建材行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南

建材行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南(第一批二〇一二年九月目錄一、水泥行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南................................................................1第一章導(dǎo)言............................................................................................................2第二章水泥行業(yè)資源能源消耗及產(chǎn)排污情況....................................................4第三章水泥行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀..................................................................................11第四章節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)..........................................................................15第五章節(jié)能減排新技術(shù)動(dòng)態(tài)..............................................................................37二、平板玻璃行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南......................................................41第一章導(dǎo)言..........................................................................................................42第二章平板玻璃行業(yè)資源能源消耗及污物排放情況......................................44第三章平板玻璃行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀..........................................................................50第四章節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)..........................................................................52第五章工藝技術(shù)優(yōu)化組合方案..........................................................................58第六章節(jié)能減排新技術(shù)動(dòng)態(tài)..............................................................................59三、建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南..............................................65第一章導(dǎo)言..........................................................................................................66第二章建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)資源能源消耗及污染物排放情況..........................69第三章建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀..................................................................75第五章工藝技術(shù)優(yōu)化組合方案..........................................................................95第六章節(jié)能減排新技術(shù)動(dòng)態(tài)............................................................................100四、燒結(jié)磚瓦行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南....................................................104第一章導(dǎo)言........................................................................................................105第二章行業(yè)資源能源消耗及排污情況............................................................107第三章行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀........................................................................................112第四章節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)........................................................................117第五章工藝技術(shù)優(yōu)化組合方案........................................................................126五、石灰行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南............................................................131第一章導(dǎo)言........................................................................................................132第二章石灰行業(yè)資源能源消耗及產(chǎn)排污情況................................................134第三章行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀........................................................................................144第四章節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)........................................................................147第五章節(jié)能減排新技術(shù)動(dòng)態(tài)............................................................................151六、玻璃纖維行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南....................................................153第一章導(dǎo)言........................................................................................................154第二章行業(yè)資源能源消耗及產(chǎn)排污情況........................................................156第三章行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀........................................................................................163第四章節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)........................................................................166一、水泥行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)指南第一章導(dǎo)言1.1編制目的為水泥企業(yè)開(kāi)展節(jié)能減排對(duì)標(biāo)工作提供信息參考;為水泥企業(yè)新建、改造提供技術(shù)選擇、改造以及技術(shù)轉(zhuǎn)讓方面的信息參考;為水泥行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用政策提供配套和索引。1.2適用范圍適用于水泥企業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的節(jié)能減排工作,包括新建項(xiàng)目的技術(shù)選擇、已建項(xiàng)目的技術(shù)改造等。1.3編制依據(jù)《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》;《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》;《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》;《中華人民共和國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》;《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》;2011年第11屆人大第4次會(huì)議政府工作報(bào)告;《關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見(jiàn)》;《水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件》;《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)淘汰落后產(chǎn)能工作的通知》(國(guó)務(wù)院2010年第7號(hào);《關(guān)于資源綜合利用及其他產(chǎn)品增值稅政策的補(bǔ)充的通知》(財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局2009年第163號(hào);《關(guān)于抑制產(chǎn)能過(guò)剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)水泥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的意見(jiàn)》(工業(yè)和信息化部2009年第575號(hào);《關(guān)于抑制部門(mén)行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展若干意見(jiàn)的通知》(國(guó)務(wù)院2009年第38號(hào);《關(guān)于資源綜合利用及其他產(chǎn)品增值稅政策的通知》(財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局2008年第156號(hào);《水泥行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》;《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》;《水泥工業(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范》;《水泥產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》;《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》;《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》;《水泥工廠節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》;《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。1.4術(shù)語(yǔ)及定義水泥:加水拌和成塑性漿體,能膠結(jié)砂、石等材料并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù):以懸浮預(yù)熱器和窯外分解技術(shù)為核心,采用新型原、燃料均化和節(jié)能粉磨技術(shù)及裝備,全線采用計(jì)算機(jī)集散控制,實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、環(huán)保。礦渣硅酸鹽水泥:由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥熟料:以適當(dāng)成分的生料煅燒至部分熔融,所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物。?；郀t礦渣:高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣與鋁硅酸鈣為主要成分的熔融物,經(jīng)淬冷成粒后的產(chǎn)品。工業(yè)副產(chǎn)石膏:指工業(yè)生產(chǎn)排出的以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品的總稱,又稱為化學(xué)石膏、合成石膏。危險(xiǎn)廢物:列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的廢物。第二章水泥行業(yè)資源能源消耗及產(chǎn)排污情況本章在充分梳理現(xiàn)有的水泥行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、污染排放標(biāo)準(zhǔn)、單位產(chǎn)品能耗限額、工藝消耗定額、行業(yè)準(zhǔn)入條件等標(biāo)準(zhǔn)政策的基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)內(nèi)外水泥企業(yè)調(diào)研信息的分析與比較,將水泥行業(yè)的資源能源消耗與污染排放水平劃分為四個(gè)等級(jí):國(guó)內(nèi)準(zhǔn)入、國(guó)內(nèi)一般、國(guó)內(nèi)先進(jìn)、國(guó)際先進(jìn),為企業(yè)判定自身節(jié)能減排水平提供參考依據(jù)。2.1企業(yè)類(lèi)型劃分2010年全國(guó)水泥總產(chǎn)量18.8億噸,比上年增長(zhǎng)13.8%;全國(guó)水泥熟料產(chǎn)量11.8億噸,比上年增長(zhǎng)7.8%,其中新型干法熟料產(chǎn)量9.5億噸,比上年增長(zhǎng)20.7%。截至2010年底,全國(guó)已有1316條新型干法水泥生產(chǎn)線在運(yùn)行。研究主要針對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)。為了能詳細(xì)、全面反映實(shí)際耗能及排污水平,并在企業(yè)間具有可比性,將新型干法水泥企業(yè)按照生產(chǎn)線規(guī)模劃分為4000t/d以上(含4000t/d、2000t/d~4000t/d(含2000t/d、1000t/d~2000t/d(含1000t/d、1000t/d以下四種類(lèi)型。各規(guī)模生產(chǎn)線的數(shù)量及產(chǎn)能見(jiàn)表2.1。下文將分別介紹不同規(guī)模企業(yè)的資源、能源消耗與污染排放水平。表2.1各規(guī)模新型干法水泥生產(chǎn)線的數(shù)量及產(chǎn)能(截至2010年底數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)2.2能源消耗情況2.2.1能源消耗特點(diǎn)我國(guó)水泥行業(yè)使用的能源主要為原煤和電,其中煤炭使用量占水泥行業(yè)總能耗的78%,我國(guó)水泥行業(yè)使用的能源種類(lèi)及各品種使用量所占比例見(jiàn)表2.2。水泥企業(yè)的能源使用與生產(chǎn)方法、生產(chǎn)方式、自動(dòng)化水平和管理水平有很大關(guān)系。按生產(chǎn)方式,大中型新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)(產(chǎn)能≥2000t/d的能耗最低。按生產(chǎn)方式和自動(dòng)化水平,機(jī)械化、自動(dòng)化程度越高,能耗控制的越好;按管理水平,管理越科學(xué)、越精細(xì),能源浪費(fèi)越少,節(jié)能效果越好。表2.2我國(guó)水泥行業(yè)各能源品種使用量所占比例數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)建材聯(lián)合會(huì)水泥生產(chǎn)過(guò)程中耗煤主要用于熟料煅燒和原、燃料及混合材的烘干,但目前絕大多數(shù)新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)都采用余熱對(duì)原、燃料及混合材進(jìn)行烘干,還可以利用多余的余熱來(lái)發(fā)電。因此,新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)的耗煤主要集中于熟料煅燒階段。水泥生產(chǎn)過(guò)程中的綜合電耗包括從原、燃料進(jìn)廠直至水泥包(散裝出廠的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全部用電量。其中,生料與水泥的粉磨電耗約占總電耗的65%~70%,是水泥生產(chǎn)的主要電耗,新型干法水泥生產(chǎn)各工序電耗所占比例見(jiàn)圖2.1。影響水泥企業(yè)電耗的主要因素包括技術(shù)裝備的先進(jìn)可靠性、單機(jī)生產(chǎn)能力和物料的易碎性、易磨性等。圖2.1新型干法水泥生產(chǎn)中各工序電耗所占的百分比2.2.2能源消耗水平根據(jù)2.1所劃分的企業(yè)類(lèi)型,各規(guī)模新型干法水泥生產(chǎn)線能源消耗水平見(jiàn)表2.3。表2.3各規(guī)模水泥生產(chǎn)線能源消耗水平2.3資源消耗情況2.3.1資源消耗特點(diǎn)水泥生產(chǎn)使用的原料主要為石灰石、硅鋁質(zhì)原料和鐵質(zhì)原料,其中石灰石的使用量占水泥原料配料量的80%~85%;硅鋁質(zhì)原料占原料配料量12%~15%,近年來(lái)部分水泥企業(yè)開(kāi)始使用砂巖、頁(yè)巖、江(湖泥、風(fēng)積沙等;鐵質(zhì)原料約占原料配料量的3%~5%,多數(shù)使用化工廠的廢渣(硫酸渣,以及低品位鐵礦石等。除上述三類(lèi)用于生產(chǎn)水泥熟料的原料外,還需要使用石膏作為調(diào)凝劑,使用量占水泥產(chǎn)量的3%~5%;以及火山灰、凝灰?guī)r、沸石、硅藻土等其他天然資源。水泥生產(chǎn)過(guò)程中使用的新鮮水(含自來(lái)水、地下水、地表水,但不包括重復(fù)使用和循環(huán)利用水量主要用于設(shè)備冷卻,而目前絕大部分水泥生產(chǎn)企業(yè)都已采用循環(huán)水。2.3.2資源消耗水平表2.4我國(guó)水泥企業(yè)水資源消耗水平生產(chǎn)1噸熟料,需要使用1.3噸左右天然原料,國(guó)內(nèi)外基本一致,主要根據(jù)所使用原料的品質(zhì)不同而略有差異。按照石灰石占原料80%估算,2010年我國(guó)熟料產(chǎn)量11.8億噸,熟料生產(chǎn)原料使用量約為17.7億噸,其中石灰石約為14.7億噸,硅鋁質(zhì)原料約為2億噸,鐵質(zhì)原料約為0.6億噸,我國(guó)水泥工業(yè)每年消耗的天然礦產(chǎn)資源量十分巨大。水泥生產(chǎn)中的新鮮水消耗量企業(yè)間差異較大,采用余熱發(fā)電的企業(yè)耗水量相對(duì)較高,我國(guó)水泥企業(yè)水資源消耗水平見(jiàn)表2.4。但從水泥行業(yè)整體情況來(lái)看,目前我國(guó)水泥生產(chǎn)企業(yè)的循環(huán)水利用率較高。2.4排放情況2.4.1排放特點(diǎn)水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的主要污染物包括粉塵與煙塵、SO2、NOx,此外還包括溫室氣體CO2,其中只有粉塵是水泥行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中直接排放出來(lái)的主要污染物,SO2、NOx等主要來(lái)自于煤的燃燒。圖2.2水泥生產(chǎn)工藝流程中污染物的排放節(jié)點(diǎn)(1粉塵與煙塵在水泥生產(chǎn)過(guò)程中,物料破碎、粉磨、烘干、煅燒、裝卸、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生粉塵和煙塵,其產(chǎn)生量占物料量的5%~10%,其中20微米以下的粉塵和煙塵占50%以上。粉塵及煙塵減排的重點(diǎn)環(huán)節(jié)為熟料燒成工序中的窯尾部分。具體到各生產(chǎn)企業(yè),單位產(chǎn)品的粉塵與煙塵排放量差別很大。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)新建的新型干法水泥(熟料生產(chǎn)線大都配套高效的除塵設(shè)備,能夠保證生產(chǎn)達(dá)標(biāo)排放,噸水泥產(chǎn)品的粉塵及煙塵排放量可低至0.3千克左右。(2氮氧化物(NOx水泥回轉(zhuǎn)窯中溫度達(dá)到1500℃左右時(shí),空氣和煤中的氮大量轉(zhuǎn)化為NOx。目前我國(guó)水泥行業(yè)NOx排放量?jī)H次于火力發(fā)電和汽車(chē)行業(yè),位居第三。水泥生產(chǎn)過(guò)程中NOx減排的重點(diǎn)環(huán)節(jié)為熟料燒成工序。(3二氧化硫(SO2SO2來(lái)自于含硫物料及煤的煅燒,水泥生產(chǎn)過(guò)程中SO2的產(chǎn)生量主要取決于煤的含硫量。在各種水泥生產(chǎn)工藝中,新型干法窯的吸硫率可達(dá)98%,此外,新型干法窯生產(chǎn)單位水泥的煤耗最少,因此單位產(chǎn)品排放的SO2也最少。SO2減排的重點(diǎn)環(huán)節(jié)為熟料燒成工序。(4二氧化碳(CO2水泥生產(chǎn)過(guò)程中排放的CO2主要來(lái)自于分解爐和水泥窯內(nèi)生料中CaCO3分解以及煤燃燒。CO2減排的重點(diǎn)環(huán)節(jié)為熟料燒成工序,在水泥產(chǎn)量維持不變的前提下,減少煤耗、降低水泥產(chǎn)品中熟料的用量是降低CO2產(chǎn)生和排放最有效的途徑。2.4.2排放水平我國(guó)水泥工業(yè)排放的污染物主要包括粉塵和煙塵(顆粒物、SO2、NOx、氟化物,以及溫室氣體CO2。大部分水泥企業(yè)都能對(duì)廢水進(jìn)行循環(huán)利用,不存在水污染。此外,也基本沒(méi)有固體廢棄物排放。各類(lèi)型水泥企業(yè)大氣污染物排放水平見(jiàn)表2.5:表2.5我國(guó)水泥企業(yè)大氣污染物排放水平注:1數(shù)據(jù)來(lái)自于《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。2.5資源綜合利用情況2.5.1資源綜合利用特點(diǎn)由于水泥窯爐具有溫度高、物料在爐中停留時(shí)間較長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),無(wú)機(jī)和有機(jī)可燃物均可以在窯內(nèi)完全分解,最終實(shí)現(xiàn)終端處理和無(wú)害化處理,并且二惡英排放量較低,因此水泥行業(yè)可以利用自身的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)消納其他工業(yè)以及生活廢棄物。水泥生產(chǎn)過(guò)程中可利用的固體廢物主要有鋼鐵與有色行業(yè)產(chǎn)生的鋼渣、?；郀t礦渣、赤泥及多種尾礦渣;化工行業(yè)產(chǎn)生的硫酸渣、電石渣、磷石膏等;電力行業(yè)產(chǎn)生的粉煤灰、爐渣、脫硫石膏;煤炭行業(yè)產(chǎn)生的煤矸石等。此外,水泥企業(yè)還可以協(xié)同處置城市廢棄的可燃物、垃圾焚燒爐產(chǎn)物、污泥及某些危險(xiǎn)廢物等。2.5.2資源綜合利用水平目前,國(guó)內(nèi)大型水泥生產(chǎn)企業(yè)主要利用工業(yè)廢渣作為水泥生產(chǎn)替代原料,在原料制備過(guò)程中進(jìn)行配料,以及作為混合材生產(chǎn)水泥。在工業(yè)廢渣的綜合利用方面,我國(guó)水泥行業(yè)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。此外,在資源綜合利用方面,水泥生產(chǎn)企業(yè)還采用低品位石灰石、劣質(zhì)煤、無(wú)煙煤等資源代替優(yōu)質(zhì)天然資源。我國(guó)水泥企業(yè)資源綜合利用水平見(jiàn)表2.6。表2.6水泥企業(yè)資源綜合利用水平第三章水泥行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀3.1水泥行業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)近年來(lái),在國(guó)家宏觀調(diào)控政策的指導(dǎo)下,我國(guó)新型干法水泥產(chǎn)能持續(xù)增長(zhǎng),生產(chǎn)集中度不斷提高;節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用使水泥企業(yè)的效益明顯提高。淘汰落后水泥產(chǎn)能的政策促進(jìn)了水泥企業(yè)整體技術(shù)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改善。我國(guó)水泥行業(yè)大中型企業(yè)基本上都采用新型干法窯外分解窯生產(chǎn)工藝,主要的生產(chǎn)設(shè)備大多采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,積極采取節(jié)能減排技術(shù)措施,努力將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,進(jìn)行資源綜合利用。通過(guò)搜集、整理水泥生產(chǎn)流程中各個(gè)工藝單位內(nèi)的技術(shù)清單,構(gòu)建了水泥行業(yè)技術(shù)體系。其中,每個(gè)工藝單位下的技術(shù)既包括經(jīng)評(píng)估篩選得出的節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)(用*號(hào)注明,也包括現(xiàn)階段行業(yè)內(nèi)普遍采用的技術(shù)。根據(jù)各類(lèi)技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中的功能,細(xì)分為生產(chǎn)過(guò)程及資源能源綜合利用、污染治理三大類(lèi)技術(shù),各類(lèi)技術(shù)的邏輯關(guān)系用工藝流程框圖的形式表示,如圖3.1所示。圖3.1水泥行業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)圖3.2行業(yè)技術(shù)水平“十一五”期間,受?chē)?guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的拉動(dòng),我國(guó)水泥行業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)技術(shù)和工藝裝備方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步?！笆晃濉逼陂g,我國(guó)水泥行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展,累計(jì)淘汰落后水泥生產(chǎn)能力3.4億噸,在提升行業(yè)整體生產(chǎn)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),還提高了行業(yè)整體資源利用效率。近年來(lái),我國(guó)水泥行業(yè)技術(shù)發(fā)展取得了一批具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)影響的重大成果,已全面掌握了大型新型干法生產(chǎn)工藝技術(shù),并具備了成套裝備制造能力,技術(shù)裝備水平接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,基本完成了追趕世界先進(jìn)水平的任務(wù)。新型干法水泥在預(yù)分解窯節(jié)能煅燒工藝、大型原料均化、節(jié)能磨粉、自動(dòng)控制和環(huán)境保護(hù)等方面,從設(shè)計(jì)到裝備制造都迅速趕上了世界先進(jìn)水平,在全國(guó)制造業(yè)中率先實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品出口向大型成套技術(shù)裝備出口的跨越,其先進(jìn)性、可靠性和優(yōu)異的性價(jià)比得到國(guó)際業(yè)界的好評(píng)。新型干法水泥的生產(chǎn)工藝過(guò)程包括原、燃料進(jìn)廠、破碎、生料制備、熟料煅燒、水泥制成直至水泥包(散裝出廠,涉及到的生產(chǎn)技術(shù)主要包括礦山開(kāi)采、破碎、預(yù)均化、粉磨、輸送、冷卻、余熱利用、污染物治理、替代原燃料等,主要可以分為生產(chǎn)技術(shù)、資源及能源綜合利用技術(shù)及污染治理技術(shù)三類(lèi)。未來(lái)我國(guó)水泥行業(yè)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)主要集中于以下幾個(gè)方面:不斷自主創(chuàng)新,提高關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)及裝備的國(guó)產(chǎn)化率,縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距;加強(qiáng)污染物治理及溫室氣體技術(shù)的研發(fā),努力將對(duì)大氣的污染及影響控制到最低;加快對(duì)廢棄物資源化利用相關(guān)技術(shù)的研發(fā),促進(jìn)水泥行業(yè)的快速、可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)行業(yè)調(diào)查情況來(lái)看,目前我國(guó)水泥行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)水平現(xiàn)狀如圖3.2所示。圖3.2水泥行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)水平現(xiàn)狀先進(jìn)適用技術(shù)在現(xiàn)有市場(chǎng)中所占的份額(技術(shù)普及率如圖3.3所示。圖3.3水泥行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)水平現(xiàn)狀第四章節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)本章涉及的節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)經(jīng)科學(xué)的評(píng)估篩選和工程實(shí)例驗(yàn)證,具有良好的節(jié)能減排效果和經(jīng)濟(jì)適用性,《水泥行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)目錄》是該部分內(nèi)容的簡(jiǎn)縮版。根據(jù)水泥生產(chǎn)的工藝流程將水泥生產(chǎn)分為原料開(kāi)采及原、燃料制備,熟料燒成,水泥制成三大主要工序。在每個(gè)工序中,根據(jù)技術(shù)的功能,將所選擇的技術(shù)劃分為生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)、資源能源綜合利用技術(shù)和污染治理技術(shù)三大類(lèi),以便為企業(yè)提供分類(lèi)指導(dǎo)。生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)是指產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中降低物耗、能耗,減少污染物產(chǎn)生量的源頭削減技術(shù),具體包括低能耗、低污染的新工藝與新技術(shù);天然優(yōu)質(zhì)原、燃料的替代或預(yù)處理;過(guò)程優(yōu)化等類(lèi)型。資源、能源綜合利用技術(shù)是指將水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的余熱、余壓與廢物等經(jīng)回收、加工、轉(zhuǎn)化或提取,從而生成新的可被利用的能源或物質(zhì),包括廢熱綜合利用,高濃度廢液處理回用以及固體廢物資源化等類(lèi)型。污染治理技術(shù)是指通過(guò)化學(xué)、物理或生物等方法將企業(yè)中已經(jīng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)行削減或消除,從而使企業(yè)的污染排放達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)或相關(guān)要求。4.1生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)4.1.1礦山優(yōu)化開(kāi)采技術(shù)技術(shù)介紹:圖4.1石灰石礦山數(shù)字管理系統(tǒng)基本原理圖礦山優(yōu)化開(kāi)采技術(shù)是結(jié)合優(yōu)化配礦系統(tǒng)與GPS自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的一體化生產(chǎn)管理系統(tǒng),在三維化、網(wǎng)格化數(shù)字礦體模型的基礎(chǔ)上,融合生產(chǎn)勘探、采場(chǎng)測(cè)控、過(guò)程控制等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),建立配礦優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,按目標(biāo)規(guī)劃方式算出最優(yōu)配礦方案,用于露天礦山優(yōu)化采掘進(jìn)度計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度指揮、監(jiān)控和生產(chǎn)考核;礦山管理人員利用該系統(tǒng),可優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃編制,并實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛、電鏟和其它生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度、量化管理,從而大大提高礦山生產(chǎn)設(shè)備的利用率和生產(chǎn)效率,減少?gòu)U石排放,提高生產(chǎn)安全性,加強(qiáng)科學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)。技術(shù)適用條件:適用于各種石灰石礦山的開(kāi)采,尤其是剝采比較高的礦山。節(jié)能減排效果:礦山數(shù)字管理系統(tǒng)的使用,最直接的效果是降低車(chē)鏟的總體消耗,提升設(shè)備的有效利用率,下表僅計(jì)算卡車(chē)的油耗和輪胎消耗兩項(xiàng)指標(biāo):表4.1GPS石灰石礦山數(shù)字管理系統(tǒng)節(jié)能減排效果對(duì)比采用石灰石礦山數(shù)字管理系統(tǒng)可以綜合降耗8%左右。此外,提高資源利用率,減少?gòu)U石量。采用石灰石礦山數(shù)字管理系統(tǒng)后,減少?gòu)U石量49.1%。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:按采剝總量800萬(wàn)噸,剝采比1:1,平均運(yùn)距2公里,30臺(tái)終端規(guī)模計(jì)算:預(yù)計(jì)年總節(jié)約:按上述兩表,僅計(jì)算主要節(jié)約的消耗,約需一年零八個(gè)月收回全部投資,投入產(chǎn)出效果明顯;由此產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量提升、管理效率提升等間接效果并未計(jì)算在內(nèi)。同時(shí)減少排廢石量,一年可以創(chuàng)造320萬(wàn)元效益,間接效果也極為明顯。技術(shù)應(yīng)用情況:(1概況國(guó)內(nèi)露天煤炭礦有20%左右大型礦山已經(jīng)開(kāi)始采用此系統(tǒng),冶金(包括黑色、有色露天礦山有30%也已經(jīng)采用,但石灰石礦尚未開(kāi)始廣泛實(shí)施,將是今后推廣的重點(diǎn)。技術(shù)當(dāng)前(2010應(yīng)用普及率約為2%;“十二五”期末預(yù)計(jì)推廣達(dá)到的比例為10%。(2工程應(yīng)用實(shí)例冀東大同礦通過(guò)采用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和無(wú)線通訊技術(shù)所形成的數(shù)字化礦山,將使礦山在企業(yè)活動(dòng)的三維尺度范圍內(nèi),運(yùn)用先進(jìn)的生產(chǎn)、管理理念和方式,對(duì)礦山生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)與管理各個(gè)環(huán)節(jié)要素,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化、可視化和集成化管理,將礦山資源管理實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,礦山生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平顯著提升。具體效果表現(xiàn)在:合理利用境界內(nèi)的低品位礦,一方面增加了礦區(qū)資源儲(chǔ)量,另一方面減少了廢石排棄;初步估計(jì)礦山服務(wù)年限比預(yù)計(jì)延長(zhǎng)5年;環(huán)境上少排棄1200萬(wàn)方廢石;實(shí)現(xiàn)合理配礦,優(yōu)化配礦,減少了后續(xù)加工礦石質(zhì)量波動(dòng),為水泥生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定夯實(shí)基礎(chǔ);實(shí)現(xiàn)不同質(zhì)量礦石分爆、分裝、分運(yùn),及時(shí)合理安排生產(chǎn)調(diào)度;可視化生產(chǎn)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)采場(chǎng)作業(yè)設(shè)備、裝卸場(chǎng)地、主要運(yùn)輸通道的遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)露天礦各環(huán)節(jié)的運(yùn)行問(wèn)題,為露天礦的安全生產(chǎn)提供保證。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:礦山優(yōu)化配礦是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的礦山優(yōu)化生產(chǎn)核心技術(shù)之一,國(guó)外在90年代初同礦山自動(dòng)化技術(shù)一起就開(kāi)始使用,而且效果良好;國(guó)內(nèi)在冶金礦山使用較早,進(jìn)入2000年后才開(kāi)始在水泥礦山使用;目前在礦石價(jià)格也來(lái)也高,成本控制越來(lái)越嚴(yán)的情況下,礦山優(yōu)化配礦普遍成為各礦山降耗增效的重要手段。我國(guó)已擁有石灰石礦山數(shù)字管理系統(tǒng)中的優(yōu)化配礦和GPS自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。4.1.2生料立磨及煤立磨粉磨技術(shù)技術(shù)介紹:生料立磨及煤立磨粉磨是利用料床粉磨的原理對(duì)原料或燃料進(jìn)行粉磨的技術(shù),由于磨輥與磨盤(pán)之間存在速度差,以及通過(guò)料層(顆粒的作用而引起的沖擊破碎效果,使得物料在擠壓、剪切(碾磨和沖擊復(fù)合力的作用下被粉碎,故粉磨效率高。在粉磨的同時(shí),通常采用窯尾熱廢氣對(duì)粉磨物料進(jìn)行烘干,熱風(fēng)將被粉磨的細(xì)粉送到其上部的選粉裝置內(nèi)進(jìn)行分選,使合格的細(xì)顆粒隨熱風(fēng)進(jìn)入收塵器而被收集,再由輸送系統(tǒng)送入粉料庫(kù)儲(chǔ)存;粗顆粒被分選出,通過(guò)中心下料斗回到磨盤(pán)再次被粉磨。圖4.2立磨構(gòu)造圖立磨不同于其他單體(組粉磨設(shè)備,可集粉磨、烘干和分級(jí)于一體,具有占地面積小、粉磨效率高、單位電耗低、粒度調(diào)整簡(jiǎn)單、負(fù)壓生產(chǎn)以及操控方便等優(yōu)點(diǎn),屬于典型的節(jié)能環(huán)保型粉磨設(shè)備。技術(shù)適用條件:適用于新建新型干法水泥生產(chǎn)線的生料及煤粉制備系統(tǒng),也適用于改造和替換原先采用球磨等傳統(tǒng)粉磨設(shè)備的生料及煤粉制備系統(tǒng)。由于各地區(qū)石灰石的成分及易磨性不同,原料的配比有很大差別,需要合理選擇耐磨件(主要是襯板和輥套的材質(zhì),以維持高運(yùn)轉(zhuǎn)率和低維修率。位于偏遠(yuǎn)地區(qū)的企業(yè)應(yīng)在購(gòu)買(mǎi)立磨時(shí)購(gòu)有必要的備件。生料立磨運(yùn)行條件:適用于各種工況下,含水率低于25%的水泥原料制備。由于水泥原料易磨性和磨蝕性的差異很大,同型號(hào)的立磨產(chǎn)量及產(chǎn)品單位電耗和耐磨件的磨損差別也很大,因此設(shè)計(jì)前需用小型試驗(yàn)立磨進(jìn)行易磨性和磨蝕性試驗(yàn),以確定較為準(zhǔn)確的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。節(jié)能減排效果:比球磨粉磨系統(tǒng)節(jié)電約20%~35%,即每噸生料省電8~10kWh;節(jié)省研磨材料重量80%以上,節(jié)省研磨材料費(fèi)用20%以上。可充分利用窯尾熱廢氣源粉磨兼烘干制備生料,粉磨水分超過(guò)10%的原料時(shí),需要配以輔助熱源。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:立磨系統(tǒng)可較球磨系統(tǒng)省去一道細(xì)碎工序,僅用一臺(tái)設(shè)備即可完成粉磨、烘干和分級(jí)功能。立磨系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,僅為球磨系統(tǒng)的50%左右,且可露天布置,直接降低企業(yè)的投資費(fèi)用。在同等條件下,可比球磨系統(tǒng)節(jié)電30%以上,大大降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。生料立磨:以5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線為例,生料立磨投資成本約為5000萬(wàn)元,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用約為1700萬(wàn)元/年。在原料易磨性為中等的情況下,每噸原料節(jié)電近10kWh;如果料耗系數(shù)取1.55,每年生產(chǎn)天數(shù)按300天計(jì)算,每年僅節(jié)電一項(xiàng),即可達(dá)到2250萬(wàn)kWh,投資回收期約為3~5年。煤立磨:在制備煤粉時(shí),采用粉磨能力與球磨相同的立磨,后者的投資要比前者高出10%~20%,但以日產(chǎn)2500噸水泥生產(chǎn)線測(cè)算,僅按節(jié)電費(fèi)用計(jì),采用立磨經(jīng)一年多即可將高于球磨的投資成本收回。而立磨的研磨介質(zhì)磨損僅為5~10克/噸煤粉,球磨則為100克/噸煤粉。技術(shù)應(yīng)用情況:(1概況目前,我國(guó)水泥行業(yè)已推廣500余套生料立磨,水泥生料立磨已實(shí)現(xiàn)全部國(guó)產(chǎn)化。新建的5000t/d以上的新型干法水泥生產(chǎn)線的原料粉磨以及年產(chǎn)60萬(wàn)噸以上的礦渣粉磨線已全部采用立磨。新建水泥生產(chǎn)線中,煤粉磨采用立磨的生產(chǎn)線占90%以上,原有的水泥生產(chǎn)線制備煤粉仍主要使用球磨等傳統(tǒng)粉磨設(shè)備。2010年生料立磨粉磨技術(shù)普及率約為45%;“十二五”期末預(yù)計(jì)推廣應(yīng)用比例為80%;煤立磨粉磨技術(shù)普及率約為30%;“十二五”期末預(yù)計(jì)推廣應(yīng)用比例為70%。(2工程應(yīng)用實(shí)例浙江虎山集團(tuán)5000t/d水泥生產(chǎn)線采用HRM4800立磨進(jìn)行原料粉磨,主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4.2:表4.3虎山集團(tuán)用立磨粉磨原料的主要技術(shù)參數(shù)海南華潤(rùn)水泥(昌江有限公司2500t/d水泥生產(chǎn)線煤立磨系統(tǒng)2009年主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4.3:表4.4華潤(rùn)水泥(昌江公司用立磨制備煤粉的主要技術(shù)參數(shù)在相同細(xì)度要求下磨制無(wú)煙煤,用高細(xì)煤粉立磨楞比球磨省電10kWh/t以上,每年節(jié)電110萬(wàn)kWh,按工廠用電平均單價(jià)0.57元計(jì)算,每年可節(jié)省電費(fèi)62.7萬(wàn)元。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:我國(guó)迄今已研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并成功應(yīng)用在水泥原料粉磨工序中的立磨,包括適合10000t/d水泥生產(chǎn)線配套的各種規(guī)格的水泥原料立磨,以及用于5000t/d大型水泥生產(chǎn)線的水泥原料立磨,幾乎完全取代進(jìn)口立磨。而2008年以前,國(guó)內(nèi)4000t/d及以上的大型水泥生產(chǎn)線幾乎全部采用進(jìn)口立磨,或者用2臺(tái)小型立磨粉磨原料。4.1.3高效篦式冷卻機(jī)技術(shù)技術(shù)介紹:圖4.3高效篦式冷卻機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖高效篦式冷卻機(jī)采用一組具有氣流自適應(yīng)功能的充氣篦板,使之排列組成靜止篦床進(jìn)行熟料冷卻供風(fēng),并采用一組可往復(fù)移動(dòng)的推桿推動(dòng)熟料層前進(jìn),具有主體無(wú)漏料、模塊化結(jié)構(gòu),高熱回收率、高輸送效率、結(jié)構(gòu)較緊湊以及更利于節(jié)能等特點(diǎn)。技術(shù)適用條件:此項(xiàng)技術(shù)普遍適用于新建新型干法水泥生產(chǎn)線熟料的冷卻工藝,以及原有傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的升級(jí)改造。節(jié)能減排效果:高效篦式冷卻機(jī)電耗約為每噸熟料4kWh,熱回收率可達(dá)74%以上,比原有的第三代篦冷機(jī)高4%~6%,熟料熱耗可比第三代篦冷機(jī)降低60~90kJ/kg;體積、重量?jī)H為第三代的1/2~1/3,設(shè)備自身能耗也比第三代篦冷機(jī)降低20%,冷卻效率高,篦板使用壽命長(zhǎng),運(yùn)轉(zhuǎn)率高,節(jié)能減排效果顯著。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:以5000t/d(150萬(wàn)噸/年水泥生產(chǎn)線為例,高效篦式冷卻機(jī)的投資約為2000萬(wàn)元,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用約為500萬(wàn)元/年,每年可節(jié)煤4000~4500噸,投資回收期為3~5年。技術(shù)應(yīng)用情況:由于該技術(shù)產(chǎn)生時(shí)間較晚,目前在國(guó)內(nèi)普及率尚低,但因具有多項(xiàng)顯著優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景廣闊。當(dāng)前技術(shù)普及率不到10%;“十二五”預(yù)計(jì)推廣比例為25%。工程應(yīng)用實(shí)例:江西圣塔實(shí)業(yè)集團(tuán)3000t/d生產(chǎn)線采用高效篦式冷卻機(jī)技術(shù),投資額約800萬(wàn)元,建設(shè)期為3個(gè)月,年節(jié)能3390噸標(biāo)煤,年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益約237萬(wàn)元,投資回收期3.5年。河北燕趙水泥有限公司5500t/d水泥生產(chǎn)線采用高效篦式冷卻機(jī)技術(shù),投資額1000萬(wàn)元,建設(shè)期為3個(gè)月,年節(jié)能5330噸標(biāo)煤,年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益約370萬(wàn)元,投資回收期3年。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:國(guó)內(nèi)外均有相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利。目前我國(guó)自主研發(fā)的高效篦式冷卻機(jī),性能已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,可代替進(jìn)口產(chǎn)品,而價(jià)格僅為同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品的50%左右。4.1.4大推力、低一次風(fēng)量多通道燃燒器技術(shù)技術(shù)介紹:大推力、低一次風(fēng)量多通道燃燒器是通過(guò)合理設(shè)計(jì)燃燒器的風(fēng)速和通道,有效利用二次風(fēng)、降低一次風(fēng)量、形成大推力的燃燒技術(shù)。具備有效利用二次風(fēng),降低一次風(fēng)量,形成大推力,具有一次風(fēng)用量少(8%以內(nèi)、燃燒效率高、風(fēng)速高、推力大、調(diào)節(jié)靈活、火焰形狀可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。圖4.4大推力、低一次風(fēng)量多通道燃燒器技術(shù)適用條件:普遍適用于新型干法水泥生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)。使用時(shí)應(yīng)注意與水泥回轉(zhuǎn)窯的窯型、燃料種類(lèi)及特性相匹配,通過(guò)調(diào)控相關(guān)通道的推力來(lái)調(diào)控火焰形狀,以適應(yīng)窯的操作要求。節(jié)能減排效果:多通道燃燒器一次風(fēng)用量較低,約為7%~10%,較傳統(tǒng)燃燒器低4%~7%;而一次風(fēng)用量每降低1%,熟料單位熱耗便可降低8kJ/kg,因此多通道燃燒器可比三通道燃燒器降低熱耗約33kJ/kg。與傳統(tǒng)燃燒器相比,可節(jié)煤10%左右。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:此項(xiàng)技術(shù)節(jié)能減排效果顯著,除具有節(jié)煤的特點(diǎn)外,還可使用無(wú)煙煤、高灰分、低熱值的廉價(jià)低質(zhì)煤以及替代燃料,并且生產(chǎn)的熟料質(zhì)量高。此項(xiàng)技術(shù)改造投資約100萬(wàn)元,運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)效益顯著,投資回收期約為1~3年。技術(shù)應(yīng)用情況:此項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)成熟,得到行業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)可,技術(shù)普及率逐年提高?？梢詿娲剂系亩嗤ǖ廊紵饕灿猩倭繎?yīng)用,但因使用時(shí)間尚短,須待積累經(jīng)驗(yàn)后,逐步擴(kuò)大應(yīng)用。2010年技術(shù)普及率不到5%,預(yù)計(jì)“十二五”期末推廣應(yīng)用比例為30%。工程應(yīng)用實(shí)例:河北燕趙水泥有限公司5500t/d水泥生產(chǎn)線窯頭燃燒器改造,節(jié)能技改投資額約60萬(wàn)元,建設(shè)期3天,年節(jié)能約1218噸標(biāo)準(zhǔn)煤,年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益約83萬(wàn)元。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:國(guó)內(nèi)外均有相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利。國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大推力、低一次風(fēng)量多通道燃燒器技術(shù)水平基本已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平,且國(guó)產(chǎn)化裝備的價(jià)格僅為國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的1/4~1/3。4.1.5輥壓機(jī)+球磨機(jī)聯(lián)合水泥粉磨技術(shù)技術(shù)介紹:聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)由輥壓機(jī)、打散分級(jí)機(jī)(或V型選粉機(jī)、球磨機(jī)和第三代高效選粉機(jī)組成。經(jīng)輥壓機(jī)擠壓后的物料(包括料餅再進(jìn)入打散分級(jí)機(jī)(或V型選粉機(jī),使小于一定粒徑(一般為小于0.5mm~2.0mm的半成品送入球磨機(jī)繼續(xù)粉磨,粗顆粒返回輥壓機(jī)再次擠壓。圖4.5輥壓機(jī)+球磨機(jī)聯(lián)合水泥粉磨技術(shù)工藝流程技術(shù)適用條件:普遍適用于新建新型干法水泥生產(chǎn)線和水泥粉磨站,也適用于原有粉磨系統(tǒng)的升級(jí)改造。輥壓機(jī)操作宜采用國(guó)際公認(rèn)粉碎效率最高的多循環(huán)方式,以提高輥壓機(jī)在粉磨系統(tǒng)中的做功比例,同時(shí)還應(yīng)提高打散分級(jí)機(jī)(或V型選粉機(jī)對(duì)半成品的分散分級(jí)效率,以降低進(jìn)入球磨機(jī)的物料的最大粒徑。節(jié)能減排效果:聯(lián)合粉磨系統(tǒng)噸水泥粉磨電耗可降低8~12kWh,較傳統(tǒng)球磨系統(tǒng)節(jié)電15%~30%,可使原球磨機(jī)增產(chǎn)幅度超過(guò)100%。生產(chǎn)32.5等級(jí)的水泥,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)到175t以上時(shí),噸水泥電耗為30kWh。生產(chǎn)42.5等級(jí)的水泥,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)到160t以上時(shí),噸水泥電耗為33kWh。同時(shí),還可以提高混合材的摻加量,減少熟料的用量,在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量較純球磨系統(tǒng)增加100%以上,比純2套球磨系統(tǒng)減小占地面積30%。由于聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的破碎與粗磨完全由輥壓機(jī)完成,球磨機(jī)僅完成細(xì)磨工作,因此球磨機(jī)內(nèi)鋼球直徑大幅度下降,可減少金屬磨耗50%以上,車(chē)間噪音由原來(lái)的110分貝降至65~80分貝,降低噪音污染,改善工作環(huán)境。以5000t/d水泥生產(chǎn)線的水泥粉磨系統(tǒng)和年產(chǎn)200萬(wàn)噸水泥粉磨站為例,每年節(jié)約電能2000萬(wàn)kWh,約合1000萬(wàn)元,年運(yùn)行維護(hù)成本約10~15萬(wàn)元。采用HFCG160-140輥壓機(jī)+φ4.2×13.0m球磨機(jī)的雙閉路系統(tǒng)的5000t/d水泥生產(chǎn)線,生產(chǎn)42.5等級(jí)水泥時(shí),產(chǎn)量可達(dá)190t/h,技術(shù)總投資5000萬(wàn)元,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用2700萬(wàn)元/年,投資回收期約為3~5年。技術(shù)應(yīng)用情況:目前此項(xiàng)技術(shù)已非常成熟,新建新型干法水泥生產(chǎn)線及粉磨站普遍采用此項(xiàng)技術(shù),同時(shí)也是很多傳統(tǒng)水泥粉磨設(shè)備改造的首選技術(shù)。2010年技術(shù)普及率約為20%;預(yù)計(jì)“十二五”期間此項(xiàng)技術(shù)還將廣泛應(yīng)用于水泥粉磨系統(tǒng)的技術(shù)改造中,推廣比例約為50%。工程應(yīng)用實(shí)例:海南三亞華盛水泥有限公司年產(chǎn)200萬(wàn)噸水泥粉磨站一期工程采用HFCG160-140大型輥壓機(jī)+HFV4000氣流分級(jí)機(jī)+φ4.2×13.0m球磨機(jī)閉路擠壓聯(lián)合粉磨工藝。以生產(chǎn)PO42.5等級(jí)水泥為主,在物料邦德功指數(shù)為15.96kWh/t,系統(tǒng)產(chǎn)量為206t/h時(shí),粉磨系統(tǒng)電耗為27.87kWh/t。2009年實(shí)際產(chǎn)量超過(guò)140萬(wàn)噸,單位水泥節(jié)電達(dá)10kWh/t以上,實(shí)際節(jié)電1400萬(wàn)度,節(jié)約電費(fèi)超過(guò)700萬(wàn)元。合肥東華建材有限公司年產(chǎn)200萬(wàn)噸水泥粉磨站一期工程采用HFCG160-140大型輥壓機(jī)+SF650/140打散分級(jí)機(jī)+φ4.2×13.0m球磨機(jī)開(kāi)路擠壓聯(lián)合粉磨工藝。以生產(chǎn)PO42.5等級(jí)水泥為主,系統(tǒng)平均產(chǎn)量180t/h以上,粉磨系統(tǒng)電耗27kWh/t,粉磨站綜合電耗小于32kWh/t,與傳統(tǒng)球磨機(jī)系統(tǒng)節(jié)電12kWh/t,年節(jié)約電費(fèi)600萬(wàn)元。天津振興水泥有限公司二線(2400t/d配套的國(guó)產(chǎn)輥壓機(jī)聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng),與一線φ3.8×13圈流球磨系統(tǒng)相比,單位水泥節(jié)電近7.0kWh/t,按年產(chǎn)水泥90萬(wàn)噸計(jì),年節(jié)電達(dá)630萬(wàn)度,節(jié)電費(fèi)用300多萬(wàn)元。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:國(guó)內(nèi)外均有相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利,目前國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的輥壓機(jī)+球磨機(jī)聯(lián)合水泥粉磨系統(tǒng)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并且國(guó)產(chǎn)化裝備的價(jià)格顯著低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。4.1.6立磨終粉磨水泥技術(shù)技術(shù)介紹:圖4.6立磨原理圖立磨終粉磨水泥技術(shù)采用料床粉磨原理對(duì)水泥進(jìn)行粉磨,粉磨系統(tǒng)集粉磨、烘干、選粉于一體。與球磨系統(tǒng)比較,具有粉磨效率高、能耗低、烘干能力大、物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短、有利于更換水泥品種、減少過(guò)渡產(chǎn)品量等特點(diǎn),可用以替換球磨機(jī)磨制水泥。粉磨后的水泥產(chǎn)品顆粒分布和性能與球磨相比有所不同。技術(shù)適用條件:適用于新建新型干法水泥生產(chǎn)線水泥終粉磨系統(tǒng),及原有終粉磨系統(tǒng)設(shè)備的升級(jí)改造,要求企業(yè)所處位置交通方便,便于技術(shù)提供方進(jìn)行設(shè)備維護(hù)及配件更換。節(jié)能減排效果:電耗為25~30kWh/t水泥,比球磨機(jī)系統(tǒng)低10~15kWh/t;比球磨機(jī)節(jié)電30%~40%。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:以5000t/d水泥生產(chǎn)線配套的立磨終粉磨系統(tǒng)為例,投資成本約為5400萬(wàn)元,年運(yùn)行維護(hù)成本約為2500萬(wàn)元,投資回收期約為2~3年。技術(shù)應(yīng)用情況:2010年技術(shù)普及率不到5%;“十二五”預(yù)計(jì)推廣比例約為30%。工程應(yīng)用實(shí)例:湖北亞?wèn)|水泥公司,生產(chǎn)P.O42.5等級(jí)水泥時(shí),磨機(jī)單位產(chǎn)量為217.5t/h,單位電耗為30kWh/t;生產(chǎn)P.C32.5等級(jí)水泥時(shí),磨機(jī)的單位產(chǎn)量為199.7t/h,單位電耗為34kWh/t,均好于設(shè)計(jì)保證指標(biāo)。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司研制的TRM45.4水泥立磨終粉磨系統(tǒng),成功應(yīng)用于越南福山水泥公司,首次實(shí)現(xiàn)不噴水,不加助磨劑,并且水泥的品質(zhì)不低于球磨機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)電耗18~22kWh/t,選粉機(jī)電耗0.3kWh/t,風(fēng)機(jī)電耗9kWh/t。電耗較輥壓機(jī)+球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)低4~6kWh/t,較球磨系統(tǒng)系統(tǒng)低10~15kWh/t。同時(shí),由于結(jié)構(gòu)緊湊,系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單,此項(xiàng)技術(shù)總投資低于輥壓機(jī)+球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:國(guó)內(nèi)外均有相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利,目前國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的立磨終粉磨水泥技術(shù)已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平,國(guó)產(chǎn)化裝備的價(jià)格顯著低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格。4.1.7NOx減排技術(shù)技術(shù)介紹:圖4.7低NOx分解爐結(jié)構(gòu)示意圖NOx減排技術(shù)主要包括:①優(yōu)化窯和分解爐的燃燒制度,維持窯系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定;②改變配料方案,摻用礦化劑降低熟料燒成溫度和時(shí)間,改進(jìn)生料易燒性;③采用低NOx燃燒器、低NOx分解爐等先進(jìn)設(shè)備;④在窯尾分解爐和管道中的階段燃燒技術(shù)等。水泥煅燒過(guò)程中經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的技術(shù)主要是采用低NOx燃燒器、分級(jí)燃燒的分解爐及過(guò)程參數(shù)控制幾種措施。在環(huán)保要求很高的情況下,需要在窯尾分解爐和管道中采用選擇性非催化還原(SNCR技術(shù)。圖4.8SNCR工藝流程圖SNCR技術(shù)(selectiveno-catalystreturn的工作原理是以氨(NH3作為還原劑,在950℃~1050℃溫度范圍內(nèi),無(wú)催化劑作用,氨(NH3有選擇性的將廢氣中的氮氧化物還原為氮?dú)?N2和二氧化碳(CO2。SNCR技術(shù)的工藝流程主要是在窯尾分解爐的某些部位噴入氨水或尿素等溶液,使之與煙氣中的氮氧化物(NOx化合,將其還原成氮?dú)?N2和水,最適宜的反應(yīng)溫度為950℃~1050℃。技術(shù)適用條件:適用于新型干法水泥生產(chǎn)線。水泥生產(chǎn)企業(yè)需根據(jù)自身具體情況選擇合適的NOx減排技術(shù)及裝備,同時(shí)注意保證窯系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。節(jié)能減排效果:采用低NOx燃燒綜合技術(shù)措施,NOx削減率為10%~30%;采用SNCR技術(shù),NOx去除率可達(dá)50%~60%,排放濃度可降低至200~500mg/Nm3。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:此項(xiàng)技術(shù)的投資成本主要依據(jù)所采用具體技術(shù)的不同而差異較大,低NOx燃燒綜合技術(shù)投資約為400萬(wàn)元,選擇性非催化還原(SNCR技術(shù)投資約為500萬(wàn)元。SNCR技術(shù)運(yùn)行成本較高,排放濃度低于500mg/Nm3時(shí),約為5~10元/t熟料。技術(shù)應(yīng)用情況:目前我國(guó)僅有個(gè)別幾家水泥生產(chǎn)企業(yè)采用了此項(xiàng)技術(shù),今后隨著水泥行業(yè)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的愈加嚴(yán)格,以及技術(shù)的不斷成熟和成本進(jìn)一步降低,此項(xiàng)技術(shù)將進(jìn)一步推廣普及。2010年技術(shù)普及率不到1%;預(yù)計(jì)“十二五”期末推廣應(yīng)用比例為20%。工程應(yīng)用實(shí)例:北京新北水水泥有限公司采用分級(jí)燃燒和選擇性非催化還原反應(yīng)后,窯系統(tǒng)NOx的排放濃度低于200mg/Nm3。分級(jí)燃燒的工作原理是在分解爐內(nèi)形成一個(gè)大的、具有高CO濃度的還原區(qū)域,確保把回轉(zhuǎn)焚燒爐內(nèi)形成的NO完全還原成N2,同時(shí)對(duì)分解爐內(nèi)燃燒的燃料氮進(jìn)行還原控制。廢氣脫硝技術(shù)則采用廢氣的噴氨選擇性非催化還原法(SNCR,該方法主要是在900°C的煙氣中,噴入氨水作為還原劑,通過(guò)控制NO/NH3的分子濃度比使80%的NO轉(zhuǎn)化為N2。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:通過(guò)引進(jìn)消化吸收,目前國(guó)內(nèi)已有相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利。但同國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比,我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的NOx減排技術(shù)水平仍需進(jìn)一步提高,隨著技術(shù)的不斷成熟,NOx減排技術(shù)成本將進(jìn)一步降低。4.2資源能源回收利用技術(shù)4.2.1利用預(yù)分解窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物技術(shù)技術(shù)介紹:利用預(yù)分解窯能銷(xiāo)毀許多其他行業(yè)產(chǎn)出的危險(xiǎn)廢物,包括廢液、污泥、廢酸、廢堿、過(guò)期藥品、化學(xué)試劑、漆渣、飛灰、污染土壤、油墨以及乳化液等,實(shí)現(xiàn)無(wú)害化、資源化處置,經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益顯著。預(yù)分解窯銷(xiāo)毀危險(xiǎn)廢物具有以下特點(diǎn):窯內(nèi)氣體溫度在1700~1900℃,物料溫度在1450℃左右(高于傳統(tǒng)焚燒爐的850~1200℃,廢料在高溫區(qū)停留時(shí)間長(zhǎng),處于負(fù)壓狀態(tài),使有毒有害的有機(jī)物組分徹底分解。熟料煅燒的堿性條件有利于廢物中氯、硫、氟等元素的中和。廢物焚燒殘?jiān)ㄟ^(guò)固相和液相反應(yīng)成為水泥熟料礦物,無(wú)殘?jiān)欧?重金屬能被結(jié)合或固化在熟料礦物中,避免二次污染,可為回轉(zhuǎn)窯提供部分熱能,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。技術(shù)適用條件:適用于適合進(jìn)行相應(yīng)工藝改造的2000t/d以上新型干法水泥生產(chǎn)線。要求企業(yè)必須能實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控及連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,并裝有用于凈化廢氣的高效袋除塵器,以及適用的危險(xiǎn)廢物處置和投料手段與裝備,必要的監(jiān)控設(shè)施和管理制度,確保不產(chǎn)生二次污染。危險(xiǎn)廢物的適宜+加入點(diǎn)通常為水泥回轉(zhuǎn)窯的窯頭或者窯尾煙室。節(jié)能減排效果:與專(zhuān)業(yè)焚燒爐相比,利用預(yù)分解窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物具有運(yùn)行成本低、處置徹底、資源化等方面的優(yōu)勢(shì),危險(xiǎn)廢棄物處置量可達(dá)0.1Mt/年。另?yè)?jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署測(cè)量結(jié)果表明,預(yù)分解窯在協(xié)同處置危險(xiǎn)物時(shí),比單純使用煤的工作狀況更好,空氣中的有害物排放量不會(huì)增加,不造成新的污染,對(duì)空氣質(zhì)量無(wú)影響。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:利用預(yù)分解窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物所需的投資僅為采用傳統(tǒng)焚燒爐投資的1/2左右,且效果更好。以處置能力為10萬(wàn)噸/年的系統(tǒng)為例,技術(shù)總投資約3000萬(wàn)元,運(yùn)行費(fèi)用為4000~6000萬(wàn)元/年,如果水泥企業(yè)處置危險(xiǎn)廢物所獲得的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)按每噸廢物為1000元計(jì),此項(xiàng)技術(shù)的投資回收期約為4~6年。技術(shù)應(yīng)用情況:目前此項(xiàng)技術(shù)的普及率較低,國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家水泥生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用該技術(shù),從目前運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看,效果良好。隨著此項(xiàng)技術(shù)的不斷成熟,建議進(jìn)一步面向水泥行業(yè)推廣應(yīng)用。當(dāng)前技術(shù)普及率不到1%;“十二五”預(yù)計(jì)推廣比例為5%。工程應(yīng)用實(shí)例:以北京水泥廠有限公司為例,處置規(guī)模為10萬(wàn)噸/年,技術(shù)總投資約為3億元,年運(yùn)行維護(hù)成本約4000~6000萬(wàn)元。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:我國(guó)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始廣泛開(kāi)展利用水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物的研究工作,目前已經(jīng)有水泥企業(yè)在相關(guān)科研院所的協(xié)作指導(dǎo)下,成功進(jìn)行了實(shí)踐。國(guó)內(nèi)已有相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利,技術(shù)已基本成熟。今后發(fā)展的重點(diǎn)主要是提高企業(yè)應(yīng)用過(guò)程中危險(xiǎn)廢物的處置以及污染物的監(jiān)控和管理水平。4.2.2利用預(yù)分解窯協(xié)同處置城鎮(zhèn)污水廠污泥技術(shù)技術(shù)介紹:根據(jù)所處置污泥含水量的不同,利用水泥窯系統(tǒng)協(xié)同處置污泥具有不同的技術(shù)路線,目前國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)所采用的技術(shù)途徑主要有兩種:(1濕法處置,進(jìn)廠污泥經(jīng)計(jì)量后,直接送入水泥回轉(zhuǎn)窯窯進(jìn)行協(xié)同處置;(2干法處置,在水泥廠配套建設(shè)一個(gè)烘干預(yù)處理系統(tǒng),利用預(yù)熱器廢氣余熱(溫度約280℃將污泥(含水率約80%烘干至含水率低于30%,對(duì)烘干所產(chǎn)生的大量廢氣進(jìn)行再次處理;含水率低于30%的污泥已成散狀物料,經(jīng)輸送及喂料設(shè)備送入分解爐焚燒;在分解爐喂料口處設(shè)有撒料板,將散狀污泥充分分散在熱氣流中,由于分解爐的溫度高、熱熔大,污泥能快速、完全燃燒;污泥燒盡后的灰渣隨物料一起入窯煅燒。處理后的干污泥中約含有30%左右的SiO2、CaO等礦物質(zhì),可作為水泥熟料生產(chǎn)用的原料,并且含有約15MJ/kg的熱值,也可替代部分燃料。技術(shù)適用條件:適用于適合進(jìn)行相應(yīng)工藝改造的2000t/d以上新型干法水泥生產(chǎn)線。水泥企業(yè)采用此項(xiàng)技術(shù)需要綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo),包括運(yùn)輸距離,運(yùn)輸過(guò)程中的密閉,以及定期監(jiān)測(cè)汞等污染物含量等問(wèn)題,保證整個(gè)利用過(guò)程的節(jié)能減排。節(jié)能減排效果:采用濕法處置的污泥處理能力約為150~200t/d,采用干法處置的污泥處理能力約為500~600t/d。該技術(shù)可有效降低填埋所占用的土地資源。隨著污泥含水率的進(jìn)一步降低以及干燥污泥處理能力的增強(qiáng),低含水率的污泥在分解爐的處置利用,不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性造成干擾。此外,干燥污泥由于含有比煤粉更高的有機(jī)氮化物以及更高的揮發(fā)分含量,因此很適合作為分級(jí)燃燒的脫硝燃料使用,能在一定程度上降低窯系統(tǒng)NOx的產(chǎn)生量。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:該技術(shù)采用濕法處置的設(shè)備投資約為800萬(wàn)元,運(yùn)行維護(hù)成本為350元/噸污泥;采用干法處置的投資約為4000萬(wàn)元,運(yùn)行維護(hù)成本為500元/噸污泥。該技術(shù)可以直接減少污水處理廠處置污泥的建設(shè)投資,約為20~70萬(wàn)元/噸·日。其投資及運(yùn)行成本回收,主要依靠相應(yīng)的政策支持,各地區(qū)對(duì)水泥企業(yè)協(xié)同處置城鎮(zhèn)污水廠污泥的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)有所不同,大致為200~300元不等,如果水泥企業(yè)協(xié)同處置所獲得的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)按500~800元/噸污泥計(jì)算,此項(xiàng)技術(shù)的投資回收期約為3~5年。技術(shù)應(yīng)用情況:目前,此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)正處于起步階段,僅有少數(shù)幾家水泥廠在試運(yùn)行。北京、廣州等地已有我國(guó)自己設(shè)計(jì)建造并已投入運(yùn)行的生產(chǎn)線,在已取得經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上可以逐步推廣。當(dāng)前技術(shù)普及率不到1%;“十二五”預(yù)計(jì)推廣比例為10%。工程應(yīng)用實(shí)例:華新水泥股份有限公司宜昌分公司,采用此項(xiàng)技術(shù)的濕法處置方式,技術(shù)總投資約為2400萬(wàn)元,每年處置污泥3萬(wàn)噸。北京水泥廠采用余熱干化的方式進(jìn)行處置,處置能力為500t/d(平均含水率80%。采取的技術(shù)路線為:將城市污水處理廠的污泥收集送入廠內(nèi),利用水泥窯的余熱,采用熱干化工藝,對(duì)污泥進(jìn)行干化,干化產(chǎn)品直接投入水泥窯,作為摻和料與水泥廠工藝用料一同進(jìn)入水泥窯系統(tǒng)進(jìn)行最終處置,干化過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣直接排入水泥窯進(jìn)行焚燒,干化所產(chǎn)生的冷凝廢水排入配套建設(shè)的污水處理站處理,廢水經(jīng)處理后作為干化過(guò)程中冷凝水循環(huán)使用。此外,在處置污泥的情況下,窯系統(tǒng)NOx排放濃度降低300mg/m3。廣州越堡水泥有限公司的污泥處置項(xiàng)目自2009年3月開(kāi)始試運(yùn)行,是目前國(guó)內(nèi)最大的水泥窯協(xié)同污泥處置項(xiàng)目,設(shè)計(jì)能力600t/d。該項(xiàng)目主要利用水泥窯的廢氣余熱將污泥烘干,再將干化的污泥再送入水泥窯焚燒處理。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:目前國(guó)內(nèi)已有相關(guān)技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),但關(guān)鍵設(shè)備仍依靠進(jìn)口,整體技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高。隨著技術(shù)發(fā)展逐漸成熟,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率的提高,投資成本將進(jìn)一步降低。4.3污染物治理技術(shù)4.3.1高效低阻袋式除塵技術(shù)技術(shù)介紹:袋除塵器采用微孔阻攔過(guò)濾機(jī)理使塵氣分離,含塵氣體得到凈化。此項(xiàng)技術(shù)所采取的具體措施包括整機(jī)數(shù)字氣流分布、清灰模擬技術(shù)、室內(nèi)換袋結(jié)構(gòu)、清灰控制技術(shù)、完善的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。此項(xiàng)技術(shù)除塵效率高,因此入口含塵濃度對(duì)排放濃度影響不大,排放濃度可以控制在10mg/Nm3以內(nèi);廢氣處理量,可達(dá)到從每小時(shí)幾千立方米到幾百萬(wàn)立方米;可實(shí)現(xiàn)分室在線檢修,設(shè)備正常運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)事故排放。圖4.9高效低阻袋除塵目前袋除塵技術(shù)的發(fā)展關(guān)注點(diǎn)主要集中在高效和低阻兩個(gè)方面。近年來(lái)濾料技術(shù)發(fā)展很快,使用第三代覆膜濾料的“高效”袋除塵器對(duì)10μm以下,甚至2μm的細(xì)粉除塵效率完全可以達(dá)到99.99%以上;先進(jìn)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及高效清灰結(jié)構(gòu)的除塵器本體可以使袋除塵器長(zhǎng)期運(yùn)行阻力在1000Pa以下;本體漏風(fēng)率低于3%。另外,袋除塵器運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性要與主機(jī)保持一致,同步運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到100%,避免因除塵器故障而引起系統(tǒng)停產(chǎn);濾袋的使用壽命為3~5年,或更長(zhǎng)。技術(shù)適用條件:適用于新建新型干法水泥生產(chǎn)線除塵系統(tǒng)以及原有電除塵系統(tǒng)及傳統(tǒng)袋除塵系統(tǒng)升級(jí)改造。節(jié)能減排效果:采用該技術(shù)可使粉塵排放濃度達(dá)10mg/m3以下;減少粉塵排放270噸/年;污染物去除率為99.99%以上,實(shí)現(xiàn)了更高效的廢氣凈化和除塵。此種除塵器的節(jié)能效果明顯,此種收塵器與同等規(guī)模電除塵器的比較,表4.5中列出。表4.5水泥窯尾電除塵器、高效低阻袋除塵器比較單位:kW技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:選取窯尾電除塵器和高效低阻袋除塵器的投資和運(yùn)行成本進(jìn)行對(duì)比分析,見(jiàn)表4.6。雖然高效低阻袋除塵器的投資成本稍高于電除塵器,并且運(yùn)行期間需要更換濾袋、脈沖閥等配件,增加了運(yùn)行維護(hù)成本,但袋除塵器的年運(yùn)行電耗低于電除塵器,并且與窯的同步運(yùn)轉(zhuǎn)率可以保證達(dá)到95%以上。此外,電除塵器的設(shè)計(jì)排放保證值偏高,如果將電除塵器排放保證值降低到30mg/Nm3,其成本價(jià)格將至少提高30%,高于袋除塵器價(jià)格。同時(shí),電除塵器受窯況和廢氣特性的影響較大,不能保證除塵過(guò)程高效穩(wěn)定,當(dāng)環(huán)保要求提高或水泥窯處置危險(xiǎn)廢物時(shí),污染物排放量無(wú)法達(dá)到環(huán)保要求。因此,根據(jù)目前的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn),采用高效低阻袋除塵技術(shù)是粉塵排放達(dá)標(biāo)的保證。表4.6窯尾電除塵器和袋除塵器的投資和運(yùn)行成本進(jìn)行對(duì)比分析注:袋除塵器的維護(hù)費(fèi)用主要由濾袋、袋籠的價(jià)格和使用壽命決定,如選用價(jià)格合理、使用壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品,則能有效降低年維護(hù)費(fèi)用。技術(shù)應(yīng)用情況:目前,我國(guó)新型干法水泥窯約有30%左右的生產(chǎn)線采用高效低阻袋除塵器?！笆濉逼陂g預(yù)計(jì)推廣比例約為60%~70%。工程應(yīng)用實(shí)例:中材湘潭水泥有限公司5000t/d水泥生產(chǎn)線窯尾采用高效低阻袋除塵器,自2009年6月初投運(yùn)至今,經(jīng)湖南省環(huán)保局湘潭環(huán)境監(jiān)測(cè)站在線監(jiān)測(cè):除塵前廢氣平均粉塵濃度為80053.8mg/Nm3,除塵后濃度下降至6.8mg/Nm3,收塵率≥99.99%;實(shí)際監(jiān)測(cè)本體平均阻力500Pa,含氧量測(cè)定法測(cè)定本體漏風(fēng)率3%。青州中聯(lián)6000t/d水泥熟料生產(chǎn)線窯頭高效低阻袋除塵器,自2007年1月初投運(yùn)至今,在入口溫度150~180℃,出口溫度120~150℃的條件下,收塵率≥99.9%。經(jīng)山東省環(huán)保局濟(jì)南環(huán)境監(jiān)測(cè)站和青州市環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測(cè)站測(cè)定:除塵前廢氣粉塵濃度為6553.8mg/Nm3,除塵后濃度降至8.8mg/Nm3。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:目前國(guó)內(nèi)已擁有高效低阻袋除塵器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),包括清灰機(jī)構(gòu)、清灰控制程序等,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化水平較高。4.4其他節(jié)能減排技術(shù)4.4.1水泥企業(yè)ERP解決方案技術(shù)介紹:本方案結(jié)合國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)通用管理模式,以供應(yīng)鏈、財(cái)務(wù)為主線,生產(chǎn)、質(zhì)量為輔線,形成全面的水泥企業(yè)信息化解決方案。本方案由財(cái)務(wù)、銷(xiāo)售、采購(gòu)、庫(kù)存、生產(chǎn)、稱重管理、質(zhì)量、人力資源、決策支持等幾個(gè)主要子系統(tǒng)所構(gòu)成,提供二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)及源代碼,實(shí)現(xiàn)與工業(yè)控制系統(tǒng)DCS(DistributedControlSystem、地磅系統(tǒng)的管理和集成,具有靈活的報(bào)表自定義等功能。將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、ERP(EnterpriseResourcePlanning企業(yè)信息化管理理念與系統(tǒng)應(yīng)用于水泥制造業(yè),形成水泥制造企業(yè)信息化總體規(guī)劃。針對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化技術(shù)理論和軟硬件產(chǎn)品的應(yīng)用,范圍覆蓋了從自動(dòng)化系統(tǒng)、先進(jìn)控制、過(guò)程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度管理到企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策和物流管理、供應(yīng)鏈管理等各個(gè)層次。將流程工業(yè)從過(guò)程控制、過(guò)程優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度、企業(yè)管理和經(jīng)營(yíng)決策五個(gè)層次演變?yōu)镋RP/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)。即:注重生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)程控制系統(tǒng)PCS(ProcessControlSystem;注重企業(yè)層面經(jīng)營(yíng)管理問(wèn)題的企業(yè)資源規(guī)劃ERP(EnterpriseResourcePlanning;注重生產(chǎn)與管理結(jié)合問(wèn)題的中間層即制造執(zhí)行系統(tǒng)MES(ManufacturingExecutionSystem,解決了流程工業(yè)企業(yè)中原本難以處理的、具有生產(chǎn)與管理雙重性質(zhì)的信息管理問(wèn)題。技術(shù)適用條件:適用于大中型水泥生產(chǎn)企業(yè)或集團(tuán)企業(yè)的信息化管理。節(jié)能減排效果:該系統(tǒng)可以全面優(yōu)化企業(yè)管理模式,降低企業(yè)成本,相當(dāng)于降低噸水泥熟料煤耗2%,從而取得良好的節(jié)能減排效果。通過(guò)應(yīng)用設(shè)備管理模塊,使主機(jī)設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)率超過(guò)92%,直接節(jié)約了運(yùn)維成本,相當(dāng)于噸水泥節(jié)電約2kWh。推廣應(yīng)用該系統(tǒng),也能有效促進(jìn)企業(yè)體制、機(jī)制的管理創(chuàng)新,使企業(yè)從傳統(tǒng)的制造模式向現(xiàn)代先進(jìn)的制造模式轉(zhuǎn)變;將進(jìn)一步強(qiáng)化財(cái)務(wù)管理,嚴(yán)格控制生產(chǎn)成本,壓縮管理費(fèi)用,提高資金使用效率;將進(jìn)一步使企業(yè)業(yè)務(wù)流程、管理流程更精細(xì)化、規(guī)范化和制度化,使各部門(mén)職責(zé)分明、科學(xué)合理。效率的提升和成本的節(jié)約最終使企業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的節(jié)能減排。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:采用此系統(tǒng)的單位投資為噸水泥6元,單位運(yùn)行費(fèi)用為噸水泥0.3元,年運(yùn)行費(fèi)用18萬(wàn)元,投資回收期為3~5年。技術(shù)應(yīng)用情況:該解決方案目前已經(jīng)在甘肅祁連山水泥集團(tuán)有限公司進(jìn)行了全面應(yīng)用。祁連山集團(tuán)自運(yùn)行水泥行業(yè)ERP解決方案以來(lái),在規(guī)范業(yè)務(wù)流程,提高管理效率、增加公司效益等方面均得到明顯改善,通過(guò)使用ERP信息系統(tǒng)把各分公司、各業(yè)務(wù)集成到統(tǒng)一的信息平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)物流、信息流、資金流的整合,使企業(yè)獲得各方面的效益。這些效益主要包括:(1降低庫(kù)存,減少資金占用,提高資金利用率和控制經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn);(2控制產(chǎn)品生產(chǎn)成本,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期;(3準(zhǔn)時(shí)向客戶供貨,提高客戶滿意度;(4減少停工待料、提高生產(chǎn)效率;(5消除信息孤島,提高溝通水準(zhǔn);提升信息的質(zhì)量和能見(jiàn)度;(6提高信息共享的程度,達(dá)到信息對(duì)稱,使得集團(tuán)各方面的資源得到盡可能的利用。(7精簡(jiǎn)、規(guī)范業(yè)務(wù)流程,提高反應(yīng)速度。(8準(zhǔn)確計(jì)算數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)查詢及報(bào)表分析更及時(shí)準(zhǔn)確,較原來(lái)提前一周。具體的定量效益:(1降低庫(kù)存量使用該系統(tǒng)之后,銷(xiāo)售訂單和采購(gòu)訂單實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管控,能夠適時(shí)得到適種、適量的原材料,從而不必保持過(guò)多的庫(kù)存,提升了庫(kù)存管理效率,節(jié)省大量庫(kù)存占用資金。僅永登廠就通過(guò)信息化項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)水泥庫(kù)存盤(pán)盈超過(guò)10000噸水泥。(2降低庫(kù)存管理費(fèi)用庫(kù)存量降低還導(dǎo)致庫(kù)存管理費(fèi)用的降低達(dá)12%。其中包括倉(cāng)庫(kù)維護(hù)費(fèi)用、管理人員費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)用、物料損壞和失盜等。(3提高了客戶服務(wù)水平ERP系統(tǒng)作為計(jì)劃、生產(chǎn)和銷(xiāo)售為一體的管理工具,使得市場(chǎng)銷(xiāo)售和生產(chǎn)制造部門(mén)可在決策級(jí)以及日?；顒?dòng)中有效地相互配合。從而縮短生產(chǎn)提前期,迅速響應(yīng)客戶需求,并按時(shí)交貨,實(shí)現(xiàn)按時(shí)交貨率100%。近幾年,國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)信息化需求擴(kuò)大,2010年技術(shù)普及率不到1%,預(yù)計(jì)“十二五”期末該方案推廣應(yīng)用比率約為5%。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:此項(xiàng)技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。第五章節(jié)能減排新技術(shù)動(dòng)態(tài)本章介紹國(guó)內(nèi)外水泥行業(yè)在節(jié)能減排方面的新技術(shù)動(dòng)態(tài),包括處于研發(fā)階段、尚未進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐的技術(shù)。5.1原料在線連續(xù)檢測(cè)技術(shù)技術(shù)介紹:隨著中子活化分析儀在水泥行業(yè)的研發(fā)應(yīng)用,由此而產(chǎn)生原料在線連續(xù)檢測(cè)技術(shù)。中子活化分析儀圍繞輸送帶安裝,檢測(cè)經(jīng)過(guò)輸送帶的全部物料,因此不需要附加的取樣裝置、取樣點(diǎn)和材料處理裝置。采用此項(xiàng)技術(shù)可以在線測(cè)量單一的或混合的水泥原料的元素組成、計(jì)算出相關(guān)的氧化物含量和工藝控制參數(shù),并能克服傳統(tǒng)質(zhì)量控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)。技術(shù)試驗(yàn)示范效果:原料在線連續(xù)檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)不同臺(tái)段礦點(diǎn)的原料的質(zhì)量變化進(jìn)行及時(shí)跟蹤,使原料搭配更具目標(biāo)性、更迅速,提高生料質(zhì)量,進(jìn)而提高熟料質(zhì)量,同時(shí)還可以簡(jiǎn)化原料預(yù)均化堆場(chǎng)和生料均化庫(kù)的均化技術(shù)裝備,節(jié)約工程投資。相對(duì)于傳統(tǒng)的原料質(zhì)量控制分析系統(tǒng),原料在線連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)可降低料耗1%~2%,降低煤耗15~20kg/t熟料。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析:由于該系統(tǒng)主要由國(guó)外進(jìn)口,設(shè)備及配件價(jià)格較高。但是采用此項(xiàng)技術(shù)除降低料耗、煤耗(使生料成本下降3%左右外,還能使產(chǎn)量提高8%左右,以及縮小預(yù)均化堆場(chǎng)的規(guī)模,減少取樣檢測(cè)人員,經(jīng)濟(jì)效益顯著。技術(shù)應(yīng)用前景分析:目前國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家水泥生產(chǎn)企業(yè)采用了此項(xiàng)技術(shù),而此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外也尚未普及,目前主要用于對(duì)化學(xué)成分波動(dòng)大的石灰質(zhì)原料或化學(xué)成分不夠穩(wěn)定的替代原料的質(zhì)量控制方面。但此項(xiàng)技術(shù)已被認(rèn)為是未來(lái)的發(fā)展方向,建議該技術(shù)在國(guó)產(chǎn)化程度提高、設(shè)備成本降低后,進(jìn)一步推廣應(yīng)用。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:目前此項(xiàng)技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)由國(guó)外所掌握,設(shè)備及配件主要依靠從國(guó)外進(jìn)口,國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展與國(guó)外相比仍有一定差距,國(guó)產(chǎn)化水平有待提高。5.2煙氣二氧化碳回收再利用技術(shù)技術(shù)介紹:目前CO2回收主要有以下五種方法:溶劑吸收法(包括物理吸收和化學(xué)吸收、變壓吸收法、有機(jī)膜分離法、吸附精餾法(當(dāng)前最先進(jìn)方法、催化燃燒法。水泥廠煙氣具有CO2含量低(8~18%;含有SO2等酸性物質(zhì),易腐蝕設(shè)備;含有氮?dú)?、氧氣、硫化物等大量雜質(zhì);高溫?zé)煔夂罅繜崃?可作為提取CO2的熱源等特點(diǎn),一般采用吸附精餾工藝,將CO2回收并提純到99%以上。回收的CO2可用于碳酸飲料行業(yè)、生產(chǎn)可降解塑料及碳酸二甲酯、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、冷藏業(yè)、煙絲膨脹劑、注入油氣田提高開(kāi)采率等。技術(shù)試驗(yàn)示范效果:通過(guò)采用該技術(shù),可將水泥生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳回收,可減排等同于回收量的CO2(目前技術(shù)水平約為0.05t/t水泥。目前,美國(guó)、澳大利亞、新西蘭等正在研究試驗(yàn)回收電廠和水泥廠排出的CO2,用于生產(chǎn)富含油的海藻,并從海藻中提煉生物柴油。水泥廠回收CO2生產(chǎn)海藻可不必提煉成生物柴油,可以直接用海藻作為生物燃料,在分解爐和窯頭使用。據(jù)估算,如能利用窯廢氣中30%的CO2生產(chǎn)海藻類(lèi)生物燃料,水泥回轉(zhuǎn)窯便無(wú)需再使用化石類(lèi)燃料,可以完全用自己排出的CO2煅燒熟料。另一個(gè)研究方向是將捕獲的CO2經(jīng)適當(dāng)處理后,注入地下廢棄礦井等場(chǎng)所進(jìn)行封存,從而對(duì)地球氣候的影響。技術(shù)投資及效益分析:目前焊接級(jí)CO2的售價(jià)約800元/t,而二氧化碳回收成本約為400元/t,收益顯著。若按我國(guó)年生產(chǎn)水泥16億噸計(jì)算,采用此項(xiàng)技術(shù)可回收CO2約8000萬(wàn)噸,能夠滿足全國(guó)相關(guān)行業(yè)對(duì)CO2的需求,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。技術(shù)應(yīng)用前景分析:目前此項(xiàng)技術(shù)正處于起步階段,需綜合考慮投資成本、系統(tǒng)穩(wěn)定性等因素。由于此項(xiàng)技術(shù)普及率極低,系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性還有待驗(yàn)證,但國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明,此項(xiàng)技術(shù)是未來(lái)水泥行業(yè)低碳發(fā)展可選的主要技術(shù)途徑之一。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:目前此項(xiàng)技術(shù)仍處于起步階段,技術(shù)普及率極低,雖然國(guó)內(nèi)已有相關(guān)技術(shù)資料,但系統(tǒng)設(shè)備仍有待進(jìn)一步提高。5.3輥筒磨粉磨水泥技術(shù)技術(shù)介紹:輥筒磨的工作原理與輥壓機(jī)相似,都是以料床粉碎原理為主,采用中等壓力、靠多次擠壓方式破碎、粉磨物料,與輥壓機(jī)的差異主要在于輥筒磨是用圓筒的內(nèi)表面與輥?zhàn)拥耐獗砻婀ぷ?筒體轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)磨輥,通過(guò)液壓調(diào)整磨輥位置來(lái)調(diào)節(jié)磨機(jī)粉磨壓力。輥筒磨的粉磨效率接近輥壓機(jī)和立磨,安全運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性近似于輥壓機(jī)和立磨,因此得到行業(yè)極大關(guān)注。但在產(chǎn)品的性能方面存在一定的問(wèn)題,有待于進(jìn)一步研究完善。目前國(guó)外已有幾十條水泥生產(chǎn)線采用此項(xiàng)技術(shù),國(guó)內(nèi)也有單位在研究開(kāi)發(fā),并已有2家水泥廠引進(jìn)使用。技術(shù)試驗(yàn)示范效果:中材漢江水泥股份有限公司自2005年初采用該粉磨系統(tǒng)以來(lái),各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,操作和維護(hù)方便,單機(jī)電耗較球磨機(jī)降低50%。技術(shù)投資及效益分析:此項(xiàng)技術(shù)目前主要依靠從國(guó)外進(jìn)口,設(shè)備投資較高,但從運(yùn)行情況來(lái)看,節(jié)電效果明顯。相同產(chǎn)量的球磨機(jī)綜合電耗一般在35~45kWh/t,而輥筒磨綜合電耗約26kWh/t,節(jié)電可達(dá)35%~45%,經(jīng)濟(jì)效益顯著。技術(shù)應(yīng)用前景分析:由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制,到目前為止,此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外也沒(méi)有大型化和大量普及,輥筒磨在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面仍有待進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。此外,由于此項(xiàng)技術(shù)主要引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,易磨損備件準(zhǔn)備的周期長(zhǎng)、費(fèi)用大是目前存在的最主要問(wèn)題。在相應(yīng)問(wèn)題未得到解決前,并不適宜面向行業(yè)推廣。技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:到目前為止,此項(xiàng)技術(shù)主要為國(guó)外專(zhuān)利,設(shè)備主要依靠從國(guó)外進(jìn)口。5.4