行業的眾多有識之士已經認識到，若想提高設備完好運轉水平的第一關鍵是，人們在購買裝備時再不能只關心的價格，而是高性能與其價格的比較。因為它不僅關系到產量，而且減少開停車本身就是節能的重要前提。但是，在裝備的高性能含義中，很多人更多關注的是使用壽命的長短，對所用裝備的能耗水平卻未充分注意，這不能不說是最大的疏忽。裝備的主要性能不只是看其生產能力，看其為這種生產能力服務的壽命，更要看其為這種生產能力所支付能耗水平的高低。因為裝備價格只是對成本一次性起作用，壽命則是決定此一次性的周期長短及維修費用，而只有能耗水平才是在運行中時時刻刻對成本起作用。如果算經濟帳，往往應當是寧可購置裝備時多付點費用，也不愿日積月累地增加消耗如同“鈍刀子割肉”。因此，本文試圖盤點當前水泥裝備的節能水平，看看裝備選購中能對節能有多大影響。
一、高性價比裝備的標準及判定方法
1、某裝備的總使用費用(性價值)由三部分組成：采購價格與費用A;運行時單位產品能耗B;每年的維護費用及維修影響效益C。
從中可以看出：在同等價格條件下，關鍵是比裝備的使用壽命及使用過程中的能耗，二者都是關系使用成本的關鍵環節。
2、計算公式
(A + B + C/η)(1-ξ)+(A + B + C/η+ D)×ξ
裝備使用壽命都以一年為比較基準，如果長于或不足一年，需要對C除以壽命系數η。
對于能帶病運轉的裝備，需要加帶病運轉比正常運轉減少的效益差D與帶病運轉率ξ之積(ξ介于1與0之間，無帶病運轉為0)
二、裝備向節能方向發展的趨勢不可阻擋
1、主機裝備對節能的貢獻
新型干法生產之所以越來越發展的原因之一，毫無疑問，是靠它的節能水平取勝的。但新型干法主機裝備的技術發展決不會終止，決不應該理解為成熟技術而停步不前。
⑴ 煅燒裝備對節約熱能的貢獻方向與原理
熟料煅燒的煤耗列居水泥生產能耗的首位，它不僅占60%以上的成本，而且當前實際消耗水平確實大有降低的潛力，理應首當其沖給以關注。
任何設備的節能都無非是從開源與節流兩方面努力。
對于窯的系統，開源則是要努力提高四大熱交換效率，使燃料發出的熱盡可能多地用于熟料的形成中去：先進的預熱器提高物料的分散程度及“固氣比”的設施，是為了提高預熱中熱交換效率;多型式的分解爐在比較后趨于同類，是有利于物料分解中的熱交換為依據;這兩個階段的熱交換是以物料處于懸浮狀態為理想傳熱方式的。優秀的燃燒器及加快窯的轉速，是提高燒成帶的熱交換效率;先進的篦冷機旨在提高熟料冷卻過程中的熱交換效率;后兩個階段又何嘗不想令物料以懸浮狀態作為換取高熱交換效率的方式呢?
節流則主要是減少散熱與漏風，即盡量將已經形成的熱量被不應有的支出浪費掉：在降低系統襯料的導熱系數的同時，超短窯、單系列預熱器的優勢之一正是可減少窯與預熱器的散熱面積;而燒成系統中每個支節也無不是為節能功不可沒：如窯頭、窯尾的加密魚鱗片密封技術、微動型閃動閥等配件旨在減少漏風;LV旋風筒可提高分級效率，降低一級出口溫度等等。
主機裝備的選型在設計階段就要以節能為重要原則，否則就會成為生產線永遠的遺憾。
就以很多人認為沒有節能潛力的窯為例：超短窯是德國洪堡公司研制的技術，已在世界上應用三十年，國內引進的第一條線也運行二十余年，而且以臺商建設的新線最多，國內自建的生產線卻很少引用或開發。它所獨具的優勢：工藝上避免C2S及CaO礦物長大，使之反應活性增大，有利于熟料燒結;窯表面散熱減少，散熱損失可降低21 kJ/kg熟料;窯的負荷減小，有利機械傳動，降低窯的運行電流;二檔支撐，有利于找正、安裝;有利于提高窯內耐火襯料壽命;設備重量減輕10%~15%、節省土建、設備、耐火筑爐、安裝等工作量達數百萬元。這樣的宣傳早在二十年前就有，然而，卻一直未得到國人認可，只是近幾年天津、南京等設計院才有所涉足，不料有些用戶還當其洪水猛獸般抵制。究竟為什么呢?可能相當多的人認為窯的增產潛力是與窯的長度成正比，他們認為熟料是需要延長窯內停留時間“烘”出來。最近某雜志的一篇文章還強調掛窯皮不能快窯速，強調物料停留在磚上的時間要長，絲毫不提關鍵條件是磚的表面溫度，這種觀點表明對熟料煅燒特點格格不入。實踐中超短窯的增產能力絲毫不比長窯差，而且能耗與質量都能得到改善。
⑵ 粉磨裝備對降低能耗的貢獻方向與原理
提高粉磨效率的關鍵是增加粉磨介質與物料受力的機遇和有效性，從而達到節電的目的。因此介質與物料的受力接觸，是由鋼球的點到磨輥的線，徐德龍院士正在開展由線到面的裝備開發。從管磨內鋼球最初的無序運動，到襯板進步使其逐漸變得有序，到立磨、輥壓機能對磨輥有規律的調整與控制。都是為向施加到物料上的機械力更加有效方向發展。最近德國開發出的貝特磨，讓進入磨輥的物料更加有序，而產生顯著的節能效果。
煅燒裝備的例子在粉磨裝備中更多：輥壓機用于終粉磨生料，立磨用于終粉磨水泥，仍然有不少人以各種理由提出置疑。但有一點是無法動搖的，這就是裝備的節能趨勢，它必將對所謂‘成熟’技術發出挑戰?？梢赃@樣理解，水泥作為產品問世二百年，就是節能工藝裝備的發展史。
⑶ 破碎裝備的節能方向
破碎是在物料粒度控制上為粉磨工藝創造條件的裝備，它與粉磨裝備有著明確的粒度分工，其產品過細、過粗都不利于總體的節能效果?，F代破碎設備不僅是在適應不同礦物、提高自身破碎效率上做足文章，如波輥給料機篩分后的破碎、物料進料點的選擇等等;而且其大手筆是讓破碎設備可以根據礦山開采進度向采掘點移動，以實現電鏟直接向破碎機喂料，減少汽車倒運的工序與能耗。移動式破碎機雖然制作成本高，但它省去了基礎的土建投資，更挖掘出二次倒運的節能潛力，采礦成本大幅下降，將使它的發展趨勢不可阻擋。
2、輸送裝備對節能的貢獻
⑴ 減少自身消耗能量的舉措
作為輔機的輸送設備功率一般不會很大，但由于安裝找正精度、潤滑效果、密封水平的區別，都會導致完成同樣輸送任務，消耗能量大不相同。就以常用的皮帶輸送機說事，托輥的制造似乎相差不大，但由于端部密封水平不同，水氣與粉塵的進入不僅影響托輥的壽命，而且增加托輥旋轉阻力，直接影響電機電流增大，最大可有1/3以上的差距;螺旋輸送機是要減少吊軸承的數量，最長可20M內不用，優點也是減少阻力而節能;空氣斜槽用的透氣層要以低阻力、低吸潮率及低變形量為主攻方向，以降低能耗。鋼絲膠帶的提升機不僅運行平穩，而且自身能耗比鏈條式低很多，使其在大高度的粉狀物料提升中獨領風騷。
⑵ 盡量縮短輸送距離更是節能
輸送熟料的斜斗輸送機是走捷徑最為成功的案例，不但距離近，而且減少轉運次數;開發的大傾角皮帶機也是同理，必將會受到越來越多的關注;少用氣力輸送，固然是節能的原則，但在量小途徑較遠時，可以跨越各種障礙而途徑短的料封泵，仍不失為優勢裝備;在使用螺桿空壓機后，由于維護量的減少，集中布置已無必要，相反空氣輸送阻力消耗較大，分散布置空壓機才理所應當。
3、耐磨與耐火材料對節能的貢獻
耐磨材料、尤其是高溫耐磨材料的發展對窯、磨的降耗起著至關重要的作用。鋼球、磨輥及耐火磚延長使用壽命必將直接有利于主機設備的運轉率，尤其是在避免帶病運轉、提高完好運轉率中蘊藏著巨大節能效果。
工藝裝備任何位置的耐磨性都能保證嚴格兌現原設計要求，比如：鋼球、磨輥的耐磨可以保證磨機產量不會降低，能耗不會升高;篦條的耐磨可以保證破碎出料粒度不增大，為下道工序創造節能條件;風機風葉的耐磨可以保證風壓與風量的恒定;選粉機葉片的耐磨可以保證選粉效率不會隨磨損而衰減;燃燒器出口端部的耐磨是保證火焰不變形的基本要求;甚至輸送管道的耐磨不但可以不漏料，而且還不漏風。為此，在耐磨鋼板的家族中，進口哈道斯鋼板比傳統錳鋼板提高使用壽命三倍以上，而UP板、三盾板、信鉻鋼等堆焊板則不斷推陳出新，為提高這些位置的耐磨水平都寫下了豐功偉績;最新耐火材質，如鎂鐵鋁尖晶石磚、鎂鈣鋯磚、(紅)硅莫磚、各類定形與不定形澆注料等琳瑯滿目品種的相繼應用，為延長窯的安全運轉周期可以超過一年立下了汗馬功勞，而每少開停一次窯所減少的耗能將是數十萬的效益。所有這些耐磨、耐火材料性能的改善，已經為、并將繼續為實現水泥裝備高質量、低能耗的運行做出了可圈可點的貢獻。
在耐磨材料的大軍中，非金屬材料也不甘落后，它們發揮著既耐高溫又耐磨的優勢，不斷克服韌性及導熱性的不足。一種所謂的復合整體澆注耐磨陶瓷異軍突起，已經在立磨磨輥的耐磨層上小試牛刀;如果將五級預熱器內筒改用耐磨陶瓷制作，就可改變耐熱鋼材質的壽命短、密閉性差等缺點。但至今三次風閘板仍因材質壽命不長，自重過大，使窯爐用風平衡的調節經常處于無效而粗獷的狀態，對窯的節能操作肯定是重大缺憾，仍應大膽嘗試。
使用導熱系數越低的硅酸鈣板為代表的隔熱材料;以至最近有制作低導熱系數耐火磚在后過渡帶使用;對它們的科學使用，必將使散熱損失在總熱耗中的比例從最高的10%下降到6%以內。
以硅酸鋁纖維為主材的高溫堵漏材料，可以有效減少漏風，降低漏風比例既能降低電耗，也能降低熱耗。
4、動力裝備的節能方向
賦予設備動力或傳遞動力的設備更要突出節能性能。
螺桿空壓機比往復空壓機已經有較大幅度的節能，但是單螺桿空壓機比雙螺桿空壓機還要節能8.5%;再加之采用智能控制系統及全自動加、卸載調節，確保設備均按需求量自動開停;且當空載運行時，能耗可減少60%。
冀東日彰公司新開發的風機對葉輪前盤、后盤及葉片機殼與集風器的結構進行了優化，減少了渦流、紊流損失，而使整機重量輕，結構緊湊，在同一系統上用此風機取代其它風機后可以提高10~30%軸動力，相當于節電幅度有10~30%;中小型羅茨風機也正以S系列三葉型逐漸淘汰R系列二葉型，可節省3~8%電量;水泵的節能也以揚程及水量相同能力下，具有較高比轉數，同時制作精度要求葉輪與密封環間隙與橢圓度都小，使容積損失最小為競爭手段;對風機與水泵的調節應用變頻技術，已經是家喻戶曉地節能手段，但是它自身也要消耗<5%的能量，因此，若使風機、水泵節能，首先是根據工況選型使風機工作在高效率區。只是需要經常調節流量時，才為之配置變頻器，并拆除任何為調節而設置的閥門。
液壓傳動的先進性在于可比機械傳動節能25%-30%以上，而且能無級變速調節。因此，現在越來越多的裝備選擇液壓傳動。
中小型減速機開始重視強制冷卻潤滑技術的應用，設置軸端泵或風冷風機，通過對潤滑油的強制冷卻，不僅有利于潤滑質量，延長設備壽命;而且可以增加散熱能力，減小熱功率，為傳遞同樣功率，減速機選型可降低一號。
軸承性能的提高在傳遞能量過程中起著非同小可的作用：從Φ3.2M以下磨機改滑動軸承為滾動軸承后可達到5~6kW·h/t水泥的節能效果，電機選型可小一個型號;即便是不得不使用滑動軸承，對傳統銅瓦進行革命，以鋅基瓦代替就顯示出眾多優點，其中摩擦系數僅是銅材的2/3，可以降低窯的運轉電流，窯主電機電流可下降30A;而提高滾動軸承質量，從選用軸承鋼材料及高精度加工入手，說明現代軸承制造企業的起點越來越高，并非任何一個軸承企業都能達到。
5、環保設備也要降低能耗
盡管環境保護現在業已成為生產中必保的天子第一重要裝備，但同樣要考核自身的節能水平，否則同樣沒有生命力。
⑴ 提高收塵效率的同時降低自身能耗
現在的袋收塵已進化到采用壓縮空氣作為清灰動力，但如何盡量降低清灰風壓與清灰頻次，以達到系統節能而穩定，成為袋收塵技術的先進標志。在各類清灰方式中，‘引射式’比傳統的‘氣箱式’，及當前流行的‘行噴式’都更有優勢：它通過大文丘里管對凈化后空氣的誘導作用，比高壓脈沖少1/2的低壓噴吹，與少量壓縮空氣混合后再用于清灰，從而節約壓縮空氣;它還選用淹沒式的低阻(<0.35kPa)脈沖閥及儲氣包組合結構，直接將脈沖閥安裝在儲氣包上，極大減少氣流的無端耗能，再輔之以在線阻力的鏡像監測，控制各區脈沖閥的開關，讓清灰過程變得輕緩柔和。所有措施不僅使系統阻力比氣箱式低300~500Pa，并節省1/3壓縮空氣用量;還免去機械提升閥等運動部件;花板開孔率低，清灰效果好，不易結露，保持系統壓降平穩，極大延長濾袋壽命。遺憾的是，這種清灰方式卻始終未得到廣泛推廣，也可說是環保工作“只要求可靠，不要求節能”的緣故吧。
⑵ 降低對生產系統阻力的影響
袋收塵要比電收塵對系統阻力的影響明顯，影響濾袋阻力大小的因素則取決于濾袋的材質，在原玻纖濾料的基礎上開發的玻纖覆膜濾料，其中基布起骨架作用，覆膜起透氣及過濾功能，表現出透氣性好，在縮小孔徑的同時，還能增大孔隙率，阻力才小;表面光滑，灰塵不易粘結;過濾風速高達1.2米/秒的三大優勢。使收塵清灰所需壓力變小，次數減少，且清灰前后的過濾效果、風阻幾乎為恒定，有利于生產系統狀態穩定。原玻纖濾料改為玻纖覆膜濾料后，阻力可減少40%～75%，而通風量提高至少15%。
增濕用的空氣霧化噴嘴，能通過靶釘、導氣環和噴孔的三次霧化，使霧化后的液滴表面積增加幾倍至十幾倍，水霧覆蓋面積大至3~4米，為少用水而能顯著降溫創造了可能。
包括使用將會日益廣泛的旁路放風系統，也要考慮以最少的耗能達到降低氯、堿及硫含量的目的，先進的旁路放風并不需要有專門的收塵器及風機，而且收下的灰也能積極處理。
6、潤滑技術進步對節能的貢獻
高效潤滑不但能使設備在運轉中減少元件間的摩擦所消耗的能量，有顯著節能效果，電耗可降低2~10%不等，而且減少設備的磨損量90%以上，大幅降低維修成本;與此同時，潤滑油本身就是一種重要能源，優質潤滑油可使油質自身有超長使用壽命，可延長換油周期10倍以上。同時，不斷改進潤滑油的包裝，至使用前的全過程都能嚴格防止粉塵、水分、空氣混入的可能，也是對潤滑油供應商責任心的考核標準。
基于這種要求，單獨使用基礎油對設備潤滑的時代應當宣告結束，只有基礎油與添加劑合成的合成才能實現上述要求，這些添加劑包括抗磨劑、極壓劑、抗腐化劑、抗氧化劑、固體潤滑添加劑等;油脂還需要添加皂基增稠劑。
除此之外，潤滑油要根據軸承、齒輪等不同使用條件配制不同的油品，并采取不同的潤滑方式?，F代化水泥企業所需要的潤滑油品種決不是幾種，而要細致到十幾種、幾十種，為此，有實力的潤滑油供應商應該擁有大量專職潤滑工程師，能到用戶現場指導服務，而不是只將油品銷售作為服務的終點。
同樣，優質的稀油站與濾油機也是保障高效潤滑不可缺少的裝備。
7、檢驗儀表對節能的貢獻
為水泥生產服務的檢測儀表也在突飛猛進的發展，通過它們的技術進步，可以使操作者及時了解生產過程的控制效果，能滿足恰到好處的質量要求，提高生產的穩定性，從中取得顯著的節能效益。其中的重要發展趨勢之一是將離線檢驗的技術提高到在線檢驗的高度，這里以在線的γ-射線中子活化物料成分分析儀、在線的高溫廢氣氣體分析儀及在線的粉狀物料粒度分析儀，它們的在線檢測功能確實使生產控制及時而準確，避免人工離線檢測的數小時的滯后，這種滯后無論是溫度，還是壓力都意味著能量的浪費。
只有這類高水平的在線檢測數據提供，才可能使自動控制技術有更快的發展，也才能減少人為操作的差異而帶來的高能耗。也只有此時，水泥企業的節能才會實現高境界。
三、讓裝備充分發揮節能效果的條件
1、生產的均質穩定條件
筆者曾多次提出均質穩定的特點與要求是水泥節能生產的關鍵，當然，同樣也是發揮裝備節能效果的條件。試想，在上述節能的裝備中，哪一項不是為了實現更好的均質穩定，而又是哪一項不要求均質穩定才能更圓滿地實現節能呢。再先進的燃燒器難道不需要煤質的穩定嗎?篦冷機能充分發揮熱交換效率的前提不正是進入篦冷機的熟料量要穩定嗎?
2、精細管理與操作
任何優秀的裝備不僅不能代替科學的管理和正確的操作，而且這是優秀裝備發揮效益所離不開的。比如，任何裝備都需要有負荷極限，盲目的加大負荷勢必導致短期損壞;又如，優秀裝備更需要先進的潤滑手段等等。由于篇幅所限，這方面的論述將在相關專述中展開。
本文概括展示了各類裝備在水泥生產中節能水平上的技術進步，而且也強調了發揮裝備節能的條件。雖然可能只是現實中的九牛一毛，但水泥人完全可以通過現有裝備的不斷改進與更新，使它們對水泥企業節能發揮越來越重大的作用，企業的單位產品能耗必將攀登上新的水平。
【作者：謝克平】
行業的眾多有識之士已經認識到，若想提高設備完好運轉水平的第一關鍵是，人們在購買裝備時再不能只關心的價格，而是高性能與其價格的比較。因為它不僅關系到產量，而且減少開停車本身就是節能的重要前提。但是，在裝備的高性能含義中，很多人更多關注的是使用壽命的長短，對所用裝備的能耗水平卻未充分注意，這不能不說是最大的疏忽。裝備的主要性能不只是看其生產能力，看其為這種生產能力服務的壽命，更要看其為這種生產能力所支付能耗水平的高低。因為裝備價格只是對成本一次性起作用，壽命則是決定此一次性的周期長短及維修費用，而只有能耗水平才是在運行中時時刻刻對成本起作用。如果算經濟帳，往往應當是寧可購置裝備時多付點費用，也不愿日積月累地增加消耗如同“鈍刀子割肉”。因此，本文試圖盤點當前水泥裝備的節能水平，看看裝備選購中能對節能有多大影響。
一、高性價比裝備的標準及判定方法
1、某裝備的總使用費用(性價值)由三部分組成：采購價格與費用A;運行時單位產品能耗B;每年的維護費用及維修影響效益C。
從中可以看出：在同等價格條件下，關鍵是比裝備的使用壽命及使用過程中的能耗，二者都是關系使用成本的關鍵環節。
2、計算公式
(A + B + C/η)(1-ξ)+(A + B + C/η+ D)×ξ
裝備使用壽命都以一年為比較基準，如果長于或不足一年，需要對C除以壽命系數η。
對于能帶病運轉的裝備，需要加帶病運轉比正常運轉減少的效益差D與帶病運轉率ξ之積(ξ介于1與0之間，無帶病運轉為0)
二、裝備向節能方向發展的趨勢不可阻擋
1、主機裝備對節能的貢獻
新型干法生產之所以越來越發展的原因之一，毫無疑問，是靠它的節能水平取勝的。但新型干法主機裝備的技術發展決不會終止，決不應該理解為成熟技術而停步不前。
⑴ 煅燒裝備對節約熱能的貢獻方向與原理
熟料煅燒的煤耗列居水泥生產能耗的首位，它不僅占60%以上的成本，而且當前實際消耗水平確實大有降低的潛力，理應首當其沖給以關注。
任何設備的節能都無非是從開源與節流兩方面努力。
對于窯的系統，開源則是要努力提高四大熱交換效率，使燃料發出的熱盡可能多地用于熟料的形成中去：先進的預熱器提高物料的分散程度及“固氣比”的設施，是為了提高預熱中熱交換效率;多型式的分解爐在比較后趨于同類，是有利于物料分解中的熱交換為依據;這兩個階段的熱交換是以物料處于懸浮狀態為理想傳熱方式的。優秀的燃燒器及加快窯的轉速，是提高燒成帶的熱交換效率;先進的篦冷機旨在提高熟料冷卻過程中的熱交換效率;后兩個階段又何嘗不想令物料以懸浮狀態作為換取高熱交換效率的方式呢?
節流則主要是減少散熱與漏風，即盡量將已經形成的熱量被不應有的支出浪費掉：在降低系統襯料的導熱系數的同時，超短窯、單系列預熱器的優勢之一正是可減少窯與預熱器的散熱面積;而燒成系統中每個支節也無不是為節能功不可沒：如窯頭、窯尾的加密魚鱗片密封技術、微動型閃動閥等配件旨在減少漏風;LV旋風筒可提高分級效率，降低一級出口溫度等等。
主機裝備的選型在設計階段就要以節能為重要原則，否則就會成為生產線永遠的遺憾。
就以很多人認為沒有節能潛力的窯為例：超短窯是德國洪堡公司研制的技術，已在世界上應用三十年，國內引進的第一條線也運行二十余年，而且以臺商建設的新線最多，國內自建的生產線卻很少引用或開發。它所獨具的優勢：工藝上避免C2S及CaO礦物長大，使之反應活性增大，有利于熟料燒結;窯表面散熱減少，散熱損失可降低21 kJ/kg熟料;窯的負荷減小，有利機械傳動，降低窯的運行電流;二檔支撐，有利于找正、安裝;有利于提高窯內耐火襯料壽命;設備重量減輕10%~15%、節省土建、設備、耐火筑爐、安裝等工作量達數百萬元。這樣的宣傳早在二十年前就有，然而，卻一直未得到國人認可，只是近幾年天津、南京等設計院才有所涉足，不料有些用戶還當其洪水猛獸般抵制。究竟為什么呢?可能相當多的人認為窯的增產潛力是與窯的長度成正比，他們認為熟料是需要延長窯內停留時間“烘”出來。最近某雜志的一篇文章還強調掛窯皮不能快窯速，強調物料停留在磚上的時間要長，絲毫不提關鍵條件是磚的表面溫度，這種觀點表明對熟料煅燒特點格格不入。實踐中超短窯的增產能力絲毫不比長窯差，而且能耗與質量都能得到改善。
⑵ 粉磨裝備對降低能耗的貢獻方向與原理
提高粉磨效率的關鍵是增加粉磨介質與物料受力的機遇和有效性，從而達到節電的目的。因此介質與物料的受力接觸，是由鋼球的點到磨輥的線，徐德龍院士正在開展由線到面的裝備開發。從管磨內鋼球最初的無序運動，到襯板進步使其逐漸變得有序，到立磨、輥壓機能對磨輥有規律的調整與控制。都是為向施加到物料上的機械力更加有效方向發展。最近德國開發出的貝特磨，讓進入磨輥的物料更加有序，而產生顯著的節能效果。
煅燒裝備的例子在粉磨裝備中更多：輥壓機用于終粉磨生料，立磨用于終粉磨水泥，仍然有不少人以各種理由提出置疑。但有一點是無法動搖的，這就是裝備的節能趨勢，它必將對所謂‘成熟’技術發出挑戰。可以這樣理解，水泥作為產品問世二百年，就是節能工藝裝備的發展史。
⑶ 破碎裝備的節能方向
破碎是在物料粒度控制上為粉磨工藝創造條件的裝備，它與粉磨裝備有著明確的粒度分工，其產品過細、過粗都不利于總體的節能效果。現代破碎設備不僅是在適應不同礦物、提高自身破碎效率上做足文章，如波輥給料機篩分后的破碎、物料進料點的選擇等等;而且其大手筆是讓破碎設備可以根據礦山開采進度向采掘點移動，以實現電鏟直接向破碎機喂料，減少汽車倒運的工序與能耗。移動式破碎機雖然制作成本高，但它省去了基礎的土建投資，更挖掘出二次倒運的節能潛力，采礦成本大幅下降，將使它的發展趨勢不可阻擋。
2、輸送裝備對節能的貢獻
⑴ 減少自身消耗能量的舉措
作為輔機的輸送設備功率一般不會很大，但由于安裝找正精度、潤滑效果、密封水平的區別，都會導致完成同樣輸送任務，消耗能量大不相同。就以常用的皮帶輸送機說事，托輥的制造似乎相差不大，但由于端部密封水平不同，水氣與粉塵的進入不僅影響托輥的壽命，而且增加托輥旋轉阻力，直接影響電機電流增大，最大可有1/3以上的差距;螺旋輸送機是要減少吊軸承的數量，最長可20M內不用，優點也是減少阻力而節能;空氣斜槽用的透氣層要以低阻力、低吸潮率及低變形量為主攻方向，以降低能耗。鋼絲膠帶的提升機不僅運行平穩，而且自身能耗比鏈條式低很多，使其在大高度的粉狀物料提升中獨領風騷。
⑵ 盡量縮短輸送距離更是節能
輸送熟料的斜斗輸送機是走捷徑最為成功的案例，不但距離近，而且減少轉運次數;開發的大傾角皮帶機也是同理，必將會受到越來越多的關注;少用氣力輸送，固然是節能的原則，但在量小途徑較遠時，可以跨越各種障礙而途徑短的料封泵，仍不失為優勢裝備;在使用螺桿空壓機后，由于維護量的減少，集中布置已無必要，相反空氣輸送阻力消耗較大，分散布置空壓機才理所應當。
3、耐磨與耐火材料對節能的貢獻
耐磨材料、尤其是高溫耐磨材料的發展對窯、磨的降耗起著至關重要的作用。鋼球、磨輥及耐火磚延長使用壽命必將直接有利于主機設備的運轉率，尤其是在避免帶病運轉、提高完好運轉率中蘊藏著巨大節能效果。
工藝裝備任何位置的耐磨性都能保證嚴格兌現原設計要求，比如：鋼球、磨輥的耐磨可以保證磨機產量不會降低，能耗不會升高;篦條的耐磨可以保證破碎出料粒度不增大，為下道工序創造節能條件;風機風葉的耐磨可以保證風壓與風量的恒定;選粉機葉片的耐磨可以保證選粉效率不會隨磨損而衰減;燃燒器出口端部的耐磨是保證火焰不變形的基本要求;甚至輸送管道的耐磨不但可以不漏料，而且還不漏風。為此，在耐磨鋼板的家族中，進口哈道斯鋼板比傳統錳鋼板提高使用壽命三倍以上，而UP板、三盾板、信鉻鋼等堆焊板則不斷推陳出新，為提高這些位置的耐磨水平都寫下了豐功偉績;最新耐火材質，如鎂鐵鋁尖晶石磚、鎂鈣鋯磚、(紅)硅莫磚、各類定形與不定形澆注料等琳瑯滿目品種的相繼應用，為延長窯的安全運轉周期可以超過一年立下了汗馬功勞，而每少開停一次窯所減少的耗能將是數十萬的效益。所有這些耐磨、耐火材料性能的改善，已經為、并將繼續為實現水泥裝備高質量、低能耗的運行做出了可圈可點的貢獻。
在耐磨材料的大軍中，非金屬材料也不甘落后，它們發揮著既耐高溫又耐磨的優勢，不斷克服韌性及導熱性的不足。一種所謂的復合整體澆注耐磨陶瓷異軍突起，已經在立磨磨輥的耐磨層上小試牛刀;如果將五級預熱器內筒改用耐磨陶瓷制作，就可改變耐熱鋼材質的壽命短、密閉性差等缺點。但至今三次風閘板仍因材質壽命不長，自重過大，使窯爐用風平衡的調節經常處于無效而粗獷的狀態，對窯的節能操作肯定是重大缺憾，仍應大膽嘗試。
使用導熱系數越低的硅酸鈣板為代表的隔熱材料;以至最近有制作低導熱系數耐火磚在后過渡帶使用;對它們的科學使用，必將使散熱損失在總熱耗中的比例從最高的10%下降到6%以內。
以硅酸鋁纖維為主材的高溫堵漏材料，可以有效減少漏風，降低漏風比例既能降低電耗，也能降低熱耗。
4、動力裝備的節能方向
賦予設備動力或傳遞動力的設備更要突出節能性能。
螺桿空壓機比往復空壓機已經有較大幅度的節能，但是單螺桿空壓機比雙螺桿空壓機還要節能8.5%;再加之采用智能控制系統及全自動加、卸載調節，確保設備均按需求量自動開停;且當空載運行時，能耗可減少60%。
冀東日彰公司新開發的風機對葉輪前盤、后盤及葉片機殼與集風器的結構進行了優化，減少了渦流、紊流損失，而使整機重量輕，結構緊湊，在同一系統上用此風機取代其它風機后可以提高10~30%軸動力，相當于節電幅度有10~30%;中小型羅茨風機也正以S系列三葉型逐漸淘汰R系列二葉型，可節省3~8%電量;水泵的節能也以揚程及水量相同能力下，具有較高比轉數，同時制作精度要求葉輪與密封環間隙與橢圓度都小，使容積損失最小為競爭手段;對風機與水泵的調節應用變頻技術，已經是家喻戶曉地節能手段，但是它自身也要消耗<5%的能量，因此，若使風機、水泵節能，首先是根據工況選型使風機工作在高效率區。只是需要經常調節流量時，才為之配置變頻器，并拆除任何為調節而設置的閥門。
液壓傳動的先進性在于可比機械傳動節能25%-30%以上，而且能無級變速調節。因此，現在越來越多的裝備選擇液壓傳動。
中小型減速機開始重視強制冷卻潤滑技術的應用，設置軸端泵或風冷風機，通過對潤滑油的強制冷卻，不僅有利于潤滑質量，延長設備壽命;而且可以增加散熱能力，減小熱功率，為傳遞同樣功率，減速機選型可降低一號。
軸承性能的提高在傳遞能量過程中起著非同小可的作用：從Φ3.2M以下磨機改滑動軸承為滾動軸承后可達到5~6kW·h/t水泥的節能效果，電機選型可小一個型號;即便是不得不使用滑動軸承，對傳統銅瓦進行革命，以鋅基瓦代替就顯示出眾多優點，其中摩擦系數僅是銅材的2/3，可以降低窯的運轉電流，窯主電機電流可下降30A;而提高滾動軸承質量，從選用軸承鋼材料及高精度加工入手，說明現代軸承制造企業的起點越來越高，并非任何一個軸承企業都能達到。
5、環保設備也要降低能耗
盡管環境保護現在業已成為生產中必保的天子第一重要裝備，但同樣要考核自身的節能水平，否則同樣沒有生命力。
⑴ 提高收塵效率的同時降低自身能耗
現在的袋收塵已進化到采用壓縮空氣作為清灰動力，但如何盡量降低清灰風壓與清灰頻次，以達到系統節能而穩定，成為袋收塵技術的先進標志。在各類清灰方式中，‘引射式’比傳統的‘氣箱式’，及當前流行的‘行噴式’都更有優勢：它通過大文丘里管對凈化后空氣的誘導作用，比高壓脈沖少1/2的低壓噴吹，與少量壓縮空氣混合后再用于清灰，從而節約壓縮空氣;它還選用淹沒式的低阻(<0.35kPa)脈沖閥及儲氣包組合結構，直接將脈沖閥安裝在儲氣包上，極大減少氣流的無端耗能，再輔之以在線阻力的鏡像監測，控制各區脈沖閥的開關，讓清灰過程變得輕緩柔和。所有措施不僅使系統阻力比氣箱式低300~500Pa，并節省1/3壓縮空氣用量;還免去機械提升閥等運動部件;花板開孔率低，清灰效果好，不易結露，保持系統壓降平穩，極大延長濾袋壽命。遺憾的是，這種清灰方式卻始終未得到廣泛推廣，也可說是環保工作“只要求可靠，不要求節能”的緣故吧。
⑵ 降低對生產系統阻力的影響
袋收塵要比電收塵對系統阻力的影響明顯，影響濾袋阻力大小的因素則取決于濾袋的材質，在原玻纖濾料的基礎上開發的玻纖覆膜濾料，其中基布起骨架作用，覆膜起透氣及過濾功能，表現出透氣性好，在縮小孔徑的同時，還能增大孔隙率，阻力才小;表面光滑，灰塵不易粘結;過濾風速高達1.2米/秒的三大優勢。使收塵清灰所需壓力變小，次數減少，且清灰前后的過濾效果、風阻幾乎為恒定，有利于生產系統狀態穩定。原玻纖濾料改為玻纖覆膜濾料后，阻力可減少40%～75%，而通風量提高至少15%。
增濕用的空氣霧化噴嘴，能通過靶釘、導氣環和噴孔的三次霧化，使霧化后的液滴表面積增加幾倍至十幾倍，水霧覆蓋面積大至3~4米，為少用水而能顯著降溫創造了可能。
包括使用將會日益廣泛的旁路放風系統，也要考慮以最少的耗能達到降低氯、堿及硫含量的目的，先進的旁路放風并不需要有專門的收塵器及風機，而且收下的灰也能積極處理。
6、潤滑技術進步對節能的貢獻
高效潤滑不但能使設備在運轉中減少元件間的摩擦所消耗的能量，有顯著節能效果，電耗可降低2~10%不等，而且減少設備的磨損量90%以上，大幅降低維修成本;與此同時，潤滑油本身就是一種重要能源，優質潤滑油可使油質自身有超長使用壽命，可延長換油周期10倍以上。同時，不斷改進潤滑油的包裝，至使用前的全過程都能嚴格防止粉塵、水分、空氣混入的可能，也是對潤滑油供應商責任心的考核標準。
基于這種要求，單獨使用基礎油對設備潤滑的時代應當宣告結束，只有基礎油與添加劑合成的合成才能實現上述要求，這些添加劑包括抗磨劑、極壓劑、抗腐化劑、抗氧化劑、固體潤滑添加劑等;油脂還需要添加皂基增稠劑。
除此之外，潤滑油要根據軸承、齒輪等不同使用條件配制不同的油品，并采取不同的潤滑方式。現代化水泥企業所需要的潤滑油品種決不是幾種，而要細致到十幾種、幾十種，為此，有實力的潤滑油供應商應該擁有大量專職潤滑工程師，能到用戶現場指導服務，而不是只將油品銷售作為服務的終點。
同樣，優質的稀油站與濾油機也是保障高效潤滑不可缺少的裝備。
7、檢驗儀表對節能的貢獻
為水泥生產服務的檢測儀表也在突飛猛進的發展，通過它們的技術進步，可以使操作者及時了解生產過程的控制效果，能滿足恰到好處的質量要求，提高生產的穩定性，從中取得顯著的節能效益。其中的重要發展趨勢之一是將離線檢驗的技術提高到在線檢驗的高度，這里以在線的γ-射線中子活化物料成分分析儀、在線的高溫廢氣氣體分析儀及在線的粉狀物料粒度分析儀，它們的在線檢測功能確實使生產控制及時而準確，避免人工離線檢測的數小時的滯后，這種滯后無論是溫度，還是壓力都意味著能量的浪費。
只有這類高水平的在線檢測數據提供，才可能使自動控制技術有更快的發展，也才能減少人為操作的差異而帶來的高能耗。也只有此時，水泥企業的節能才會實現高境界。
三、讓裝備充分發揮節能效果的條件
1、生產的均質穩定條件
筆者曾多次提出均質穩定的特點與要求是水泥節能生產的關鍵，當然，同樣也是發揮裝備節能效果的條件。試想，在上述節能的裝備中，哪一項不是為了實現更好的均質穩定，而又是哪一項不要求均質穩定才能更圓滿地實現節能呢。再先進的燃燒器難道不需要煤質的穩定嗎?篦冷機能充分發揮熱交換效率的前提不正是進入篦冷機的熟料量要穩定嗎?
2、精細管理與操作
任何優秀的裝備不僅不能代替科學的管理和正確的操作，而且這是優秀裝備發揮效益所離不開的。比如，任何裝備都需要有負荷極限，盲目的加大負荷勢必導致短期損壞;又如，優秀裝備更需要先進的潤滑手段等等。由于篇幅所限，這方面的論述將在相關專述中展開。
本文概括展示了各類裝備在水泥生產中節能水平上的技術進步，而且也強調了發揮裝備節能的條件。雖然可能只是現實中的九牛一毛，但水泥人完全可以通過現有裝備的不斷改進與更新，使它們對水泥企業節能發揮越來越重大的作用，企業的單位產品能耗必將攀登上新的水平。
【作者：謝克平】