5000t-d新型干法水泥熟料可行性研究报告（设计院甲级资质） .doc

*水泥有限公司技改5000t/d水泥熟料生产线建设工程 可行性研究报告目 录第一章、总论11.1 项目背景11.2 项目实施的必要性31.3 可行性研究报告编制的原则及指导思想61.4 研究范围和分工81.5 建设方案及设备来源91.6 主要技术经济指标91.7 结论及建议11第二章、循环经济132.1 重要意义132.2 指导思想和原则142.3 水泥工业的能源和资源形势152.4 水泥工业发展循环经济的实践与前景212.5 项目在循环经济的发展25第三章、市场预测和拟建规模273.1 全国水泥企业概述273.2 省内市场预测293.3 市场风险及应对策略333.4 建设规模343.5 产品方案34第四章、建设条件354.1 建设场地354.2 原、燃料364.3 水、电条件384.4 交通运输384.5 大件设备运输394.6 协作条件394.7 综合评价39第五章、技术方案405.1 原、燃料与配料405.2 生产工艺425.3 总图运输645.4 建筑工程675.5 电气及生产过程自动化705.6 给水排水795.7 机电修理83第六章、利用水泥窑头尾废气建纯低温余热电站846.1 概 述846.2 纯低温余热发电工艺简述846.3 拟建工程纯低温余热电站的建设规划876.4 车间布置896.6 余热电站主机设备表896.7 主要技术经济指标表916.8 余热电站主机厂家选择建议916.9 结论及建议92第七章、节能减排与合理利用能源937.1 前 言937.2 研究依据947.3节能设计原则977.4 项目设计能耗指标987.5 节能措施997.6 项目节能减排结论103第八章、环境保护1048.1 所在地区环境现况1048.2 环境保护执行标准1048.3 拟建工程环境污染物1068.4 治理措施1078.5 环境治理投资估算1108.6 清洁生产与环境管理、监测机构1118.7 工程评价111第九章、劳动安全、职业卫生及消防1139.1 研究依据及标准1139.2 劳动安全1149.3 职业卫生1159.4 消 防1179.5 职业安全卫生管理机构1179.6 结论及评价118第十章、组织机构、劳动定员11910.1 组织机构11910.2 劳动定员11910.3 人员培训120第十一章、项目实施进度与生产调试122第十二章、投资估算12312.1投资构成及说明12312.2 编制范围12312.3 投资构成12312.4 编制依据12312.5 投资概算表124第十三章、技术经济12711.1 资金筹措12711.2 项目成本分析12811.3 成本分析13011.4 项目财务分析13011.5 不确定性分析13411.6 分析结论及建议135附件：1、授权委托书附图：1、工厂总平面布置图2、生产工艺流程图3、配电系统图4、集散控制系统图5、给水排水系统图6、主要建、构筑物一览表7、余热发电站热力系统图104*省建筑材料科学研究设计院第一章、总论1.1 项目背景党中央实施西部大开发的战略决策，给*省的经济腾飞带来了新的机遇和挑战。*省位于祖国西南地区，与东南亚诸国接壤，是我国西南地区对外贸易的窗口和通道，我国成为世贸组织成员国之后，给*省的经济发展带来了无限生机。结合*省特殊的地理区域位置，*省的经济发展已被历史性地推向了改革开放的重要战略位置。*县地处滇中高原湖盆区的南缘，属中山类型地貌。东接弥勒县，南连建水县，西邻通海、江川县，北倚澄江、宜良县。境内东西宽34千米，南北长59千米，总面积1313平方千米，山区面积占89%,位于北纬2359至2434，东经10249至10309之间，境内地势西北高，东南低，地形东西狭，南北长，崇山峻岭连绵起伏，高山、丘陵、盆地、河谷间杂交错，呈“两脊夹两槽”地形，较大的盆地有宁州坝和盘溪坝。主要河流有南盘江、青龙河、海口河、龙洞河和华溪河，均属珠江水系。*水泥有限公司前身为*珠山水泥厂。2005年7月，由*县委政府引进*英茂集团投资注册成立，注册资本1515万元。2006年5月增资扩股为6060万元。公司位于经济及社会发展较快的滇中玉溪市*县，距县城3.5km，场地自燃标高在16341648m之间（黄海高程）。交通运输极为便利，有高速公路连通省城昆明及周边地市，至昆明130km，至盘溪火车站45km，可通过滇越铁路直通河内及其它东南亚国家。公司现有两条干法水泥生产线：一线年产水泥20万t五级旋风预热器干法生产线于1997年2月建成投产，二线年产水泥熟料31万t新型干法预分解窑生产线2003年12月底投产。并正在技改建设一条年产93万t新型干法水泥熟料生产线。公司现年产水泥70万t、水泥熟料51万t。明年新线建成投产后公司年产水泥将达到190万吨，跨入大型水泥企业行列。工厂现占地22.657公顷（339.86亩）现有职工260余人。产品注册商标：“玉珠”牌。主要产品有普通硅酸盐水泥p.o52.5r、p.o42.5r；矿渣硅酸盐水p.s32.5r；道路硅酸盐水泥52.5及高标号水泥熟料。另可根据用户需要研制开发特殊用途的水泥。水泥可袋、散装出厂。公司资源条件得天独厚，具有储量丰富的优质石灰石矿山，矿石质量均匀稳定，有益组分含量高，有害组分最小，是生产水泥罕见的优质石灰石，且运距仅为200m，运输成本极低；粘土资源有害组分较低，硅酸率在3.353.9之间，均为水泥生产适用1类粘土质原料，不需校正料，即可作为单一的配料直接使用。铁质原料、燃料等货源充足且运距短。企业工艺设备选型合理，化（检）验设备设施齐全，计量手段先进，企业管理规范有序，并严格全面质量管理，建立is09001：2000质量管理体系和产品认证，产品质量稳定、性能优良。企业长期坚持“品质、互利、信誉、效率、创新、发展”的质量方针，以“给客户以价值、给员工以希望、给股东以回报、给社会以贡献”为经营宗旨。历年保持出厂水泥袋重合格率、安定性合格率、富裕强度合格率三个100。水泥产品具有碱含量低、凝结时间适中、强度稳定、耐磨性好、干缩率小、氯离子含量低等特点，是道路建设工程和其他地上地下建筑工程的理想材料。先后在思茅机场、玉元公路、通建公路、昆明滨江大厦、玉溪阳光广场等重点工程项目中得到广泛应用，备受业主、工程监理的好评和青睐；2006年3月，凭借质量、信誉、服务等优势，产品成功打入泛亚铁路玉蒙段，成为该铁路段水泥材料第一供应商，现已正常组织供货，客户反馈较好。水泥熟料凭借强度高、游离钙含量低、安定性稳定等质量优势畅销昆明、玉溪、红河、文山、楚雄等地州市。始终保持用户满意度100，与用户建立起良好的互惠双赢关系。公司被*省政府认定为首批用于公路建设的水泥产品生产企业之一。曾荣获执行水泥包装袋国家标准先进企业，“全面质量管理优秀企业”，第六次、第八次全国水泥化学分析大对比“全合格单位”，“第十届中国专利新技术新产品博览会金奖”“*水泥明星企业”等十余种荣誉称号。为响应国家“上大改小”的水泥产业政策并根据公司自身的战略计划和布局，拟利用*水泥有限公司现有条件，拆掉原有600t/d水泥熟料生产线，在原有位置技改建设一条5000t/d干法水泥熟料生产线，同时利用窑头和窑尾的废气余热，建设一套装机容量为9mw的纯低温余热电站。1.2 项目实施的必要性1.2.1 发展循环经济、节约能源、保护环境的需要1、企业走循环经济、可持续发展的必由之路发展循环经济是党中央、国务院为落实科学发展观，实现经济增长方式根本转变而提出的一项重大战略任务，是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。按照科学发展观的要求，加快建立循环经济发展模式，实现以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益。钢铁和化工等行业的各种工业废渣的堆放占用了大量的耕地，同时也对环境造成了影响，如何处理废渣是个迫在眉睫的问题。本项目利用工业废渣资源，变废为宝，生产出高质量的建筑材料，而且还可以部分解决因废渣等环境污染和占用土地的问题，项目实施后，每年可以消耗工业废渣超过75万吨。符合我国推行的循环经济的模式，以及实现国民经济可持续发展的要求，有利于推动循环经济的发展。2、降低能耗，节约能源、保护环境传统水泥工业是一个高能耗、高污染的资源性工业，为了实现水泥工业由“粗放型”向“集约型”的转变，必须在水泥工业的发展中加大采用新技术、新装备的力度，重点对产品质量低劣、环境污染严重、资源浪费严重的立窑、小型回转窑水泥生产企业实行坚决的关停，以大型现代化的水泥工业替代周边地区小水泥生产企业。为此，国家进一步完善现行资源综合利用政策中有关水泥利废税收优惠规定，享受该项优惠政策的企业除利用工业废渣的比例达标外，还必须达到环保新标准；修订颁布了与国际标准接轨的新水泥产品标准，以高标号新型干法水泥取代低质量的立窑等水泥；严格限制了小水泥企业的使用范围和生存空间。本项目实施后，全厂各粉尘排放点的粉尘排放浓度均在国家排放标准以下，nox、so2等有害物排放量均大大低于国家排放标准。熟料烧成热耗和水泥电耗均达到国家一级企业标准，节能降耗、减少污染的优势十分显著。1.2.2 符合落实国家产业政策，促进水泥工业结构调整的需要水泥是国民经济的重要基础原材料。“十五”期间，我国水泥工业取得了长足的发展。2009年全国水泥产量超过16.3亿吨，新型干法水泥比重已超过70%。大型企业集团迅速成长，产业集中度日益提高。我国水泥工业虽然发展很快，但仍然存在结构不合理的矛盾：行业整体经营粗放，资源、能源消耗高，综合利用水平低；企业数量多、规模小，产业集中度低；落后生产能力比重大，产品质量档次低，这种不合理的产业结构已明显制约了我国经济建设的发展和水泥工业前进的步伐。为了加快推进水泥工业结构调整，国家发改委制定了关于加快水泥工业结构调整的若干意见。文件明确提出：到2010年，新型干法水泥比重提高到70%，累计淘汰落后生产能力2.5亿吨。企业平均生产规模由2005年的20万吨提高到40万吨左右，企业户数减少到3500家左右。新型干法水泥吨熟料煤耗由130kg下降到110kg标准煤，水泥综合能耗下降25%。工业废渣年利用量2.5亿吨以上，石灰石资源利用率由60%提高到80%。为了积极配合国家和*省水泥工业结构调整的方针政策，促进*省水泥行业的健康发展，*水泥有限公司决定利用自身的资金和技术实力在拆除原有600t/d老干法水泥熟料生产线的基础上建设一条5000t/d熟料新型干法水泥生产线。1.2.3 拟建项目建设符合市场需要和规划发展要求当前我国经济发展正常，结构调整加快。“十一五”时期，将继续保持经济平稳较快发展，在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现2010年人均生产总值比2000年翻一番。我国经济发展正处于新一轮经济景气周期的上升阶段，表现在以改善住、行条件为特征的新消费结构升级开始启动；由消费升级带动的汽车、房地产和电子通信等高成长产业成为产业升级和经济增长的主要动力；企业的市场竞争力和自主发展能力增强；城市化进程明显加快；民间投资正在迅速启动，市场化的投资活动相当活跃，市场导向下的产业聚集效应日趋明显。这种由市场主导、以消费升级和企业自主投资为特点的新一轮经济快速稳定增长，将具有较强的可持续性。建材工业是与基础设施建设、住行消费升级及加快城市化建设密切相关的产业，在国民经济快速增长的拉动下，围绕广州2010年亚运会、西部大开发和振兴东北老工业基地等重大项目的开工建设，水泥等建材产品的市场需求将稳步增长。随着国家各项发展国民经济战略的实施，*省经济建设面临着新的飞跃，国家重点建设项目和市级重点工程愈来愈多，一大批水利、电力、道路交通、通讯基础设施建设都将逐步实施，随着城市化建设进程的加快，城镇和住宅建设等也将提速，这些都将对水泥形成旺盛的需求，这就为本企业的发展提供了广阔的市场前景和积极的发展机遇。立窑水泥由于工艺上的先天不足，其产品质量不如旋窑水泥稳定，生产品种较为单一，单机生产能力偏小，远不能满足高等级公路、铁路、大型水电站等大型工程对水泥质量均匀性的要求。同时现有的水泥企业规模偏小，带来资源浪费，环境污染严重，劳动生产率低下、经济效益差等问题，无法适应新时期经济建设的要求。*县拥有丰富的石灰石矿山资源，水、电、燃煤供应便利，交通运输条件十分优越，为生产优质水泥奠定了良好的基础。交通条件方便，为产品的销售提供了坚实的保障。为适应*县基础设施建设，旅游区开发建设，认真贯彻落实“控制总量，结构调整”的方针。综上所述，在*省整个水泥工业结构调整发展阶段，在玉溪技改建设一条5000t/d熟料新型水泥生产线，具有广阔的市场空间。项目建成后，将生产和供应新型高等级品种的优质干法水泥，对确保玉溪地区国家重大项目建设的质量与成本要求，促进*省水泥工业结构调整及落后小水泥厂的改造起到积极作用。1.3 可行性研究报告编制的原则及指导思想1.3.1 指导思想贯彻国家控制总量、调整结构、淘汰落后的产业政策，满足*县及周边地区对高标号优质水泥的需求。结合国家西部大开发的各项政策，充分利用当地资源优势，发挥现有各种有利条件，并予以全面具体研究论证。1.3.2 原则1、加强环境保护，严格执行国家在节能减排、环保、劳动安全及卫生、消防等方面的有关现行法规、标准，采用技术先进可靠的环保装备，切实做到“三同时”，确保三废排放达标。2、切实贯彻国家建材局颁发的新型干法水泥生产线技术创新、优化设计、国产化、低投资实施方案，采用先进的水泥生产工艺技术，总结和借鉴国内外先进水泥生产企业在设计、建设和管理方面的经验，在总体规划、流程设计、设备选型、自控水平和环境保护等方面从实际出发，精心优化设计，通过多方案比较，选择技术先进、成熟可靠的设计方案，以实现节约投资、节约能源、缩短建设周期的原则。3、切实贯彻“低投资、国产化”的建设思想，技术方案充分吸纳国内已投产生产线的成熟经验，以尽快实现拟建项目达标达产。拟建工程的装备选型以可靠实用、节省投资、技术先进、节能降耗为原则，所有主机除个别关键部件外均选用国产化设备。充分考虑海拔的具体条件，并留有一定的富余能力。4、采用先进可靠的计算机集散控制系统（cxi-dcs），确保工艺生产过程运行可靠，工况稳定，节能高效，优化控制，实现管理现代化，大幅度减少生产岗位操作人员，提高劳动生产率。1.4 研究范围和分工1.4.1 分工*水泥有限公司负责提供有关资料，我院负责项目可行性的研究及报告的编制。1.4.2 可行性研究编制的依据1、*水泥有限公司技改5000t/d水泥熟料生产线建设工程项目可行性研究报告编制委托书；2、*水泥有限公司提供的有关资料；3、国家有关“政策、法规、标准、规范”；1.4.3研究范围拟建工程为*水泥有限公司技改5000t/d水泥熟料生产线建设工程项目，内容包括：1、石灰石破碎及预均化，原燃材料的储存及输送，原料配料、生料粉磨及均化，熟料烧成、储存、输送、矿渣储存、烘干，水泥粉磨、储存，水泥包装、散装发运等全部生产厂房、工艺及环保、计量设备。2、相应的辅助生产设施：供电、供水、机电仪修等。3、生产管理新增部分设施。4、现有石灰石矿山及辅助原料矿山，已初具规模并采取外包开采，不列入此次项目的研究范围。5、配套纯低温余热发电项目。1.5 建设方案及设备来源1.5.1 建设方案根据*水泥有限公司的实际情况，设计开发高效、可靠、节能简捷的预热器及分解炉系统，建设一条5000t/d熟料窑外分解新型干法水泥生产线。1.5.2 主要设备来源拟建设项目的关键设备拟选用目前国内较为先进的窑外五级旋风预热器与cxrf-5000型分解炉系统，以及四通道煤粉燃烧器，并根据*水泥有限公司的原燃材料的实际情况，设计开发及应用高效设备。鉴于拟建设项目所选择的生产方法和生产工艺目前已经成熟，因此在满足生产的前提下，为节约设备购置费和保证零配件的供应，拟建设项目选用的设备除少量从国外采购外，尽量在国内或省内采购和加工。1.6 主要技术经济指标主要技术经济指标见表1-1主要技术经济指标汇总表 表1-1序号项 目单 位指标备注1工厂建设规模1.1熟料t/d5000 155万t/a1.2水泥万t/a2272生产方法窑外分解新型干法回转窑3主要工艺设备3.1石灰石破碎机1台tkpc2022单段锤式破碎机3.2.生料磨1台mls-4531a立磨3.3回转窑1台4.874m3.4预热器及分解炉1套五级旋风预热器+cxrf分解炉3.5篦式冷却机1台空气梁篦式冷却机3.6水泥磨2套4.213m带辊压机3.7包装机4套8rs3.8窑废气余热发电站装机容量mw9.0余热发电站发电量kwh/a5250104向水泥厂供电量kwh/a48301044设备重量及装机容量4.1设备重量t95654.2装机容量kw499355水电用量5.1有功计算负荷kw409715.2年生产用电量kw.h/a187742105.3日用水量m3/d111120耗水量3240其中：水泥生产用m3/d7464耗水量576余热发电用m3/d103656耗水量26646总平面布置指标6.1厂区占地面积ha7.0326.2建构筑物占地面积m2323696.3道路停车场占地面积m2118007投资7.1工程建设总投资万元53961建设期利息万元9917.2工程投资构成建筑工程万元14420设备购置万元35006安装工程万元3165其它费用万元313708定员8.1生产工人人1508.2余热发电 人188.3管理及后勤人员人158.4合计人1839劳动生产率9.1全员（水泥）t/人.年8470不包括余热发电18人9.2生产工人（水泥）t/人.年10333不包括余热发电18人9.3余热发电（发电量）kwh/人.年291.7104 10吨水泥指标10.1吨水泥建设投资元/t237.71包括余热发电10.2吨水泥设备重量kg/t4.7810.3吨水泥装机容量kw/t0.02211能耗指标11.1单位熟料热耗kj/kg3300（经海拔系数校正后为：2990）11.2吨水泥电耗kw.h /t82.7012经济效益12.1财务内部收益率%36.08全部投资(税前)12.2静态投资回收期年4.37含建设期(税后)12.3投资利润率%31.3612.4投资利税率%39.9712.5年销售收入万元6511712.6年销售税金万元493212.7年利润(税前)万元17960计算平均期12.8单位产品成本元/吨187.60计算平均期1.7 结论及建议1.7.1 结论1、此项目采用技术先进、能耗低、产品质量好的新型干法工艺生产水泥熟料，符合国家产业政策。同时也将推动*县及周边地区水泥工业结构调整，促进当地水泥工业的健康发展。2、此项目建设条件良好，可利用当地丰富的石灰石和煤炭资源、以及便利的生产、生活辅助设施，项目投资省、见效快。 3、此项目贯彻“先进适用、稳妥可靠、经济合理、低耗优质”的原则，技术先进，成熟可靠，投产后可保证达到预定的设计目标。4、此项目建成投产后，可为市场提供优质商品熟料，可满足本地及周边地区大型工程对结构水泥的需求，对当地的经济建设有积极的促进作用。综上所述，本项目原燃料资源丰富，质量优良; 投资成本低，能够充分利用现有设施，属于投资少、见效快、回报高项目；拟建厂址交通条件好，场地已由一线施工完成；拟建厂址既远离大中城市，又靠近水泥需求市场；供电供水条件好，因而其建设条件有明显优势。利用工业废弃物生产水泥和新型的建材产品，既解决了对环境的污染问题，又能大大降低其生产成本从而获得很好的经济效益和社会效益，符合国家发展循环经济的战略思想，保护周围的自然环境，有利于*省水泥结构调整。1.7.2 建议1、拟建工程地处高海拔地区（平均海拔1630米），与低海拔地区相比同规格的窑炉产量会有所下降，能耗会有所增加.为保证企业达标达产及经济合理性，设计时应充分考虑这一影响因素。2、*水泥有限公司应加强技术工人、工程技术人员的培训和培养，以适应新型大型干法水泥生产线的建设与运行。第二章、循环经济2.1 重要意义循环经济是以资源的高效、清洁、循环利用为基本特征的社会生产和再生产活动，是一种生态经济，它体现以尽可能少的资源消耗、尽可能小的环境代价实现最大的经济、社会和环境效益。我国政府十分重视循环经济的发展，党中央、国务院对发展循环经济高度重视。胡锦涛总书记曾强调指出：“树立和落实科学发展观，必须着力提高经济增长的质量和效益，努力实现速度和结构、质量、效益相统一，经济发展和人口、资源、环境相协调。在推进发展中充分考虑资源和环境的承受力，积极发展循环经济，实现自然生态系统和社会经济系统的良性循环，为子孙后代留下充足的发展条件和发展空间。”我国第一部循环经济促进法已2009年1月1日起开始施行，近日，国家发展改革委、中国人民银行、银监会和证监会联合下发了关于支持循环经济发展的投融资政策措施意见的通知第一部促进循环经济发展的宏观政策指导文件。水泥工业作为我国建材产业的重要组成部分，是我国重要的原材料工业，为我国经济、社会可持续发展和提高人民生活质量提供了强大的物质基础。在国民经济持续稳定发展的带动下，我国水泥工业总产量从一九八五年开始一直保持世界第一的位置。然而，水泥工业作为资源消耗型原材料产业，其迅速发展是以大量消耗矿产资源和能源来实现的，随着我国能源和矿资源形势的日益严峻，将会严重制约水泥工业的生存和发展。因此只有按照循环经济理念，实现水泥工业的原、燃材料战略化转移，乃至整个行业的生态化转型，水泥工业才有可能保持长久活力。循环经济是运用生态学规律来指导人类社会经济活动，以物质资源和能量资源的最低消耗、最高效利用和最多的循环使用为核心，遵循资源的“减量化、再利用、再循环”原则，旨在实现以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价获得尽可能大的社会经济发展效益。循环经济就是要克服传统的线性经济发展模式的弊端，实现可持续发展的循环型经济发展模式，在获得经济不断增长的同时，始终保持人类和自然之间的生态平衡与和谐发展。现代水泥工业是近代科学技术的产物，也是社会物质文明和经济增长的支撑之一。根据现今科技发展成果及其应用趋势来判断，水泥在今后相当长的时期内（可能100年）仍是一种难以被替代的经济实用的大宗建筑材料。虽然水泥工业在整个国民经济产值中所占的比例很小，但是水泥在整个国家经济建设中则是一种不可或缺的大宗建筑材料。建立循环经济发展模式，是解决水泥工业生存和发展问题的根本出路.因此用发展循环经济的指导思想和原则来指导水泥工业的发展、规划、设计，具有十分重要的意义。2.2 指导思想和原则根据国家统一部署，国家发改委提出了关于加快循环经济发展对策措施建议的报告，并下发了关于加快发展循环经济的指导意见（征求意见稿）。提出了我国循环经济发展的指导思想、主要原则和近期目标：指导思想：以优化资源利用方式为核心，以提高资源生产率和降低废弃物排放为目标，以技术创新和制度创新为动力，加强法制建设，完善政策措施，形成政府大力推进、市场有效驱动、公众自觉参与的机制，逐步建立适合我国国情的、有利于循环经济发展的宏观调控体系和运行机制，形成中国特色的循环经济发展模式，加快建设资源节约型社会。主要原则：坚持以经济社会可持续发展为根本目的，实现人与自然和谐统一；坚持走新型工业化道路，形成有利于节约资源、保护环境的生产方式和消费模式；坚持推进结构调整，依靠科技进步和强化管理，提高资源利用效率；坚持发挥市场机制作用与政府宏观调控相结合、依法管理与政策激励相结合、政府推动与社会参与相结合，努力形成促循环经济发展的政策体系和社会氛围。近期目标：到2010年，建立比较完善的循环经济法律法规体系、政策支持体系、技术创新体系和有效的激励约束机制；建立循环经济评价指标体系，制定循环经济发展中长期战略目标和分段推进计划。力争重点行业资源利用效率有较大幅度提高，形成一批具有较高资源生产率、较低污染排放率的清洁生产企业；重点领域建立和完善资源循环利用体系和机制；形成若干符合循环经济发展模式的生态工业（农业）规划区和资源节约型城市。全国资源生产率大幅度提高，废弃物排放量显著削减，为初步建立资源消耗低、环境污染少、经济效益好的国民经济体系和资源节约型社会奠定基础。2.3 水泥工业的能源和资源形势2.3.1 我国水泥工业的能源和资源形势1、我国水泥工业的电力消耗情况水泥是一种高能耗产业，在其生产过程中，需要消耗大量的电力资源。根据我国目前水泥工业的生产水平，吨水泥生产的平均电耗约110千瓦时，从总体上来说，我国电力供应对水泥工业的保障程度较高。但随着经济建设的快速发展，电力对国民经济特别是工业生产造成了一定的瓶颈作用。近几年我国部分地区用电紧张状况的加剧，部分地区的水泥生产受到电力供应不足的严重影响，甚至有些水泥企业在市场环境非常好的条件下，因拉闸限电而造成约60%的生产能力无法发挥。2、我国水泥工业的煤炭消耗情况煅烧是水泥生产的核心工艺之一，在水泥生产过程中需要大量的热量，水泥工业是一个典型的能源依赖型产业。自1973年世界石油危机以来，世界上绝大多数的水泥厂已从烧油转为烧煤，我国生产水泥也是以燃煤为主。在我国现有水泥生产技术水平条件下，吨水泥的平均煤耗约为0.15吨标准煤，由此可以推算出2009年全国水泥生产总煤耗约折合标准煤2.445亿吨标准煤，约合实物煤3.43亿吨,占全国当年煤炭总需求量的10%。随着近年来我国水泥工业结构调整的深入和水泥生产技术的不断进步，吨水泥煤耗的总体水平在逐渐下降，但由于我国水泥产量增长幅度高于吨水泥煤耗的下降程度，水泥行业总煤耗仍然呈增长态势。根据预测，为了满足国民经济快速发展的需要，水泥工业在未来几年内仍将保持着增长态势。2009年我国水泥产量已突破16亿吨大关，新增煤炭需求1900万吨以上。3 我国水泥工业的资源消耗水泥工业对对资源的依赖性极强，在其生产过程中需要消耗大量的资源。制造水泥的主要原料是石灰石、粘土质原料及铁粉等其他一些辅助性原料，其中，石灰质资源作为水泥生产的主要原料对水泥生产具有决定性作用。根据我国水泥工业的生产技术水平，生产1吨水泥约需消耗1.1吨石灰石、0.18吨粘土。以此推算，2009年全国水泥生产需要消耗石灰石17.93亿吨，粘土2.93亿吨。根据预测，为了满足国民经济快速发展的需要，水泥工业在未来几年内仍将保持着增长态势。在这过程中，为了满足水泥生产的需求，仍需消耗大量的电力、煤炭、石灰石及粘土等资源。4发展循环经济是水泥工业生存和发展的根本出路水泥工业是一个高度资源、能源消耗型产业，在其生产过程中需要消耗大量的煤炭、电力、石灰石等资源，而这些资源中绝大部分属于不可再生的矿产资源。同时，为了满足国民经济快速发展和基本建设需求较大等因素影响，水泥工业又不得不保持较高速度的增长态势。在这种情况下，资源、能源因素也就成为水泥工业保持快速、稳定和可持续发展的决定力量。2.3.2 能源问题影响了水泥工业的正常发展我国是世界上煤炭资源丰富的国家之一，但探明程度很低。2002年底，我国已探明煤炭资源中经济可采资源量约为1300亿吨，占世界经济可采资源量的12%，无法满足近期煤矿建设的需要，必须加紧勘探。另外尚未利用的经济精查储量中86%分布在干旱缺水、远离消费中心的中、西部地区，开发、运输和利用的难度势必加大。根据中国能源白皮书公布的数字显示，我国已探明煤炭的可开采年限只有5080年。在水泥生产成本中，燃煤成本占有重大比例，对我国一般水泥企业来说，吨水泥燃煤成本一般在3045%，对于资源短缺和运输条件较差的地区，燃煤成本还将增加。因此，努力减少单位产品煤耗，降低水泥生产成本是众多水泥生产企业追求的目标。尽管我国煤炭储量丰富，品种齐全，但在全国煤炭储量分布及品种分布上却不平衡。许多地区的煤炭主要是低挥发分煤（无烟煤）和含硫量大的煤，能够用于水泥工业的煤质越来越差。由于低挥发分煤的燃点高、燃烧速度慢、燃尽时间长，一直难以用于旋窑生产。因此，我国许多地区，主要是南方地区的回转窑企业长期使用烟煤。从而造成燃煤使用成本的增加并进一步加大了铁路、公路运输的压力。从总体上来说，我国煤炭资源大致能够满足水泥生产的需求，但在一定程度上仍受交通运输等因素的制约，铁路煤炭运力不足的问题没有得到根本解决，同时煤炭市场价格的波动也对水泥生产造成比较大的影响。2009年下半年起我国水泥价格的大幅度上涨，企业难以消化燃料价格的上涨也是其中的主要因素之一。2.3.3 资源枯竭已经成为影响水泥工业生存的重要因素我国是世界上石灰岩资源丰富的国家之一，除上海市外，各省市自治区均有分布。据统计，全国水泥石灰岩分布面积可达44万平方公里，约占国土面积的4.5%左右。目前我国已发现石灰岩矿区（点）10000个左右，分布于除上海以外的29个省市自治区。截止2000年底，全国保有储量的水泥石灰岩产地1326处（其中大型214处、中型465处），探明保有储量约561.2亿吨。需要说明的是，保有储量的多少并不代表实际资源量的多少，而仅仅代表做过一定的地质工作、对资源状况具有相对可靠的了解程度的资源量。从目前已探明或正在开采的石灰石资源来看，交通运输条件比较好的资源基本已经开发。从理论上，按2009年全国水泥产量计算，全国已探明石灰石资源仅供保障水泥生产40年。但由于许多小水泥企业是外购石灰石，资源利用水平比较低，采富弃贫、乱采乱挖、浪费资源的现象比较普遍，如果没有新探明石灰石资源的情况下，使用年限还会缩短。从总体上说，我国水泥灰岩的矿产资源充足，分布广泛，但不容忽视的是，我国水泥石灰岩资源的分布极不平衡。东部沿海地区和对水泥需求量大的经济发达地区的石灰岩资源相对紧缺，已经不易找到尚未开发的具有良好条件的大型矿区，后备资源紧张的倪端已现，许多地区在不远的将来，就会面临石灰石资源枯竭的危机。而有些资源非常丰富的地区，又因运距和消费规模的问题难以大规模开发利用。自2001年以来，我国新型干法水泥工业发展迅猛，水泥工业面临着重大的结构调整的机遇。同时，以海螺集团、中材集团、山水集团为代表的大型水泥企业集团发展在全国迅速兴起，以资源占有作为企业竞争力的重要体现，各大型水泥企业对水泥生产用灰岩的占用已经成为企业发展的战略中心任务。而我国粘土资源更缺，现在许多大水泥厂已不再使用粘土，而用其它原料配料，基本使用页岩、粉砂页、铝矾土、粉煤灰、煤矸石等来代替粘土，以节省资源。虽然随着勘探工作的进行，新的石灰石资源会不断探明，同时粘土等替代性资源也得到了广泛的应用，但石灰石等天然矿产资源终将枯竭的问题已经对水泥工业的生存构成威胁。2.3.4 水泥工业造成了较为严重的环境问题水泥工业对环境所造成的影响也十分严重。目前水泥生产粉尘排放量占全国工业生产粉尘排放量的27.1%，二氧化碳排放量占全国工业生产二氧化碳排放量的21.8%，二氧化硫排放量占全国工业生产二氧化硫排放量的4.85%。按照目前水泥工业生产技术水平，每生产1吨水泥熟料，水泥粉尘排放量将达到2%左右，同时还将排出1吨co2，2千克 so2，4千克nox。依此测算按照2009年水泥产量计算，全年排放水泥粉尘3200万吨，排放1.65亿吨co2，380万吨 so2，680万吨nox。co2过多，将使地球产生温室效应，so2、nox是有害人体健康的气体，也是酸雨形成的重要原因。水泥工业已经成为造成我国环境恶化的重要原因之一。由此可见,水泥工业作为高能耗、高资源消耗、高污染,对生态环境破坏较大的产业，在其生产过程中所表现出的能源、资源、环境问题已经成为影响我国水泥工业生存和发展的根本因素。而我国人均资源占有量小,生态环境系统十分脆弱,如果不采取预防措施，后果不堪设想。按照传统的发展模式，不但水泥工业自身难保，同时也将威胁到人类的可持续发展，必须探寻新的发展模式，以保持经济、资源和环境的协调发展。2.3.5 发展循环经济已成为水泥工业的必然选择正是在国内外人口、资源和环境问题日益严酷的形势下，20世纪90年代以来，在发达国家先后提出了循环经济的概念，以解决经济和社会的可持续发展问题。循环经济是一种新的经济形态，它要求按照生态规律组织生产、消费和处理废物，合理利用自然资源和环境容量，在物质不断循环利用的基础上发展经济，使经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中。它倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式，即不是“生产过程末端治理”的难以治本的先污染后治理模式，更不是传统的不考虑环境因素的“资源产品污染排放”的单向物质流动经济。循环经济根据资源的减量化、产品的反复使用和废弃物的资源化原则，组成一个“资源产品再生资源再生产品”的闭环反馈式经济循环过程，使得整个过程不产生或少产生废弃物，最大限度地减少末端处理，达到物质、能量利用最大化，废弃物排放最小化的目的。“3r原理（reduce减量化、reuse再使用、recycling再循环）”可以说是循环经济的核心内容，是提高资源、能源利用效率、保护生态和促进经济发展所遵循的基本原则。水泥工业作为传统产业，发展循环经济有利于提高能源、资源的利用效率，减少环境污染，推动行业的可持续发展。在行业内应用3r的减量化原则，可以降低天然资源的投入量，提高能源和资源的使用效率，减少水泥生产的废弃物排放。通过节能技术的开发和推广，减少水泥生产总能耗，从而延长水泥产业静态可持续发展的时间，可以为科技界发现新能源或开发利用可再生能源留有充分的余地。利用3r的再使用或反复利用原则，可以通过提高水泥产品的质量性能来延长水泥混凝土的使用寿命，进而大幅度节省资源，提高现有资源的使用期限。利用3r的再循环原则，可以尽可能多地再生利用或资源化，通过利用废弃物和劣质材料实现水泥工业的原、燃材料战略化转移，使物质资源永续利用。按照循环经济理念发展水泥工业，实现水泥工业的生态化转型，可以从根本上解决水泥工业所面临的资源、能源和环境问题，实现水泥工业的健康、可持续发展。2.4 水泥工业发展循环经济的实践与前景2.4.1 我国水泥生产能耗还有大幅度降低的空间按照循环经济减量化原则，要尽可能地减少进入生产和消费流程的物质流和能量流。根据这一原则，我国水泥生产应最大限度地降低水泥生产的煤耗、电耗及料耗。目前，国外新型干法水泥生产单位煤耗为100千克标煤/吨熟料，而我国则在150千克标煤/吨熟料左右。随着我国水泥行业结构调整和技术革新的实施，水泥生产单位煤耗还可以进行大幅度降低，先进的新型干法水泥生产线的单位熟料煤耗为100千克左右标准煤。以此推算，如果我国新型干法水泥生产能力达到全部水泥生产能力的80%，吨熟料标准煤耗将降至100千克左右，以2009年水泥产量为例，在生产同样数量水泥产品的前提下，所需煤炭仅为现在煤炭消耗量的84%左右，将节省3810万吨左右的煤炭资源，从而产生巨大的经济和社会效益。在电力供应得到确保的同时，我国水泥行业还必须通过结构调整和技术革新来降低电耗、节约电能。据测算，如果我国新型干法水泥生产能力达到全部水泥生产能力的80%，吨水泥电耗将降至90千瓦时左右，以2009年水泥产量为例，在生产同样数量水泥产品的前提下，所需电力仅为现在电力消耗量的91%左右，将节省160亿千瓦时的电力资源从而产生巨大的经济和社会效益。随着水泥产业结构与技术水平的迅速提高，我国水泥工业的整体煤耗、电耗还有进一步降低的可能性。2.4.2 水泥工业实现固体废弃物资源化应用前景广阔水泥工业实现固体废弃物资源化利用主要体现在两个方面，从能源和原料两方面利用废料，一是将工业废渣用作水泥原料或混合材料，如利用粉煤灰、电石渣、高炉矿渣等工业废渣作原料取代天然资源，减少熟料生产量，减轻了环境负荷；二是将可燃废渣用作燃料，减少化石类资源的消耗。其它工业部门难以处理的无机和有机废料，都可通过气化或在水泥回转窑中作原燃料使用。中国是利用工业废渣和天然火山灰资源做水泥混合材最早、使用量最多的国家。1949年前就有一些水泥厂利用矿渣做混合材生产矿渣硅酸盐水泥。1949年后经济建设急需大量水泥，为此，中国学习原苏联水泥工业的经验，在生产水泥时就已掺入不同比例的高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等混合材料并制定了各种矿渣水泥、火山灰水泥和各种混合材料的国家标准，普遍推广低标号并掺加混合材的水泥，并一直沿用至今。由于中国水泥产品结构中，普通硅酸盐水泥及矿渣硅酸盐水泥的产量在中国水泥总产量中占据着绝对地位。使得中国水泥利用天然矿物资源及工业废渣作为混合材生产水泥的数量也处于较高水平。根据统计表明，我国水泥产品中水泥混合材的掺加量平均为24%26%。按2009年中国水泥产量16.3亿吨计算，水泥工业用作混合材的废渣和天然资源约4.1亿吨左右。用做水泥混合材料的天然资源主要有：沸石、石灰石、火山灰等。用做水泥混合材料的工业废渣主要有：煤矸石、粉煤灰、炉渣、冶炼废渣，部分金属尾矿等。除此之外，水泥工业还成功利用化工厂电石渣、铝厂的赤泥、硫酸厂的黄铁矿渣等作为水泥原料。其中，矿渣在中国水泥混合材中用量最大，而粉煤灰成为水泥工业中的应用发展最为迅速，两者相加占中国水泥混合材用量的60%左右。根据循环经济减量化及再循环原则，应尽可能多地再生利用废弃物或使其资源化，加大对固体废弃物的应用，使之尽可能多地替代水泥原、燃材料，实现水泥工业的原、燃材料战略化转移。虽然我国水泥工业已经成为利废大户，但在利废种类、范围和方式上还有极大的提升余地。我国水泥工业对固体废弃物的利用还主要集中在矿渣、粉煤灰等少数几个品种上，对于废旧轮胎、废塑料、有毒有害废弃物、生活垃圾等国外已经较为成熟的应用还处于较为初级的阶段，有的甚至还没有尝试过。在掺加比例上，德国有的水泥厂已经实现了90%的燃料由废弃物代替，吨水泥混合材掺加比例甚至达到了95%，日本生产1吨水泥使用400千克废弃物。而我国水泥混合材的掺加比例平均仅为25%，而只有少数企业将固体废弃物作为水泥原燃材料使用。但由此可以看出，我国固体废弃物在水泥工业中的应用还具有极具阔的前景。如果能够将全国水泥混合材，如矿渣、粉煤灰、炉渣等固体废弃物的掺加比例提高到40%乃到50%90%，按2009年水泥产量计算，全年即可最少节省水泥熟料2.44亿吨，这将节省大量的煤、电、石灰石、粘土等大量的资源，同时可以实现钢铁、电力、化工等行业固体废弃物再循环。固体废弃物，特别是生活垃圾、有毒有害垃圾替代水泥燃料，还可以节省建设垃圾焚化炉等专用设施的资金，避免了二次污染。因此，我国水泥工业的利废作用和社会净化作用还只是刚刚起步的阶段，还有极大的发展空间可供驰骋。2.4.3 大力发展散装水泥事业根据循环经济减量化原则，应尽可能减少包装物的使用。因此，应该大力发展我国散装水泥事业。虽然我国散装水泥取得了快速的发展，但与国际先进水平相比，水泥散装率仍然很低，到2000年仅为19%，而工业化国家一般经过20多年的发展，在20世纪70年代初就基本实现了水泥散装化（散装率达70%以上）。按每年生产袋装水泥4.7亿吨，如果采用纸袋包装，消耗的包装纸折合优质木材1551万立方米，加上水泥损失，每年的经济损失达212亿元，同时还要产生大量的固体废弃物和粉尘，不但浪费水泥资源，而且对城市环境造成了污染。此外，如劣质原料的使用、实现清洁生产、实现温室气体及粉尘减排等等方面，水泥工业都有很大的发展空间。总之，按照循环经济理念，水泥工业将最终克服自身缺陷，实现生产态转型提供了理论基础和指导方针。循环经济对水泥工业将意味着传统工业的生态化转型，从不可持续发展的传统工业转向可持续发展的生态工业，并最终实现与资源、环境、经济和社会的全面协调与可持续发展。我国“十一五”发展规划提出，建材企业要按照“减量化、再利用、资源化”原则，采取各种有效措施，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放，实现经济环境和社会效益相统一，建设资源节约型和环境友好型的循环经济企业。建材工艺在现阶段循环经济中的作用主要有两个方面，第一是资源综合利用，充分利用固体废气物资源；其次是节能与能源高效利用，发展余热利用技术，减少废气排放，减少污染。按照循环经济理念发展水泥工业，实现水泥工业的生态化转型，可以从根本上解决水泥工业所面临的资源、能源和环境问题，实现水泥工业的健康、可持续发展。近年来，随着我国水泥工业工艺及装备技术得以迅速发展，数百条数千吨级新型干法熟料水泥生产线（简称水泥窑）的陆