2010-12-03 13:35:10 来源:水泥人网

建材工业水泥的清洁生产技术

水泥人网】摘要:

(一)优化调整产业结构与技术政策措施

1.现状与存在的问题

分析表明:

(1)我国的硅酸盐水泥、特种水泥、#525水泥比例偏低,落后于国外水平。1994年我国的特种水泥(467万吨)和道路水泥(90万吨)含计占总产量的1.3%,而国外一般超过4%,有些水泥大国和地区的主导产品就是#525硅酸盐水泥;

(2)我国水泥产品以立窑水泥为主,1994年立窑水泥为33360万吨,占总量的79.2%,而回转窑水泥只占20.8%,这与世界水泥工业的发展相悖,国外立窑水泥总量不超过3000万吨;

(3)虽然我国发展新型干法窑已取得了较大成绩,但至今尚未超过全部回转窑能力的一半,在全部熟料生产能力中仅占10%,说明代表世界水泥工业潮流的先进技术在我国尚处于薄弱地位。

1994年我国共有水泥企业约8300家,其中乡以上企业约6200家,村以下企业约2100家,小型企业(有许多是小于5万吨的特小型企业)占企业总数近95%,为世界水泥工业之最。由此导致我国水泥企业平均规模不到国外的1/10。发达国家水泥企业的平均规模,欧盟国家为40~50万吨,美国近70万吨,日本超过250万吨,而韩国达到500万吨。

水泥工业的不良结构带来了许多负而影响,如能耗偏高、水泥的品种和质量难以满足市场要求、劳动生产率太低、环境污染严重等。1994年我国大中型水泥企业的熟料标准煤耗为163.36千克(其中回转窑为177.64千克,立窑为143.39千克),高于国际先进水平35%以上,1994年水泥工业耗煤6000多万吨,到2010年时将超过1亿吨,会成为煤炭工业的一大负担;由于优质水泥偏少,我国建筑工程中“肥梁、胖柱、重盖”的现象长期难以改观,导致资源的大量浪费,甚至影响工程的长期质量;立窑企业全员每人每年生产水泥80~150吨,大中型企业为200~350吨,只有少数500~1000吨,而国外普遍为2000~4000吨,劳动生产率远远落后于水泥工业发达国家;我国水泥企业污染最严重为的粉尘,粉尘的飞扬损失率高达3%~5%,水泥在装运中的损失也超过了3%,而发达国家的粉尘污染基本得到治理,如欧盟国家粉尘飞扬损失平均为0.17~0.40千克/吨熟料,德国水泥厂粉尘总飞扬损量在0.3千克/吨水泥以下,水泥厂周围的降尘量可达到纯农业区的水平,即0.1千克/平方米·天,粉尘污染在小企业中尤为严重,另外还有乱开采对资源的浪费和对植被的破坏等。

上述种种问题表明,水泥工业要实施可持续发展战略,推行清洁生产,其关键措施之一是大力调整现状产业结构。

2.对策与措施

结构调整的方向主要是通过积极发展以预分解窑为主要新型干法窑,积极建设大中型生产线,扩大企业规模,节能降耗,提高产品质量和多方面的效益,改造或淘汰小型、落后的装备及企业;与此同时必须深化企业改革,提高企业综合素质。根据对水泥品种、标号、窑型以及企业规模目标的预测,到2010年我国水泥工业将由现在的“大而弱”向“大而强”显著转化,主要表现在以下几方面:

(1)水泥产量将增长80%,其中回转窑水泥将增长1倍,#525以上水泥将增长2.5倍,特种水泥增长3倍,硅酸盐水泥和普通水泥和产量都大幅度上升;

(2)新建、扩建和改造的回转窑大多将采用新型干法窑,其配套装备和技术也将采用高效节能的新产品和新成果;

(3)在“上大改小”方针指导下,新增能力将与改造、改革现有企业相结合,尽可能盘活存量资产,推进企业重组联合,扩大规模,提高综合效益,大中型企业产品所占比例提高到67.5%;

(4)条件较好的立窑企业将被彻底改造,有些将扩建为回转窑,条件差的企业将被淘汰,兼并或转产,立窑企业的数量将减少;

(5)随着水泥工业综合治理水平的提高,环保达标的企业将日益增多。

我国水泥工业是小线小厂的汪洋大海,巨大产量是在极不合理的规模结构状态中实现的,这种现状与今后强调确保水泥质量,提高企业与社会综合效益,保护环境以及实现可持续发展等正确发展方向的要求背道而驰。水泥工业技术政策的部分新要点如下:

(1)推动立窑生产线全面向年产约10万吨规模的先进立窑生产线发展。我国规模不超过10万吨;/年的小生产线占90%以上。经过“八五”的发展已经完成了土立窑向机械化立窑的发展过程。我国立窑生产线目前的出路只能向规模化(10万吨/年是立窑生产线的最大规模)和采用现代技术的先进立控方向发展。指明和引导这种发展是技术政策新要点的重要内容之一。

(2)限定水泥厂的最低规模不小于20万吨/年,生产线的最小规模,立窑接近于10万吨/年,旋窑不小于20万吨/年,以此作为立窑厂技术改造和新旋窑生产线的指导方针。生产具有一定规模才可能在管理上和技术上采用现代化的手段,才能具备严格控制产品质量的条件。10万吨/年规模的立窑生产线的是以最大型号的机械化立窑为主体,可采用较好的配套设施和监控技术,保证水泥质量;20万吨/年的旋窑生产线意味着基本具备新型干法生产工艺的起码经济条件,也意味着排除采用湿法、半干法(立波尔)和规模过小的干法生产线的可能,使小水泥厂的改造、升级有较高的技术起点:20万吨/年的水泥厂已基本达到销具规模的中型厂的要求。

(3)规定在水泥窑煅烧熟料时,无论立窑或旋窑一律不准使用石膏和莹石之类的矿化剂技术。采用石膏、莹石这类的矿化剂,在熟料烧成过程的有SO2和氟化物放出,存在严重污染环境的弊端。在水泥需求矛盾已经缓和并进入有序发展、强调清洁生产、注意可持续发展的今天,以牺牲环境为代价的生产技术应坚决予以淘汰、制止。

(4)要求我国水泥国家标准中的质量指标与国际先进指标看齐,积极推进与国际标准接轨。水泥标准在一定程度上反映了水泥工业发展水平,也是推动其发展的强大动力和有效手段。

(5)要对水泥生料配料中不用或少用粘土,尤其是对毁田取土作出政策规定,我国目前水泥厂毁田取土现象较严重,尤其是立窑厂为了生料成球工艺的需要,必须采用塑性好的粘土作为原料。成球烧成是落后工艺,新型干法工艺无需生料预先成球。把水泥工业少用或不用粘土、禁止毁田取土作为技术政策,既促进了水泥工业的技术进步,又有利于保护环境和农业生产。

(6)把环保指标用技术政策的方式作出明确规定。水泥工业对环境的污染主要是粉尘,水泥厂数目越多,排放点越多,治理越困难,我国水泥工业大量采用立窑生产,其污染很难治理,实际上大多数立窑生产以牺牲环境质量为代价的。在技术政策中明确环保指标,可以制约低水平立窑的生产,还会从深层次有利于提高水泥厂的设计水平、装备制造水平、生产管理水平以及投资分配合理化。

(7)要明确宣布一批规模过小、设计落后的水泥工业设备为淘汰设备。

(8)要实现大型新型干法生产装备国产化,大幅度降低大型生产线的设备费用和提高可靠性、先进性。600~2000吨/日的生产线已可以全面国产化,4000吨/日的生产线已有若干设备可自行设计制造。技术政策应为促进水泥生产设备的大型化创造条件和指明方向,为水泥工业规模结构调整提供基础。

(9)要明确提出大幅度提高我国水泥工业劳动生产率。我国目前处于千军万马齐搞水泥的状态,劳动生产率十分低下。就是在一些引进装备的大型水泥厂,按生产岗位的实物生产率的比国外同类厂低几倍,如果不能通过规模化生产明显提高劳动生产率,会在很大程度上失去规模结构调整的意义。

(二)依靠技术进步,节能降耗

依靠技术进步来促进水泥工业的节能降耗是水泥工业清洁生产的重要措施之一,它可以最大限度地综合利用自然资源和能源,提高生产效率和技术水平,减少资源和能源的消耗,减轻环境负荷。水泥工业能源消耗占建材总能耗的35%,是建材工业第二耗能大户。我国大中型重点水泥厂的水泥总能耗,随窑型不同,一般是在160~300千克标煤/吨之间,而国际先进水平仅135千克标煤/吨左右,如果除去干法中空窑和湿法长窑(耗能高)以外,我国新型水泥厂总能耗也介于160~170千克标煤/吨。

1.大中型水泥回转窑的节能途径

我国大中型回转窑大多是湿法窑,能耗高。目前主要采用下列几种方式改造

(1)新建、扩建、改建窑外分解窑,增加新型干法生产水泥的比重是提高水泥生产技术水平,降低能耗的主要途径。目前我国已建成一批日产700~4000吨级窑外分解窑,其经济效益和节能效果非常明显。窑外分解窑生产水泥熟料与湿法窑相比,水泥熟料标煤耗可降低50~80千克/吨;

(2)湿法窑改造成湿磨干烧半干法生产,水泥综合标煤煤耗降代25~30千克/吨;

(3)原有余热发电窑进行更新改造:将原来低压(1.274~2.45兆帕)操作系统改为中压(3.82兆帕)操作系统,发电能力由100千瓦时/吨熟料提高到150千瓦时/吨熟料,水泥厂电自给率可达70%~80%;

(4)湿法窑综合节能技术改造:未进行全面改造的

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