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2010-12-03 13:35:10 來源:水泥人網

建材工業水泥的清潔生產技術

水泥人網】摘要:

(一)優化調整產業結構與技術政策措施

1.現狀與存在的問題

分析表明:

(1)我國的硅酸鹽水泥、特種水泥、#525水泥比例偏低,落后于國外水平。1994年我國的特種水泥(467萬噸)和道路水泥(90萬噸)含計占總產量的1.3%,而國外一般超過4%,有些水泥大國和地區的主導產品就是#525硅酸鹽水泥;

(2)我國水泥產品以立窯水泥為主,1994年立窯水泥為33360萬噸,占總量的79.2%,而回轉窯水泥只占20.8%,這與世界水泥工業的發展相悖,國外立窯水泥總量不超過3000萬噸;

(3)雖然我國發展新型干法窯已取得了較大成績,但至今尚未超過全部回轉窯能力的一半,在全部熟料生產能力中僅占10%,說明代表世界水泥工業潮流的先進技術在我國尚處于薄弱地位。

1994年我國共有水泥企業約8300家,其中鄉以上企業約6200家,村以下企業約2100家,小型企業(有許多是小于5萬噸的特小型企業)占企業總數近95%,為世界水泥工業之最。由此導致我國水泥企業平均規模不到國外的1/10。發達國家水泥企業的平均規模,歐盟國家為40~50萬噸,美國近70萬噸,日本超過250萬噸,而韓國達到500萬噸。

水泥工業的不良結構帶來了許多負而影響,如能耗偏高、水泥的品種和質量難以滿足市場要求、勞動生產率太低、環境污染嚴重等。1994年我國大中型水泥企業的熟料標準煤耗為163.36千克(其中回轉窯為177.64千克,立窯為143.39千克),高于國際先進水平35%以上,1994年水泥工業耗煤6000多萬噸,到2010年時將超過1億噸,會成為煤炭工業的一大負擔;由于優質水泥偏少,我國建筑工程中“肥梁、胖柱、重蓋”的現象長期難以改觀,導致資源的大量浪費,甚至影響工程的長期質量;立窯企業全員每人每年生產水泥80~150噸,大中型企業為200~350噸,只有少數500~1000噸,而國外普遍為2000~4000噸,勞動生產率遠遠落后于水泥工業發達國家;我國水泥企業污染最嚴重為的粉塵,粉塵的飛揚損失率高達3%~5%,水泥在裝運中的損失也超過了3%,而發達國家的粉塵污染基本得到治理,如歐盟國家粉塵飛揚損失平均為0.17~0.40千克/噸熟料,德國水泥廠粉塵總飛揚損量在0.3千克/噸水泥以下,水泥廠周圍的降塵量可達到純農業區的水平,即0.1千克/平方米·天,粉塵污染在小企業中尤為嚴重,另外還有亂開采對資源的浪費和對植被的破壞等。

上述種種問題表明,水泥工業要實施可持續發展戰略,推行清潔生產,其關鍵措施之一是大力調整現狀產業結構。

2.對策與措施

結構調整的方向主要是通過積極發展以預分解窯為主要新型干法窯,積極建設大中型生產線,擴大企業規模,節能降耗,提高產品質量和多方面的效益,改造或淘汰小型、落后的裝備及企業;與此同時必須深化企業改革,提高企業綜合素質。根據對水泥品種、標號、窯型以及企業規模目標的預測,到2010年我國水泥工業將由現在的“大而弱”向“大而強”顯著轉化,主要表現在以下幾方面:

(1)水泥產量將增長80%,其中回轉窯水泥將增長1倍,#525以上水泥將增長2.5倍,特種水泥增長3倍,硅酸鹽水泥和普通水泥和產量都大幅度上升;

(2)新建、擴建和改造的回轉窯大多將采用新型干法窯,其配套裝備和技術也將采用高效節能的新產品和新成果;

(3)在“上大改小”方針指導下,新增能力將與改造、改革現有企業相結合,盡可能盤活存量資產,推進企業重組聯合,擴大規模,提高綜合效益,大中型企業產品所占比例提高到67.5%;

(4)條件較好的立窯企業將被徹底改造,有些將擴建為回轉窯,條件差的企業將被淘汰,兼并或轉產,立窯企業的數量將減少;

(5)隨著水泥工業綜合治理水平的提高,環保達標的企業將日益增多。

我國水泥工業是小線小廠的汪洋大海,巨大產量是在極不合理的規模結構狀態中實現的,這種現狀與今后強調確保水泥質量,提高企業與社會綜合效益,保護環境以及實現可持續發展等正確發展方向的要求背道而馳。水泥工業技術政策的部分新要點如下:

(1)推動立窯生產線全面向年產約10萬噸規模的先進立窯生產線發展。我國規模不超過10萬噸;/年的小生產線占90%以上。經過“八五”的發展已經完成了土立窯向機械化立窯的發展過程。我國立窯生產線目前的出路只能向規模化(10萬噸/年是立窯生產線的最大規模)和采用現代技術的先進立控方向發展。指明和引導這種發展是技術政策新要點的重要內容之一。

(2)限定水泥廠的最低規模不小于20萬噸/年,生產線的最小規模,立窯接近于10萬噸/年,旋窯不小于20萬噸/年,以此作為立窯廠技術改造和新旋窯生產線的指導方針。生產具有一定規模才可能在管理上和技術上采用現代化的手段,才能具備嚴格控制產品質量的條件。10萬噸/年規模的立窯生產線的是以最大型號的機械化立窯為主體,可采用較好的配套設施和監控技術,保證水泥質量;20萬噸/年的旋窯生產線意味著基本具備新型干法生產工藝的起碼經濟條件,也意味著排除采用濕法、半干法(立波爾)和規模過小的干法生產線的可能,使小水泥廠的改造、升級有較高的技術起點:20萬噸/年的水泥廠已基本達到銷具規模的中型廠的要求。

(3)規定在水泥窯煅燒熟料時,無論立窯或旋窯一律不準使用石膏和瑩石之類的礦化劑技術。采用石膏、瑩石這類的礦化劑,在熟料燒成過程的有SO2和氟化物放出,存在嚴重污染環境的弊端。在水泥需求矛盾已經緩和并進入有序發展、強調清潔生產、注意可持續發展的今天,以犧牲環境為代價的生產技術應堅決予以淘汰、制止。

(4)要求我國水泥國家標準中的質量指標與國際先進指標看齊,積極推進與國際標準接軌。水泥標準在一定程度上反映了水泥工業發展水平,也是推動其發展的強大動力和有效手段。

(5)要對水泥生料配料中不用或少用粘土,尤其是對毀田取土作出政策規定,我國目前水泥廠毀田取土現象較嚴重,尤其是立窯廠為了生料成球工藝的需要,必須采用塑性好的粘土作為原料。成球燒成是落后工藝,新型干法工藝無需生料預先成球。把水泥工業少用或不用粘土、禁止毀田取土作為技術政策,既促進了水泥工業的技術進步,又有利于保護環境和農業生產。

(6)把環保指標用技術政策的方式作出明確規定。水泥工業對環境的污染主要是粉塵,水泥廠數目越多,排放點越多,治理越困難,我國水泥工業大量采用立窯生產,其污染很難治理,實際上大多數立窯生產以犧牲環境質量為代價的。在技術政策中明確環保指標,可以制約低水平立窯的生產,還會從深層次有利于提高水泥廠的設計水平、裝備制造水平、生產管理水平以及投資分配合理化。

(7)要明確宣布一批規模過小、設計落后的水泥工業設備為淘汰設備。

(8)要實現大型新型干法生產裝備國產化,大幅度降低大型生產線的設備費用和提高可靠性、先進性。600~2000噸/日的生產線已可以全面國產化,4000噸/日的生產線已有若干設備可自行設計制造。技術政策應為促進水泥生產設備的大型化創造條件和指明方向,為水泥工業規模結構調整提供基礎。

(9)要明確提出大幅度提高我國水泥工業勞動生產率。我國目前處于千軍萬馬齊搞水泥的狀態,勞動生產率十分低下。就是在一些引進裝備的大型水泥廠,按生產崗位的實物生產率的比國外同類廠低幾倍,如果不能通過規模化生產明顯提高勞動生產率,會在很大程度上失去規模結構調整的意義。

(二)依靠技術進步,節能降耗

依靠技術進步來促進水泥工業的節能降耗是水泥工業清潔生產的重要措施之一,它可以最大限度地綜合利用自然資源和能源,提高生產效率和技術水平,減少資源和能源的消耗,減輕環境負荷。水泥工業能源消耗占建材總能耗的35%,是建材工業第二耗能大戶。我國大中型重點水泥廠的水泥總能耗,隨窯型不同,一般是在160~300千克標煤/噸之間,而國際先進水平僅135千克標煤/噸左右,如果除去干法中空窯和濕法長窯(耗能高)以外,我國新型水泥廠總能耗也介于160~170千克標煤/噸。

1.大中型水泥回轉窯的節能途徑

我國大中型回轉窯大多是濕法窯,能耗高。目前主要采用下列幾種方式改造

(1)新建、擴建、改建窯外分解窯,增加新型干法生產水泥的比重是提高水泥生產技術水平,降低能耗的主要途徑。目前我國已建成一批日產700~4000噸級窯外分解窯,其經濟效益和節能效果非常明顯。窯外分解窯生產水泥熟料與濕法窯相比,水泥熟料標煤耗可降低50~80千克/噸;

(2)濕法窯改造成濕磨干燒半干法生產,水泥綜合標煤煤耗降代25~30千克/噸;

(3)原有余熱發電窯進行更新改造:將原來低壓(1.274~2.45兆帕)操作系統改為中壓(3.82兆帕)操作系統,發電能力由100千瓦時/噸熟料提高到150千瓦時/噸熟料,水泥廠電自給率可達70%~80%;

(4)濕法窯綜合節能技術改造:未進行全面改造的

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