化碳和水。水泥廠預熱器的質量直接影響窯內煅燒溫度的穩(wěn)定性和水泥熟料的質量。通過測量降液管中的廢氣流量，操作人員可以利用下游引風機的精細控制，實現窯尾廢氣中氧化物含量的最佳控制。
由于管道直徑大、粉塵濃度高以及350–400°C左右的高溫，廢氣流量測量通常具有挑戰(zhàn)性。一般情況下，速度是通過皮托管臨時測量的，交叉檢查的不確定度很高，這無助于生產過程的有效控制。
熟料冷卻機風機流量測
熟料冷卻機是熟料生產線中的關鍵設備，它有助于淬火和輸送從回轉窯排出的熱熟料，為回轉窯和預熱器系統(tǒng)提供熱空氣。作為高溫熟料釋放熱量的第一臺設備，對于降低煤耗、電耗、提高二次風、三次風溫度、提高熱回收率有著不可或缺的作用。
一臺好的熟料冷卻機可以通過兩種方式幫助水泥廠降低能耗：一是提高冷卻效率，降低熟料冷卻機本身的電耗；二是通過提高熱回收率，降低回轉窯和預熱系統(tǒng)的煤耗。對熟料冷卻器風扇的有效控制對于實現高冷卻速率（與進料速率調整有關）以及更高的能源效率至關重要。測量冷卻空氣的連續(xù)流量對于優(yōu)化熟料冷卻機的運行起著重要作用。
由于高濃度的高磨蝕性熟料粉塵，熟料冷卻器風扇的數據測量是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，這意味著流量傳感器需要堅固且高度耐磨。目前，該應用的流量測量解決方案的設備壽命有限，預期壽命約為1–6個月。
編輯：紀禮明
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