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我國水泥工業(yè)節(jié)能減排的技術(shù)支撐與評價(jià)

發(fā)布時(shí)間:2010年6月2日 星期三 來源:中國水泥網(wǎng)

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  前言


  水泥工業(yè)是資源、能源依賴型產(chǎn)業(yè),是我國資源,能源消耗較大的產(chǎn)業(yè)之一,由于我國水泥工業(yè)是在長期短缺經(jīng)濟(jì)條件下發(fā)展起來的,中小企業(yè)占居企業(yè)數(shù)量的主體,所以從整體看資源利用率低、能源消耗高、環(huán)境負(fù)荷重的局面仍未得到根本改變。近年來,隨著水泥產(chǎn)品產(chǎn)能的快速增長,水泥工業(yè)的能源消耗、煙(粉)塵排放總量也在相應(yīng)增加,為此國家發(fā)改委等八部委提出了水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo),要求到2010年新型干法水泥比重提高到70%,累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力2.5億噸;日產(chǎn)4000噸以上大型新型干法水泥生產(chǎn)線,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到噸水泥綜合電耗小于95千瓦時(shí),熟料熱耗小于740千卡/千克。因此,我們一定要看到我國水泥工業(yè)節(jié)能減排工作的長期性和艱巨性。建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)方式是水泥工業(yè)的重要任務(wù),為了更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),本文探討了我國水泥工業(yè)節(jié)能減排的技術(shù)支撐與評價(jià)問題,包括了技術(shù)支撐范圍、支撐技術(shù)內(nèi)容,以及評價(jià)節(jié)能減排效果的方法與指標(biāo)等。  


  1 水泥工業(yè)節(jié)能減排的技術(shù)支撐


  1.1 技術(shù)支撐范圍與技術(shù)支撐構(gòu)架


  我國水泥工業(yè)走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的正確方向,水泥工業(yè)走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路的目的是:合理而有限的利用自然資源和能源(即節(jié)約使用自然資源和能源);使用先進(jìn)的、高效的、節(jié)能的、機(jī)械化和自動化生產(chǎn)技術(shù)和裝備;生產(chǎn)全過程控制對環(huán)境的污染,減少有毒有害廢棄物的排放;生產(chǎn)中可以循環(huán)使用余熱和廢水且能較多利用工業(yè)廢棄物和其它廢物(如生活垃圾);生產(chǎn)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的、使用壽命長且無毒無害的水泥產(chǎn)品。水泥工業(yè)節(jié)能減排的技術(shù)支撐范圍,技術(shù)支撐體系可用于我國所有水泥生產(chǎn)企業(yè)和水泥工程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。技術(shù)支撐的原則、內(nèi)容、方法、方式和評價(jià)方法以及與此有關(guān)的法律法規(guī)等組成了技術(shù)保障體系。


  1.2  支撐技術(shù)的主要內(nèi)容


  1.2.1 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)


  所謂新型干法水泥技術(shù),是指以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心,利用現(xiàn)代流體力學(xué)、燃燒動力學(xué)、熱工學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、粉體工學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù),并采用計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)進(jìn)行水泥工業(yè)生產(chǎn)的綜合技術(shù)。


  新型干法水泥技術(shù)的內(nèi)容有:原料礦山計(jì)算機(jī)控制開采、原料預(yù)均化、生料均化、新型節(jié)能粉磨、高效預(yù)熱器和分解爐、新型篦式冷卻機(jī)、高耐熱耐磨及隔熱材料、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)等,因此,使用該技術(shù)進(jìn)行水泥生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)是高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、節(jié)約資源、符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。


  其特點(diǎn)是:生產(chǎn)大型化、完全自動化、符合清潔生產(chǎn)的要求、能實(shí)現(xiàn)廢棄物再利用、減少環(huán)境負(fù)荷、是采用生態(tài)技術(shù)的切入點(diǎn),以下分項(xiàng)簡述。


 ?。?)燒成技術(shù)與設(shè)備:主要包括內(nèi)容有高效預(yù)熱器及分解爐系統(tǒng)、二檔短窯、高效節(jié)能篦冷機(jī)(第三代和第四代)、新型高效燃燒器(降低熱耗及減少NOx的排放)


  (2)節(jié)能粉磨系統(tǒng)與設(shè)備:主要包括內(nèi)容有料床粉磨技術(shù)(水泥綜合電耗從以前的100~110kWh/t降低到80~90kWh/t);


  (3)高效固氣分離裝置:主要包括內(nèi)容有用于末端治理新型高效袋收塵器與電收塵器,保證系統(tǒng)粉塵排放接近到零,如采用褶式濾筒的袋收塵器,濾料為新型的膨脹微孔聚四氟乙烯薄膜等,特別適用于粘性粉塵和微細(xì)粉塵的收塵;


  (4)網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù):主要包括內(nèi)容有采用現(xiàn)場總線或其他操作控制系統(tǒng)、生料質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)等;


 ?。?)系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù):主要包括內(nèi)容有系統(tǒng)集成技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是原料均化、預(yù)分解窯煅燒和節(jié)能粉磨工藝的優(yōu)化組合,水泥生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)水平最終反映在能耗低、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、生產(chǎn)可靠、勞動生產(chǎn)率高、投資低等方面。


  1.2.2 水泥生態(tài)化技術(shù)


  入到自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程中。水泥生態(tài)化生產(chǎn)的基本原則是:采用可提高環(huán)境效率的水泥生產(chǎn)工藝和技術(shù),生產(chǎn)環(huán)境協(xié)調(diào)性產(chǎn)品,使水泥產(chǎn)品的綜合價(jià)值指標(biāo)最大。


  為了提高環(huán)境效率,我們必需減少石灰石使用量,保護(hù)和節(jié)約石灰石資源,同時(shí)減少了因CaCO3的分解而帶給環(huán)境負(fù)荷——溫室氣體CO2的排出量;另外采用集約度低的原料和燃料,如使用低品位石灰石、使用代用粘土、回轉(zhuǎn)窯使用無煙煤和低揮發(fā)份煤等也都是提高環(huán)境效率的方法。水泥生態(tài)化生產(chǎn)的宗旨是按照生態(tài)規(guī)律組織生產(chǎn)、消費(fèi)和處理廢棄物,使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和諧地概括起來說水泥生態(tài)化生產(chǎn)技術(shù)有如下幾點(diǎn):


  (1)余熱利用技術(shù)與設(shè)備:主要指純低溫余熱發(fā)電技術(shù)(解決企業(yè)自身用電25~30%)、其它余熱利用措施(如余熱采暖和熱力拖動等);


 ?。?)水泥窯協(xié)同處置廢物主要包括內(nèi)容有:


  a.處置工業(yè)廢棄物(燃燒的效率≥99.99%,有害物質(zhì)的焚毀去除率≥99.99%,焚燒殘?jiān)臒嶙茰p率在5%以下,焚燒系統(tǒng)出口煙氣的氧氣含量在6%~10%);


  b.生活垃圾的水泥窯焚燒處置(關(guān)鍵問題是在可燃物分揀時(shí)剔除塑料尤其是聚氯化合物塑料,以降低生活垃圾中的氯含量,嚴(yán)格控制煙氣的排放沒有重金屬和有害元素逸出);


  c.污泥的水泥窯焚燒處置,必需解決污泥含水量高和重金屬離子、有機(jī)污染物、寄生蟲卵和病毒的問題;


 ?。?)廢渣資源化技術(shù):主要包括內(nèi)容有礦渣資源化、鋼渣資源化、粉煤灰的資源化、電石渣的資源化、煤矸石的資源化技術(shù)、廢棄混凝土的再利用等;


  (4)再循環(huán)利用的軟分選技術(shù):在處置工業(yè)廢棄物和廢渣資源化時(shí),都需要利用比重、色彩、成分等粒經(jīng)以外的特性把固體顆粒分離分選的技術(shù),雖然是古典的選礦方法,但隨著廢棄物再循環(huán)利用技術(shù)的發(fā)展而得到了重視和進(jìn)一步開發(fā),以Soft Separation為中心的再循環(huán)工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、評價(jià)、檢測和控制技術(shù),也將會逐步形成各自的體系;


 ?。?)重金屬分離與回收:當(dāng)采用廢棄物生產(chǎn)水泥時(shí),應(yīng)該對窯尾收塵器的回灰進(jìn)行無害化處理,即必須經(jīng)過重金屬回收裝置對重金屬濃縮處理,分離后的銅、鉛、鋅等可以送回有關(guān)工廠再生利用;

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