2010-12-03 13:35:10 來(lái)源:水泥人網(wǎng)

建材工業(yè)水泥的清潔生產(chǎn)技術(shù)

水泥人網(wǎng)】摘要:

(一)優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)政策措施

1.現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

分析表明:

(1)我國(guó)的硅酸鹽水泥、特種水泥、#525水泥比例偏低,落后于國(guó)外水平。1994年我國(guó)的特種水泥(467萬(wàn)噸)和道路水泥(90萬(wàn)噸)含計(jì)占總產(chǎn)量的1.3%,而國(guó)外一般超過(guò)4%,有些水泥大國(guó)和地區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)品就是#525硅酸鹽水泥;

(2)我國(guó)水泥產(chǎn)品以立窯水泥為主,1994年立窯水泥為33360萬(wàn)噸,占總量的79.2%,而回轉(zhuǎn)窯水泥只占20.8%,這與世界水泥工業(yè)的發(fā)展相悖,國(guó)外立窯水泥總量不超過(guò)3000萬(wàn)噸;

(3)雖然我國(guó)發(fā)展新型干法窯已取得了較大成績(jī),但至今尚未超過(guò)全部回轉(zhuǎn)窯能力的一半,在全部熟料生產(chǎn)能力中僅占10%,說(shuō)明代表世界水泥工業(yè)潮流的先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)尚處于薄弱地位。

1994年我國(guó)共有水泥企業(yè)約8300家,其中鄉(xiāng)以上企業(yè)約6200家,村以下企業(yè)約2100家,小型企業(yè)(有許多是小于5萬(wàn)噸的特小型企業(yè))占企業(yè)總數(shù)近95%,為世界水泥工業(yè)之最。由此導(dǎo)致我國(guó)水泥企業(yè)平均規(guī)模不到國(guó)外的1/10。發(fā)達(dá)國(guó)家水泥企業(yè)的平均規(guī)模,歐盟國(guó)家為40~50萬(wàn)噸,美國(guó)近70萬(wàn)噸,日本超過(guò)250萬(wàn)噸,而韓國(guó)達(dá)到500萬(wàn)噸。

水泥工業(yè)的不良結(jié)構(gòu)帶來(lái)了許多負(fù)而影響,如能耗偏高、水泥的品種和質(zhì)量難以滿足市場(chǎng)要求、勞動(dòng)生產(chǎn)率太低、環(huán)境污染嚴(yán)重等。1994年我國(guó)大中型水泥企業(yè)的熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗為163.36千克(其中回轉(zhuǎn)窯為177.64千克,立窯為143.39千克),高于國(guó)際先進(jìn)水平35%以上,1994年水泥工業(yè)耗煤6000多萬(wàn)噸,到2010年時(shí)將超過(guò)1億噸,會(huì)成為煤炭工業(yè)的一大負(fù)擔(dān);由于優(yōu)質(zhì)水泥偏少,我國(guó)建筑工程中“肥梁、胖柱、重蓋”的現(xiàn)象長(zhǎng)期難以改觀,導(dǎo)致資源的大量浪費(fèi),甚至影響工程的長(zhǎng)期質(zhì)量;立窯企業(yè)全員每人每年生產(chǎn)水泥80~150噸,大中型企業(yè)為200~350噸,只有少數(shù)500~1000噸,而國(guó)外普遍為2000~4000噸,勞動(dòng)生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于水泥工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家;我國(guó)水泥企業(yè)污染最嚴(yán)重為的粉塵,粉塵的飛揚(yáng)損失率高達(dá)3%~5%,水泥在裝運(yùn)中的損失也超過(guò)了3%,而發(fā)達(dá)國(guó)家的粉塵污染基本得到治理,如歐盟國(guó)家粉塵飛揚(yáng)損失平均為0.17~0.40千克/噸熟料,德國(guó)水泥廠粉塵總飛揚(yáng)損量在0.3千克/噸水泥以下,水泥廠周圍的降塵量可達(dá)到純農(nóng)業(yè)區(qū)的水平,即0.1千克/平方米·天,粉塵污染在小企業(yè)中尤為嚴(yán)重,另外還有亂開采對(duì)資源的浪費(fèi)和對(duì)植被的破壞等。

上述種種問(wèn)題表明,水泥工業(yè)要實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,推行清潔生產(chǎn),其關(guān)鍵措施之一是大力調(diào)整現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

2.對(duì)策與措施

結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向主要是通過(guò)積極發(fā)展以預(yù)分解窯為主要新型干法窯,積極建設(shè)大中型生產(chǎn)線,擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模,節(jié)能降耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量和多方面的效益,改造或淘汰小型、落后的裝備及企業(yè);與此同時(shí)必須深化企業(yè)改革,提高企業(yè)綜合素質(zhì)。根據(jù)對(duì)水泥品種、標(biāo)號(hào)、窯型以及企業(yè)規(guī)模目標(biāo)的預(yù)測(cè),到2010年我國(guó)水泥工業(yè)將由現(xiàn)在的“大而弱”向“大而強(qiáng)”顯著轉(zhuǎn)化,主要表現(xiàn)在以下幾方面:

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

(2)新建、擴(kuò)建和改造的回轉(zhuǎn)窯大多將采用新型干法窯,其配套裝備和技術(shù)也將采用高效節(jié)能的新產(chǎn)品和新成果;

(3)在“上大改小”方針指導(dǎo)下,新增能力將與改造、改革現(xiàn)有企業(yè)相結(jié)合,盡可能盤活存量資產(chǎn),推進(jìn)企業(yè)重組聯(lián)合,擴(kuò)大規(guī)模,提高綜合效益,大中型企業(yè)產(chǎn)品所占比例提高到67.5%;

(4)條件較好的立窯企業(yè)將被徹底改造,有些將擴(kuò)建為回轉(zhuǎn)窯,條件差的企業(yè)將被淘汰,兼并或轉(zhuǎn)產(chǎn),立窯企業(yè)的數(shù)量將減少;

(5)隨著水泥工業(yè)綜合治理水平的提高,環(huán)保達(dá)標(biāo)的企業(yè)將日益增多。

我國(guó)水泥工業(yè)是小線小廠的汪洋大海,巨大產(chǎn)量是在極不合理的規(guī)模結(jié)構(gòu)狀態(tài)中實(shí)現(xiàn)的,這種現(xiàn)狀與今后強(qiáng)調(diào)確保水泥質(zhì)量,提高企業(yè)與社會(huì)綜合效益,保護(hù)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等正確發(fā)展方向的要求背道而馳。水泥工業(yè)技術(shù)政策的部分新要點(diǎn)如下:

(1)推動(dòng)立窯生產(chǎn)線全面向年產(chǎn)約10萬(wàn)噸規(guī)模的先進(jìn)立窯生產(chǎn)線發(fā)展。我國(guó)規(guī)模不超過(guò)10萬(wàn)噸;/年的小生產(chǎn)線占90%以上。經(jīng)過(guò)“八五”的發(fā)展已經(jīng)完成了土立窯向機(jī)械化立窯的發(fā)展過(guò)程。我國(guó)立窯生產(chǎn)線目前的出路只能向規(guī)?;?0萬(wàn)噸/年是立窯生產(chǎn)線的最大規(guī)模)和采用現(xiàn)代技術(shù)的先進(jìn)立控方向發(fā)展。指明和引導(dǎo)這種發(fā)展是技術(shù)政策新要點(diǎn)的重要內(nèi)容之一。

(2)限定水泥廠的最低規(guī)模不小于20萬(wàn)噸/年,生產(chǎn)線的最小規(guī)模,立窯接近于10萬(wàn)噸/年,旋窯不小于20萬(wàn)噸/年,以此作為立窯廠技術(shù)改造和新旋窯生產(chǎn)線的指導(dǎo)方針。生產(chǎn)具有一定規(guī)模才可能在管理上和技術(shù)上采用現(xiàn)代化的手段,才能具備嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量的條件。10萬(wàn)噸/年規(guī)模的立窯生產(chǎn)線的是以最大型號(hào)的機(jī)械化立窯為主體,可采用較好的配套設(shè)施和監(jiān)控技術(shù),保證水泥質(zhì)量;20萬(wàn)噸/年的旋窯生產(chǎn)線意味著基本具備新型干法生產(chǎn)工藝的起碼經(jīng)濟(jì)條件,也意味著排除采用濕法、半干法(立波爾)和規(guī)模過(guò)小的干法生產(chǎn)線的可能,使小水泥廠的改造、升級(jí)有較高的技術(shù)起點(diǎn):20萬(wàn)噸/年的水泥廠已基本達(dá)到銷具規(guī)模的中型廠的要求。

(3)規(guī)定在水泥窯煅燒熟料時(shí),無(wú)論立窯或旋窯一律不準(zhǔn)使用石膏和瑩石之類的礦化劑技術(shù)。采用石膏、瑩石這類的礦化劑,在熟料燒成過(guò)程的有SO2和氟化物放出,存在嚴(yán)重污染環(huán)境的弊端。在水泥需求矛盾已經(jīng)緩和并進(jìn)入有序發(fā)展、強(qiáng)調(diào)清潔生產(chǎn)、注意可持續(xù)發(fā)展的今天,以犧牲環(huán)境為代價(jià)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)堅(jiān)決予以淘汰、制止。

(4)要求我國(guó)水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的質(zhì)量指標(biāo)與國(guó)際先進(jìn)指標(biāo)看齊,積極推進(jìn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。水泥標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上反映了水泥工業(yè)發(fā)展水平,也是推動(dòng)其發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力和有效手段。

(5)要對(duì)水泥生料配料中不用或少用粘土,尤其是對(duì)毀田取土作出政策規(guī)定,我國(guó)目前水泥廠毀田取土現(xiàn)象較嚴(yán)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(wú)需生料預(yù)先成球。把水泥工業(yè)少用或不用粘土、禁止毀田取土作為技術(shù)政策,既促進(jìn)了水泥工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,又有利于保護(hù)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

(6)把環(huán)保指標(biāo)用技術(shù)政策的方式作出明確規(guī)定。水泥工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染主要是粉塵,水泥廠數(shù)目越多,排放點(diǎn)越多,治理越困難,我國(guó)水泥工業(yè)大量采用立窯生產(chǎn),其污染很難治理,實(shí)際上大多數(shù)立窯生產(chǎn)以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價(jià)的。在技術(shù)政策中明確環(huán)保指標(biāo),可以制約低水平立窯的生產(chǎn),還會(huì)從深層次有利于提高水泥廠的設(shè)計(jì)水平、裝備制造水平、生產(chǎn)管理水平以及投資分配合理化。

(7)要明確宣布一批規(guī)模過(guò)小、設(shè)計(jì)落后的水泥工業(yè)設(shè)備為淘汰設(shè)備。

(8)要實(shí)現(xiàn)大型新型干法生產(chǎn)裝備國(guó)產(chǎn)化,大幅度降低大型生產(chǎn)線的設(shè)備費(fèi)用和提高可靠性、先進(jìn)性。600~2000噸/日的生產(chǎn)線已可以全面國(guó)產(chǎn)化,4000噸/日的生產(chǎn)線已有若干設(shè)備可自行設(shè)計(jì)制造。技術(shù)政策應(yīng)為促進(jìn)水泥生產(chǎn)設(shè)備的大型化創(chuàng)造條件和指明方向,為水泥工業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整提供基礎(chǔ)。

(9)要明確提出大幅度提高我國(guó)水泥工業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率。我國(guó)目前處于千軍萬(wàn)馬齊搞水泥的狀態(tài),勞動(dòng)生產(chǎn)率十分低下。就是在一些引進(jìn)裝備的大型水泥廠,按生產(chǎn)崗位的實(shí)物生產(chǎn)率的比國(guó)外同類廠低幾倍,如果不能通過(guò)規(guī)?;a(chǎn)明顯提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,會(huì)在很大程度上失去規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整的意義。

(二)依靠技術(shù)進(jìn)步,節(jié)能降耗

依靠技術(shù)進(jìn)步來(lái)促進(jìn)水泥工業(yè)的節(jié)能降耗是水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)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(chǎn)效率和技術(shù)水平,減少資源和能源的消耗,減輕環(huán)境負(fù)荷。水泥工業(yè)能源消耗占建材總能耗的35%,是建材工業(yè)第二耗能大戶。我國(guó)大中型重點(diǎn)水泥廠的水泥總能耗,隨窯型不同,一般是在160~300千克標(biāo)煤/噸之間,而國(guó)際先進(jìn)水平僅135千克標(biāo)煤/噸左右,如果除去干法中空窯和濕法長(zhǎng)窯(耗能高)以外,我國(guó)新型水泥廠總能耗也介于160~170千克標(biāo)煤/噸。

1.大中型水泥回轉(zhuǎn)窯的節(jié)能途徑

我國(guó)大中型回轉(zhuǎn)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(kuò)建、改建窯外分解窯,增加新型干法生產(chǎn)水泥的比重是提高水泥生產(chǎn)技術(shù)水平,降低能耗的主要途徑。目前我國(guó)已建成一批日產(chǎn)700~4000噸級(jí)窯外分解窯,其經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果非常明顯。窯外分解窯生產(chǎn)水泥熟料與濕法窯相比,水泥熟料標(biāo)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(chǎn),水泥綜合標(biāo)煤煤耗降代25~30千克/噸;

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

(4)濕法窯綜合節(jié)能技術(shù)改造:未進(jìn)行全面改造的

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