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文档简介

1、目 录一、基本情况1二、开展示范工程建设的紧迫性和必要性10三、指导思想、建设目标、主要任务和实施进度121、指导思想122、建设目标123、主要任务134、实施进度15四、关键技术与装备支撑情况161、高掺量粉煤灰-矿渣复合辅助性胶凝材料的制备及其在水泥、混凝土中的应用162、大掺量粉煤灰生产商品砂浆技术173、钙基脱硫产物制备氧化钙联产硫酸技术与装备开发184、脱硫石膏生产新型墙材系列技术185、炉底渣制备轻集料技术(规划)196、粉煤灰生产陶粒和陶砂(规划)20五、规划项目及投资201、日产4800吨熟料新型干法生产线项目202、分解烟气钙基脱硫废弃物含亚硫酸钙灰制高浓度SO2和高活性C

2、aO技术和成套装备研发及产业化项目223、赵家边新型材料厂改造项目234、年产20万吨大掺量炉底渣商品砂浆项目24六、实施效果分析271、项目的实施提高了南京市粉煤灰综合利用能力和利用水平,具有极佳的经济、社会和环境效益。272、项目的实施将促进南京市粉煤灰综合利用相关法律、法规的建设,建立、完善粉煤灰综合利用的监督机制、统计制度和情报报告制度等长效管理机制以及粉煤灰利用效率评价体系。283、该项目的实施还为其它废弃物的资源化利用模式提供了示范作用。28七、采取的主要措施281、加强组织协调,科学管理,确保项目按计划实施。282、建立、落实相关财税和土地等优惠政策,加大信贷资金的扶持力度。29

3、3、明确责任,加强资金使用的监督管理,确保资金的安全使用。294、鼓励技术创新,研发粉煤灰资源化利用新技术,并加强新技术的产业化推广力度。30八、相关证明文件30一、基本情况南京市粉煤灰综合利用示范工程建设项目由南京市发改委承担,南京市粉煤灰综合利用办公室具体组织实施,市相关职能部门予以配合。粉煤灰(包括粉煤灰、炉底渣和脱硫石膏)是南京市主要的大宗废弃物,2011年其产生量为535万吨,约占全市工业固体废弃物产生总量1650万吨的32.4%。随着电力需求量的增加,近几年南京市煤电建设推进力度很大,截止2011年底,全市煤电装机容量已经超过810万kW,分布相对集中,全部在六合、栖霞和雨花台三个

4、区,如图1。另外,还有多个煤电机组正在规划和申报中,预计到2015年,南京市煤电总装机容量将超过1000万KW。图1 南京市煤电分布图随着几个大型煤电机组的陆续投产运行,南京市粉煤灰产生量也在激增,五年间增长近1倍,预计到2015年,粉煤灰产生量将达到2006年产生量的3倍,如表1。表1 “十一五”、“十二五”南京市粉煤灰产生量统计及预测 (万吨)废弃物类型2006200720082009201020112012201320142015合计粉煤灰(渣)2752972952813524694955505806802774脱硫石膏0610203666708090120426合 计275303305

5、3013885355656306708003200粉煤灰是一种人工火山灰质材料,其自身仅具有微弱的胶凝性,但碱性条件下形成具有较强胶凝性的化合物。粉煤灰也是包含多种元素的重要资源,这些元素可以通过分选等手段加以提取、利用,是粉煤灰高层次、高效率的利用方式。这些精细利用方式的利用层次高,是提高粉煤灰自身价值的有效途径。对于脱硫石膏,其CaSO42H2O含量超过90%,与优质天然石膏相当,完全可以代替天然石膏用于石膏制品的生产。南京市是国内较早开展粉煤灰综合利用研究和产业化应用的城市之一。自上世纪八十年代开始,南京工业大学、南京大学和东南大学等科研院所就先后进行粉煤灰的理化性能等基础理论研究及其在

6、水泥、混凝土中的应用研究。经过多年工作的开展,南京市粉煤灰综合利用产业在利废能力、企业规模、产业集聚程度以及技术装备水平等都处于全国前列。粉煤灰综合利用工作已经成为南京市资源综合利用的重要组成部分和亮点,对于南京市的可持续和绿色发展战略的实施有重要推动作用。 2011年全市粉煤灰利用量超过469万吨(不含脱硫石膏),利用率100.64%,连续十一年实现了100%利用。远高于同期全国平均70%左右的利用率。脱硫石膏也实现了100%利用(见图2)。粉煤灰利用产业不仅完全利用了当年产的新灰,同时还消化了以前堆积的存灰和周边地区的粉煤灰。图2 2002-2011年度南京市粉煤灰产生及利用情况经过多年建

7、设,南京市粉煤灰综合利用产业初具规模。2011年末,全市从事粉煤灰(脱硫石膏)综合利用的企业有300余家,经市粉煤灰办公室认定的企业139家。2011年认定企业利用粉煤灰等燃煤废弃物197.4万吨,占当年全市燃煤废弃物利用量的37.2%,销售收入53.7亿元(见表2)。同时,这些企业也资源化复合利用了其它三废资源962.8万吨。表2南京市粉煤灰综合利用认定企业经济数据表年度企业数量资产超过5000万元企业数量就业人数(万人)粉煤灰利用量(万吨)粉煤灰利用量占全市粉煤灰利用量比例销售收入(亿元)利润(亿元)200720971192.763.6%211.6200811570.7715049%16.

8、61.82009143141.01153.250.8%23.32.52010134200.96158.240.8%32.33.52011139261.16197.437.2%53.75.9合计851.5146.915.3注:1、2008年以后利用粘土生产的建材制品不能认定,销售收入下降较大;而2009年后有数个混凝土生产企业通过资源综合利用认定,所以用灰量和销售收入均快速增加;2、据了解,非粉煤灰综合利用认定企业每年利用粉煤灰约150万吨左右,另外销往外省、市的粉煤灰约有50万吨;3、筑路等工程用灰不在此表统计范围。2002-2011年近十年来共计产生粉煤灰(渣)2879.06万吨,脱硫石膏1

9、37.1万吨,综合利用粉煤灰(渣)3356.52万吨,脱硫石膏137.1万吨。累计产生经济效益223.41亿元,节省堆灰占地21640亩,节约冲排用水6.29亿吨。通过规划引导,“十一五”期间,在六合、栖霞和雨花台等电力企业集中地区逐步形成了以煤电企业为核心,各种粉煤灰、脱硫石膏加工、利用企业为主体,以工业共生和物质循环为特征的粉煤灰综合利用产业集群。这些产业集群集中了全市约50%的粉煤灰利用企业。集群内基本实现了废弃物-产品的粉煤灰综合利用过程,初步形成了粉煤灰综合利用生态产业链,为今后粉煤灰综合利用工作的继续提升奠定了基础。建材生产及工程应用是目前南京市粉煤灰的主要利用途径,如图3。其中:

10、图3 南京市粉煤灰利用方式(1) 粉煤灰用于水泥生产。南京市粉煤灰在水泥中的应用时间很长,目前主要有两种方式,一种是粉煤灰的化学成分与粘土相近,因此可以取代粘土作为原料用于配料,这种方式粉煤灰可以使用湿状粉煤灰,粉煤灰的掺量可以占原料的10-15%;二是可以作为混合材与熟料、石膏以及其它废弃物共同粉磨成为水泥,这里用的粉煤灰可以是原灰或粗灰,其掺量可以达到水泥质量的20-40%。粉煤灰应用于水泥生产可以节省燃料,增加产量,降低电能,降低产品成本,并且能够改善水泥的某些性能,是目前南京市粉煤灰主要的利用方式之一。南京市是中国早期水泥工业的重要基地之一,现有水泥厂13家,2011年水泥产量达到13

11、56万吨,粉煤灰利用量超过120万吨。如南京海螺水泥有限公司,水泥产量超过180万吨,2011年粉煤灰使用量达到10.74万吨,同时还利用了6657吨脱硫石膏和5.10万吨碎石屑,产值1.52亿元,利税6129万元。(2) 粉煤灰作为掺合料用于混凝土生产。由于粉煤灰固有的火山灰活性,它能与水泥水化过程中析出的氢氧化钙缓慢进行“二次反应”,在表面形成火山灰质生成物,与水泥硬化浆体晶格牢固地结合起来,进而增长长龄期强度,提高混凝土的抗渗性和耐久性;此外,由于粉煤灰在混凝土中具有超出火山灰活性的特殊物理功能,如粉煤灰的减水功能、增加浆体的体积功能、调节胶凝量和胶凝过程的功能、填充浆体孔隙功能、与水泥

12、整体的协和功能等,使粉煤灰混凝土物理化学作用达到动态平衡,起到了使粉煤灰混凝土性能改善和质量提高的作用。南京市是我国最早实现粉煤灰在混凝土中大规模应用的城市之一,并逐渐成为等级粉煤灰最主要的利用方式。目前,南京市拥有53家搅拌站,混凝土生产能力4500万m3,年使用粉煤灰150万吨。其代表企业为南京中联混凝土有限公司,其注册资本为8亿元,总投资20亿元,有预拌混凝土生产线43条,混凝土生产能力达2000万m3,粉煤灰年用量60万吨左右,同时还利用废石70万吨,碎石屑10万吨,废弃混凝土15万吨左右。(3) 粉煤灰制备加气混凝土砌块。加气混凝土砌块具有质轻、保温隔音性能好、防火性能好和可加工性等

13、特点,是目前重要的非承重墙体保温材料,对于我国建筑节能目标的实现起着非常重要的作用。加气混凝土砌块是以粉煤灰、水泥、石灰为主要原料,用铝粉作发气剂,经配料搅拌、浇注、发气、切割和高压蒸汽养护而成,其中粉煤灰的掺量在75%左右。目前,南京市有粉煤灰加气混凝土生产企业9家,年生产能力180万m3,年可利用粉煤灰65万吨。代表企业为南京旭明新型建材有限公司。公司占地5万m2,2011年生产砌块18万m3,实现产值3800万元,实现税金560万元,利润240万元,利用粉煤灰7.5万吨。(4) 粉煤灰用于商品砂浆生产。砂浆是面广量大的建筑材料,商品砂浆是近几年在我国迅速发展的新型建材之一,它是以工厂化的

14、生产方式替代砂浆现场配制、搅拌的传统生产工艺,其主要原料是水泥、砂、粉煤灰和功能外加剂等。它具有计量精确,质量稳定,改善施工环境,降低劳动强度等优点,又能够大量使用粉煤灰等辅助性胶凝材料。南京是全国首批列入禁止现场搅拌砂浆的城市之一,商品砂浆发展迅速,并成为未来具有潜力的粉煤灰利用方式之一。目前,南京市有商品砂浆生产企业9家,年生产能力200万吨,年可用粉煤灰20万吨。代表企业为南京天云新型建材科技有限公司,是江苏省最大的干粉砂浆建材企业,注册资本1600万元,总投资3500万元,年产量达27万吨,年可利用粉煤灰2.16万吨,碎屑、废石等8.37万吨,年产值6950万元,利税1100多万元。(

15、5) 脱硫石膏制备环保节能石膏基商品砂浆。目前,商品砂浆有两种体系,一种是水泥基砂浆,一种是石膏基砂浆。石膏基砂浆除了耐水性稍差外,其生产能耗低、无污染、可再生,并且具有优良的保温性能、湿度调节性功能等,是一种真正的绿色建材。脱硫石膏制备环保节能石膏基商品砂浆技术,同时还大量利用了脱硫产物,环境效益和社会效益更佳。其工艺过程是脱硫石膏经过脱水制备半水石膏后,与石英砂等集料以及外加剂等经过配料搅拌成为成品。南京一夫新材料科技有限公司是国内石膏基砂浆制备技术的引领者,公司注册资本为4200万元,拥有各项专利20多项,并拥有“江苏省化学及废弃石膏应用工程化研究中心”。石膏基砂浆生产线每年可利用脱硫石

16、膏10万吨,产值3000余万元。为了促进粉煤灰综合利用工作开展,多年来在南京市粉煤灰综合利用办公室的组织协调下,从政策法规、组织管理和研发平台建设等方面,开展了富有成效的粉煤灰资源化利用工作:(1) 不断完善相关法律法规体系,并依靠相关政策法规,初步建立粉煤灰综合利用约束激励机制。1995年,南京市在全国率先颁布了粉煤灰综合利用管理的地方法规,指导南京市粉煤灰综合利用工作。在认真贯彻落实国家和省市已有的关于资源综合利用的法律、法规的同时,南京市粉煤灰综合利用办公室针对新形势下出现的新情况、新问题,清理、补充、修订、完善地方法规,逐步将粉煤灰综合利用纳入法制轨道。研究制定出台南京市地方性财政、税

17、收、价格等政策,如对排灰单位统一规定一、二、三级灰最高限价;对用灰单位统一报表;统一核定参数;对粉煤灰专运车实行养路费减半等,逐步建立粉煤灰综合利用约束政策和激励机制。出台了南京市粉煤灰公司目标管理考核办法按指标类和综合评价类两个方面进行考核,是对各粉煤灰公司计划目标完成情况、生产经营管理、经营诚信、规章制度建立健全、产品质量等多个方面的全方位的考核。考核办法还明确规定,对各粉煤灰公司除在各自缴纳的风险抵押金范围内进行奖惩外,每年还专门从市粉煤灰综合利用专项资金中列支专款用于奖励各项指标完成情况较好、贡献突出的单位。真正达到了奖励先进,鞭策后进,充分调动各方面积极性的目的。为了加强粉煤灰品质控

18、制,提升粉煤灰综合利用产品的质量和竞争力,2011年7月南京市出台了南京市粉煤灰品质管理办法,对粉煤灰品质管理实行认定制度。这些都从一定程度上激励、促进了粉煤灰资源化工作的开展。(2) 在建立政策体系同时,加强组织体制的建设。南京市粉煤灰综合利用工作,经过多年的努力,逐步建立了较为系统科学的组织体系,形成了市粉煤灰综合利用办公室区(县)发改局职能科室电厂粉煤灰公司、粉煤灰综合利用企业的管理网络,加强了市、区(县)、企联动和分类管理。同时市粉煤灰综合利用办公室适应新形势、面对新变化,努力加强自身建设,通过业务培训、政策法规培训使各级管理人员的管理水平明显提高。这些对确保南京市粉煤灰综合利用计划的

19、顺利完成发挥了积极的作用。(3) 科学规划,合理引导企业与社会参与粉煤灰综合利用工作。自“九五”以来,每个五年计划期,在市发改委指导下,综合利用粉煤灰办公室都科学制定南京市粉煤灰综合利用规划。总结前期发展,并合理预测实施期内粉煤灰的产生及利用趋势,及时指导产业布局调整,推荐重大科研成果和关键技术,并制定切实可行的对策和措施,为南京市粉煤灰多年来的快速发展提供保障。与此同时,每个年度都制定电厂和综合利用企业的排用灰计划,以市发改委的文件形式下发执行,年底进行考核兑现奖惩,以此确保规划目标的实现。南京市“十二五”粉煤灰综合利用规划已经于2011年制定完毕,正在报请相关部门审批。根据规划,“十二五”

20、时期,南京市的粉煤灰综合利用工作任重而道远,要实现规划目标,需要创新思维、创新模式和创新技术的支持。(4) 依托高校院所和企业科研力量,建立了燃煤废弃物综合利用研发平台。南京市具有非常丰富的教育科研资源,南京工业大学和东南大学等科研院所在建筑材料和重大工程建设等方面在国内具有很大的影响力,并承担了一批国家级的重大项目,包括目前国家仅有的三个水泥混凝土领域973项目。另外,南京中联混凝土有限公司、江苏省一夫新材料科技有限公司和南京建通官塘水泥有限公司等众多粉煤灰综合利用企业都具有自己的省市级研发中心和大批有丰富经验的科研人员。科研院所和企业之间通过校企联盟、产学研基地以及共建工程技术中心等形式组

21、成了燃煤废弃物资源化利用研发平台,为企业和行业提供各种技术服务。在粉煤灰办公室的领导下,该研发平台利用多年时间完成了粉煤灰综合利用关键技术开发与应用项目的研究和产业化,丰富的成果。目前该项目正在申报中国资源综合利用协会科学技术奖。另外,针对炉底渣资源化难度大的问题,在粉煤灰办公室牵头下,南京工业大学与企业之间也正在进行大掺量炉底渣制备商品砂浆研究项目的研究,并预计在2014年实现该技术的产业化。该研发平台已经成为推动南京市粉煤灰资源化利用的动力源泉。本示范工程建设项目以南京市的粉煤灰(包括炉底渣和脱硫石膏等其它燃煤废弃物)的综合利用为主要对象,以重点企业和重点项目建设为主要内容,通过观念创新、

22、制度创新和技术创新,开展长效管理机制建设、企业创新能力建设、产业利废能力建设以及优化产业布局等工作,促进产业集聚和以资源、能源梯级利用为特征的生态工业链的形成,确保在“十二五”期间面临的种种压力下,继续提升粉煤灰的利用水平。在此基础上,通过示范作用,以点带面,对全市的资源综合利用工作形成有效的推动作用。二、开展示范工程建设的紧迫性和必要性南京是一个重工业城市,石化、钢铁、建材、电力、汽车、电子等是南京市的主要支柱产业。“十一五”时期,南京经济发展迅速,地区生产总值从2005年的2411.11亿元增长到2010年的5086.00亿元,年均增长超过了16%。根据“南京市国民经济和社会发展第十二个五

23、年规划纲要”,到2015年南京地区生产总值要在“十五”末的基础上翻番,地区生产总值到2015年超过10000亿元。按照传统发展模式,这种经济的高速增长是建立在资源、能源的高消耗以及环境的不同程度的破坏基础上的。2011年南京市万元地区生产总值能耗为0.842吨标煤,全年能源消耗达到了5174万吨标煤。同期,全市排放了3.77亿吨的污水,产生了1384.06万吨的固体废弃物。作为一个资源、能源短缺,环境承载量有限的城市,南京市开展废弃物资源的综合利用,发展循环经济势在必行。2011年南京市固体废弃物的综合利用率达到91%,处于全国前列。粉煤灰(渣)及脱硫产物等燃煤废弃物一方面不仅占用大量土地还严

24、重污染环境,影响周边居民的日常生活及身体健康,另一方面,由于其潜在的火山灰活性,可以作为建材生产及工程建设的优质原材料,同时,粉煤灰中还含有相当数量的有用元素,提取后也可以作为其它工业生产的原料。对粉煤灰进行资源化利用,符合我国国情,也具有重大的经济、社会和环境效益。多年来南京市粉煤灰综合利用工作成效显著,虽然产生量大但是利用率很高,一直以来都是南京市资源综合利用工作的亮点,也已经发展成为南京市循环经济发展的重要组成部分,曾作为资源综合利用典型受到了包括中央媒体在内的多家媒体的跟踪报道。但是,近年来,特别是从“十一五”开始,南京市粉煤灰综合利用工作将受到越来越大的压力,发展也逐渐遭遇瓶颈,主要

25、表现在:(1)粉煤灰排放量将有不可预期的大幅度增长而综合利用量增长困难。自“十一五”以来,南京进入了煤电建设的高峰期,并且根据南京市“十二五”规划以及南京市燃煤机组建设规划,“十二五”末,全市地区生产总值将实现翻倍,燃煤机组装机容量将超过1000万千瓦,机组完全实现烟气脱硫,粉煤灰产生量也随之大幅度增加。值得注意的是,自“十一五”末,我国电煤供应充足,电厂用煤质量大幅度提高,煤炭灰分只相当于煤炭紧张时期的一半左右甚至更小,粉煤灰产生量也相应偏少。但是,随着煤炭资源的减少,特别是优质资源的消耗,“十二五”时期,能否继续保持如此高质量的煤炭供应,难度较大。电煤质量的下降,必然会引起粉煤灰产生量较表

26、1有不可预期的更大幅度增长。另外,南京城市绿色发展战略的实施以及青奥会等的召开都对环境保护的要求越来越高,对电厂烟气脱硫的要求也将更加严格,加上煤炭质量变化引起的含硫量的波动,也必然会引起脱硫石膏等脱硫产物产生量在表1基础上的更大增长。(2)资源的高效利用要求粉煤灰利用效率进一步提高而现有利用途径相对传统和单一。可持续发展和低碳发展等新型经济发展模式,要求对包括废弃物在内的资源进行高效利用,充分发挥资源的物化性能,达到物尽所用。目前,南京粉煤灰的利用现状还是处于初级利用阶段,对利用效率要求不高,粉煤灰主要还是用于建材的生产和铺路等(见图3),利用效率和产品附加值相对较低,对于炉底渣大部分还是用

27、于工程应用和水泥生产,利用水平更低。虽然粉煤灰有很多高附加值的利用技术,但是,要在短期内将其产业化从根本上提高我市粉煤灰的利用水平,难度非常大。南京市粉煤灰的综合利用工作机遇与压力并存,但是,长远来看,压力越来越大,要求越来越高。这种状况在南京市其它废弃物的综合利用工作中也同样存在。如何在各方压力下,探索资源综合利用新的管理模式和发展模式,提升南京市的资源综合利用整体水平迫在眉睫。以粉煤灰综合利用为突破口,建设南京市粉煤灰综合利用示范工程,不仅有利于南京市粉煤灰综合利用工作的发展,也能够对南京市资源综合利用的整体发展起到很好的示范、推动作用,这对于促进南京市资源节约型、环境友好型社会建设,实现

28、可持续和绿色发展具有重要意义。三、指导思想、建设目标、主要任务和实施进度1、指导思想以科学发展观为指导,以构建资源节约型、环境友好型城市为目标,以推进技术进步和优化产业结构为主线,充分利用政策、经济和技术等方式,在保证全市粉煤灰完全资源化利用的前提下,扩大粉煤灰的应用领域和利用效益,提高行业核心竞争力,提升南京市粉煤灰等废弃物资源利用效率和城市生态文明水平,节约资源,改善环境,促进城市的可持续发展和经济的低碳运行。2、建设目标总体目标:通过观念创新、制度创新和技术创新,建立南京市粉煤灰综合利用创新体系,提升粉煤灰综合利用能力;粉煤灰的利用方式得到丰富,利用效率进一步提高,实现粉煤灰等燃煤废弃物

29、的完全资源化及高效利用;通过政策扶持和市场引导等方式建设一批具有自主创新能力、产品适销对路的大企业或集团,提升企业及行业的核心竞争力;通过管理模式、创新体系以及产业布局等的有益探索,为其它废弃物的综合利用提供借鉴和经验,最终促进全市废弃物的资源化利用工作。具体目标:(1) 形成800万吨/年粉煤灰综合利用能力,150万吨/年脱硫石膏综合利用能力,通过粉煤灰综合利用示范及企业规模积聚效应;(2) 通过企业自建和校企共建等方式,建立1-2个省部级粉煤灰(脱硫石膏)研究中心,3个以上市级研发中心或工程技术中心,培育15家以上产值超过1亿元的大型粉煤灰综合利用企业,实现行业粉煤灰综合利用总产值100-

30、150亿元;(3) 粉煤灰在道路工程中的应用比例不高于5%,在新型建材中利用比例大于40%。3、主要任务针对示范工程建设中的薄弱环节和关键问题,从以下几个方面入手,以资源综合利用企业为主体,通过创新能力建设、利废能力建设以及产业布局优化等,着力推进南京市粉煤灰乃至废弃物的整体利用水平:(1) 加强行业自主创新能力建设,拓展粉煤灰利用渠道完善粉煤灰综合利用研发平台,构建和发展产业技术创新战略联盟,促进产学研各方围绕粉煤灰综合利用产业技术创新链在战略层面建立持续稳定的合作关系,立足产业技术创新需求,开展联合攻关,制定技术标准,共享知识产权,整合资源建立技术平台,联合培养人才,实现创新成果产业化;加

31、强南京市粉煤灰综合利用企业协会的组织协调、沟通联络、咨询服务等作用,推动本行业联盟的构建;建设和完善技术创新服务平台,依托高等学校、科研院所、产业技术创新战略联盟、大型骨干企业以及科技中介机构等,采取部门和企业联动的方式,通过整合资源提升能力,形成一批技术创新研发中心,加快先进适用技术和产品的推广应用,加速技术成果的工程化,加强产业共性关键技术研发攻关,加强研发能力建设和行业基础性研究工作;面向企业开放高等学校和科研院所科技资源,引导高等学校和科研院所的科研基础设施和大型科学仪器设备、自然科技资源、科学数据、科技文献等公共科技资源进一步面向企业开放。推动高等学校、应用开发类科研院所向企业转移技

32、术成果,促进人才向企业流动;加强企业技术创新人才培养,促进企业技术创新人才队伍建设。推动高等学校和有条件的科研院所根据企业对技术创新人才的需求调整教学计划和人才培养模式。鼓励企业与高等学校、科研院所联合培养人才。鼓励企业选派技术人才到高等学校、科研院所接受继续教育、参加研究工作,或兼职教学。引导高等学校学生参与企业创新实践。发挥企业博士后工作站的作用,吸引博士毕业生到企业从事技术创新工作。鼓励高等学校和企业联合建立研究生工作站,吸引研究生到企业进行技术创新实践。鼓励企业和高等学校联合建立大学生实训基地。(2) 提升企业利废能力,提高产业粉煤灰利用量依托产业技术创新战略联盟和各类研发平台,对粉煤

33、灰资源化共性技术研究、关键装备开发以及重大成果转化等方式,提高企业粉煤灰资源化利用能力,拓展粉煤灰利用途径;鼓励引导开发性能优越、耐久性好、利废量大的新技术、新产品;对现有产品特别是主导产品的工艺、装备、产品性能及质量全面技术升级;重点建设一批粉煤灰掺量大的项目,发展脱硫石膏制备新型墙体材料,对炉底渣进行高附加值的应用研究及产业化;依托技术创新体系研发粉煤灰的精细加工技术,提升产业利废水平和效益。(3) 优化产业布局,促进生态产业链建设和完善在大厂、栖霞和雨花台等三个电厂、粉煤灰综合利用企业集中区域,按照产业集聚、企业关联、资源能源梯级利用和设施共享等原则,在现有基础上科学规划,以废弃物排放企

34、业为中心,以龙头企业为核心,建立三个具有完整生态工业链的以粉煤灰为主的资源综合利用示范园,加强企业间的共生关系,不仅实现物质的循环,还要实现电厂、钢铁厂等排污企业的余热资源梯级利用,以提高产业的规模效应,推动产业链延伸,降低企业的运行成本。在此基础上,以点带面促进全市粉煤灰以及其它工业废弃物的资源化利用,并最终形成几个集多种废弃物共同处理、复合利用的资源综合利用示范园区。4、实施进度2012.05-2012.12 项目启动,筹建项目实施领导小组,对粉煤灰利用企业进行更大范围认定;组织企业申报、提交“十二五”项目建设规划,组织专家以及部门负责人对项目进行评审,对入选项目按照各自实际情况给予不同方

35、面和力度的支持;2013.01-2013.12 搭建产业技术创新战略联盟和各类研发平台;完成2-3个重点支持项目开工建设,并开始三个示范园区的规划和建设;形成600万吨/年粉煤灰和100万吨/年脱硫石膏综合利用能力;2014.01-2014.12 培育、申报1-2家技粉煤灰综合利用研发中心或工程技术中心,建设2-3个炉底渣高效利用示范项目;形成700万吨/年粉煤灰和130万吨/年脱硫石膏综合利用能力;2015.1-2015.12本完成产业的优化布局和重大项目建设,形成800万吨/年粉煤灰和150万吨/年脱硫石膏的综合利用能力,粉煤灰利用结构得到基本改变,行业粉煤灰综合利用总产值达到100-15

36、0亿元。四、关键技术与装备支撑情况1、高掺量粉煤灰-矿渣复合辅助性胶凝材料的制备及其在水泥、混凝土中的应用需求背景:为了降低生产成本,提高产品性能,目前国内外主要单独生产和使用磨细矿渣微粉和高等级粉煤灰,作为水泥的辅助性胶凝材料用作水泥混合材或混凝土矿物掺合料。根据国内矿渣微粉生产和混凝土应用的经验,在混凝土中如果单独采用矿渣微粉取代部分水泥,新拌混凝土粘度大,工作性能不太好。矿渣微粉也会增加混凝土的干燥收缩,尤其是早期收缩。目前的应用趋势是采取矿渣微粉与粉煤灰复掺,这样一方面可以改善混凝土工作性能,另一方面也可以使匹配矿渣微粉与粉煤灰的活性发挥,在混凝土强度上有一定的互补,弥补单掺粉煤灰时早

37、期强度降幅太大的缺点。复合掺合料、复合工业废渣是当前超细粉磨技术与混凝土的研究热点。复掺可以在组分上复合、颗粒级配上匹配、系统的颗粒堆积更加紧密与合理,从而改善了新拌混凝土的工作性能及硬化混凝土的结构、提高混凝土强度和耐久性。但在水泥混凝土中如何复合利用、如何将各种废渣的潜在活性有机的分阶段发挥、如何提高混凝土工作性能、力学性能和耐久性,还需要进一步研究和攻关。关键技术:以“多重复合-激活理论”为指导,根据复合辅助性胶凝材料各组分的组成、结构特征及热历史等进行组分复合、粉体颗粒级配复合、粉体形态效应发挥、综合运用机械活化、钠-钙-硫化学激发、热活化和复合活化的活化效果。加强碱激发力度,以促进粉

38、煤灰的玻璃体解体;根据矿渣、粉煤灰的颗粒尺寸效应、表面活性、形状效应等强化它们之间的优势互补和超叠加效应,达到高掺量的目的。关键装备:预粉磨辊压机、超细管磨机、高效转子选粉机2、大掺量粉煤灰生产商品砂浆技术需求背景:南京市是全国首批商品砂浆试点城市之一,商品砂浆的生产已经具有一定的规模,2011年全市商品砂浆产量达到67万吨,并且在“十二五”期间还将有更大发展潜力。粉煤灰已经成为各种类商品砂浆生产不可或缺的原材料。掺加粉煤灰制备商品砂浆不仅可以明显降低砂浆成本还能够改善砂浆的综合性能。但是,目前商品砂浆生产过程中普遍存在粉煤灰掺量较低的情况。商品砂浆大掺量利用粉煤灰技术将是南京市粉煤灰综合利用

39、的一个新的发展方向。关键技术:针对商品砂浆体系,选择合适的粉煤灰激活方法及活性激发剂,在激发粉煤灰活性同时增强其与其它砂浆功能外加剂的匹配性;针对大掺量粉煤灰对砂浆的施工性能、工作性能及其耐久性等影响,通过粒度调整、组分调整以及反应过程调控等手段,优化新拌浆体及硬化浆体的结构,保证砂浆的性能要求。关键装备:振筛机、烘干机、配料装置和混合装置3、钙基脱硫产物制备氧化钙联产硫酸技术与装备开发需求背景:钙基脱硫产物脱硫石膏制备氧化钙联产硫酸技术,通过将脱硫产物在高温下分解,产生二氧化硫和氧化钙,二氧化硫通过吸收制取硫酸,氧化钙可以重新回到电厂烟气脱硫过程作为脱硫剂或者是作为钛白粉或者磷酸制备过程的硫

40、酸废液处理剂。这样使得氧化钙在这些工艺过程中实现了完全循环,既解决了脱硫石膏的高效资源化利用难题,又解决了南京市优质氧化钙或者碳酸钙资源不足的问题,同时也将烟气中的二氧化硫变成高纯度的硫酸,经济效益、社会效益十分明显。关键技术:钙基脱硫产物经高效气流烘干脱水,进入分解设备进行分解,分解产生的氧化钙可以作为电厂脱硫的脱硫剂,也可以用于建筑施工。分解产生的SO2气体在催化剂的作用下转化成SO3,SO3经吸收后得硫酸,尾气氨中和后放空。脱硫石膏快速高效脱水;低温分解硫酸钙,大大减少生产能耗;还原、氧化分离条件实现硫酸钙分解;氧化钙高效冷却及余热用于脱硫石膏脱水,实现整个工艺过程中能量达到梯级、高效利

41、用;超细磨氧化钙技术。关键装备:气流烘干机、循环双气氛流化床、气流冷却机、烟气制备硫酸成套设备4、脱硫石膏生产新型墙材系列技术需求背景:新型石膏基墙体材料具有轻质、保温等特点,并且其理论上能够无限循环利用,整个生命周期中不会产生任何污染,是真正的绿色建材,也是重点发展的新型墙体材料。经实验研究和生产应用,脱硫石膏完全可以取代天然石膏制备石膏基墙体材料。脱硫石膏制备新型墙材系列技术包括半水石膏的制备技术和墙体材料制备工艺及装备等,根据石膏基材料性能要求不同,半水石膏的制备技术又包括普通型半水石膏制备技术和高强半水石膏制备技术等。关键技术:型半水石膏制备技术主要是根据脱硫石膏的脱水热力学和动力学,

42、选择脱水设备和石膏脱水制度;半水石膏制备技术包括高效转晶剂的制备,转变温度选择,快速脱水烘干工艺及装备以及半水石膏颗粒级配的控制等。关键装备:沸腾炉、蒸压反应釜、反应监控设备、脱水机、快速干燥设备、粉磨设备等 5、炉底渣制备轻集料技术(规划)需求背景:炉底渣是目前南京市利用难度最大、利用水平最低的燃煤废弃物,除了部分用于水泥生产外,大部分用于工程应用之中。炉底渣中含有大量的中空玻璃体,具有一定的保温性能。通过对炉底渣进行分选制备强度较高、保温性能较好的轻集料,可以在一定程度上缓解目前保温建材生产中缺乏适宜轻集料的困局,为新型墙体材料的生产以及建筑节能规划的顺利实施提供支持,炉底渣的利用效率也得

43、到提高。关键技术:针对炉底渣矿物组成及颗粒特性,调整系统的工艺参数;炉底渣轻集料制备各类保温建材的工艺及技术等。关键装备:静电脱炭机、旋风分离系统等6、粉煤灰生产陶粒和陶砂(规划)需求背景:“十二五”期间,南京市要实现65%的建筑节能目标,墙体保温是关键。粉煤灰陶粒和陶砂主要用于配制轻集料混凝土及制品,具有重量轻、强度高、导热系数低、耐火度高,化学稳定性好、耐久性和保温隔热性能好等特点。陶粒中粉煤灰的掺量可以达到60%以上。大掺量粉煤灰制备高强、超轻工艺及装备的开发对于提高粉煤灰的利用水平和我市节能减排工作有很好的促进作用。关键技术:不同等级陶粒的原料配方,陶粒的成型工艺以及烧成制度等。关键装

44、备:陶粒成球机、烧成装备五、规划项目及投资1、日产4800吨熟料新型干法生产线项目(1) 项目业主单位信息:江苏信宁新型建材有限公司,由台湾著名的上市公司信大水泥股份有限公司在江苏独资建设的新型干法水泥企业,公司注册资本6988万美元。公司厂区位于南京市浦口区星甸镇,占地面积35公顷。(2) 项目技术方案:本项目生产工艺包括生料制备、熟料烧成以及水泥粉磨三部分,具体见图4:图4 信宁建材生产工艺流程图(3) 投资估算与技术经济分析:项目总投资12578万美元,全部投资资金由注册资本、长期贷款和短期贷款组成。投产后,年可生产熟料165万吨,年产水泥215万吨,年产值6.2亿元,年利用粉煤灰45万

45、吨,脱硫石膏10.5万吨。2、分解烟气钙基脱硫废弃物含亚硫酸钙灰制高浓度SO2和高活性CaO技术和成套装备研发及产业化项目(1) 项目业主单位信息:江苏省一夫新材料科技有限公司位于江宁滨江经济开发区,注册资本4200万元,占地150亩,主要从事以新型工业固体废弃物资源再生利用为主的节能、环保、新材料企业,先后被认定为“江苏省建设领域新技术产业化示范基地”、“高新技术企业”等,为“江苏省化学及废弃石膏应用工程化研究中心”主办单位。(2) 项目技术方案:本项目成套装备包括脱硫产物的预烘干、预煅烧及分解装置。预烘干和预煅烧装置是对脱硫产物的前期处理,是将脱硫产物中的附着水去除和结晶水去除部分及全部的

46、过程,在此过程中产生半水及无水石膏。分解装置是以固体热载体为热源,亦即用高温固体颗粒为热源,分解燃煤电厂及钢厂烧结烟气脱硫所产生含亚硫酸钙灰制高难度SO2和高活性CaO。本项目所产生的SO2气体浓度可高达60%-90%可以通过压缩冷却加以液化,所以不需要在脱硫装置附近建设制硫酸装置。具体工艺见图5:脱硫废物半水石膏脱 水二氧化硫氧化钙煅 烧三氧化硫氧化成 品冷却粉磨余 热煤煤气发生炉破碎水图5 钙基脱硫产物制备高浓度SO2和高活性CaO工艺流程图(3) 投资估算与技术经济分析:该项目总投资12000万元。该项目在实施期内实现销售分解装置7套,可实现销售收入52000万元,利润6500万元,税收

47、2800万元。每套装置年可分解脱硫废弃物10万吨,节约土地20亩。对于电厂,由于不再需要鼓风氧化工艺,每脱除1吨SO2将降低成本约800-1000元。对于冶金企业,利用本成套装置不仅能够使其脱硫灰得到处理,回收的CaO可以回用于脱硫,每脱除1吨SO2将降低成本约600元。3、赵家边新型材料厂改造项目(1) 项目业主单位信息:赵家边新型材料厂位于江宁区,投资方为南京金时川新型建材有限公司。南京金时川新型建材有限公司,为江苏省最大的加气混凝土砌块供应商,现砌块年产量可达25万m3,年产值可达4500多万元。(2) 项目技术方案:对原有粘土空心砖生产线进行技术改造,建成年产40万m3砂加气砌块及20

48、万m3蒸压灰砂砖项目。图6 砂加气砌块工艺流程图图7 蒸压灰砂砖工艺流程图(3) 投资估算与技术经济分析:项目总投资6500万元,其中固定资产投资5000万元(包括改建及新建厂房13000m2,技术设备投资3480万元),铺底流动 资金1500万元,资金来源为企业资本金。项目完成后,年产40万m3砂加气砌块及20万m3蒸压灰砂砖项目,将新增销售收入18000万元,新增利润1800万元,新增税金900万元,年利用粉煤灰15万吨。4、年产20万吨大掺量炉底渣商品砂浆项目(1) 项目业主单位信息:江苏尚华新型建材有限公司,江苏质量诚信AAA级品牌企业,注册资金1000万元,固定资产920万元,年生产

49、能力达到20万吨以上,是江苏省建筑钢结构混凝土协会授予的第一家“干粉砂浆生产应用试点企业”。 (2) 项目技术方案:本项目炉底渣主要有两个方面的应用,一个是炉底渣磨细作为掺合料取代部分粉煤灰和其它废弃物,另外,炉底渣堆积密度很低,可以作为轻集料取代部分天然石英砂,降低砂浆的比重,提高砂浆的保温性能。具体工艺见图:炉底渣烘干机石英砂烘干机筛分机磨 机筛分机磨细灰轻集料石英砂粉煤灰水 泥外加剂搅拌机砂 浆图8 大掺量炉底渣制备商品砂浆工艺流程(3) 投资估算与技术经济分析:项目总投资2000万元。投产后,年产砂浆20万吨,产值5000万元。炉底渣综合利用量6万吨,其中作为轻集料利用4.5万吨,作为

50、掺合料利用1.5万吨。与普通商品砂浆相比,掺加炉底渣不仅解决了炉底渣利用难、利用档次低的问题,还能够每年为企业降低450万元生产成本,经济效益、社会效益非常显著。除了以上规划和在建项目外,还有其它多个项目已经在规划建设中,见表3。表3 “十二五”南京市粉煤灰综合利用主要规划建设项目汇总表规划项目投资方产品名称投资(万元)产 能利废能力经济效益日产4800吨熟料新型干法生产线项目江苏信宁新型建材有限公司水泥12578万美元165万吨熟料, 215万吨水泥粉煤灰45万吨,脱硫石膏10.5万吨产值62000万元分解烟气钙基脱硫废弃物含亚硫酸钙灰制高浓度SO2和高活性CaO技术和成套装备研发及产业化项

51、目江苏省一夫新材料科技有限公司成套分解装置12000销售收入30000万元,利润3750万元,税收1600万元赵家边新型材料厂改造项目南京金时川新型建材有限公司砂加气砌块、蒸压灰砂砖650040万m3砂加气砌块,20万m3蒸压灰砂砖15万吨粉煤灰销售收入18000万元,利润1800万元,税金900万元年产20万吨大掺量炉底渣商品砂浆项目江苏尚华新型建材有限公司商品砂浆200020万吨6万吨炉底渣年产值5000万元南京清砖新型建材有限公司二期、三期工程南京清砖新型建材有限公司蒸压粉煤灰砖20002.6亿块40万吨粉煤灰,20万吨其它废渣产值13000万元南京秦砖新型墙体建材有限公司二厂建设项目南

52、京秦砖新型墙体建材有限公司蒸压粉煤灰系列墙砖17506.5万m39万吨粉煤灰,3万吨其它废渣产值2000万元,利润550万元年产20万m3加气混凝土砌块项目南京冶淳新型建材有限公司加气混凝土砌块200020万m37万吨粉煤灰产值3300万元,利润600万元年产20万m3加气混凝土砌块项目南京市金竹建材厂加气混凝土砌块砖100020万m37万吨粉煤灰利润400万元年产28万m3加气混凝土砌块项目南京创杰新型建材有限公司加气混凝土砌块300028万m310万吨粉煤灰产值4000万元,利润600万元六、实施效果分析项目的实施将全方位促进南京市粉煤灰及废弃物的综合利用,取得多方面的效益,具体表现在:1

53、、项目的实施提高了南京市粉煤灰综合利用能力和利用水平,具有极佳的经济、社会和环境效益。经过项目建设,全市可新增约300万吨粉煤灰和80万吨脱硫石膏的综合利用能力,能够保证粉煤灰在实施期内的增量部分得到完全资源化利用。另外,大多数粉煤灰综合利用产品除了以粉煤灰作为主要原料外,还复合利用采矿废渣、钢渣、煤矸石等其它废弃物。粉煤灰综合利用新技术、新产品的开发以及重大产业化项目的规划、实施,还将直接增加其它废弃物近150万吨的综合利用能力。项目实施期内,累计可以在现有基础上新增粉煤灰等燃煤废弃物利用量550万吨,新增其它废弃物利用量200-300万吨。这些废弃物在粉煤灰资源化产品中作为辅助性胶凝材料应

54、用,可以减少600万吨以上水泥的使用,减少石灰石等自然资源消耗超过700万吨,减排二氧化碳480万吨(按照每生产1吨水泥排放0.8吨二氧化碳计算)。废弃物的资源化利用,还消除了这些废弃物对于环境的影响,同时节省废弃物堆存占地超过4500亩,节约冲排灰用水1亿立方以上。同时,项目的实施还将增强企业的赢利能力,增加一定的就业机会,社会、经济和环境效益非常显著。2、项目的实施将促进南京市粉煤灰综合利用相关法律、法规的建设,建立、完善粉煤灰综合利用的监督机制、统计制度和情报报告制度等长效管理机制以及粉煤灰利用效率评价体系。这些法规及机制的建设是南京市资源综合利用管理体制的重要组成部分和有益探索,对于其它废弃物综合利用乃至全市废弃物的整体利用和循环经济的发展都有极佳的借鉴和指导。通过项目实施增强了资源综合利用企业的自主

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