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水泥行业节能减排

2021-04-20 09:49:09

水泥行业节能减排、清洁生产的现状及展望

1. 我国水泥行业的现状

我国是水泥生产和消费大国,水泥的产量近年来一直稳居世界的一位。作为经济建设的基本的原材料,目前国内外尚无一种材料可以替代其地位。水泥工业也已经成为了衡量国家国民经济社会发展水平和综合实力的重要标准。自改革开放以来,我国国内的经济建设规模不断地扩大,并随着城镇化进程的加快,水泥工业得到了快速的发展。

尽管我国水泥工业的发展比较迅速,但是在快速发展的过程中也出现了许多的问题,主要表现为我国水泥行业集中度低,很多生产企业的规模较小、产品的档次比较低且有很多水泥达不到国家标准;有一些企业生产能力落后科技含量低,这些企业占据了相当一部分比重;水泥产业的布局不合理,产能分配不均匀;水泥生产企业的能耗比较大、资源的浪费现象严重还严重的污染环境等。水泥生产资源浪费严重,环境污染大虽然我国在积极发展新型干法水泥,但水泥行业很多小水泥生产厂家仍采用小立窑和湿法窑等落后的工艺。这些落后的工艺能耗比较高,且热量不能得到很好地利用,造成我国水泥工业整体能耗比较高。水泥工业对环境的影响主要是粉尘和废气的污染。水泥行业粉尘的排放量在我国工业行业粉尘排放量中占据了很大的比重。目前我国雾霾天气逐渐增多,国家对环保问题也更加的重视,在国家的严格控制下,虽然水泥生产中的粉尘排放量逐渐降低,但是污染问题仍然很严重。由此得出,水泥工业开展清洁生产审核迫在眉睫。

2. 水泥行业清洁生产

水泥工业的清洁生产是指在水泥生产过程中,通过采用先进的工艺技术与装备、加强质量管理,合理使用原料和燃料、在符合相关标准的条件下充分利用一切可利用的废弃物,提高资源和能源的利用效率,减少或者避免污染物产生,降低温室气体的排放量,产品性能与质量符合国家标准的要求,并在使用时对人类和环境无毒无害。水泥工业为“两高一资”行业,其对环境的影响主要是水泥、熟料生产造成的环境污染及矿山开采造成的生态破坏。由此,可知水泥工业实施清洁生产不仅可以降低能耗、物耗,减少污染物的排放,而且有助于减缓矿山生态的破坏,提高资源综合利用率,提高企业生产效率,降低生产成本,增强市场竞争力,可产生明显的环境、经济和社会效益。

清洁生产在水泥行业中的作用:

(1)实施清洁生产可以使水泥工业的环保起到事半功倍的效果,有效减轻水泥工业的环境负荷。

(2)实施清洁生产可以在源头预防,避繁就简、去难就易,是水泥工业的环保工作技术难度减小。

(3)用清洁生产的方法预防污染比仅用末端处理的方法治理污染可大量节省资金。

(4)用清洁生产的方法预防污染可以节约资源、能源,降低产品成本,提高经济效益,从而提高了企业治理污染的积极性和主动性。

(5)清洁生产是循环经济的基础。

清洁生产彻底改变了过去那种被动的、滞后的污染控制手段,清洁生产全方位、全过程地将产品的生产、使用和环境减负、环境污染融为一体,以降低在整个生命周期内对环境的负荷和对环境的不良影响。它强调在污染生产前进行综合预防,有效地防治或减少污染的生产和对环境的影响。这一主动行动经国内外许多实践证明能节约资源、能源,产生经济效益。因而实行清洁生产是从根本上控制污染、降低整个工业活动对人类和环境风险、促进工业生产和环境协调发展有效的手段。

3. 目前水泥清洁生产技术

目前在水泥工业运用比较常见的清洁生产技术有:

(1)大力发展大型新型干法水泥生产工艺。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。 (2)纯低温余热发电技术的运用,充分利用窑炉预热器和篦冷机的排风余热。该项技术使能源回收水平可达35~40kW·h/t熟料。

(3)采用低阻高效的多级预热器系统和控流式新型篦冷机以及多通道喷煤管的应用,都能有效地降低水泥熟料的生产热耗。

(4)用高效粉磨机取代低效的球磨机,降低粉磨电耗。粉磨是水泥生产中主要的耗电工序,约占综合耗电量70%。我国水泥企业原来大多是采用低效的球磨机, 效率只有3%~5%,现在普遍采用立式磨、辊压磨、挤压磨、高细磨等代替原有的球磨机;以大磨机取代小磨机,淘汰直径小于1.83 m的小型球磨机;改进粉磨工艺流程,增添预破碎机、选粉机;采用耐磨钢球、耐磨衬板及节能型衬板等。

(5)同时,在水泥工业积极推动企业规模化,生产设备趋向大型化、生产过程向自动化和智能化发展。通过这些有效的手段,得到明显的规模节能降耗效益。在水泥流通领域,要发展散装水泥等高效率低损耗的物流体系,建立好废旧建材的回收利用体系。以上新技术的成功运用,在很大程度上推动了社会的技术进步。能使水泥按建筑设计要求正常水化、硬化,水泥石的结构致密度达到工程质量的要求。

4.生产工艺的优化

技术创新,积极发展节能减排技术,为实现水泥产品和水泥行业的“再利用”提供技术保障。

(1)改造粉磨工艺,发展粉磨技术减少电耗。在水泥生产中,每生产1吨水泥大约需要粉碎各种物料3~4吨,粉碎工艺过程的电耗占生产总电耗的60%~70%。选择先进的粉碎工艺,简化粉碎流程,改善传统粉碎作业方式,提高粉磨效率、降低粉磨电耗,已成为实现水泥生产节能降耗的关键。因此,水泥企业可以从改造磨前预粉碎工艺、球磨机内部改造和选粉机改造等三个方面来着手,进行粉磨工艺的生态改造,实现节能降耗。

(2)发展新型干法水泥技术,保障水泥产品质量,实现水泥行业节能减排。新型干法水泥是指采用窑外分解的新工艺生产水泥,其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心,采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备,全线采用计算机集散控制,实现水泥生产过程自动化并高效、优质、低耗、环保。该技术优点为迅速,热效率高,单位容积较湿法水泥产量大,热耗低。发展新型干法水泥生产技术,一方面能消耗工业废渣和一定量的城市生活垃圾,另一方面与立窑相比,劳动生产率高5-6倍,能耗低,粉尘排放仅为立窑的1/5~1/10,产品质量稳定,强度标号高。

(3)建立生态产业链,实现水泥工业企业的“资源化”。仿照自然生态系统食物链和食物网,使一家企业的废物(输出),变成另一家企业的原材料(输入),形成“共生工业链”,实现系统物质流和能量流综合协同的封闭循环,即企业之间的共生原则。这就是“生态产业链”。它既是一条能量转换链,也是一条物质传递链。物质流和能源流沿着“生态产业链”逐级层次流动,原料、能源、废物和各种环境要素之间形成立体环流结构,能源、资源在其中反复循环获得大限度的利用,使废弃物资源化实现再生增值。

5.水泥行业发展趋势

5.1水泥行业产业结构调整

我国提倡可持续发展,水泥行业已经发展到了全行业产能过剩的阶段,需要进行大规模结构调整与产业升级。未来水泥行业的发展应该执行“控制总量,调整结构”的政策。即在总量上应满足社会的需求,同时改进水泥行业的产业结构,取缔小的水泥生产企业,支持大企业的发展壮大提高他们的竞争力。未来产品质量不稳定和环保不达标的落后的生产线将会被淘汰,新工艺会被广泛运用。水泥企业也会从数量型向质量型转变,由粗放型向集约型转变。终形成以大集团为主导的区域性市场格局,使产业由追求量的增加转变为追求价值的增长。

5.2加大水泥行业技术创新

企业的科技创新能力,对实现产业升级和培育新的经济增长点至关重要。我国水泥行业要把技术创新放在重要位置,水泥生产企业一方面要建立和完善整体的自主创新体系,建立创新平台,加大自主创新投入,另一方面积极引进先进的人才与技术,加大集成创新力度。用先进的技术、新的工艺和新设备改造传统的产业。要密切的关注世界科技发展的动向和市场的需求,在节约能源和资源、减少环境污染等方面来提高产品的质量。

5.3注重优质水泥的生产

虽然我国水泥行业整体产能过剩,但是大部分都是普通水泥,优质水泥很少,导致优质水泥的缺口很大。而且混凝土的强度等级和水泥的质量也有很大关系,混凝土强度每提高一个等级,水泥和钢筋的用量就会减少百分之十到百分之十五。采用优质的水泥减少了资源的使用量,符合我国节能减排的政策和可持续发展的标准。

5.4发展绿色水泥工业

水泥行业的绿色工业是指水泥企业不对人类社会和环境带来负面的影响同行是又做出贡献。未来我国的水泥工业一定会向绿色工业发展。首先要大限度的提高资源的利用率,从现在的水泥生产技术要求来看,并不需要非常优质的原料,可以采用较低品质的原材料来代替粘土和石灰石的配料,以起到节约资源的作用。其次是采用绿色能源和可燃废弃物燃料,充分的利用再生资源,并加强余热的利用,利用余热发电,终达到可持续发展的要求。后要加强对污染物的处理。各个水泥生产企业都要强制性的安装运行可靠、收尘效率高的电收尘器,减少粉尘的排放。减少对大气的污染。终实现水泥产业的绿色工业,这样水泥企业才能存活得更长久。

6.结语

水泥工业的清洁生产机会和潜力很大,从原料加工到成品出厂,从领导干部到岗位操作工,需要每个人在各自岗位上积极的投入与参与,使企业生产的每一道工序和每一个环节都处在佳状态,只有这样,清洁生产的实施才能真正收到实效,才能使企业具有较强的市场竞争力。加快推进水泥工业企业的节能减排刻不容缓。运用循环经济理论,以“3R原则”为指导,通过清洁生产,实现水泥工业的“减量化”;技术创新,促进水泥工业的“再利用”;建立生态产业链,实现水泥的“再循环”以及政府政策的引导等途径,探究一条能推进贵州省水泥工业企业节能减排的有效途径。再循环原则,属于输出端方法。通过把废物再次变成资源,以减少终处理量,大限度地利用资源,把已完成使用价值的物质返回到工厂,经处理后再融入新的产品之中。也就是我们通常所说的废品的回收利用和废物的综合利用。“3R原则”的生产模式,从设计、原料、工艺、技术进步和生产管理等各个环节入手,把污染尽可能控制在生产过程中,使生产过程中排放的污染物少化,对环境和人类的危害小;同时提高资源的综合利用率,降低企业生产成本,提高经济效益,并保护生态环境。


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