安徽省水泥企业能耗及节能潜力调查研究★

2018-08-15李佩怡淦茜瑶

山西建筑 2018年13期

关键词：节能减排发展趋势

李佩怡　淦茜瑶　杨鹏　武阳

(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥　230000)

摘要：通过对历年来数据分析，对我国近年来水泥行业的能耗能效进行评估，概括了我国水泥行业的现状，并对发展趋势进行了简单介绍，着重论述了新型干法水泥生产等节能技术手段，对优化水泥产业结构提出了相关建议。

关键词：节能减排，新型干法水泥生产技术，发展趋势

中图分类号：TU201.5

文献标识码：A

随着我国经济实力与科技水平的同步增长，行业生产以及规模化、集约化水平也在不断进步。同时，依据国家对于各生产行业环保方面的要求，节能降耗减排的理念越来越引起企业的重视。在水泥生产行业，不仅要求产品的更高产量与更优品质，寻求更高效、节能、环保的生产工艺以及更有效的污染治理措施也逐步成为水泥行业新的发展趋势。

1　水泥行业产能及排放情况

1.1　水泥行业产能及能耗情况

我国第一个水泥厂于1889年建成，自此我国水泥行业开始发展起来。随着我国经济的发展与国家建设的需要，水泥的产量也随需求量同步增长。20世纪80年代中期，我国水泥产量已达1.3亿t，以15%的比重居于全球首位，并且一直保持至今。有数据显示，我国水泥产量已于2009年占到全球总产量的1/2以上[2]，截至2014年，已达24.7亿t。

我国水泥行业能耗巨大，其能耗约占全国总能耗的7%～8%。我国的水泥生产窑的类型繁多,生产工艺技术水平良莠不齐，导致能源效率差别较大。由于水泥产量不断上升，我国水泥行业的能源消费趋势总体上是上升的[1]。在水泥生产行业中，电力以及供给热能的煤炭是主要能源。近年来，由于水泥行业的机械化程度提高，水泥生产行业对电能的消费有大幅增长。在新型干法水泥生产工艺普及的推动下，能源使用效率有了大程度的提高，使煤耗有所下降。但是水泥产量增幅过大，因此这种节能效用并未对总体能耗趋势产生显著的影响。

1.2　我国水泥行业排放(包括CO2和其他污染物)

据统计，2009年我国碳排放量以占全球1/4的大比重居于世界首位。与我国其他工业生产行业相比，水泥产业碳排放量占比接近20%，仅次于煤电及化工行业。同时，水泥生产对碳排放量最大的煤电能源的需求量也不容小觑，因此，水泥工业的低碳减排发展应当引起重视。同时水泥工业也是单位GDP排放CO2比较高的行业。原因不仅在于将煤炭用于煅烧熟料供给热能，更关键的是采用大量的石灰石作为生产原料[3]。水泥行业不仅能耗大，其颗粒物及碳排放量在整个建材行业中也占据了较大比重，并且近几年这种态势还在上升。

1.3　安徽省内水泥企业状况

2012年，安徽水泥产量为1.087亿t，煤炭消耗量为1 922.29万t，占总工业耗煤量的12.3%，烟(粉)尘排放总量为7.66万t，占排放总量的21.8%。2013年，安徽省全年生产水泥1.21亿t，同比增长12.3%，商品水泥熟料1.23亿t，同比增长10%；水泥熟料和水泥产量分别占全国的9%和5%。2014年安徽新型干法水泥熟料产能达到13 525.3万t，同比增长186万t，增幅1.4%，全省熟料实际产量13 217.36万t，同比增长7.85%，高于全国平均增速近5个百分点。2014中国水泥熟料产能百强榜显示，各企业中，安徽海螺水泥以7 021.5万t产能高居榜首。

截至2015年年底，为响应国家下达的“十二五”淘汰落后和过剩产能目标，全省水泥熟料生产企业(集团)减少至30余家，现有窑外分解水泥熟料生产线96条(其中日产4 000 t以上新型干法水泥生产线66条)，产能1.37亿t，占全部熟料产能的96%，水泥熟料产量稳居全国第一，水泥散装率稳居中部第一。2016年，安徽省水泥产量和2015年基本持平。安徽省2017年全年水泥产量为13 394.24万t，同比增长0.03%，在全国所有省市区中排名第6。

2　我国水泥行业现状与发展趋势

21世纪以来，水泥行业不断开发更高效的设备及工艺，生产规模也不断从落后分散的小生产线朝着科学的集约化的大规模生产转变。水泥需求量的增长推动产量上升，进而有力地拉动我国整体经济的发展，设备及生产工艺在不断更新，同时出现行业集中化、规范化与扩大化，并且行业节能减排效果显著。进步的生产方式以新型干法水泥生产为代表，其水泥产量逐年增大，在总产量中的占比也呈现上升态势。

我国水泥行业目前的发展趋势是：1)产能控制：从能耗源头进行控制，控制乃至缩减生产能耗，进行产能治理。更新生产技术以降低能耗。通过对自身能耗情况进行严格监管调控，并依据国家电力及煤炭能源需求管理办法进行产能结构调整，实现低成本结构。2)延伸产业链：水泥产业与众多相关建材产业以及余热发电、环保新技术等方面进行联合发展，延伸产业链，实现多元化。行业兼并，实现生产规模集中化，科学管理，充分利用各项资源。3)绿色经济：发展低碳经济，落实节能降耗政策方略。

以节能环保为目的主要举措有以下几个方面：1)回收利用水泥窑废热，大力发展余热发电技术；2)开发新生产工艺，解决水泥生产原料预分解过程、水泥熟料粉磨过程中的粉尘污染及高耗能问题；3)水泥企业可发展兼并小作坊、小生产线作业，提高资源利用率，协同相关企业处理生活及工业废弃物；4)发展利用新型清洁能源等。

3　节能减排技术(新型干法水泥生产)

为实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保，新型干法水泥生产应用燃料预均化技术，以新型干法烧成技术为核心，采用自动控制系统控制生产过程，应用性能优化的设备材料，如耐火耐磨材料、节电粉磨系统及原料产品传输设备等，顺应国家环保政策趋势，发挥现代化生产模式更快、更优、节能的特点进行高效运作生产[5]。

新型干法水泥生产技术为水泥行业的未来带来了更多的可能，结合越来越绿色智能的社会发展趋势，新型干法水泥技术将得到更多完善，具体表现在：1)进一步完善和优化现有工艺技术，加强新材料的研究和对自动化软件的研发，增强材料的耐磨、耐高温、耐火材料性能，最大程度利用余料废料，提高自动化水平。2)进一步将新型干法水泥的生产技术应用的范围扩大，推广自动化设备的应用，对工艺流程进行科学管理，从而提高整体工艺的自动化运行程度和运行效率。3)增加新型干法生产技术的使用方案多样性，使大型水泥企业主动寻求新的使用方案，带动新兴企业，从创新中发展进步，提高市场竞争力。4)强调环境保护，将水泥工业与生态环境之间的矛盾缩小，从而实现人与自然的和谐发展。

4　生产工艺中存在的问题

在我国水泥行业的发展背景下，水泥产品生产工艺中还存在一些问题：1)生产集中度太低。2)低标号水泥比重过大。3)技术装备落后。针对以上三个问题，分别做如下分析：第一个，国内水泥产业正在逐步形成生产集中制的概念，行业正在向着集中化，生产规模与行业及集中度扩大化的方向发展，落后、分散的小生产方式已经逐渐被集约化生产所取代，故此，随着时间变化，生产集中度讲逐渐升高直至饱和，此问题并不难解决。由于技术装备的落后，部分小规模的水泥厂的产品质量较低，因此，只要解决了技术装备的问题，低标号水泥的问题也将随之得到改善。