第三章水泥工业污染源监测

1、目 录第三章 水泥工业污染源监测第一节 我国建材工业的现状一、我国建材工业的现状二、建材行业的结构性问题三、我国建材行业的相关要求第二节 水泥工业的污染源监测一、我国水泥工业的现状二、我国水泥工业的工业结构与布局三、 水泥工业的产业政策四、水泥生产的原料、产品与能耗五、水泥工业的基本生产工艺与设备六、水泥工业的排污节点七、水泥工业污染核算八、水泥工业废气治理第五章 建材工业的污染核算建材工业是我国重要的基础材料工业，建材工业行业众多，产品繁杂。建材产品又分建筑材料及制品、非金属矿及制品、无机非金属新材料三大门类，本章从环境污染的分类角度，主要讲述无机建材工业（国民经济的行业分类主要属于非金属矿

2、物制品类）。无机建材工业主要包括水泥、平板玻璃、建筑陶瓷、砖瓦行业、石灰、玻璃纤维、石材加工等众多行业。第一节 我国建材工业的现状一、我国建材工业的现状建材行业重要的基础原材料工业，为建筑业及相关产业的发展提供支撑和产品，在国民经济发展中具有重要的地位和作用。建筑材料工业包括:建筑材料、非金属矿及其制品、无机非金属新材料三大部分,共计80余类,1400多种产品.建材工业的产值一般占GDP的4左右。目前，20世纪90年代以来，我国已成为世界上最大的建筑材料生产与消费国家，主要建材产品水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、石材和墙体材料等产量多年居世界第一位。建材工业量大面广，产品种类众多，又多是以工业窑

3、炉为基本生产设备，对资源和能源依赖度非常高。传统建筑材料由于材料属性及工艺决定，其物耗、能耗量非常大，我国多数建材产品又因生产技术和生产设备比较落后，生产过程对环境污染严重，在各工业部门中也位居前列。（一）我国建材工业的规模改革开放以来我国基础设施和房地产建设快速发展，建材产品的市场需求急剧增加。我国水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷等10余种主要建材产品产量多年来均跃居世界第一位。2009年，全国运营的新型干法水泥熟料生产线从1976年的1条增加到1017条；全国运营的浮法玻璃生产线由1971年的1条增加到210条；全国运营的池窑玻璃纤维拉丝生产线从1990年的1条增加到59条。2009年我国规模

4、以上水泥熟料生产企业3077家，比2008年减少713家；水泥粉磨企业1846家，比上年增加312家。表51 2009年我国主要建材行业的产量行 业水泥平板玻璃建筑陶瓷卫生陶瓷日用陶瓷年产量16.3亿吨5.61亿重箱66亿平方米1.59亿件约150多亿件占世界比重5446605065行 业耐火材料玻璃纤维黏土砖石灰沥青油毡年产量2544万t205万吨9000亿块1.54亿吨950万卷占世界比重超过6560二、建材行业的结构性问题由中国建筑材料工业协会组织编制的建材工业“十一五”发展规划纲要指出建材行业中存在着突出的产业结构问题，其中的水泥行业更被确定为国家节能减排重点监控行业。建材行业是能耗大

5、户，建材行业高能耗的三大原因，是结构不合理、单位能耗高、总量增长快。据2009年有关资料显示，我国建材行业消耗的煤炭占全国总消耗量的10.4，其中在建材行业消耗的煤炭数量中，水泥生产用煤占51，墙体材料生产用煤占26.4，石灰生产用煤占6.86，玻璃、陶瓷等生产用煤占15.72。建材行业的节能就是大力发展低能耗、高技术含量的低碳产业，淘汰高能耗、低技术水平、高污染的传统产业。我国建材行业整体技术装备水平依然落后，落后的生产技术和生产设备导致主要技术经济指标与世界先进水平相比还存在很大差距；全行业集约化程度还较低，目前我国建材工业的劳动生产率仅为世界先进水平的1/10，各类能耗却高于世界先进水平

6、50150。我国建材工业的高速发展是以万元建材产值耗煤5t、消耗矿山资源逾100t、排放CO220t为代价获得的。建材行业的污染减排就是针对建材行业高资源消耗、高能耗、高污染的现实情况，采用高效的污染控制技术和污染治理技术，实现主要污染物的减排。建材工业主要是以窑炉为主要生产设施，目前个体小生产和落后生产技术在一些行业仍占较大比重，“三高”现象比较普遍。同时建材工业生产和使用过程中产生的各类废弃物和污染物总量非常大，建材行业烟尘和NOX排放量在全国各工业部门中排名第二，建材行业SO2排放量占全国工业SO2排放量的9，在国家的节能减排工作中，必然成为我国大气污染物控制的重点行业。表5220012

7、007年全国建材行业主要污染物排放量项目2001200220032004200520062007建材行业窑炉数（台）28448325353370934105326103243233624烟尘排放达标窑炉的比例（）58.657.55661.265.468.3867.2建材行业工业锅炉数（台）3835374935833463332329673143烟尘排放达标锅炉的比例（）83.981.88285.283.986.2889.02工业废气治理设施（套）41902442674435747562461934689349775二氧化硫污染贡献率（）11.6 11.4 9.5 9.8 9.0 9.1 9.3

8、二氧化硫排放强度（吨/万元）0.0490.0560.0540.0440.0430.0380.03 注（1）数据来源：2001-2007年中国环境统计年报，其中二氧化硫污染贡献率及二氧化硫排放强度为非金属矿物制品业数据； （2）二氧化硫污染贡献率指该行业二氧化硫排放量与统计行业二氧化硫排放总量之比； （3）二氧化硫排放强度指每万元工业增加值二氧化硫排放量。三、我国建材行业的相关要求（一）能源消耗限额、污染物排放标准国家发布了平板玻璃工业污染物排放标准（征求意见稿）、陶瓷工业污染物排放标准（征求意见稿）、水泥工业大气污染物排放标准（GB49152004）、水泥单位产品能源消耗限额、平板玻璃单位产品

9、能源消耗限额、建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额等强制性国家标准；由水泥协会组织编写的水泥工厂节能设计规范已经由建设部正式颁布实施，规范首次系统地提出我国水泥工厂节能设计要求和能耗指标设计要求。为行业节能减排提供标准依据。（二）在产业结构调整方面国家发布了关于贯彻落实“国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知”的通知、水泥行业准入条件、玻璃纤维行业准入条件、日用玻璃行业准入条件、平板玻璃行业准入条件等文件，以加快推进行业的产业结构调整。第二节 水泥工业的污染核算一、我国水泥工业的现状1. 产量快速增长我国是水泥生产大国，目前全国共有水泥生产企业5000余家，水泥总产量连续20多年一直居世界第

10、一位，2010年水泥产量达到18.68亿t。水泥产量已经达到世界总产量的54。30年来，中国的水泥产量以超过年均10以上的高速度持续增长。作为一个高能耗行业，我国的水泥生产一年消耗掉了全国15的煤。我国水泥总体生产技术水平与发达国家相比还有一定差距，由此产生的不仅是资源问题，还有严重的环境污染问题。2008年，排名前三位的是中国、印度和美国，其产量分别为14.5亿t、1.75亿吨和8100万t。日本、俄罗斯、南韩、西班牙、巴西、土耳其、意大利、埃及、墨西哥、越南、印尼 排名第四至十四位，伊朗水泥产量3500万t，排名第15名。2008年，全球水泥产量约28亿t，我国当年产量13.6亿t，占全球

11、产量48.6。表53 1978年以来我国历年水泥产量年份全国产量增长量增长率年份全国产量增长量增长率万吨万吨万吨万吨1978652495917.2199547561544312.91979739086613.319964911815573.3198079865968.119975117420564.2198182903043.819985360024264.719829520123014.819995730037006.9198310825130513.720005970024004.2198412302147713.6200166104640410.7198514595229318.6200

12、27250063969.7198616606201113.82003862001370018.9198718625201912.22004970001080012.5198821014238912.8200590009.3198921029150.120061800017.0199020971-58-0.32007120009.7199125261429020.5200830005.2199230822556122.020092400017.3199336788596619.420102400014.74199442118533014.5注:数据来源于水泥工业发展专项规划和水泥网2. 产业结构

13、不断优化在水泥工业的结构调整过程中，老式旋窑基本被淘汰，落后的干法中空窑、湿法窑基本被淘汰，小立窑等落后工艺技术占总产能的比例不断减小，新型干法生产水泥的比重已接近80。落后的的完全退出，将对水泥工业的节能降耗工作将产生巨大影响。熟料烧成和水泥粉磨分离（烧磨分开），水泥粉磨和大型熟料生产基地的兴起，我国水泥生产专业化生产布局已经逐渐形成。在积极淘汰落后的同时，我国水泥行业大力发展粉磨系统节能改造、余热发电等节能技术、袋式除尘技术，水泥工业整体的节能减排成效显著。水泥是高耗能产品，袋装水泥无论是在其生产、流通还是使用的全过程中，都会产生大量危害人类身体的粉尘。散装水泥的使用不仅节约了大量包装材料

14、，还大大减少了运输及施工过程中产生的扬尘。2005年我国平均水泥散装率36.61，2010年上半年我国平均水泥散装率达到45.93，散装率虽有一定提高，但和发达国家相比还有较大差距。3. 水泥行业的节能减排效果明显2009年规模以上水泥熟料生产企业3077家，比上年减少713家；水泥粉磨企业1846家，预计“十一五”时期，全国可淘汰水泥落后产能可以达到4.03亿t。 2005年熟料标准煤耗146标准煤/t熟料，2008年下降为129千克标准煤，预计2010年将下降到120标准煤/t熟料。2010年，全国水泥总产量18.68亿t，水泥行业消耗煤炭能源消耗总量约占全国能源消耗总量的5，颗粒物排放量

15、约占工业排放总量的30。二、我国水泥工业的工业结构与布局（一）我国水泥工业的结构水泥的工艺按烧成工艺分类，主要分为半干法（立窑和立波尔窑）工艺、湿法旋窑工艺、中空干法旋窑工艺和新型干法窑工艺，半干法（立窑和立波尔窑）工艺、湿法旋窑工艺、中空干法旋窑工艺属于高能耗高污染的水泥生产工艺。（1）促进行业间的兼并重组，提高集中度，水泥工业产业发展政策提出“到2020年，企业数量从5000家减少到2000家，生产规模在3000万t以上的达到10家，500万吨以上达到40家”。正在审议的水泥工业产业政策 对产业集中度提出了更高要求。计划到2015年，前10强企业的水泥产量占全国水泥总产量的比重达到35以上

16、，熟料产能比重达到50以上。通过大规模的水泥行业兼并重组，大大推进了水泥行业的产业结构调整。历经几年淘汰后，我国仍然有约3500家水泥企业存在，“落后产能”超过5亿吨。水泥工业的落后产能产生了严重的“三高”问题。提高水泥行业的集中度，通过行业组织结构调整促进行业技术结构调整。通过水泥行业的整合，不仅可以提高新型干法生产线的规模，通过优化技术和设备，还能大大降低水泥生产的单位综合能耗，达到节能减排的实际效果，也有利于水泥生产的整体污染控制。（2）加大淘汰落后产能力度，提高新型干法的比率正在审议的水泥工业产业政策提出：将严格控制总量，抑制产能过剩，按照等量淘汰的原则，适度发展大型新型干法水泥。到2

17、015年，新型干法水泥比重达到90以上。在节能减排的形势下，我国自2007年开始了大规模的淘汰水泥落后产能行动，2009年我国淘汰落后水泥产能9155万t，预计2010年已淘汰1.5亿t， “十一五”时期，全国可淘汰水泥落后产能可以达到4.03亿t，超出淘汰落后产能原预定目标（2.5亿t）1.5亿多t。2010年我国新型干法水泥产量所占比重已接近80。经过近几年的结构调整，湿法窑、中空窑已基本淘汰，大部分落后小立窑相继被淘汰。到2009年10月，全国还有湿法窑、普通中空窑、立窑总计产能约3.3亿t。新型干法产能比例的增加，大大加快了我国水泥行业的节能减排步伐。水泥工业产业发展政策提出2008年

18、底前，各地要淘汰 各种规格的干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备，进一步消减机立窑生产能力，有条件的地区要淘汰全部机立窑。地方各级人民政府 要依法关停并转规模小于 20万t环保或水泥质量不达标的企业。“十一五”时期我国水泥熟料单位煤耗大幅下降。2005年熟料标准煤耗146标准煤/t熟料，2008年下降为129标准煤，估计2010年已下降到120标准煤/t熟料，2010年比2005年下降17.8， 可以估算“十一五”期间我国水泥工业因熟料单位煤耗下降，可节约煤炭消耗1.16亿t（中国水泥网）。表54 20022010年中国水泥工艺的结构比例年份新型干法水泥产量新型干法水泥比例立窑水泥比例其他窑型

19、水泥比例新型干法生产线投入运行的余热发电生产线2002年1.21亿t16.870.712.5228条2003年1.99亿t23.167.39.6350条2004年3.17亿t32.758.68.7504条2005年4.73亿t45.146.68.3615条2006年6.24亿t5050699条36条生产线 28台机组2007年7.48亿t5545798条114条生产线87台机组2008年8.58亿t61.838.2934条263条生产线193台机组2009年11.85亿t72.827.21017条232条生产线181台机组2010年14.75亿t79211067条注：数据来源于中国混凝土与水泥

20、制品网与中国水泥网（3）大力发展节能减排工艺和技术2010年末，工业和信息化部印发了关于水泥工业节能减排的指导意见，明确提出：到“十二五”末，全国水泥生产平均可比熟料综合能耗小于114标准煤/t，水泥综合能耗小于93kg标准煤/t。水泥颗粒物排放应在2009年基础上降低50，NOX在2009年基础上降低25，CO2排放强度进一步下降。在新型干法水泥生产线上普遍应用余热发电、高效粉磨技术、电机变频等技术，重点水泥企业加快建设能源管理中心。大城市周边的水泥企业基本形成协同处置城市生活垃圾和城市污泥的能力，使水泥工业转变为兼顾污染物处置的新兴环保产业。2010年上半年我国平均水泥散装率达到45.93

21、，与平均70的散装化要求和发达国家90以上的散装化水平相比差距明显。美国是世界上工业化、现代化及社会化大生产发展较早的国家，水泥散装率在50 年代中期已达到70，进入70 年代上升到90，目前在95左右。由于我国水泥生产结构和消费结构的不合理，我国散装水泥与包装水泥的比例严重失调（大约为0.851 ，发达国家是9 1 ）。对未通过环评、节能审查和土地预审的水泥项目，一律不准其开工建设;对违规在建项目，有关部门要责令其停止建设，金融机构一律不得发放贷款;对违规建成的项目，要责令其停止生产，金融机构一律不得发放流动资金贷款，有关部门要停止供电、供水。同时，要控制“两高”产品出口。（二）我国水泥工业

22、的布局水泥生产工艺可以分为两段工艺系统，所以实际生产，从原料采掘到烧制成熟料是一段，熟料是半成品（由生料加工成熟料）；由熟料磨配制成水泥、贮存、运出是第二段，最终产品是水泥（由熟料磨配制成水泥）。水泥生产的产品包括水泥熟料产品和水泥产品。从目前的水泥行业的布局看，多数大型水泥厂烧制的熟料部分运到水泥磨站作原料，只有部分熟料磨配成水泥，产品既有熟料又有水泥；许多中小型水泥厂全部产品经过两段工艺，由生料烧成熟料再全部制成水泥，产品只有水泥；还有些水泥厂只以熟料为原料，磨制水泥，全部产品是从熟料磨配的水泥，一般称为水泥磨站。由于水泥企业规模化生产格局的形成，水泥工业的现代化改造趋势是用大型新型干法窑

23、取代小型水泥窑，即熟料生产的高度集中，用高效率的大型水泥窑集中生产熟料，原料基地可能远离水泥市场，可将水泥粉磨站建在水泥市场附近分散粉磨。如海螺水泥厂就收购了许多落后的水泥厂，改建成水泥粉磨站，还有一些水泥厂在上海、杭州近郊建设粉磨站。2010年11月16日颁布实施的水泥行业准入条件工原2010第127号 规定：新建水泥（熟料）生产线要采用新型干法生产工艺，边远地区单线最低规模不得小于日产2000t级水泥熟料。单线建设要达到日产4000t级水泥熟料规模。新建水泥粉磨站的规模要达到年产水泥60万t及以上，边远省份单线粉磨系统不得低于年产30万t规模。水泥的包装和运输形式有袋装和散装，水泥袋装无论

24、是在其生产、流通还是使用的全过程中，产生的粉尘量都远远大于水泥散装，而且多是无组织排放，很难治理。我国水泥工业的应坚持“烧磨分开”，以生产熟料为主的大型水泥企业因远离城市，以减少水泥生产对城市的环境影响。城市建设需要的水泥，一部分可以由大型水泥厂远途供应，还有一部分可以由城市周边的粉磨站供应。在水泥产品的供应上要坚持“散装为主”的原则。水泥行业准入条件规定：粉磨站的建设应靠近市场、有稳定的熟料供应源和就近工业废渣等大宗混合材的来源地，要配套70以上散装能力。水泥工业产业发展政策提出：鼓励大企业采用先进的技术和设备将小企业改造为水泥粉磨站，鼓励推广矿渣微粉细磨技术。大力发展散装水泥，积极发展预拌

25、混凝土。三、 水泥工业的产业政策（一）水泥工业产业结构调整政策表55 水泥工业产业结构调整政策文件名及颁布时间内容概要产业结构调整指导目录（发改委令200540号，2005年12月2日）产业布局：1.严禁在风景名胜区、自然保护区、饮用水保护区和其它需要特别保护的区域内新建水泥（熟料）项目；2.禁止在无大气环境容量的区域内新建水泥（熟料）生产项目。3.对文化、旅游、高新技术和第三产业为发展重点的大城市市区不再建设水泥项目。4.现有水泥厂逐渐向远郊或周边地区转移。5.水泥行业地区布局：华北地区重点发展和调整；东北地区大力发展新型干法水泥；华东地区控制总量，大力发展新型干法水泥；中南地区适量发展大型

26、熟料基地；西南地区调整结构，发展新型干法水泥；西北地区淘汰落后，发展新型干法水泥。原料结构：鼓励企业利用低品位原、燃材料以及砂岩、固体废弃物等替代粘土配料，支持采用工业废渣做原料和混合材。生产规模：到2010年，新型干法水泥比重达到70以上，企业数量减少到2000家左右，生产规模3000万吨以上的达到10家，500万吨以上的达到40家。工艺设备：1.采用先进的矿山安全爆破和均化开采、原料预均化、生料均化技术和设施；2.采用立磨、辊压机、高效选粉机等环保粉磨工艺技术和装备；3.采用节能降耗的窑炉、预热器、分解炉、篦冷机等煅烧工艺技术和装备；4.采用先进的破碎、冷却、输送、计量及烘干技术和装备；5

27、.采用先进、高效及可靠的环保技术和装备。淘汰落后：1.关停规模小于20万m环保或水泥质量不达标的企业；2.2012年底前，淘汰直径1.83m以下水泥粉磨设备；淘汰窑径3.0m以下水泥机械化立窑生产线、窑径2.5m以下水泥干法中空窑（生产高铝水泥的除外）、水泥湿法窑生产线（主要用于处理污泥、电石渣等的除外）、直径3.0m以下的水泥磨机（生产特种水泥的除外）以及水泥土（蛋）窑、普通立窑等落后水泥产能。3.到2010年末，全国完成淘汰小水泥产能2.5亿t（其中2010年淘汰落后水泥产能10700万t）。能源消耗：1.新建水泥（熟料）生产线可比熟料综合煤耗、综合电耗、综合能耗和可比水泥综合电耗、综合能

28、耗要达到国家规定的单位水泥能耗限额标准。2.水泥粉磨站可比水泥综合电耗38 kWh/t。3.利用工业废渣作为水泥混合材的，其废渣品种、品质和掺加量要符合国家标准。4.到2010年，新型干法水泥吨水泥综合电耗95 kWh/t，熟料热耗740kkal/。5.“十二五”末，全国水泥生产平均可比熟料综合能耗小于114千克标准煤/吨，水泥综合能耗小于93标准煤/t。国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要（十届人大四次会议批准，2006年3月14日）关于加快水泥工业结构调整的若干意见的通知（发改运行2006609号，2006年4月13日）关于加强固定资产投资调控从严控制新开工项目意见的通知（国办发2006

29、44号，2006年6月13日）关于防止高耗能行业重新盲目扩张的通知（发改运行20061332号，2006年6月5日）水泥工业产业发展政策（发改委令2006第50号，2006年10月17日）水泥工业发展专项规划（发改工业20062222号2006年10月17日）关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知（发改办工业2007447号，2007年2月27日）关于加快推进产业结构调整遏制高耗能行业再度盲目扩张的紧急通知（发改运行2007933号，2007年04月29日）关于鼓励利用电石渣生产水泥有关问题的通知（发改办环资2008981号，2008年4月30日关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健

30、康发展若干意见的通知（国发200938号，2009年9月26日）关于抑制产能过剩和重复建设 引导水泥产业健康发展的意见，（工信部，2009 年11月26日）关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知（国发20107号，2010年2月6日）2010年工业节能与综合利用工作要点（工信厅节函2010188号，2010年3月18日）关于进一步加大工作力度 确保实现“十一五”节能减排目标的通知（国发201012号，2010年5月4日）工业和信息产业部公告（工产业2010第111号，2010年8月5日）水泥行业准入条件（工原2010第127号，2010年11月16日）关于水泥工业节能减排的指导意见（工信部节20

31、10582号，2010年11月25日） （二）水泥工业环境保护政策 表56 水泥工业环境保护政策文件名及颁布时间对企业的要求水泥工业大气污染物排放标准（GB 49152004，2004年12月29日）规划要求：1.新型干法水泥熟料年产能超过人均900公斤的省份，原则上应停止核准新建扩大水泥（熟料）产能生产线项目；2.新建水泥粉磨站的规模要达到年产水泥60万吨及以上。环境标准：1.新建生产线自2005年起、现有生产线自2010年起水泥生产线水泥窑及窑磨一体机颗粒物排放浓度50mg/m3，单位产品排放量0.15kg/T；SO2排放浓度200mg/m3，单位产品排放量0.6kg/T；NOx排放浓度8

32、00mg/m3，单位产品排放量2.4kg/T。烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机颗粒物排放浓度50mg/m3，单位产品排放量0.15kg/T。破碎机、磨机、包装机及其它通风设备颗粒物排放量30mg/m3，单位产品排放量0.024kg/T。水泥厂及其他通风设备颗粒物排放量30mg/m3。2. 作业场所颗粒物无组织排放不得超过1.0 mgm3。 3.水泥窑焚烧危险废物时，二恶英排放浓度最高不得超过0.1 ng TEQm3。污染治理要求：1.减少物料露天堆放，干物料应封闭储存；取消生产中各种车辆运输；消除生产中物料的跑、冒、漏、撒。2.水泥生产过程产生的固体废物应分类收集，无利用价值的滤袋等应在水泥窑中销

33、毁，不得产生二次污染。3.施工工地禁止使用袋装水泥和现场搅拌混凝土、砂浆。污染治理技术要求：1.除尘系统在保证含尘气体被充分捕集的前提下可选取单独除尘方式或集中除尘方式。2.除尘系统应采取强制通风负压系统，宜采用一级除尘。3.处理含易燃易爆的含尘气体须选择具有泄爆功能的除尘器。4.除尘系统不得设置旁路风管。5.带式输送机转运物料落差不能过大，溜角宜50。5.布置在带式输送机上有的袋式除尘器排灰管应避免垂直下落。6.水泥工业除尘应采用袋式除尘器或电除尘器。7.各物料储存库顶设排风口并设置除尘器。资源综合利用：1.水泥生产各工序除尘收集的物料应全部在水泥生产中利用。2.新型干法窑系统废气余热回收利

34、用，鼓励采用纯低温废气余热发电。清洁生产：1.将水泥工业生产过程的清洁生产水平分为三级技术指标。2.生产工艺和装备、资源能源利用、污染物产生及废物回收利用等方面应符合清洁生产一级到三级的指标要求。水泥行业清洁生产评价指标体系（试行）（发改委公告2007第41号，2007年7月14日）水泥工业除尘工程技术规范（HJ434-2008，2008年6月6日）清洁生产标准-水泥行业（HJ467-2009，2009年3月25日关于推进大气污染联 防联控工作 改善区域空气质量指导意见（国办发 201033 号，2010年5月11日）水泥行业准入条件（工原2010第127号，2010年11月16日）（三）水泥

35、工业的节能减排表57 “十一五”期间我国水泥行业节能减排目标文件名及颁布时间节能减排目标关于加快水泥工业结构调整的若干意见的通知（发改运行2006609号，2006年4月13日）到2010年：1. 新项目水泥熟料烧成热耗低于105公斤标煤/吨熟料，水泥综合电耗小于90千瓦时/吨水泥；2. 熟料热耗小于740千卡/千克；3. 新型干法水泥采用余热发电生产线达40；4. 水泥单位产品综合能耗比2005年下降25；5. 工业废渣年利用量2.5亿吨以上，石灰石资源利用率由2005年的60提高到80；6. 废气粉尘排放浓度小于50毫克/标准立方米。到“十二五”末，水泥颗粒物排放在2009年基础上降低50

36、%，氮氧化物在2009年基础上降低25%。水泥工业产业发展政策（发改委令2006第50号，2006年10月17日）水泥工业发展专项规划（发改工业20062222号2006年10月17日）关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见的通知（国发200938号，2009年9月26日）水泥行业准入条件（工原2010第127号，2010年11月16日）关于水泥工业节能减排的指导意见（工信部节2010582号，2010年11月25日）表58 20042008年 非金属矿物制造业（含水泥行业）工业废气排放及处理情况 年 份工业废气排放量（亿标立方米）工业烟尘排放量（万吨）工业粉尘排放量（万吨

37、）废气治理设施（套）燃料燃烧排放生产工艺排放达标排放量达标排放量脱硫设施2004466411235234288132.94577.454696122942005498601223637624133.8889.36565.71436.524551925932006651331397251161122.497.5506.7431.1463992452200767783.716186.251597.5109.3185.23455.02397.43461651933200868149189114923798.582.96366.26310.8516092080（数据来源：中国环境统计年鉴2005-20

38、09）表59 2005-2009水泥行业能源消耗情况年份水泥总产量（万吨）标准煤耗（tce）综合电耗（Kg/kwh）综合热耗（Kj/Kg）单位产品综合能耗（tce）固体废物利用总量（万吨）新型干法产量熟料水泥熟料水泥熟料水泥2005472701861447995929.6148127229062006602081781367792910.5142120约2500020077148991885138115200885812129130.48103.472009124.1595.08（数据来源：中国水泥网、中国经济导报、中国建材报）表510 与水泥行业相关的“十一五”节能减排主要目标完成情况（20

39、09年）指标目标值已完成情况2010年预测目标来源2005年2010年新型干法水泥产量占比44.6%70%2009年占比为72.25%提前一年实现水泥工业发展专项规划水泥综合能耗（tce）146110关于加快水泥工业结构调整的若干意见的通知新型干法水泥吨熟料热耗（tce）130110国务院批转发关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见的通知日产4000吨以上新型干法水泥电耗（Kg/kwh）90同上日产4000吨以上新型干法熟料热耗（kj/kg）74007年790同上废弃粉尘排放浓度(mg/m3)50同上表511 与水泥行业相关的“十一五”节能减排主要目标完成情况（2009年）

40、指标目标值已完成情况目标完成情况目标来源2005年2010年新型干法水泥产量占比44.6%70%2009年占比为72.25%提前实现水泥工业发展专项规划水泥综合能耗（tce）1461102009年为95.08提前实现关于加快水泥工业结构调整的若干意见的通知水泥单位产品综合能耗（tce）12795.2509年为95.08可实现同上新型干法水泥吨熟料热耗（tce）130105国务院批转发关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见的通知日产4000吨以上新型干法水泥电耗（Kg/kwh）9007年为91可实现同上日产4000吨以上新型干法熟料热耗（kj/kg）74007年为790可实现

41、同上废弃粉尘排放浓度(mg/m3)50同上淘汰落后产能（亿吨）252010年 淘汰3.3亿吨超额完成关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知表512 十一五期间水泥行业淘汰落后产能情况统计十一五淘汰落后产能目标2006年2007年2008年2009年2010年25000万吨约5000万吨约5000万吨约5000万吨约5000万吨10700万吨四、水泥生产的原料、产品与能耗（一）原料水泥原料中钙质原料主要指石灰石、电石渣等；硅铝质原料主要指砂岩、页岩、粘土、粉煤灰、煤矸石等；铁质原料主要指铁矿石、铁矿粉、硫酸渣等；混合材主要指粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料等。 水泥生产是将石灰石和硅铝质原

42、料经过粗碎、烘干、磨细，在立窑（或旋窑）中与煤粉煅烧，冷却后的熟料再掺入石膏和配料，在熟料磨中磨成普通硅酸盐水泥细粉；若在熟料中再掺入铁质原料等混合材料，制得的是矿渣硅酸盐水泥。生产1t熟料约需1.228t石灰石、0.272t硅铝质原料、0.020t铁质料、0.245t燃煤（其中煅烧耗煤0.21t，烘干耗煤0.03t）。生产1t熟料需要生料1.52t左右，生产1t水泥需0.75t熟料， 0.25t混合材料（包括0.05t石膏）。表513 水泥工业原辅料消耗表生料石灰石黏土铁粉熟料石膏混合材水泥1.5201.2280.2720.0201.0000.O670.2691.33310080182755

43、20100（二） 产品从水泥行业的产品有三种，由生料经制备、焙烧成熟料产品；由生料制备、焙烧、磨配成水泥产品；由熟料磨配成水泥产品。不同的水泥产品的原料、生产工艺流程、能耗均有差异，因此单位产品的产排污强度不尽相同。 （三）能耗与新型干法水泥相比，小立窑、湿法窑等落后工艺能耗高。水泥熟料煅烧过程需要较高的煅烧温度，消耗大量的天然能源煤炭，每生产1t水泥熟料约消耗120kg标煤/t熟料，以2010年我国生产水泥熟料76000万t计，年消耗约912O万t标煤；每生产1吨水泥熟料约消耗电力8Okwh/t。在整个水泥生产成本中电费接近总成本的1/3。由于目前采用立窑等落后生产工艺的能力还占相当比重，造

44、成我国水泥工业整体能耗还比较高。单位热耗与其他工艺相比有明显优势。下表是各种工艺单位热耗的对比：表514全国水泥行业各类窑型平均煤耗 生产方法熟料标准煤耗kgce/t熟料煤耗折原煤Kg 原煤/t B0（原煤热值 20934千焦/t）新型干法窑115161立窑160224中空干法窑186260湿法旋窑200280近几年我国水泥工艺结构的调整虽然取得了重大进展，但总能耗指标与国际先进水平仍存在较大差距，相当一部分企业对于能耗指标仍然不够重视，随着资源和能源价格的不断上涨，水泥企业的利润空间也越来越小，同时在国家节能减排政策的引导下，越来越多的水泥企业重视水泥生产的能耗问题。有关资料表明，我国新型干

45、法水泥生产线能耗的平均水平与国际一般水平存在1525的差距，而我国的先进水平也与国际先进水平存在约5的差距。在能耗方面，1998年2003年，日本t水泥综合电耗一直在98kwh100kwh.2004年2006年在100kwh103kwh；自上世纪80年代中后期以来，日本水泥熟料烧成热耗一直低于770kCal/kg，1998年之后降至735kCal/kg以下。表515 国内外新型干法水泥生产线能耗指标对比项目国际先进水平国内先进水平国际一般水平国内一般水平熟料烧成热耗（kg标准煤/吨熟料）97101.5101.5115水泥综合电耗（kWh/t）85909595100110115注：数据来源于中国

46、水泥网五、水泥工业的基本生产工艺与设备由于生料制备和煅烧有干法湿法的差别，所以将生产方法分为湿法，半干法或半湿法，干法3种。水泥的生产，一般分为生料制备、熟料焙烧和水泥磨配等三个工序。水泥的生产工艺可以简述为两磨一烧，包括原料准备（采石、破碎）、原料的运输和装卸，原料（石灰石、粘土、煤、矿渣等）烘干、原料破碎与粉磨（包括颚破机、生料磨、煤磨等）、物料的均化、混匀制成生料，生料经1450的高温烧成熟料，煅烧（包括立窑、旋窑等），熟料再经破碎，与石膏或其他混合材一起磨细成为水泥。水泥产品的包装、贮存、运输。原料破碎配料粉磨均化煅烧冷却配料熟料库粉磨生料库煤烘干包装石膏煤磨煤粉 图51 水泥生产工艺

47、（一） 水泥生产的生料制备水泥生产的生料制备阶段包括原料的破碎、生料储存、原料和燃料的磨粉、生料在设备间的输运、生料的配料均化和烘干等。（1） 破碎工艺破碎工艺是将石灰石通过破碎机进行一次和二次破碎，碎成20毫米石块，常用的破碎设备有锤式、颚式、反击式、冲击式、辊式、圆锥式破碎机等。为了提高粉磨效率，通常在磨机上加选粉设备，即将开路磨机改为闭路磨机。破碎废气会产生粉尘污染，破碎废气量约为200 m3/t料，粉尘浓度为10g/ m3。（2） 生料的预均化工艺石灰石的储存多采用长形或圆形预均化堆场，粘土或砂岩的储存多采用长形堆场，由程序自动控制堆料机和取料机根据物料的特性进行作业，均化效果好，成份

48、稳定，并有效控制了生料储存和均化过程产生的无组织粉尘的排放，粉尘浓度为25g/ m3。（3） 生料的烘干工艺烘干工艺是将生料通过烘干机加热干燥（中空干法需要烘干，其他旋窑主要对煤烘干），烘干设备有回转式和悬浮式烘干机、烘干塔等，回转式烘干机内温度约700，排放废气量约1300m3/t料。一般水泥厂采用的烘干方法有磨外烘干和磨内烘干两种。烘干设备有两种，一种是采用烘干兼粉磨的磨机，如循环提升磨、风扫式磨、立式磨，这种磨机能同时进行烘干与粉磨；另一种是采用单独燃烧室（热风炉）的烘干设备。烘干设备产生的粉尘浓度高于60g/ m3。（4） 生料的粉磨工艺生料的研磨在不同类型的磨机中进行，主要有球磨、管

49、磨、立式磨和烘干与研磨同时进行的中间卸料磨等。分别通过生料磨和煤磨将混合料和煤磨成粒径在几十m的粉料。生料磨制分干法和湿法两种。干法磨制一般采用闭路操作系统，即原料经磨机磨细后，进入选粉机分选，粗粉回流入磨再行粉磨的操作，并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的工艺，所用设备有管磨、中卸磨及辊式磨等。湿法磨制通常采用管磨、棒球磨等一次通过磨机不再回流的开路系统，但也有采用带分级机或弧形筛的闭路系统的。闭路系统粉磨比开路粉磨(不经过选粉机分级)的产量约可提高1525，并减少了过粉碎现象。缺点是设备投资大、操作和管理较复杂。近年来，又采用一种新型的带选粉机的立式辊轮磨,将破碎、研磨、干燥和分级在同

50、一个装置内完成。粉磨和煤磨经选粉后的废气量约800 m3/t料，粉磨选粉后产尘浓度一般在30 g/m3，煤磨选粉后产尘浓度一般在60 g/m3。在干法生产中破碎和粉磨过程中同时进行烘干，可以省去烘干车间。例如，用烘干破碎机或烘干兼粉磨的风扫磨，都能够因不需要烘干而简化了工艺过程。立式磨也是一种烘干兼粉磨的磨机，兼有破碎、粉磨、烘干、选粉和输送五种功能。它不仅能使粉磨和烘干同时进行，而且还能喂入200mm的粗粒物料，因而它兼能中碎，不需要设置细碎设备。此外，这种磨机内部附有选粉设备，且磨内物料依靠风力输送，不需要另设输送设备。目前绝大多数的熟料加工企业都利用焙烧工艺的废气余热进行烘干物料，既降低

51、了烘干燃煤能耗，又减少了烘干烟气量，许多企业实现了窑磨一体化。 （二） 水泥生产的煅烧制备的生料被输送到水泥窑内煅烧至熔融状态，经过一系列的物理化学反应，形成以硅酸钙为主要成分（对硅酸盐水泥来说）的水泥熟料。目前大中型水泥厂多使用回转窑，小型水泥厂多使用立窑，我国还有20左右的水泥仍使用立窑生产。许多粗放经营的水泥厂都是用立窑煅烧水泥， （1）立窑煅烧立窑工艺的设备是静止的竖窑，分普通立窑和机械立窑，属半干法生产。立窑工艺是先将生料与煤混合粉磨制成小于20mg的料球，由立窑上部加入窑内。料球在窑内被预热烘干，被煤粉烧成熟料。烧好的熟料由底部经卸料篦子卸出。冷风将熟料冷却，本身也得到预热，到高温

52、区供料球中的煤粉燃烧用，废气由窑顶排出。立窑的直径以前1.72.5m，现在扩大到2.53.2m，高81lm，立窑的日产量已达250300t/d。普通立窑采用间歇式生产，能耗热耗较高，产生的废气量约3900m3/t熟料，粉尘浓度13g/m3。立窑生产规模小，设备简单/，运行热耗与电耗都比较低。但立窑煅烧不均匀、产品质量较低，立窑大多设备简陋，污染治理设施不到位，无组织排放量大。图52 立窑（2）中空干法旋窑煅烧中空干法旋窑是水泥旋窑的基本窑型煅烧形式。回转窑主体是内砌耐火砖的倾斜钢筒，常以3.5的斜度安放，中空干法转数一般1转/分钟（新型干法转数可达3转/分钟）。煅烧过程是将煤粉从窑头喷入燃烧，烘干的生料粉由窑尾加入向窑头流动，温度逐渐升高，经预热、分解，1300是呈液相，1450时烧成孰料，再经冷却至1100离窑落入冷却机；冷却至100150出窑入库贮存。冷却采用水冷和风冷，单筒冷却机与窑相似，不同的是筒内装有扬料板用以加速熟料冷却。中空干法