脉冲袋式除尘器及脱硫脱硝技术推动水泥工业绿
时间:2017-05-06 11:39 作者:奥科除尘 点击:
  中国是全球最大的水泥生产国和消费国,2010年中国水泥产量约占全球水泥总产量的57%。水泥工业在过去10年里发展迅速,水泥产量从2000年的5.93亿t增长到2010年的18.68亿t,年均复合增长率为12.15%。同时,中国水泥行业的能源消耗和排放仅次于电力行业,2009年中国水泥制造业能源消耗为1.55亿t标煤,占工业部门最终能源消耗的10.1%;CO2排放量为9.19亿t(不包括电力排放),占全国碳排放总量的13%。
  中国水泥工业的特征是多种生产技术并存,目前基本有两类主要的熟料生产工艺立窑和回转窑,每一窑型又包含许多变种。2000年以后,新型干法水泥逐渐占据主导地位,产量比例从1995年的6%提高到2010年的80%,但仍有接近20%的水泥产量来自相对落后的立窑和湿法等回转窑水泥厂。考虑到水泥行业在能源消耗和排放中的重要作用,对中国水泥行业的未来产量趋势进行估计,并评估不同节能减排措施下未来的节能潜力和减排潜力显得尤为必要,对实现中国温室气体排放控制目标有着重要的现实意义。如今国际上发达国家提出了PM2.5和PM10的环保概念,对于解决细小粉尘,达到零排放是水泥机械行业发展的新目标。目前水泥行业中使用的设备对细小粉尘的除尘效率都很低,这就需要研究开发更高除尘效率和降低NOx和SOx等排放浓度的技术和脉冲布袋除尘器装备,以实现污染物的零排放。
  目前已有一些水泥行业节能减排潜力的研究,通过对不同发展情况、排放基准和未来需求预测进行研究,得出相似的结论,其中都重点强调以下几种措施的作用:提高热效率和电力效率、替代燃料的使用、熟料替代、余热发电技术的应用和工艺流程改造。2000年以来,中国水泥行业能源效率得到显著提高。吨水泥熟料烧成耗标煤从2005年的144kg标煤下降到2010年的115kg标煤,降幅达20%。在中国水泥行业中,可燃废弃物作为替代燃料的使用比例仍然很低,2006年,约有236万t煤研石和12.7万t标煤的可燃废弃物被用作水泥行业替代燃料,节能量约占当年水泥行业能源消耗总量的0.42%而在德国、法国等国的水泥行业中,可燃废弃物燃料的比例超过30%。水泥混合材的使用,如石膏、烧黏土、粉煤灰等,有效降低了水泥生产过程中的能源消耗和CO2排放,随着新型干法水泥产量的不断上升,中国熟料产量占水泥产量的比例已经从2000年的77%下降到2010年的62%。另外,余热发电技术在中国水泥工业中发展迅速,2009年,中国水泥行业有498条新型干法熟料生产线建有余热发电站,余热发电量232.3亿kW·h,带来每年21.7Mt的减排量。
  水泥工业经过快速发展,随着“十二五”末我国经济发展速度放缓,水泥需求出现下降,水泥产能严重过剩问题突出,同时,仍有新建线在投产,进一步加剧产能严重过剩。根据欧美等发达国家一般以产能利用率作为产能释放过剩的评价指标,就水泥行业而言,产能利用率应控制在80%左右,即过剩率在20%左右视为合理。依据该标准,我国水泥产业的产能过剩率自2011年至2014年,产能利用率分别为80.6%、72.2%、72.6%、72.3%,2015年产能过剩率约为30%,其中东北、西北地区过剩率约为40%,华北地区过剩率甚至为50%,远超出正常范围。自2012年水泥行业已步入产能过剩常态化、长期化发展阶段,这既有国家工业化发展阶段出现产能过剩的必然性,也有我国经济高速发展中出现短期过度投资带来市场需求提前透支的特殊国情。
  纵观国外水泥工业发展历史,水泥工业均曾面临淘汰落后、过产能过剩等问题。如第二大水泥生产国印度,曾经由于产能过剩,产能利用率从2009-2010年的85%下降为2011-12年度的75%,大部分南部水泥企业的生产能利用率为50%-60%。印度经过产业结构调整、兼并重组,印度水泥企业排名前10的企业占全国总产能的比例由66%上涨到71%,其中,前2名的产能占有率从23%上涨至35%,产业集中度较高,因此其水泥市场的价格一直保持稳定,企业的效益能够维持在合理的水平。第七大水泥生产国日本,其水泥工业发展一直伴随着去产能、淘汰落后、技术改造及产业重组等过程,其产能利用率一直保持在80%以上的较高水平。在其水泥工业发展历程中,于1983年孰料产能达到历史峰值12898万吨,日本自1996年达到水泥产量最高峰值后,已经陆续关闭了20多条水泥生产线,有5家水泥公司解散或舍弃水泥业务,且于1997年彻底淘汰了湿法、立波尔窑等落后工艺,较早完成了水泥结构调整。至2014年,其孰料产能仅为5600万吨,与1983年相比孰料产能减少了57%。
  分析印度、日本等国化解产能的成功经验,“淘汰落后产能、技术升级改造”、“企业兼并重组、提高产业集中度”、“提质增效、发挥市场机制”是其水泥工业结构调整、化解产能、维护市场稳定的有效措施。
  1.推广绿色建材
  落实联合国《2030年可持续发展议程》,实施促进绿色建材生产和应用行动方案。构建贯通绿色建筑和绿色建材的全产业链,搭建产业融合协同创新平台,组织绿色建材新产品、新设计的首批次应用试点示范,宣传推介绿色建材生产应用成功范例。支持建设以绿色建材为特色的产业园区。推进构建全国统一的绿色建材市场,方便消费者选用绿色建材,提高绿色建材在建筑工程中使用比例。
  2.加强清洁生产
  支持企业提升清洁生产水平,开发并利用适用技术实施节能减排技术改造,推广适用于建材的能源梯次利用技术装备,推进能源、环境、节水合同管理,研究完善重点行业清洁生产标准,降低能耗和排放水平。推广适用于建材窑炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理、煤洁净气化等成套技术布袋式除尘器装备,推广节水工艺和技术,开展清洁生产技术改造。鼓励合理利用劣质原料和工业固废,推进生产环节固废“近零排放”。推广无铬耐火材料,开发低毒、无毒木材防腐剂,逐步替代并减少使用铜铬砷(CCA)类高毒木材防腐剂,开发、推广和使用无毒高效脱硝催化材料,防治重金属污染。
  3.发展循环经济
  支持利用现有新型干法水泥窑协同处置生活垃圾、城市污泥、污染土壤和危险废物等。研究利用新型墙材隧道窑协同处置建筑废弃物、淤泥和污泥等。开展赤泥、铬渣等大宗工业有害固废的无害化处置和综合利用,开展尾矿、粉煤灰、煤矸石、副产石膏、矿渣、电石渣等大宗工业固废的综合利用,发展基于生活垃圾等固废的绿色生态和低碳水泥。在保证产品质量和生态安全的前提下,在水泥、混凝土、墙体材料和机制砂石等产品中提高消纳产业废弃物能力,逐步增加可消纳固废的品种。基于建筑废弃物生产绿色建材,农作物秸秆等农林剩余物以及废旧木制品发展生物质建材。
  4.强化低碳发展
  开发含能可燃废弃物高效利用技术和成套装备,鼓励基于含能可燃废弃物生产适合建材窑炉使用的化石能源替代产品,降低建材工业化石能源的消耗和二氧化碳的排放。实施建材工业窑炉热工效率提升行动,降低单位产品能源消耗和碳排放强度。加快发展低钙硅酸盐水泥,推进镁质胶凝材料无氯化应用,研究新型低碳胶凝材料。开发建材窑炉烟气中二氧化碳分离、回收和利用技术。加快碳资产管理系统建设,稳步推进合乎行业特点的碳排放权交易。
  虽然,我国在化解产能过剩、淘汰落后方面屡出重拳,采取了如淘汰落后水泥工艺生产线、淘汰落后装备、针对能耗高、对淘汰类及限制类企业实行惩罚电价等有力措施,2011年至2014年共淘汰产能60677万吨。但是,面对当前70%左右的产能利用率以及利润同比下降64%的降幅,说明我国化解产能过剩任务还很艰巨,将是一项长期的工作,化解产能过剩是一项长期的工作,“十三五”期间,水泥行业仍需开展淘汰和压减产能工作,这是确保行业效益改善、促进行业转型升级的基础保障。
相关新闻