聚焦水泥工业的节能减排

1 聚焦水泥工业的节能减排聚焦水泥工业的节能减排 陈绍龙 济南大学 1 前言 在信息量骤增的现代社会， 信息非但不是稀缺资源， 相反是过剩的。 相对于过剩的信息， 只有人们的注意力才是稀缺的资源。目前信息时代“新经济”本质是 “注意力经济” 。在这 种经济形态中， 最重要的资源既不是传统意义上的货币资本， 也不是信息本身， 而是注意力。 整个世界将会展开 “争夺眼球” 的战役， 谁能吸引更多的注意力， 谁就成为市场经济的主宰。 世界上信息量是无限的，而注意力则是有限的，有限的注意力在无限的信息量中，会产生巨 大的价值。 “注意力经济”这一概念，是由美国的迈克尔戈德海伯在 1997 年他的一篇文章注意 力购买者 （Attention Shoppers）中提出来的。 “注意力经济”就是指如何配置企业现有的资 源， 以最小的成本去吸引客户的注意力， 培养其潜在的消费群体， 获得最大的未来无形资本， 即经营消费者的注意力。把顾客的注意力，作为自己产品研制中，必须满足的第一要素，这 一点值得我们借鉴。 我们的企业家也要快速地适应“注意力经济”的发展。企业家的两只眼，一只眼要盯住 国家的政策导向和市场的需求； 另一只眼要盯住竞争对手的产品特点和变化， 以便快速形成 自己的品牌优势。多年来，国家制定的产品质量标准、环保标准、能源消耗标准都在与时俱 进、不断升级；随着社会的进步，顾客的期望值也在逐年提高；市场竞争、强手如林，不求 进取、必将淘汰。 2 注意力经济中的水泥工业 在当前的形势下，水泥工业属于急需治理的高耗能、高排放行业，因此，水泥企业的注 意力必须聚焦到“节能减排”上。具体一点说，就是严格执行国家三大强制性标准：质量标 准、环保标准和能耗标准。 质量标准就是 2008 年即将颁布执行的通用硅酸盐水泥国家标准。水泥主要用于建 筑工程，是事关社会、民生百年大计的工业产品，来不得半点虚假和含糊。否则，就要承担 法律责任。 该标准中更新的内容很多， 其中最有代表性的就是规定了容易引起钢筋锈蚀的氯 离子含量限值，不得超过 0.06%。 环保标准就是 2005 年颁布执行的水泥工业大气污染物排放标准 （GB4915- 2004） 。 现有热工设备对外颗粒物（粉尘）排放浓度不得超过 100mg/m3，现有其它通风设备不得超 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2 过 50mg/m3； 2004 年起新建生产线热工设备对外颗粒物 （粉尘） 排放浓度不得超过 50mg/m3， 新建其它通风设备不得超过 30mg/m3。与此同时，二氧化硫、氮氧化物和氟化物都规定了相 应的排放限值。 能耗标准就是 2008 年即将颁布执行的 水泥单位产品能源消耗限额（GB16780- 2008） 。 标准中对水泥企业按产能（t/d）分类，而不是按窑型分类；同时提出熟料按 52.2 级、水泥 按 42.5 级的“可比能耗”概念以及产地海拔高度统一修正的概念，这体现了国家标准遵循 科学发展观的进步。现有水泥企业水泥单位产品能耗限额见表 1、新建水泥企业水泥单位产 品能耗限额见表 2、 水泥企业通过节能技术改造和加强能源管理应达到的能耗限额目标值见 表 3。 表 1 现有水泥企业水泥单位产品能耗限额 分 类 可比熟料综合 标准煤耗 Kg 标煤/t 可比熟料 综合电耗 a kWh/t 可比水泥 综合电耗 b kWh/t 可比熟料 综合能耗 Kg 标煤/t 可比水泥 综合能耗 Kg 标煤/t 4000t/d 以上 （含 4000t/d） 120 68 105 128 105 20004000t/d （含 2000t/d） 125 73 110 134 109 10002000t/d （含 1000t/d） 130 76 115 139 114 1000t/d 以下 135 78 120 145 118 水泥粉磨企业 45 a 对只生产水泥熟料的水泥企业。 b 对生产水泥的水泥企业（包括水泥粉磨企业） 。 表 2 新建水泥企业水泥单位产品能耗限额 分 类 可比熟料综合 标准煤耗 Kg 标煤/t 可比熟料 综合电耗 a kWh/t 可比水泥 综合电耗 b kWh/t 可比熟料 综合能耗 Kg 标煤/t 可比水泥 综合能耗 Kg 标煤/t 4000t/d 以上 （含 4000t/d） 110 62 90 118 96 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 3 20004000t/d （含 2000t/d） 115 65 93 123 100 水泥粉磨企业 38 a 对只生产水泥熟料的水泥企业。 b 对生产水泥的水泥企业（包括水泥粉磨企业） 。 表 3 水泥企业水泥单位产品能耗限额目标值 分 类 可比熟料综合 标准煤耗 Kg 标煤/t 可比熟料 综合电耗 a kWh/t 可比水泥 综合电耗 b kWh/t 可比熟料 综合能耗 Kg 标煤/t 可比水泥 综合能耗 Kg 标煤/t 4000t/d 以上 （含 4000t/d） 107 60 85 114 93 20004000t/d （含 2000t/d） 112 62 90 120 97 10002000t/d （含 1000t/d） 117 64 92 125 101 1000t/d 以下 120 67 95 128 104 水泥粉磨企业 34 a 对只生产水泥熟料的水泥企业。 b 对生产水泥的水泥企业（包括水泥粉磨企业） 。 3 水泥工业节能减排主要途径 水泥生产工艺过程简称为“两磨一烧” ，因此，节能减排的注意力一定要聚焦在烧成工 艺与粉磨工艺及其设备上。 从烧成方面讲，单条生产线 2000t/d 以上的水泥企业，要以新型干法水泥生产技术为依 托；而单条生产线 1000t/d 以下的水泥生产企业，要以 JT 窑水泥生产技术为依托；除特种 水泥生产之外，单条生产线 10002000t/d 规模企业，因经济效益差，应停止再建和及时淘 汰。单条生产线 2000t/d 以上的水泥企业应大力推广“低温余热发电技术” ；而单条生产线 1000t/d以下的水泥生产企业应积极引进JT窑水泥生产技术， 尽快地进行节能环保技术改造。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 4 在最短的时间内（不超过一年） ，确保达到三大强制性国家标准的目标值或限值要求。 从粉磨方面讲，主要途径在三个方面。首先是有条件的企业可以进行节能设备更新（见 表 4） 。从表 4 可以看出，不同的粉磨设备电耗差距明显。第二是粉磨系统节能优化。 “主机 一个不能少，辅机一个不能多” 。缩短粉磨生产工艺线，尽量降低系统装机容量，采用助磨 剂技术， 选择合适的高效选粉机等。 第三是加大工业废渣再造资源利用力度， 节约熟料用量。 “珍惜资源、节约能源、保护环境”是水泥行业必须长期坚持的自觉行动。减少熟料用量， 多出合格水泥，本身就是最有效的节能减排。目前，我国水泥工业生产的平均水平，是一吨 熟料生产 1.31.4 吨水泥； 如果做到一吨熟料生产 23 吨水泥， 生产技术上已经不成问题， 满足市场需求也不成问题，实现国家发改委预测 2010 年的水泥年产量，以现有的熟料产能 已经富富有余。 表 4 不同粉磨设备能耗比较 项目名称 粉磨原理 粉磨物料 产品比表面 积 （m2/kg） 粉磨系统电 耗 （kwh/t） 球磨机（闭路） 单颗粒粉碎及研磨 PO42.5 水泥 350 3436 辊压机（+球磨 机） 料层粉碎、一次挤 压 PO42.5 水泥 350 2830 立式磨（合成水 泥） 部分料层粉碎及研 磨 PO42.5 水泥 350 2628 筒辊磨（闭路） 料层粉碎、多次挤 压 PO42.5 水泥 350 2426 4 水泥工业节能减排前景展望 国家“十一五”规划提出了节能减排的约束性指标，一年多来，我国水泥工业的节能减 排工作已经初见成效（见表 5） 。能耗增速低于产品增速；熟料、水泥的能耗都有所下降； 万元增加值的能耗下降；工业废渣再造资源利用总量增加。 表 5 年度水泥工业能耗增长率对比 年 度 产量增 速 能耗增 速 熟料能耗 （kg 标煤 水泥能耗 （kg 标煤 万元增加值 能耗 （t标煤/t） 再造资源利 用总量 （万 t） PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 5 （%） （%） /t） /t） 2005 年 9.85 7.2 148 127 14.07 22906 2006 年 15.64 11.7 142 120 12.56 25000 增长率 （%） 5.79 4.51 4.2 5.8 12.0 9.10 根据中国建材数量经济监理学会提供的数据表明，2006 年全国水泥总产量达到 12.36 亿吨，水泥熟料综合能耗为 142 kg 标煤/t、水泥产品综合能耗为 120 kg 标煤/t。因此，全年 水泥生产能耗总量达到 1.4832 亿吨标准煤。 到 2010 年，以新型干法水泥生产技术为依托、1000t/d 以上规模的水泥企业比率将达到 或超过 70%， 而以 JT 窑水泥生产技术为依托、 1000t/d 及其以下的水泥企业比率将不足 30%； 预计水泥年产量将达到 15 亿吨。 2006 年 4 月国家发改委提出，到 2010 年，要求 40%的新型干法生产线上增设低温余热 发电装置， 带余热发电的水泥生产线将由 47 条增加到 155 条， 年发电量将达到 89.3 亿 kwh， 按目前实际水平每 kwh 电平均耗煤量为 0.359kg 标准煤计算，折合标准煤 320.6 万吨。 近年来，国内新建大型水泥粉磨站基本上都采用了立式磨或滚压给予球磨机联合粉磨系统， 国产筒辊磨 2008 年即将投放市场；预计 2010 年水泥工业将有 60%的球磨机粉磨系统，被 新型节能磨机及粉磨系统所代替，可望实现 20 亿 kwh 以上的节电量，相当于粉磨系统节能 71.8 万吨标准煤。 水泥助磨剂的应用， 对于粉磨系统节能效果明显， 中国水泥协会今年成立了助磨剂分会， 以指导、规范水泥助磨剂的生产与应用。预计到 2010 年我国水泥工业的助磨剂应用比率将 由现在的 20%，上升到目前的世界平均应用比率 60%，因此，粉磨系统节能仅此一项就可 以实现降低电耗 18 亿 kwh，折合 64.6 万吨标准煤。 到 2010 年，随着高性能水泥生产技术的推广，企业生产优质水泥熟料、开发多种工业 废渣再造资源的利用，以节省水泥熟料的办法，来扩大水泥生产的规模和产能。预计实施该 项技术，每年至少可节省能耗 8 万吨标准煤。 综上所述，到 2010 年，1000t/d 以上规模的水泥企业，水泥熟料综合能耗将降低到 120 kg 标煤/t 以下、水泥产品综合能耗将降低到 100 kg 标煤/t 以下。1000t/d 及其以下规模的水 泥企业水泥熟料综合能耗将降低到 122 kg 标煤/t 以下、水泥产品综合能耗将降低到 110 kg 标煤/t 以下。如果 2010 年实现水泥产量 15 亿吨，按两类技术依托的水泥企业 70%和 30% 比例，分别进行能耗计算后相加，全年水泥生产能耗总量将达到 1.545 亿吨标准煤。与 2006 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 6 年相比，在水泥产量增加 21.4%的情况下，水泥生产能耗总量增加 4.2%；水泥产品综合能 耗平均水平由 120 kg 标煤/t 降低到