应用讲解｜使用 testo 350 烟气分析仪仪监控和优化水泥生产工艺

我国水泥行业正面临挑战与机遇。在市场需求放缓和产能过程的背景下，2024年全国水泥产量为18.25亿吨，同比下降9.5%，2025年第一季度，全国水泥供给量继续受到需求下行的影响。另外，近年来政策对水泥行业的影响愈发显著。2024年1月，生态环境部等五部门印发《关于推进实施水泥行业超低排放的意见》。2024年5月，生态环境部等五部门印发《水泥行业节能降碳专项行动计划》。2025年3月，生态环境部发布了《全国碳排放权交易市场覆盖钢铁、水泥、铝冶炼行业工作方案》。

这些政策明显都有推动生产企业加快节能减排降碳改造的意图，不仅是对行业减排的刚性要求，更是推动水泥企业通过"绿色技术革新 + 碳资产运营"实现"降本、提质、增效、减碳"四位一体升级的战略机遇。

使用testo烟气分析仪监控和优化水泥生产，协助企业实现“节能、减排、降碳”目标。

面临的挑战

在水泥生产中，主要有四个环节涉及烟气监测。

01

熟料生产环节气氛监测

在此环节，烟气温度可达 1100°C 至 1300°C。此外，预计氧气（O₂）浓度为 2%（体积比），一氧化碳（CO）最高为 500ppm，一氧化氮（NO）约为 1000ppm。例如，回转窑出口是记录这些数值的一个可能位置。在此处，可轻松确定炉窑助燃风量和燃料配比是否合理，同时掌握炉窑温度趋势和二氧化硫浓度趋势。

02

预热环节气氛监测

在水泥生产工艺中，原料通过旋风筒向下输送，在旋风筒中，原材料与来自相反方向的高温烟气对冲，以驱出二氧化碳（CO₂）同时预热原料。在预热器出口，预计测量值为 700°C、氧气（O₂）3%（体积比）、一氧化碳（CO）500ppm 和一氧化氮（NO）400ppm。建议每天对这些参数进行测量，掌握生料磨系统漏风情况和分解炉内气氛。

03

固定源废气排放环节限排气体监测

水泥生产是一个原料和能源密集型过程，会产生相当高程度的对人类和自然有害的排放。例如，常规的干燥和加热会产生废气，导致整个过程的废气中灰尘含量大，同时还包括燃烧过程中产生的二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫。
为确保所有排放都在环境保护法规允许的范围内，理想情况下，应直接在烟道处对排放物进行测量和分析。只有这样，相关人员才能及时做出反应，在出现超过限值的情况时优化相应的工艺和设备。

04

碳排放 CO2 监测

结合行业专家提出的针对水泥行业“双碳”实现路径内容，如下环节涉及CO2监测。

✓ 熟料生产环节

水泥碳排放主要来源于熟料生产，熟料生产过程中二氧化碳排放50-65%来源于石灰石分解，35%左右来源于燃煤，目前乃至今后很长一段时期内将难有较为经济可行、能够大范围大比例替代石灰石原料的材料，因此水泥行业源头碳减排的重点是节约燃煤以及提高替代原燃料和废弃物的比例。煤炭即是水泥熟料生产过程中的提供能源的燃料，其燃烧后的灰分也是原料，水泥行业一直在努力通过科技创新节约替代一部分原燃料煤炭。烟气分析仪可以通过测量熟料生产过程和燃煤过程废气中CO2浓度的方式来分析和调整燃烧工况。

✓ 碳捕集装置验证环节

通过测量碳捕集装置前后端气体中的CO2浓度，判断吸收装置效率。

✓ 固定源CO2排放监测环节

检查固定污染源排放废气中的CO2含量。

✓ 其他碳减排验证环节

如操作并验证其他减碳途径，也可以使用烟气分析仪对其过程进行辅助验证分析。

以尽可能低的时间和成本消耗来保证良好的产品质量，还必须遵守相关的环境保护法规。德图接受了这一挑战，并设计了一个可靠解决方案：德图 350 烟气分析仪。

Testo 解决方案

testo 350 烟气分析仪

便携式 testo 350 烟气分析仪是专业烟气分析的理想工具。它由控制单元和分析箱组成。控制单元是 testo 350 的可拆卸控制和显示单元。测量值在控制单元的彩色图形显示屏上清晰显示。测量技术位于分析箱内。由于具有内部存储器，测量数据可以从分析箱传输到控制单元。如果需要，一个控制单元可以同时操作和控制多个分析箱。

测量仪器的坚固外壳具有集成的冲击保护功能。坚固的设计消除了由于仪器污染导致的停机时间。封闭的腔室还可以保护仪器内部免受周围环境的污染。作为控制单元的替代方案，也可以直接与个人计算机或笔记本电脑、中控系统等连接进行操作。编程后，分析箱可以独立进行测量和存储数据。这提高了测量程序的效率。

针对水泥行业的优化

建议将控制单元与德图 350 配合使用。然而，配备各种传感器的分析箱。例如，只有通过分析箱中的氧气（O₂）传感器，才能测量废气中的痕量氧气浓度；另一方面，一氧化碳（CO）传感器可用于在许多不同位置测量一氧化碳浓度；最后，使用一氧化氮（NO）传感器和可选的氮氧化物（NOx）传感器、二氧化硫（SO2）传感器，可以轻松监控是否符合氮氧化物限值和二氧化硫限值，还能使用二氧化碳（CO2）传感器轻松为碳排放核算提供数据基础。为了使废气值接近干烟气，从而符合测量要求（这是排放测量前的预备测量所必需的），需要配备帕尔贴气体冷凝装置（包括蠕动泵）（可选）。

通过单插槽（CO）的测量范围扩展，可以覆盖由于化学计量条件导致的高浓度一氧化碳。配备热电偶、可测量高达 1200°C 温度的一米工业气体采样探头，属于水泥行业测量的基本设备。一条额外的 5 米长连接线用于将数据从控制单元传输到分析箱。实用的德图 easy Emission 软件提供了一项特殊优势。它允许在计算机上存储、记录和分析测量值。此外，测量结果可以在现场打印出来。

testo 350：在恶劣环境中使用，坚固、耐用且方便。

testo 350 优势一览

✓ 带有高效的仪器预设的引导式操作 - 使测量更加简便

✓ 大型彩色图形显示屏 - 在光线不好的条件下使用更方便

✓ 抗冲击和抗污染 - 非常适合在恶劣环境中使用

✓ 集成先进技术，有效应对复杂测量工况，无惧高烟尘、高湿度、高浓度、高温烟气，也无需担心气体干扰问题，保证测量结果的精准度。

✓ 可选高、低量程传感器，即可精准得到工艺气体浓度，也可应对超低排放工况测量。