2015-01-28 15:37:25 來源:水泥人網(wǎng)

水泥行業(yè)是打造節(jié)能減排低碳產(chǎn)業(yè)鏈的典范

??? 水泥人網(wǎng)訊:始于2007年底的世界性金融危機(jī),重創(chuàng)了世界各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國采取了積極的財政政策和寬松的貨幣政策,啟動4萬億投資刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為我國和世界經(jīng)濟(jì)走出經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響作出了巨大貢獻(xiàn)。因果關(guān)系導(dǎo)致了我國“十一五”期間單位GDP能耗下降20%的指標(biāo)受到很大沖擊。為此在收官的2010年,全國范圍內(nèi)開展了節(jié)能減排攻堅戰(zhàn),采取了高耗能行業(yè)拉閘限電措施,水泥行業(yè)首當(dāng)其沖。經(jīng)過各行各業(yè)及全國人民的一致努力,“十一五”期間,我國單位GDP能耗下降了19.06%,可以說基本完成節(jié)能降耗目標(biāo),其中水泥行業(yè)作出了突出貢獻(xiàn),以下成績可以佐證。

??? 一、“十一五”:水泥行業(yè)打造節(jié)能減排低碳產(chǎn)業(yè)鏈成績卓著。

??? 例證之一:廢渣利用量大

??? 水泥制造業(yè)固體廢渣利用量每年都有統(tǒng)計(表1),種種原因很難準(zhǔn)確統(tǒng)計,本人認(rèn)為統(tǒng)計的量和實際用量差距較大。通過現(xiàn)場和抽樣調(diào)查,加上專家咨詢,采取估算的方法計算出水泥配料和混合材中固體廢渣利用量2010年為7.5億噸,本人認(rèn)為和實際用量比較接近。

??? 注:數(shù)據(jù)來源中國水泥年鑒(2009)

??? 1.水泥混合材廢渣利用量

??? 2010年熟料產(chǎn)量11.8億噸,水泥產(chǎn)量18.8億噸,二者比值為0.63,即水泥中參加其他輔料占37%,刨去部分天然礦物石灰石和石膏,其余均為廢渣。抽樣調(diào)查(同力集團(tuán)利用脫硫石膏比例高達(dá)80%;海螺集團(tuán)部分企業(yè)100%使用脫硫石膏,全集團(tuán)平均達(dá)到60%;南方水泥使用脫硫石膏和氟石膏的比例占石膏總用量61.5%;中國中材旗下的水泥企業(yè)使用脫硫石膏等比例占石膏總用量65%),結(jié)果估算全國使用脫硫石膏和氟石膏占石膏用量平均占50%左右。水泥中石灰石摻加量以3%計,天然石膏摻加量以2.5%計,說明水泥中有31.5%是利用其他工業(yè)廢渣,即年用工業(yè)廢渣量為5.9億噸(包括礦渣),相當(dāng)于節(jié)約了5.9億噸的熟料,以噸熟料耗標(biāo)煤115kg計算,相當(dāng)節(jié)約了6,785萬噸的標(biāo)準(zhǔn)煤。

??? 2.原料配料廢渣利用量

??? 11.8億噸水泥熟料需要各種原料17.7億噸(料耗按1.5計算),燒制水泥熟料的主要原料為石灰石,其余為硅質(zhì)、鋁質(zhì)和鐵質(zhì)校正原料。替代石灰石的廢渣主要是電石渣,目前全國電石渣年產(chǎn)出量為2000萬噸。國家發(fā)改委環(huán)資司《關(guān)于鼓勵利用電石渣生產(chǎn)水泥有關(guān)問題的通知》[發(fā)改辦環(huán)資(2008)981號]要求:“新建、改擴(kuò)建電石法聚氯乙烯項目,必須同時配套建設(shè)電石渣生產(chǎn)水泥等電石渣綜合利用裝置,其電石渣生產(chǎn)水泥裝置單套生產(chǎn)規(guī)模必須達(dá)到2000噸/日及以上?!睋?jù)此可以判定水泥配料使用電石渣將超過2000萬噸(化工等行業(yè)利用量很少可忽略不計,水泥企業(yè)還使用了以前堆積的電石渣);全國水泥企業(yè)基本上是利用硫酸渣、鐵礦石尾礦、銅礦渣等作為鐵質(zhì)校正原料,參入量以3%計,利用廢渣量為5310萬噸;配料中使用粉煤灰、爐渣和煤矸石作為鋁質(zhì)校正的企業(yè)以50%計算,參入量以7%計,利用廢渣量為6200萬噸;還有一些企業(yè)利用鋼渣、翻砂鑄造的廢砂、河泥、污泥配料,這部分用量不好定量計算。估算全國水泥企業(yè)配料中年使用廢渣量超過1.5億噸。利用這些廢渣不僅節(jié)約了寶貴的天然石灰石、砂巖、粘土等資源,還降低了熟料燒成熱耗。

??? 例證之二:廢熱利用非常好

??? 2010年全國192條新型干法熟料生產(chǎn)線建設(shè)投運(yùn)了余熱電站,總裝機(jī)容量1321MW,涉及熟料產(chǎn)能2.22億噸。截止2010年底,全國建設(shè)余熱電站的水泥生產(chǎn)線總計690條,余熱電站的總裝機(jī)容量4638MW,涉及熟料產(chǎn)能8.03億噸。

??? 截止2010年底,水泥余熱發(fā)電年發(fā)電能力已達(dá)到325億度。若2010當(dāng)年投運(yùn)的余熱電站實施發(fā)電的裝機(jī)容量按1/3計,2010年水泥余熱發(fā)電有效總裝機(jī)容量為4210MW,年發(fā)電量為294億度。2010年單位火力發(fā)電標(biāo)煤耗以336克計,2010年水泥余熱發(fā)電相當(dāng)節(jié)標(biāo)煤991萬噸。與此同時還收獲了CDM項目效益,截止2010年底,國家發(fā)改委批準(zhǔn)的水泥行業(yè)CDM項目(表2)總計230個,余熱發(fā)電為217個,占94.3%;EB注冊為42個,余熱發(fā)電占37個,比例為88.1%;EB簽發(fā)總計18個,100%為余熱發(fā)電項目;效益估算為3.55億元人民幣,其中余熱發(fā)電為2.54億元人民幣,占71.5%

??? 注:1.數(shù)據(jù)統(tǒng)計截止到2010年12月31日;

??? 2.減排量屬于粗略估算,(余熱發(fā)電減排量是精確計算,生料和熟料替代項目粗略估算);

??? 3.收益估算是按照發(fā)改委最低8歐元計算;

??? 4.歐元匯率按1歐元=10元人民幣換算;

??? 5.數(shù)據(jù)來源:國家發(fā)改委統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于http://cdm.ccchina.gov.cn/web/;EB注冊項目數(shù)據(jù)來源于http://cdm.unfccc.int/

??? 6.以上數(shù)據(jù)邀請中材節(jié)能魏晶博士統(tǒng)計;

??? 例證之三:結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著,單位產(chǎn)品綜合能耗大幅下降

??? “十五”新增熟料能力及淘汰水泥能力

??? “十一五”期間,發(fā)展和淘汰并舉,新型干法快速發(fā)展,落后生產(chǎn)能力迅速退出?!笆晃濉逼陂g,累計關(guān)停立窯等落后熟料生產(chǎn)能力4億噸,新增新型干法熟料生產(chǎn)能力7.7億噸,新型干法熟料生產(chǎn)線燒成標(biāo)煤耗比落后生產(chǎn)工藝能耗低20%左右,淘汰和發(fā)展并舉,使2010年全國噸熟料燒成標(biāo)煤耗比“十五”末期降低28公斤標(biāo)煤,降低率18.9%。

??? 例證之四:裝備大型化促進(jìn)了節(jié)能減排

??? “十一五”期間,水泥工業(yè)技術(shù)裝備進(jìn)步特別是圍繞節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源綜合利用有很大突破。我國自行研發(fā)、設(shè)計、制造的大型水泥裝備水平達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平,水泥技術(shù)裝備可以滿足12000t/d及以下不同規(guī)模生產(chǎn)線建設(shè)的需要。

??? 水泥技術(shù)裝備已具備從原料礦山計算機(jī)控制開采、原料預(yù)均化、生料均化、節(jié)能選粉及粉磨、高效預(yù)熱器和分解爐、新型高效篦式冷卻機(jī)、高耐熱耐磨及隔熱材料、計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)化信息等技術(shù)的集成能力裝備。以使用國產(chǎn)5000t/d原料立磨為例,對于易磨性中等的原料,采用立磨比采用球磨節(jié)電5~7kWh/t生料左右。

??? 例證之五、技術(shù)創(chuàng)新及裝備大型化帶動裝備大量出口

??? 我國水泥技術(shù)裝備水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列,加上國內(nèi)大型新型干法水泥生產(chǎn)線迅速發(fā)展和穩(wěn)定、長期、安全運(yùn)轉(zhuǎn),使水泥行業(yè)成為國內(nèi)為數(shù)不多具有自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)裝備大量出口的行業(yè)?!笆晃濉蹦?,國外水泥項目工程總承包已占國際市場份額的50%,自主研發(fā)的工藝技術(shù)和裝備已出口到世界多個國家,并且打入到歐美市場。

??? 2010年底,采用我國水泥技術(shù)和裝備累計建成投產(chǎn)、正在實施和已簽合同的水泥生產(chǎn)線達(dá)140多條,已經(jīng)建成的生產(chǎn)線120多條。與此同時余熱發(fā)電工程總承包項目也大量走出國門。

??? 2010年底投運(yùn)國外水泥余熱發(fā)電工程(中材.海螺.易世達(dá).合肥院.中信)

圖4

??? 例證之六:節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范碩果累累

??? “十一五”期間,是水泥工業(yè)發(fā)展最快的時期,節(jié)能減排從源頭抓起,首先從工程建設(shè)設(shè)計開始,首個工業(yè)領(lǐng)域?qū)iT的節(jié)能設(shè)計規(guī)范就是水泥。《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》(GB50443-2007)于5008年5月1日正式實施,緊接著《水泥工廠余熱發(fā)電設(shè)計規(guī)范》(GB50558—2010)、水泥工廠環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范(GB50558—2010)水泥窯協(xié)同處置工業(yè)廢物設(shè)計規(guī)范(已完成送審稿)、水泥窯處置水處理污泥設(shè)計規(guī)范(已完成征求意見稿)等,與此同時生產(chǎn)管理節(jié)能、產(chǎn)品節(jié)能、節(jié)能監(jiān)測等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也相繼出臺,《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB16780—2007)、《水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)要求》、《水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)評價體系》、《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗測試和計算方法》、《水泥生產(chǎn)電能測試方法》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也相繼出臺。

??? 例證之七:節(jié)能減排技術(shù)裝備研發(fā)儲備充足

??? 加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式是行業(yè)的核心問題。一方面行業(yè)要向生態(tài)化方面發(fā)展,圍繞這一主題主要開發(fā)高性能、低消耗水泥產(chǎn)品和品種,開發(fā)推廣水泥窯協(xié)同處置廢物、廢渣資源化技術(shù)與裝備、再循環(huán)利用分選技術(shù)、重金屬分選與分離、有害元素的檢測與其它;另一方面是節(jié)能技術(shù)裝備的開發(fā)和推廣,主要集中在余熱利用技術(shù)與設(shè)備、高效低耗燒成節(jié)能技術(shù)與設(shè)備、高效固氣分離裝置、減少NOx排放技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)、大型高效粉磨及選粉技術(shù)與設(shè)備、系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù);第三方面是評價方法以及標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等組成的法律法規(guī)技術(shù)保障體系;第四方面是鼓勵水泥企業(yè)向水泥行業(yè)的上、下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展,圍繞發(fā)展商品骨料(包括利用建筑廢棄物制成的骨料)、預(yù)拌砂漿、商品混凝土和水泥制品構(gòu)件化、集成化、模式化的相關(guān)技術(shù)、裝備、外加劑、檢測儀器儀表等優(yōu)化集成系統(tǒng)的研究開發(fā)。

??? 例證之八:節(jié)能減排深入人心,能效對標(biāo)成為企業(yè)自覺行

??? 水泥作為高耗能行業(yè),其節(jié)能減排工作備受國家重視,第一批EUEEP(國家發(fā)展和改革委、聯(lián)合國開發(fā)計劃署、全球環(huán)境基金(NDRC/UNDP/GEF)共同組織實施的“中國終端能效項目”)將水泥行業(yè)列入其中。

??? 水泥協(xié)會組織編寫的《水泥企業(yè)能效對標(biāo)指南》于2009年初完成并印發(fā)。水泥企業(yè)實施能效對標(biāo)促進(jìn)了水泥行業(yè)節(jié)能技術(shù)推廣、強(qiáng)化節(jié)能管理,促進(jìn)水泥工業(yè)能效水平提高;引導(dǎo)廣大水泥企業(yè)科學(xué)用能、合理用能、節(jié)約用能,促進(jìn)生產(chǎn)方式向高效率、低消耗、低排放轉(zhuǎn)變;通過宣傳和推廣《水泥企業(yè)能效對標(biāo)指南》活動,利用《水泥企業(yè)能效對標(biāo)指南》中的“專家”系統(tǒng),為企業(yè)提供節(jié)能理念、人員培訓(xùn)、尋找差距、節(jié)能技術(shù)、使用“工具”、解決問題等方面指導(dǎo),達(dá)到充分挖掘企業(yè)節(jié)能潛力,提高能源利用效率的目的。

??? “十一五”期間,能效水平對標(biāo)活動是水泥行業(yè)繼結(jié)構(gòu)調(diào)整之后的一大亮點,能效對標(biāo)已成為企業(yè)自覺行為,由于能效對標(biāo)工作取得是名利雙收的效果,企業(yè)對能效對標(biāo)工作已經(jīng)“上癮”,能效對標(biāo)工作的PDCA循環(huán)系統(tǒng)是企業(yè)管理的重點工作之一。

??? 二、“十二五”:節(jié)能減排低碳產(chǎn)業(yè)鏈更長貢獻(xiàn)更大《關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》(工信部[2010]582號)中敲定了“十二五”水泥工業(yè)的節(jié)能減排的目標(biāo):“十二五”末,全國水泥生產(chǎn)平均可比熟料綜合能耗小于114千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,水泥綜合能耗小于93千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,水泥顆粒物排放在2009年基礎(chǔ)上降低50%,氮氧化物在2009年基礎(chǔ)上降低25%,二氧化碳排放強(qiáng)度進(jìn)一步下降,大城市周邊的水泥企業(yè)基本形成協(xié)同處置城市生活垃圾和城市污泥的能力,使水泥工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧骖櫸廴疚锾幹玫男屡d環(huán)保產(chǎn)業(yè)。國家對水泥行業(yè)發(fā)展的定位和節(jié)能減排目標(biāo)值的要求會使水泥行業(yè)節(jié)

??? 能減排的沖鋒號吹得更響第一、“十一五”節(jié)能技術(shù)將創(chuàng)新延續(xù)采用。首先礦山開采、裝載、輸送裝備向大型化發(fā)展。具備條件的礦山應(yīng)優(yōu)先采用豎井平峒開采方案,推廣連續(xù)化開采技術(shù),根據(jù)地質(zhì)和生產(chǎn)勘探結(jié)果,由計算機(jī)控制搭配開采,實現(xiàn)數(shù)字化均化開采,配合“兩頭延伸”的水泥產(chǎn)業(yè)政策,可利用廢石作骨料等;原料系統(tǒng)以各種工業(yè)廢棄物替代原料、利用電石渣替代石灰石等;燒成系統(tǒng)推廣六級預(yù)熱器預(yù)分解爐系統(tǒng)、二支承短回轉(zhuǎn)窯、高性能大推力燃燒器、煤粉助燃劑、無漏料冷卻機(jī)、窯頭窯尾密封技術(shù)、高性能耐火襯料、各種廢棄物替代燃料、焚燒垃圾、處置污泥等;粉磨系統(tǒng)推廣高效粉磨技術(shù)設(shè)備、使用水泥助磨劑等;通用設(shè)備節(jié)能技術(shù)推廣電機(jī)拖動系統(tǒng)變頻調(diào)速改造、提高生料和煤粉計量設(shè)備的精度、窯尾系統(tǒng)設(shè)置氣體分析儀、提高生料和煤粉計量設(shè)備的精度、優(yōu)化壓縮空氣系統(tǒng)、簡化系統(tǒng)流程、改變袋收塵器的濾袋材質(zhì),降低阻力、優(yōu)化生產(chǎn)過程物料輸送等;電氣節(jié)能技術(shù)推廣綠色照明、高壓電壓等級采用110kV電壓供電、中壓電壓采用10kV、選用低損耗節(jié)能型變壓器及高效電動機(jī),采用無功功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)、抑制配電系統(tǒng)中的高次諧波等;

??? 第二、新型干法水泥生產(chǎn)線增設(shè)余熱發(fā)電裝置仍將是“十二五”的亮點。

??? 原因有三:

??? 1.2010年底已實施余熱發(fā)電的熟料生產(chǎn)線690條,在運(yùn)行的1273條新型干法熟料生產(chǎn)線中,可實施余熱發(fā)電2000t/d及以上生產(chǎn)線共973條,實施比例為71%。水泥還有近30%的市場空間,近300條生產(chǎn)線可實施余熱發(fā)電。

??? 2.根據(jù)“十二五”水泥需求預(yù)測,保守估計水泥還有4~5億噸的發(fā)展空間,加上繼續(xù)淘汰1.5億噸熟料生產(chǎn)能力,計新增熟料4.5~5億噸,還要新建300多條5000t/d新型干法熟料生產(chǎn)線;

??? 3.隨著余熱發(fā)電技術(shù)裝備的不斷進(jìn)步,前些年投運(yùn)的余熱發(fā)電組不管是設(shè)備性能還是系統(tǒng)熱效率水平相對較低,因此余熱發(fā)電技術(shù)改造提上了議事日程,紅獅、華潤集團(tuán)已開始了改造工作,預(yù)計有300個左右余熱發(fā)電項目可實施技術(shù)改造。實際上,2011年水泥余熱發(fā)電市場已大大超過預(yù)期,預(yù)計2011年全國上余熱電站的水泥生產(chǎn)線252條,總裝機(jī)容量1,927MW,涉及熟料產(chǎn)能29,952萬噸。主要原因是2010年投運(yùn)了210條新型干法生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線均配套建設(shè)余熱發(fā)電。一方面余熱發(fā)電建設(shè)本身滯后于生產(chǎn)線的建設(shè),另一方面建設(shè)資金籌措等原因,至使這些生產(chǎn)線的余熱發(fā)電并不是與生產(chǎn)線同步投運(yùn),而是延后到今年投運(yùn)。

??? 第三、水泥窯協(xié)同處置污泥和生活垃圾將成為水泥工業(yè)節(jié)能減排低碳新的閃光點。

??? 從建設(shè)部獲悉,2010年我國城市生活垃圾清運(yùn)(清掃運(yùn)出)量為1.6億噸,含水80%的污泥近3000萬噸。溫家寶總理3月24日召開的國務(wù)院常務(wù)會議提出:“力爭到2015年全國城鎮(zhèn)垃圾無害化處理率達(dá)到80%以上。”據(jù)此水泥行業(yè)可以利用自身工藝的獨(dú)特優(yōu)勢,在垃圾無害化處理、處置上大顯身手。廣州市越堡水泥有限公司2008年在6000t/d生產(chǎn)線上新建一座日處理污泥600t(含水率80%)的干化處置中心,2009年正式投入運(yùn)營,利用水泥窯廢熱將污泥干化后作為燃料進(jìn)行焚燒,焚燒殘渣替代黏土做為硅質(zhì)、鋁質(zhì)原料,使廢棄物變成能源和資源。減少了熟料煅燒的燃料用量和配料中對黏土的使用量,保護(hù)了土地和環(huán)境。本項目為國內(nèi)有機(jī)廢棄物的處理和處置,提供了節(jié)能減排低碳延伸產(chǎn)業(yè)鏈的實踐,對污泥資源化利用起到了示范作用。越堡水泥有限公司2009年進(jìn)廠污泥平均熱值(干燥基低位熱值);13.79MJ/kg,實測每噸濕污泥可節(jié)省原煤170kg。

??? 北京水泥廠經(jīng)過3年多的研究試驗和近1年的生產(chǎn)實踐,干化后的噸污泥熱值2600大卡左右,折標(biāo)煤371kg,原料替代率8%左右。

??? 以北京水泥廠為例,若以全國水泥窯每年處理1000萬噸污泥進(jìn)行計算,每年可節(jié)約各種天然原料80萬噸,標(biāo)煤37萬噸。根據(jù)湖北華新水泥已建的生活垃圾預(yù)處理廠運(yùn)行數(shù)據(jù)和上海建材公司多年對上海生活垃圾的調(diào)研和實測數(shù)據(jù),情況很一致。原生態(tài)生活垃圾(含水40~60%,冬春季40%、夏秋季50%、雨季60%),可燃物的分揀量約占25%左右,揀出垃圾熱值4500大卡,原生態(tài)垃圾熱值1100大卡,替代原料的部分(含水10%)占30%。

??? 以水泥窯每年處理、處置原生態(tài)生活垃圾3000萬噸進(jìn)行計算,每年可節(jié)約各種天然原料600萬噸,標(biāo)煤480萬噸。

??? 水泥行業(yè)可以驕傲地說,城鎮(zhèn)的建設(shè)和發(fā)展離不開水泥工業(yè)的發(fā)展,水泥行業(yè)不僅僅是提供了建設(shè)用水泥產(chǎn)品,主要因為她是城鎮(zhèn)的“清潔工”,水泥生產(chǎn)可消納各種工業(yè)固體(含有毒有害)廢棄物最多和處置各種垃圾潛力最大的行業(yè)。

??? “十一五”已經(jīng)將開發(fā)研究的成果產(chǎn)業(yè)化,華新、金隅、越堡、海螺、拉法基瑞安、亞泰、舜江等眾多水泥企業(yè)都相繼實施了水泥窯處置污泥和各種垃圾,并已取得了可喜的成果。但受政策措施不到位等方面的影響,全國范圍污泥和垃圾處理工程還沒有大范圍、大規(guī)模展開。隨著“十二五”提高百姓幸福指數(shù)、推進(jìn)惠民工程和全民環(huán)保意識的提高,國家肯定會從法規(guī)、政策、財政、金融、稅收、標(biāo)準(zhǔn)上給予大力支持,再加上“十一五”的技術(shù)創(chuàng)新儲備打下的良好基礎(chǔ),水泥行業(yè)將更長拉伸產(chǎn)業(yè)鏈條,為國家節(jié)能減排低碳作出更大貢獻(xiàn)!

來源:中國水泥協(xié)會副會長曾學(xué)敏

??? 水泥人網(wǎng)訊:始于2007年底的世界性金融危機(jī),重創(chuàng)了世界各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國采取了積極的財政政策和寬松的貨幣政策,啟動4萬億投資刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為我國和世界經(jīng)濟(jì)走出經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響作出了巨大貢獻(xiàn)。因果關(guān)系導(dǎo)致了我國“十一五”期間單位GDP能耗下降20%的指標(biāo)受到很大沖擊。為此在收官的2010年,全國范圍內(nèi)開展了節(jié)能減排攻堅戰(zhàn),采取了高耗能行業(yè)拉閘限電措施,水泥行業(yè)首當(dāng)其沖。經(jīng)過各行各業(yè)及全國人民的一致努力,“十一五”期間,我國單位GDP能耗下降了19.06%,可以說基本完成節(jié)能降耗目標(biāo),其中水泥行業(yè)作出了突出貢獻(xiàn),以下成績可以佐證。

??? 一、“十一五”:水泥行業(yè)打造節(jié)能減排低碳產(chǎn)業(yè)鏈成績卓著。

??? 例證之一:廢渣利用量大

??? 水泥制造業(yè)固體廢渣利用量每年都有統(tǒng)計(表1),種種原因很難準(zhǔn)確統(tǒng)計,本人認(rèn)為統(tǒng)計的量和實際用量差距較大。通過現(xiàn)場和抽樣調(diào)查,加上專家咨詢,采取估算的方法計算出水泥配料和混合材中固體廢渣利用量2010年為7.5億噸,本人認(rèn)為和實際用量比較接近。

??? 注:數(shù)據(jù)來源中國水泥年鑒(2009)

??? 1.水泥混合材廢渣利用量

??? 2010年熟料產(chǎn)量11.8億噸,水泥產(chǎn)量18.8億噸,二者比值為0.63,即水泥中參加其他輔料占37%,刨去部分天然礦物石灰石和石膏,其余均為廢渣。抽樣調(diào)查(同力集團(tuán)利用脫硫石膏比例高達(dá)80%;海螺集團(tuán)部分企業(yè)100%使用脫硫石膏,全集團(tuán)平均達(dá)到60%;南方水泥使用脫硫石膏和氟石膏的比例占石膏總用量61.5%;中國中材旗下的水泥企業(yè)使用脫硫石膏等比例占石膏總用量65%),結(jié)果估算全國使用脫硫石膏和氟石膏占石膏用量平均占50%左右。水泥中石灰石摻加量以3%計,天然石膏摻加量以2.5%計,說明水泥中有31.5%是利用其他工業(yè)廢渣,即年用工業(yè)廢渣量為5.9億噸(包括礦渣),相當(dāng)于節(jié)約了5.9億噸的熟料,以噸熟料耗標(biāo)煤115kg計算,相當(dāng)節(jié)約了6,785萬噸的標(biāo)準(zhǔn)煤。

??? 2.原料配料廢渣利用量

??? 11.8億噸水泥熟料需要各種原料17.7億噸(料耗按1.5計算),燒制水泥熟料的主要原料為石灰石,其余為硅質(zhì)、鋁質(zhì)和鐵質(zhì)校正原料。替代石灰石的廢渣主要是電石渣,目前全國電石渣年產(chǎn)出量為2000萬噸。國家發(fā)改委環(huán)資司《關(guān)于鼓勵利用電石渣生產(chǎn)水泥有關(guān)問題的通知》[發(fā)改辦環(huán)資(2008)981號]要求:“新建、改擴(kuò)建電石法聚氯乙烯項目,必須同時配套建設(shè)電石渣生產(chǎn)水泥等電石渣綜合利用裝置,其電石渣生產(chǎn)水泥裝置單套生產(chǎn)規(guī)模必須達(dá)到2000噸/日及以上?!睋?jù)此可以判定水泥配料使用電石渣將超過2000萬噸(化工等行業(yè)利用量很少可忽略不計,水泥企業(yè)還使用了以前堆積的電石渣);全國水泥企業(yè)基本上是利用硫酸渣、鐵礦石尾礦、銅礦渣等作為鐵質(zhì)校正原料,參入量以3%計,利用廢渣量為5310萬噸;配料中使用粉煤灰、爐渣和煤矸石作為鋁質(zhì)校正的企業(yè)以50%計算,參入量以7%計,利用廢渣量為6200萬噸;還有一些企業(yè)利用鋼渣、翻砂鑄造的廢砂、河泥、污泥配料,這部分用量不好定量計算。估算全國水泥企業(yè)配料中年使用廢渣量超過1.5億噸。利用這些廢渣不僅節(jié)約了寶貴的天然石灰石、砂巖、粘土等資源,還降低了熟料燒成熱耗。

??? 例證之二:廢熱利用非常好

??? 2010年全國192條新型干法熟料生產(chǎn)線建設(shè)投運(yùn)了余熱電站,總裝機(jī)容量1321MW,涉及熟料產(chǎn)能2.22億噸。截止2010年底,全國建設(shè)余熱電站的水泥生產(chǎn)線總計690條,余熱電站的總裝機(jī)容量4638MW,涉及熟料產(chǎn)能8.03億噸。

??? 截止2010年底,水泥余熱發(fā)電年發(fā)電能力已達(dá)到325億度。若2010當(dāng)年投運(yùn)的余熱電站實施發(fā)電的裝機(jī)容量按1/3計,2010年水泥余熱發(fā)電有效總裝機(jī)容量為4210MW,年發(fā)電量為294億度。2010年單位火力發(fā)電標(biāo)煤耗以336克計,2010年水泥余熱發(fā)電相當(dāng)節(jié)標(biāo)煤991萬噸。與此同時還收獲了CDM項目效益,截止2010年底,國家發(fā)改委批準(zhǔn)的水泥行業(yè)CDM項目(表2)總計230個,余熱發(fā)電為217個,占94.3%;EB注冊為42個,余熱發(fā)電占37個,比例為88.1%;EB簽發(fā)總計18個,100%為余熱發(fā)電項目;效益估算為3.55億元人民幣,其中余熱發(fā)電為2.54億元人民幣,占71.5%

??? 注:1.數(shù)據(jù)統(tǒng)計截止到2010年12月31日;

??? 2.減排量屬于粗略估算,(余熱發(fā)電減排量是精確計算,生料和熟料替代項目粗略估算);

??? 3.收益估算是按照發(fā)改委最低8歐元計算;

??? 4.歐元匯率按1歐元=10元人民幣換算;

??? 5.數(shù)據(jù)來源:國家發(fā)改委統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于http://cdm.ccchina.gov.cn/web/;EB注冊項目數(shù)據(jù)來源于http://cdm.unfccc.int/;

??? 6.以上數(shù)據(jù)邀請中材節(jié)能魏晶博士統(tǒng)計;

??? 例證之三:結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著,單位產(chǎn)品綜合能耗大幅下降

??? “十五”新增熟料能力及淘汰水泥能力

??? “十一五”期間,發(fā)展和淘汰并舉,新型干法快速發(fā)展,落后生產(chǎn)能力迅速退出?!笆晃濉逼陂g,累計關(guān)停立窯等落后熟料生產(chǎn)能力4億噸,新增新型干法熟料生產(chǎn)能力7.7億噸,新型干法熟料生產(chǎn)線燒成標(biāo)煤耗比落后生產(chǎn)工藝能耗低20%左右,淘汰和發(fā)展并舉,使2010年全國噸熟料燒成標(biāo)煤耗比“十五”末期降低28公斤標(biāo)煤,降低率18.9%。

??? 例證之四:裝備大型化促進(jìn)了節(jié)能減排

??? “十一五”期間,水泥工業(yè)技術(shù)裝備進(jìn)步特別是圍繞節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源綜合利用有很大突破。我國自行研發(fā)、設(shè)計、制造的大型水泥裝備水平達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平,水泥技術(shù)裝備可以滿足12000t/d及以下不同規(guī)模生產(chǎn)線建設(shè)的需要。

??? 水泥技術(shù)裝備已具備從原料礦山計算機(jī)控制開采、原料預(yù)均化、生料均化、節(jié)能選粉及粉磨、高效預(yù)熱器和分解爐、新型高效篦式冷卻機(jī)、高耐熱耐磨及隔熱材料、計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)化信息等技術(shù)的集成能力裝備。以使用國產(chǎn)5000t/d原料立磨為例,對于易磨性中等的原料,采用立磨比采用球磨節(jié)電5~7kWh/t生料左右。

??? 例證之五、技術(shù)創(chuàng)新及裝備大型化帶動裝備大量出口

??? 我國水泥技術(shù)裝備水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列,加上國內(nèi)大型新型干法水泥生產(chǎn)線迅速發(fā)展和穩(wěn)定、長期、安全運(yùn)轉(zhuǎn),使水泥行業(yè)成為國內(nèi)為數(shù)不多具有自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)裝備大量出口的行業(yè)。“十一五”末,國外水泥項目工程總承包已占國際市場份額的50%,自主研發(fā)的工藝技術(shù)和裝備已出口到世界多個國家,并且打入到歐美市場。

??? 2010年底,采用我國水泥技術(shù)和裝備累計建成投產(chǎn)、正在實施和已簽合同的水泥生產(chǎn)線達(dá)140多條,已經(jīng)建成的生產(chǎn)線120多條。與此同時余熱發(fā)電工程總承包項目也大量走出國門。

??? 2010年底投運(yùn)國外水泥余熱發(fā)電工程(中材.海螺.易世達(dá).合肥院.中信)

圖4

??? 例證之六:節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范碩果累累

??? “十一五”期間,是水泥工業(yè)發(fā)展最快的時期,節(jié)能減排從源頭抓起,首先從工程建設(shè)設(shè)計開始,首個工業(yè)領(lǐng)域?qū)iT的節(jié)能設(shè)計規(guī)范就是水泥。《水泥工廠節(jié)能設(shè)計規(guī)范》(GB50443-2007)于5008年5月1日正式實施,緊接著《水泥工廠余熱發(fā)電設(shè)計規(guī)范》(GB50558—2010)、水泥工廠環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范(GB50558—2010)水泥窯協(xié)同處置工業(yè)廢物設(shè)計規(guī)范(已完成送審稿)、水泥窯處置水處理污泥設(shè)計規(guī)范(已完成征求意見稿)等,與此同時生產(chǎn)管理節(jié)能、產(chǎn)品節(jié)能、節(jié)能監(jiān)測等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也相繼出臺,《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB16780—2007)、《水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)要求》、《水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)評價體系》、《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗測試和計算方法》、《水泥生產(chǎn)電能測試方法》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也相繼出臺。

??? 例證之七:節(jié)能減排技術(shù)裝備研發(fā)儲備充足

??? 加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式是行業(yè)的核心問題。一方面行業(yè)要向生態(tài)化方面發(fā)展,圍繞這一主題主要開發(fā)高性能、低消耗水泥產(chǎn)品和品種,開發(fā)推廣水泥窯協(xié)同處置廢物、廢渣資源化技術(shù)與裝備、再循環(huán)利用分選技術(shù)、重金屬分選與分離、有害元素的檢測與其它;另一方面是節(jié)能技術(shù)裝備的開發(fā)和推廣,主要集中在余熱利用技術(shù)與設(shè)備、高效低耗燒成節(jié)能技術(shù)與設(shè)備、高效固氣分離裝置、減少NOx排放技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)、大型高效粉磨及選粉技術(shù)與設(shè)備、系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù);第三方面是評價方法以及標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等組成的法律法規(guī)技術(shù)保障體系;第四方面是鼓勵水泥企業(yè)向水泥行業(yè)的上、下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展,圍繞發(fā)展商品骨料(包括利用建筑廢棄物制成的骨料)、預(yù)拌砂漿、商品混凝土和水泥制品構(gòu)件化、集成化、模式化的相關(guān)技術(shù)、裝備、外加劑、檢測儀器儀表等優(yōu)化集成系統(tǒng)的研究開發(fā)。

??? 例證之八:節(jié)能減排深入人心,能效對標(biāo)成為企業(yè)自覺行

??? 水泥作為高耗能行業(yè),其節(jié)能減排工作備受國家重視,第一批EUEEP(國家發(fā)展和改革委、聯(lián)合國開發(fā)計劃署、全球環(huán)境基金(NDRC/UNDP/GEF)共同組織實施的“中國終端能效項目”)將水泥行業(yè)列入其中。

??? 水泥協(xié)會組織編寫的《水泥企業(yè)能效對標(biāo)指南》于2009年初完成并印發(fā)。水泥企業(yè)實施能效對標(biāo)促進(jìn)了水泥行業(yè)節(jié)能技術(shù)推廣、強(qiáng)化節(jié)能管理,促進(jìn)水泥工業(yè)能效水平提高;引導(dǎo)廣大水泥企業(yè)科學(xué)用能、合理用能、節(jié)約用能,促進(jìn)生產(chǎn)方式向高效率、低消耗、低排放轉(zhuǎn)變;通過宣傳和推廣《水泥企業(yè)能效對標(biāo)指南》活動,利用《水泥企業(yè)能效對標(biāo)指南》中的“專家”系統(tǒng),為企業(yè)提供節(jié)能理念、人員培訓(xùn)、尋找差距、節(jié)能技術(shù)、使用“工具”、解決問題等方面指導(dǎo),達(dá)到充分挖掘企業(yè)節(jié)能潛力,提高能源利用效率的目的。

??? “十一五”期間,能效水平對標(biāo)活動是水泥行業(yè)繼結(jié)構(gòu)調(diào)整之后的一大亮點,能效對標(biāo)已成為企業(yè)自覺行為,由于能效對標(biāo)工作取得是名利雙收的效果,企業(yè)對能效對標(biāo)工作已經(jīng)“上癮”,能效對標(biāo)工作的PDCA循環(huán)系統(tǒng)是企業(yè)管理的重點工作之一。

??? 二、“十二五”:節(jié)能減排低碳產(chǎn)業(yè)鏈更長貢獻(xiàn)更大《關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》(工信部[2010]582號)中敲定了“十二五”水泥工業(yè)的節(jié)能減排的目標(biāo):“十二五”末,全國水泥生產(chǎn)平均可比熟料綜合能耗小于114千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,水泥綜合能耗小于93千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸,水泥顆粒物排放在2009年基礎(chǔ)上降低50%,氮氧化物在2009年基礎(chǔ)上降低25%,二氧化碳排放強(qiáng)度進(jìn)一步下降,大城市周邊的水泥企業(yè)基本形成協(xié)同處置城市生活垃圾和城市污泥的能力,使水泥工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧骖櫸廴疚锾幹玫男屡d環(huán)保產(chǎn)業(yè)。國家對水泥行業(yè)發(fā)展的定位和節(jié)能減排目標(biāo)值的要求會使水泥行業(yè)節(jié)

??? 能減排的沖鋒號吹得更響第一、“十一五”節(jié)能技術(shù)將創(chuàng)新延續(xù)采用。首先礦山開采、裝載、輸送裝備向大型化發(fā)展。具備條件的礦山應(yīng)優(yōu)先采用豎井平峒開采方案,推廣連續(xù)化開采技術(shù),根據(jù)地質(zhì)和生產(chǎn)勘探結(jié)果,由計算機(jī)控制搭配開采,實現(xiàn)數(shù)字化均化開采,配合“兩頭延伸”的水泥產(chǎn)業(yè)政策,可利用廢石作骨料等;原料系統(tǒng)以各種工業(yè)廢棄物替代原料、利用電石渣替代石灰石等;燒成系統(tǒng)推廣六級預(yù)熱器預(yù)分解爐系統(tǒng)、二支承短回轉(zhuǎn)窯、高性能大推力燃燒器、煤粉助燃劑、無漏料冷卻機(jī)、窯頭窯尾密封技術(shù)、高性能耐火襯料、各種廢棄物替代燃料、焚燒垃圾、處置污泥等;粉磨系統(tǒng)推廣高效粉磨技術(shù)設(shè)備、使用水泥助磨劑等;通用設(shè)備節(jié)能技術(shù)推廣電機(jī)拖動系統(tǒng)變頻調(diào)速改造、提高生料和煤粉計量設(shè)備的精度、窯尾系統(tǒng)設(shè)置氣體分析儀、提高生料和煤粉計量設(shè)備的精度、優(yōu)化壓縮空氣系統(tǒng)、簡化系統(tǒng)流程、改變袋收塵器的濾袋材質(zhì),降低阻力、優(yōu)化生產(chǎn)過程物料輸送等;電氣節(jié)能技術(shù)推廣綠色照明、高壓電壓等級采用110kV電壓供電、中壓電壓采用10kV、選用低損耗節(jié)能型變壓器及高效電動機(jī),采用無功功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)、抑制配電系統(tǒng)中的高次諧波等;

??? 第二、新型干法水泥生產(chǎn)線增設(shè)余熱發(fā)電裝置仍將是“十二五”的亮點。

??? 原因有三:

??? 1.2010年底已實施余熱發(fā)電的熟料生產(chǎn)線690條,在運(yùn)行的1273條新型干法熟料生產(chǎn)線中,可實施余熱發(fā)電2000t/d及以上生產(chǎn)線共973條,實施比例為71%。水泥還有近30%的市場空間,近300條生產(chǎn)線可實施余熱發(fā)電。

??? 2.根據(jù)“十二五”水泥需求預(yù)測,保守估計水泥還有4~5億噸的發(fā)展空間,加上繼續(xù)淘汰1.5億噸熟料生產(chǎn)能力,計新增熟料4.5~5億噸,還要新建300多條5000t/d新型干法熟料生產(chǎn)線;

??? 3.隨著余熱發(fā)電技術(shù)裝備的不斷進(jìn)步,前些年投運(yùn)的余熱發(fā)電組不管是設(shè)備性能還是系統(tǒng)熱效率水平相對較低,因此余熱發(fā)電技術(shù)改造提上了議事日程,紅獅、華潤集團(tuán)已開始了改造工作,預(yù)計有300個左右余熱發(fā)電項目可實施技術(shù)改造。實際上,2011年水泥余熱發(fā)電市場已大大超過預(yù)期,預(yù)計2011年全國上余熱電站的水泥生產(chǎn)線252條,總裝機(jī)容量1,927MW,涉及熟料產(chǎn)能29,952萬噸。主要原因是2010年投運(yùn)了210條新型干法生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線均配套建設(shè)余熱發(fā)電。一方面余熱發(fā)電建設(shè)本身滯后于生產(chǎn)線的建設(shè),另一方面建設(shè)資金籌措等原因,至使這些生產(chǎn)線的余熱發(fā)電并不是與生產(chǎn)線同步投運(yùn),而是延后到今年投運(yùn)。

??? 第三、水泥窯協(xié)同處置污泥和生活垃圾將成為水泥工業(yè)節(jié)能減排低碳新的閃光點。

??? 從建設(shè)部獲悉,2010年我國城市生活垃圾清運(yùn)(清掃運(yùn)出)量為1.6億噸,含水80%的污泥近3000萬噸。溫家寶總理3月24日召開的國務(wù)院常務(wù)會議提出:“力爭到2015年全國城鎮(zhèn)垃圾無害化處理率達(dá)到80%以上?!睋?jù)此水泥行業(yè)可以利用自身工藝的獨(dú)特優(yōu)勢,在垃圾無害化處理、處置上大顯身手。廣州市越堡水泥有限公司2008年在6000t/d生產(chǎn)線上新建一座日處理污泥600t(含水率80%)的干化處置中心,2009年正式投入運(yùn)營,利用水泥窯廢熱將污泥干化后作為燃料進(jìn)行焚燒,焚燒殘渣替代黏土做為硅質(zhì)、鋁質(zhì)原料,使廢棄物變成能源和資源。減少了熟料煅燒的燃料用量和配料中對黏土的使用量,保護(hù)了土地和環(huán)境。本項目為國內(nèi)有機(jī)廢棄物的處理和處置,提供了節(jié)能減排低碳延伸產(chǎn)業(yè)鏈的實踐,對污泥資源化利用起到了示范作用。越堡水泥有限公司2009年進(jìn)廠污泥平均熱值(干燥基低位熱值);13.79MJ/kg,實測每噸濕污泥可節(jié)省原煤170kg。

??? 北京水泥廠經(jīng)過3年多的研究試驗和近1年的生產(chǎn)實踐,干化后的噸污泥熱值2600大卡左右,折標(biāo)煤371kg,原料替代率8%左右。

??? 以北京水泥廠為例,若以全國水泥窯每年處理1000萬噸污泥進(jìn)行計算,每年可節(jié)約各種天然原料80萬噸,標(biāo)煤37萬噸。根據(jù)湖北華新水泥已建的生活垃圾預(yù)處理廠運(yùn)行數(shù)據(jù)和上海建材公司多年對上海生活垃圾的調(diào)研和實測數(shù)據(jù),情況很一致。原生態(tài)生活垃圾(含水40~60%,冬春季40%、夏秋季50%、雨季60%),可燃物的分揀量約占25%左右,揀出垃圾熱值4500大卡,原生態(tài)垃圾熱值1100大卡,替代原料的部分(含水10%)占30%。

??? 以水泥窯每年處理、處置原生態(tài)生活垃圾3000萬噸進(jìn)行計算,每年可節(jié)約各種天然原料600萬噸,標(biāo)煤480萬噸。

??? 水泥行業(yè)可以驕傲地說,城鎮(zhèn)的建設(shè)和發(fā)展離不開水泥工業(yè)的發(fā)展,水泥行業(yè)不僅僅是提供了建設(shè)用水泥產(chǎn)品,主要因為她是城鎮(zhèn)的“清潔工”,水泥生產(chǎn)可消納各種工業(yè)固體(含有毒有害)廢棄物最多和處置各種垃圾潛力最大的行業(yè)。

??? “十一五”已經(jīng)將開發(fā)研究的成果產(chǎn)業(yè)化,華新、金隅、越堡、海螺、拉法基瑞安、亞泰、舜江等眾多水泥企業(yè)都相繼實施了水泥窯處置污泥和各種垃圾,并已取得了可喜的成果。但受政策措施不到位等方面的影響,全國范圍污泥和垃圾處理工程還沒有大范圍、大規(guī)模展開。隨著“十二五”提高百姓幸福指數(shù)、推進(jìn)惠民工程和全民環(huán)保意識的提高,國家肯定會從法規(guī)、政策、財政、金融、稅收、標(biāo)準(zhǔn)上給予大力支持,再加上“十一五”的技術(shù)創(chuàng)新儲備打下的良好基礎(chǔ),水泥行業(yè)將更長拉伸產(chǎn)業(yè)鏈條,為國家節(jié)能減排低碳作出更大貢獻(xiàn)!

來源:中國水泥協(xié)會副會長曾學(xué)敏

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