【導(dǎo)讀】********水泥有限公司技改5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程可行性研究報(bào)告。****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院I

　　

【正文】 水泥有限公司技改 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程 可行性 研究報(bào)告 ****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 18 成燃煤使用成本的增加并進(jìn)一步加大了鐵路、公路運(yùn)輸?shù)膲毫Α? 從總體上來(lái)說(shuō)，我國(guó)煤炭資源大致能夠滿足水泥生產(chǎn)的需求，但在一定程度上 仍受交通運(yùn)輸?shù)纫蛩氐闹萍s，鐵路煤炭運(yùn)力不足的問(wèn)題沒有得到根本解決，同時(shí)煤炭市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)也對(duì)水泥生產(chǎn)造成比較大的影響。 2021 年下半年起我國(guó)水泥價(jià)格的大幅度上漲，企業(yè)難以消化燃料價(jià)格的上漲也是其中的主要因素之一。 資源枯竭已經(jīng)成為影響水泥工業(yè)生存的重要因素 我國(guó)是世界上石灰?guī)r資源豐富的國(guó)家之一，除上海市外，各省市自治區(qū)均有分布。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)水泥石灰?guī)r分布面積可達(dá) 44 萬(wàn)平方公里，約占國(guó)土面積的 %左右。目前我國(guó)已發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r礦區(qū)（點(diǎn)）10000 個(gè)左右，分布于除上海以外的 29 個(gè)省市自治區(qū)。截止 2021 年底，全國(guó)保有儲(chǔ)量的水泥石灰?guī)r產(chǎn)地 1326 處（其中大型 214 處、中型 465 處），探明保有儲(chǔ)量約 億噸。需要說(shuō)明的是，保有儲(chǔ)量的多少并不代表實(shí)際資源量的多少，而僅僅代表做過(guò)一定的地質(zhì)工作、對(duì)資源狀況具有相對(duì)可靠的了解程度的資源量。 從目前已探明或正在開采的石灰石資源來(lái)看，交通運(yùn)輸條件比較好的資源基本已經(jīng)開發(fā)。從理論上，按 2021 年全國(guó)水泥產(chǎn)量計(jì)算，全國(guó)已探明石灰石資源僅供保障水泥生產(chǎn) 40 年。但由于許多小水泥企業(yè)是外購(gòu)石灰石，資源利用水平比較低，采富棄貧、亂采亂挖、浪費(fèi)資源的現(xiàn)象比較普遍，如果沒有新 探明石灰石資源的情況下，使用年限還會(huì)縮短。 從總體上說(shuō)，我國(guó)水泥灰?guī)r的礦產(chǎn)資源充足，分布廣泛，但不容忽視的是，我國(guó)水泥石灰?guī)r資源的分布極不平衡。東部沿海地區(qū)和對(duì)水泥需求量大的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的石灰?guī)r資源相對(duì)緊缺，已經(jīng)不易找到尚未開發(fā)的具有良好條件的大型礦區(qū)，后備資源緊張的倪端已現(xiàn)，許********水泥有限公司技改 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程 可行性 研究報(bào)告 ****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 19 多地區(qū)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，就會(huì)面臨石灰石資源枯竭的危機(jī)。而有些資源非常豐富的地區(qū)，又因運(yùn)距和消費(fèi)規(guī)模的問(wèn)題難以大規(guī)模開發(fā)利用。自 2021 年以來(lái)，我國(guó)新型干法水泥工業(yè)發(fā)展迅猛，水泥工業(yè)面臨著重大的結(jié)構(gòu)調(diào)整的機(jī)遇。同時(shí)，以海螺集團(tuán)、 中材集團(tuán)、 山水 集團(tuán) 為代表的大型水泥企業(yè)集團(tuán)發(fā)展在全國(guó)迅速興起，以資源占有作為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)，各大型水泥企業(yè)對(duì)水泥生產(chǎn)用灰?guī)r的占用已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略中心任務(wù)。 而我國(guó)粘土資源更缺，現(xiàn)在許多大水泥廠已不再使用粘土，而用其它原料配料，基本使用頁(yè)巖、粉砂頁(yè)、鋁礬土、粉煤灰、煤矸石等來(lái)代替粘土，以節(jié)省資源。 雖然隨著勘探工作的進(jìn)行，新的石灰石資源會(huì)不斷探明，同時(shí)粘土等替代性資源也得到了廣泛的應(yīng)用，但石灰石等天然礦產(chǎn)資源終將枯竭的問(wèn)題已經(jīng)對(duì)水泥工業(yè)的生存構(gòu)成威脅。 水泥工業(yè)造成了較為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題 水泥工業(yè) 對(duì)環(huán)境所造成的影響也十分嚴(yán)重。目前水泥生產(chǎn)粉塵排放量占全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)粉塵排放量的 %，二氧化碳排放量占全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)二氧化碳排放量的 %，二氧化硫排放量占全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)二氧化硫排放量的 %。 按照目前水泥工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平，每生產(chǎn) 1 噸水泥熟料，水泥粉塵排放量將達(dá)到 2%左右，同時(shí)還將排出 1 噸 CO2， 2 千克 SO2， 4千克 NOX。依此測(cè)算按照 2021 年水泥產(chǎn)量計(jì)算，全年排放水泥粉塵3200 萬(wàn) 噸，排放 億 噸 CO2， 380 萬(wàn)噸 SO2， 680 萬(wàn)噸 NOX。 CO2過(guò)多，將使地球產(chǎn)生溫室效應(yīng)， SO NOX是有害人體健康的氣體，也是酸雨形成的重要原因。水泥工業(yè)已經(jīng)成為造成我國(guó)環(huán)境惡化的重要原因之一。 ********水泥有限公司技改 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程 可行性 研究報(bào)告 ****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 20 由此可見 ,水泥工業(yè)作為高能耗、高資源消耗、高污染 ,對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞較大的產(chǎn)業(yè)，在其生產(chǎn)過(guò)程中所表現(xiàn)出的能源、資源、環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為影響我國(guó)水泥工業(yè)生存和發(fā)展的根本因素。而我國(guó)人均資源占有量小 ,生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)十分脆弱 ,如果不采取預(yù)防措施，后果不堪設(shè)想。按照傳統(tǒng)的發(fā)展模式，不但水泥工業(yè)自身難保，同時(shí)也將威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展，必須探尋新的發(fā)展模式，以保持經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì) 已 成為水泥工 業(yè)的必然選擇 正是在國(guó)內(nèi)外人口、資源和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)酷的形勢(shì)下， 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)，在發(fā)達(dá)國(guó)家先后提出了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念，以解決經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，它要求按照生態(tài)規(guī)律組織生產(chǎn)、消費(fèi)和處理廢物，合理利用自然資源和環(huán)境容量，在物質(zhì)不斷循環(huán)利用的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟(jì)，使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和諧地納入到自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中。它倡導(dǎo)的是一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，即不是 “生產(chǎn)過(guò)程末端治理 ”的難以治本的先污染后治理模式，更不是傳統(tǒng)的不考慮環(huán)境因素的 “資源 ——產(chǎn)品 ——污染排放 ”的單向物質(zhì)流動(dòng)經(jīng) 濟(jì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)根據(jù)資源的減量化、產(chǎn)品的反復(fù)使用和廢棄物的資源化原則，組成一個(gè) “資源 ——產(chǎn)品 ——再生資源——再生產(chǎn)品 ”的閉環(huán)反饋式經(jīng)濟(jì)循環(huán)過(guò)程，使得整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生或少產(chǎn)生廢棄物，最大限度地減少末端處理，達(dá)到物質(zhì)、能量利用最大化，廢棄物排放最小化的目的。 “3R 原理（ Reduce——減量化、Reuse——再使用、 Recycling——再循環(huán)） ”可以說(shuō)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心內(nèi)容，是提高資源、能源利用效率、保護(hù)生態(tài)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所遵循的基本原則。 水泥工業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有利于提高能源、資源的********水泥有限公司技改 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程 可行性 研究報(bào)告 ****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 21 利用效率，減少環(huán)境污染 ，推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用3R 的減量化原則，可以降低天然資源的投入量，提高能源和資源的使用效率，減少水泥生產(chǎn)的廢棄物排放。通過(guò)節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和推廣，減少水泥生產(chǎn)總能耗，從而延長(zhǎng)水泥產(chǎn)業(yè)靜態(tài)可持續(xù)發(fā)展的時(shí)間，可以為科技界發(fā)現(xiàn)新能源或開發(fā)利用可再生能源留有充分的余地。利用3R 的再使用或反復(fù)利用原則，可以通過(guò)提高水泥產(chǎn)品的質(zhì)量性能來(lái)延長(zhǎng)水泥混凝土的使用壽命，進(jìn)而大幅度節(jié)省資源，提高現(xiàn)有資源的使用期限。利用 3R 的再循環(huán)原則，可以盡可能多地再生利用或資源化，通過(guò)利用廢棄物和劣質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的原、燃材料戰(zhàn) 略化轉(zhuǎn)移，使物質(zhì)資源永續(xù)利用。 按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念發(fā)展水泥工業(yè)，實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型，可以從根本上解決水泥工業(yè)所面臨的資源、能源和環(huán)境問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。 水泥工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)踐與前景 我國(guó)水泥生產(chǎn)能耗還有大幅度降低的空間 按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)減量化原則，要盡可能地減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)流程的物質(zhì)流和能量流。根據(jù)這一原則，我國(guó)水泥生產(chǎn)應(yīng)最大限度地降低水泥生產(chǎn)的煤耗、電耗及料耗。 目前，國(guó)外新型干法水泥生產(chǎn)單位煤耗為 100 千克標(biāo)煤 /噸熟料，而我國(guó)則在 150 千克標(biāo)煤 /噸熟料左右。 隨著我國(guó)水泥行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)革新的實(shí)施，水泥生產(chǎn)單位煤耗還可以進(jìn)行大幅度降低，先進(jìn)的新型干法水泥生產(chǎn)線的單位熟料煤耗為 100 千克左右標(biāo)準(zhǔn)煤。以此推算，如果我國(guó)新型干法水泥生產(chǎn)能力達(dá)到全部水泥生產(chǎn)能力的80%，噸熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗將降至 100 千克左右，以 2021 年水泥產(chǎn)量為例，在生產(chǎn)同樣數(shù)量水泥產(chǎn)品的前提下，所需煤炭?jī)H為現(xiàn)在煤炭消耗********水泥有限公司技改 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程 可行性 研究報(bào)告 ****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 22 量的 84%左右，將節(jié)省 3810 萬(wàn)噸左右的煤炭資源，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 在電力供應(yīng)得到確保的同時(shí)，我國(guó)水泥行業(yè)還必須通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)革新來(lái)降低電耗、節(jié)約電能。據(jù)測(cè)算，如果我 國(guó)新型干法水泥生產(chǎn)能力達(dá)到全部水泥生產(chǎn)能力的 80%，噸水泥電耗將降至 90 千瓦時(shí)左右，以 2021 年水泥產(chǎn)量為例，在生產(chǎn)同樣數(shù)量水泥產(chǎn)品的前提下，所需電力僅為現(xiàn)在電力消耗量的 91%左右，將節(jié)省 160 億千瓦時(shí)的電力資源從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 隨著水泥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)水平的迅速提高，我國(guó)水泥工業(yè)的整體煤耗、電耗還有進(jìn)一步降低的可能性。 水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)固體廢棄物資源化應(yīng)用前景廣闊 水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)固體廢棄物資源化利用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，從能源和原料兩方面利用廢料，一是將工業(yè)廢渣用作水泥原料或混合材料，如利 用粉煤灰、 電石渣、 高爐礦渣等工業(yè)廢渣作原料取代天然資源，減少熟料生產(chǎn)量，減輕了環(huán)境負(fù)荷；二是將可燃廢渣用作燃料，減少化石類資源的消耗。其它工業(yè)部門難以處理的無(wú)機(jī)和有機(jī)廢料，都可通過(guò)氣化或在水泥回轉(zhuǎn)窯中作原燃料使用。 中國(guó)是利用工業(yè)廢渣和天然火山灰資源做水泥混合材最早、使用量最多的國(guó)家。 1949 年前就有一些水泥廠利用礦渣做混合材生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥。 1949 年后經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需大量水泥，為此，中國(guó)學(xué)習(xí)原蘇聯(lián)水泥工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，在生產(chǎn)水泥時(shí)就已摻入不同比例的高爐礦渣、火山灰、粉煤灰等混合材料并制定了各種礦渣水泥、火山灰水 泥和各種混合材料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，普遍推廣低標(biāo)號(hào)并摻加混合材的水泥，并一直沿用至今。 由于中國(guó)水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，普通硅酸鹽水泥及礦渣硅酸鹽水泥的********水泥有限公司技改 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程 可行性 研究報(bào)告 ****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 23 產(chǎn)量在中國(guó)水泥總產(chǎn)量中占據(jù)著絕對(duì)地位。使得中國(guó)水泥利用天然礦物資源及工業(yè)廢渣作為混合材生產(chǎn)水泥的數(shù)量也處于較高水平。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)水泥產(chǎn)品中水泥混合材的摻加量平均為 24%～ 26%。按 2021 年中國(guó)水泥產(chǎn)量 億噸計(jì)算，水泥工業(yè)用作混合材的廢渣和天然資源約 億噸左右。 用做水泥混合材料的天然資源主要有：沸石、石灰石、火山灰等。用做水泥混合材料的工業(yè)廢渣主要有：煤矸 石、粉煤灰、爐渣、冶煉廢渣，部分金屬尾礦等。除此之外，水泥工業(yè)還成功利用化工廠電石渣、鋁廠的赤泥、硫酸廠的黃鐵礦渣等作為水泥原料。其中，礦渣在中國(guó)水泥混合材中用量最大，而粉煤灰成為水泥工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展最為迅速，兩者相加占中國(guó)水泥混合材用量的 60%左右。 根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)減量化及再循環(huán)原則，應(yīng)盡可能多地再生利用廢棄物或使其資源化，加大對(duì)固體廢棄物的應(yīng)用，使之盡可能多地替代水泥原、燃材料，實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的原、燃材料戰(zhàn)略化轉(zhuǎn)移。 雖然我國(guó)水泥工業(yè)已經(jīng)成為利廢大戶，但在利廢種類、范圍和方式上還有極大的提升余地。我國(guó)水泥工 業(yè)對(duì)固體廢棄物的利用還主要集中在礦渣、粉煤灰等少數(shù)幾個(gè)品種上，對(duì)于廢舊輪胎、廢塑料、有毒有害廢棄物、生活垃圾等國(guó)外已經(jīng)較為成熟的應(yīng)用還處于較為初級(jí)的階段，有的甚至還沒有嘗試過(guò)。在摻加比例上，德國(guó)有的水泥廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 90%的燃料由廢棄物代替，噸水泥混合材摻加比例甚至達(dá)到了 95%，日本生產(chǎn) 1 噸水泥使用 400 千克廢棄物。而我國(guó)水泥混合材的摻加比例平均僅為 25%，而只有少數(shù)企業(yè)將固體廢棄物作為水泥原燃材料使用。 但由此可以看出，我國(guó)固體廢棄物在水泥工業(yè)中的應(yīng)用還具有極具闊的前景。如果能夠?qū)⑷珖?guó)水泥混合材，如礦渣、粉 煤灰、爐渣等********水泥有限公司技改 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)工程 可行性 研究報(bào)告 ****省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 24 固體廢棄物的摻加比例提高到 40%乃到 50%~90%，按 2021 年水泥產(chǎn)量計(jì)算，全年即可最少節(jié)省水泥熟料 億噸，這將節(jié)省大量的煤、電、石灰石、粘土等大量的資源，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)鋼鐵、電力、化工等行業(yè)固體廢棄物再循環(huán)。固體廢棄物，特別是生活垃圾、有毒有害垃圾替代水泥燃料，還可以節(jié)省建設(shè)垃圾焚化爐等專用設(shè)施的資金，避免了二次污染。因此，我國(guó)水泥工業(yè)的利廢作用和社會(huì)凈化作用還只是剛剛起步的階段，還有極大的發(fā)展空間可供馳騁。 大力發(fā)展散裝水泥事業(yè) 根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)減量化原則，應(yīng)盡可能減少包裝物的 使用。因此，應(yīng)該大力發(fā)展我國(guó)散裝水泥事業(yè)。雖然我國(guó)散裝水泥取得了快速的發(fā)展，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，水泥散裝率仍然很低，到 2021 年僅為19%，而工業(yè)化國(guó)家一般經(jīng)過(guò) 20 多年的發(fā)展，在 20 世紀(jì) 70 年代初就基本實(shí)現(xiàn)了水泥散裝化（散裝率達(dá) 70%以上）。按每年生產(chǎn)袋裝水泥 億噸，如果采用紙袋包裝，消耗的包裝紙折合優(yōu)質(zhì)木材 1551萬(wàn)立方米，加上水泥損失，每年的經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 212 億元，同時(shí)還要產(chǎn)生大量的固體廢棄物和粉塵，不但浪費(fèi)水泥資源，而且對(duì)城市環(huán)境造成了污染。 此外，如劣質(zhì)原料的使用、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)溫室氣體及粉 塵減排等等方面，水泥工業(yè)都有很大的發(fā)展空間。 總之，按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，水泥工業(yè)將最終克服自身缺陷，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)態(tài)轉(zhuǎn)型提供了理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)方針。循環(huán)經(jīng)濟(jì)對(duì)水泥工業(yè)將意味著傳統(tǒng)工業(yè)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型，從不可持續(xù)發(fā)展的傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工業(yè)，并最終實(shí)現(xiàn)與資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的全面協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。 我國(guó) “十一五 ”發(fā)展規(guī)劃提出，建材企業(yè)要按照 “減量化、再利用、***