水泥行業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)-共56頁課件

1、水泥行業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù) 山東山鋁水泥有限公司 鞏 慶 剛2019年10月18日一、中國水泥行業(yè)形勢分析目 錄二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望五、污染治理技術(shù)四、產(chǎn)排污環(huán)節(jié) 改革開放以來，中國水泥工業(yè)發(fā)展迅速。1978年中國水泥產(chǎn)量6500萬噸，1990年我國水泥產(chǎn)量為2.1億噸，2019年全年水泥產(chǎn)量達(dá)21.8億噸，全國水泥產(chǎn)能達(dá)30億噸左右，產(chǎn)能利用率下降到72.7%。 一、中國水泥行業(yè)形勢分析 2019年我國水泥產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的57%，已分別是世界第二大水泥生產(chǎn)國(印度)和第三大水泥生產(chǎn)國(美國)的9.5倍和28.5倍。 一、中國水泥行業(yè)形勢分析 截至2019年底,我

2、國已擁有新型干法水泥生產(chǎn)線1,637條,新型干法水泥熟料設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)到16億噸。新型干法水泥的比例猛升到93%，中空窯、濕法窯均已淘汰，立窯水泥尚剩7%，預(yù)計(jì)2年-3年內(nèi)立窯水泥全面出局，完成水泥窯型結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型換代，新型干法窯占比趨于100%。 全國平均的水泥生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，主要是熟料熱耗、水泥綜合電耗和勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅提升，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。一、中國水泥行業(yè)形勢分析 在過去的7年-8年內(nèi)，我國已向世界50多個(gè)國家和地區(qū)成套出口了約150條新型干法水泥生產(chǎn)線，水泥年產(chǎn)能近2.7億噸，平均約占國際成套水泥裝備市場的36%。 這些水泥生產(chǎn)線均運(yùn)行良好，為我國水泥工業(yè)贏得了國際聲譽(yù)，同時(shí)也樹立了一些中國

3、企業(yè)的品牌，中國水泥行業(yè)國際競爭力日益增長，凸顯了由水泥大國轉(zhuǎn)型提升為水泥強(qiáng)國的發(fā)展趨勢。一、中國水泥行業(yè)形勢分析 水泥行業(yè)是典型的資源型、高能耗型產(chǎn)業(yè)。因?yàn)樗鄡r(jià)格較低，運(yùn)費(fèi)成為制約水泥銷售范圍的重要因素，所以水泥市場又具有很強(qiáng)的區(qū)域性。 近幾年各水泥集團(tuán)紛紛動(dòng)用資本力量，兼并重組各水泥企業(yè)，因此水泥行業(yè)的集中度呈現(xiàn)逐年提高趨勢。我國水泥企業(yè)超過3000家，前十家占31%左右市場份額，預(yù)計(jì)2019年可能達(dá)到35%,未來行業(yè)希望達(dá)到40-45%的水平。國外水泥企業(yè)總共不到1000家，前十強(qiáng)能占六七成市場。 一、中國水泥行業(yè)形勢分析全國主要區(qū)域水泥企業(yè)分布一、水泥行業(yè)分析二、水泥公司面臨的形勢與

4、機(jī)遇三、如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 山東省2019年共有水泥企業(yè)241家，生產(chǎn)水泥15739.17萬噸；熟料企業(yè)80家，生產(chǎn)熟料9050.52萬噸，其中預(yù)分解窯熟料企業(yè)52家，生產(chǎn)熟料7974.33萬噸。上述規(guī)模均位居全國第二位。 過去我們從國外引進(jìn)新型干法，現(xiàn)在最大的水泥市場在中國，最大的水泥規(guī)模在中國，最多的從業(yè)人員在中國，最大量的研究設(shè)計(jì)人員也在中國。一、中國水泥行業(yè)形勢分析二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹 1、水泥的定義與分類 凡細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后成塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等散?；蚶w維材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為水泥。 十九世紀(jì)初，在歐洲首先出現(xiàn)了

5、通過人工配料，高溫煅燒和磨細(xì)等方法來制造水硬性膠凝材料，1824年，英國水泥工J.阿斯普 建廠生產(chǎn)水泥成功，并首次申請獲得專利權(quán)。一百多年來，水泥被廣泛應(yīng)用并得到迅猛發(fā)展，目前水泥品種已達(dá)100余種。二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹 按用途和性能，水泥可分為：通用水泥、專用水泥和特性水泥三大類。 通用水泥包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥； 專用水泥則指由專門用途的水泥，如油井水泥、砌筑水泥等； 特性水泥指某種性能比較突出的水泥，如快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥等； 按熟料的主要礦物組成，可分為硅酸鹽系列、鋁酸鹽系列、硫鋁酸鹽系列、

6、鐵鋁酸鹽系列水泥。二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹 2、水泥的主要生產(chǎn)工藝 水泥的主要生產(chǎn)工藝過程為：生料制備（包括原料破碎、生料粉磨等），熟料的燒成（包括煤粉磨制、熟料煅燒等），水泥的粉磨與包裝等，由于水泥的質(zhì)量主要取決于熟料的質(zhì)量，通常熟料煅燒過程是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹 按照煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)不同，水泥的生產(chǎn)方法可分為立窯和回轉(zhuǎn)窯。立窯包括普通立窯和機(jī)械化立窯兩種；而回轉(zhuǎn)窯的種類較多，具體分類情況如下。窯回轉(zhuǎn)窯二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹 3、原料配料 二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹 4、生料粉磨工藝二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹 5、熟料燒成工藝二、水泥生產(chǎn)工藝技

7、術(shù)介紹6、熟料的冷卻與輸送二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹7、煤粉的磨制二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹8、水泥的配料二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹9、水泥的粉磨二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹10、礦渣的烘干二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹11、水泥的散裝二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹12、余熱發(fā)電系統(tǒng) 以山鋁水泥為例，兩條新型干法水泥窯純低溫余熱發(fā)電技改工程，裝機(jī)容量為12000KW，采用四爐一機(jī)配置，雙壓熱力系統(tǒng)余熱發(fā)電工藝技術(shù)。 利用窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝中窯尾預(yù)熱器、窯頭熟料冷卻機(jī)排掉的廢氣，利用中低品位的余熱進(jìn)行發(fā)電，節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效果較好。 可實(shí)現(xiàn)年利用余熱1.6萬億KJ，年發(fā)電量7948KWH，節(jié)約標(biāo)煤2.7萬噸

8、，年省電費(fèi)3513萬元 ，實(shí)現(xiàn)年利潤2000萬元以上。二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹12、余熱發(fā)電系統(tǒng)二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹12、余熱發(fā)電系統(tǒng)二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹12、余熱發(fā)電系統(tǒng)二、水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)介紹12、余熱發(fā)電系統(tǒng)三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 1、水泥工業(yè)發(fā)展的 “三化”。 首先是生態(tài)化，盡可能多地消納工業(yè)廢棄物，作為水泥的重要組分，生產(chǎn)高性能的水泥膠凝材料，使用更少的能源，排放更少的污染物； 其次是低碳化，水泥生產(chǎn)工藝將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)革命，就像過去從立窯到回轉(zhuǎn)窯、回轉(zhuǎn)窯到新型干法，這就是革命性進(jìn)步； 再次是信息化、智能化，使生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定，工藝操作更加平穩(wěn)，物流過程更加科學(xué)，使水泥

9、工業(yè)再上一個(gè)新臺(tái)階。三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 2、第二代新型干法水泥的研發(fā) 將從目前國內(nèi)最先進(jìn)的生產(chǎn)線中將最先進(jìn)的技術(shù)組合起來，與國外最先進(jìn)企業(yè)對標(biāo)，找出差距，從設(shè)計(jì)優(yōu)化、工藝改革、自主創(chuàng)新、裝備提升、低碳技術(shù)開發(fā)、節(jié)能減排等方面進(jìn)行攻關(guān)，全面提升新型干法水泥生產(chǎn)線的產(chǎn)品制造、協(xié)同處置廢棄物、綜合利用資源和減少二氧化碳排放等綠色產(chǎn)業(yè)功能。三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 3、水泥窯協(xié)同處置城市生活垃圾、市政污泥和危險(xiǎn)廢物 水泥窯協(xié)同處置技術(shù)優(yōu)勢: (1)燃燒溫度高，物料在燃燒區(qū)停留時(shí)間長，有機(jī)物分解徹底； (2)回轉(zhuǎn)窯熱容量大，工作狀態(tài)穩(wěn)定，處理能力大； (3)水泥窯的堿性環(huán)境抑制酸性氣體的排

10、放； (4)水泥熟料對重金屬固化效果好，重金屬穩(wěn)定化程度高，適應(yīng)性強(qiáng)； (5)無機(jī)礦化利用，有機(jī)質(zhì)替代燃料，資源化利用程度高； 總體投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、二次污染少，處理徹底；三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯在無害化協(xié)同處置城市生活垃圾和產(chǎn)業(yè)廢棄物領(lǐng)域，有著獨(dú)特優(yōu)勢；積極參與區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈推進(jìn)，拓展水泥產(chǎn)業(yè)環(huán)保生態(tài)功能，促進(jìn)水泥產(chǎn)業(yè)為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)和諧發(fā)展。 我國自20世紀(jì)90年代開始利用水泥窯處理廢棄物的研究與開發(fā)，已經(jīng)運(yùn)行的生產(chǎn)線包括北京水泥廠、廣州越堡水泥有限公司、海螺銅陵水泥公司等19個(gè)企業(yè)的20條生產(chǎn)線，而且在建、擬建的項(xiàng)目多達(dá)130多條，處理廢物包括城市污泥、生

11、活垃圾、各類危險(xiǎn)廢棄物等等。三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯處理生活垃圾現(xiàn)場三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯處理生活垃圾現(xiàn)場三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯處理生活垃圾現(xiàn)場三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯協(xié)同處置城市污泥的現(xiàn)場三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯協(xié)同處置城市污泥的現(xiàn)場三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢棄物的現(xiàn)場 包括電子、醫(yī)藥、化工、冶金、印鈔、建材等行業(yè)產(chǎn)生的30類危險(xiǎn)廢物，化工、醫(yī)藥等行業(yè)污染土壤，但一般不處置醫(yī)療廢物。也可以處置毒品、偽劣假冒食品、藥品等等。 三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢棄物的現(xiàn)場其主要設(shè)備包括破碎機(jī)、

12、混合器等設(shè)備。三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢棄物的現(xiàn)場三、中國水泥行業(yè)發(fā)展前景展望 水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢棄物的現(xiàn)場四、產(chǎn)排污環(huán)節(jié) 1.粉塵污染源及排放11 粉塵的種類 水泥生產(chǎn)中粉塵，排放的粉塵包括原燃料粉塵、生料粉塵、熟料粉塵、水泥粉塵等。12 粉塵的排放 生產(chǎn)過程中粉塵的排放分為有組織排放和無組織排放兩大類。 從通風(fēng)設(shè)備排氣筒排放的為有組織排放，產(chǎn)生在原料破碎、輸送，生料粉磨及輸送、煤粉粉磨及輸送、水泥粉磨及輸送、熟料的燒成及輸送等工藝過程中。 在物料裝卸、運(yùn)輸、堆存過程中自由散發(fā)出來的為無組織排放，水泥廠無組織粉塵排放源的來源有原料堆場的風(fēng)蝕揚(yáng)塵、裝卸揚(yáng)塵和運(yùn)輸中的遺

13、撒，如外運(yùn)熟料卸車時(shí)的揚(yáng)塵，原料堆棚內(nèi)物料飛灰以及汽車運(yùn)輸引起的二次揚(yáng)塵等。四、產(chǎn)排污環(huán)節(jié) 2.噪聲污染源 水泥生產(chǎn)線是一個(gè)聲源多且聲級高的工業(yè)行業(yè)，在生產(chǎn)過程中，凡是運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備，都不同程度發(fā)出噪聲，噪聲主要來源于破碎機(jī)、生料磨、煤磨、水泥磨、輥壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、余熱發(fā)電等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程，尤其是鍋爐吹管、汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程。 3.煙塵的排放 熟料燒成過程，包括礦渣的烘干過程，消耗大量煤粉等燃料，發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量煙塵，包括二氧化碳排放、二氧化硫排放、NOX排放、熱輻射、氨逃逸、氟化物等。 其中NOx是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的主要原因之一。我國是世界NOx第一大排放國，排放量高

14、達(dá)2273萬噸/年，每年因酸雨污染造成的損失超過3000億元。水泥工業(yè)的NOx排放600萬噸/年（4kgNO2/t熟料計(jì)），在火電行業(yè)后，居固定源的第二位。四、產(chǎn)排污環(huán)節(jié) 4.廢水污染源 水泥生產(chǎn)過程中并不直接產(chǎn)生廢水，僅各類空壓機(jī)、輥壓機(jī)、磨機(jī)、風(fēng)機(jī)、余熱發(fā)電汽輪機(jī)、凝汽器等高溫、高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備及部分儀表需要間接冷卻水。冷卻水不直接與原材料及產(chǎn)品接觸，僅作為熱交換的介質(zhì)，水質(zhì)不發(fā)生化學(xué)變化。 在產(chǎn)品檢驗(yàn)階段即化驗(yàn)室有少量廢液排放，另外會(huì)產(chǎn)生少量生活污水。 5.固體廢物 水泥生產(chǎn)線生產(chǎn)中不產(chǎn)生固體廢物，燃煤產(chǎn)生的煤渣作為水泥生產(chǎn)線中的摻合配料，因此廠區(qū)的固體廢物主要是生活垃圾。 旋窯檢修排出少量

15、廢舊耐火材料，可經(jīng)破碎后用于水泥配料的原材料。四、產(chǎn)排污環(huán)節(jié) 6.放射性污染源 水泥生產(chǎn)過程中，使用部分X熒光分析儀、射線在線配料設(shè)備等放射源。通過資質(zhì)審查、備案登記、隔離防護(hù)、廢源回收、持證上崗等方式加以控制。五、污染治理技術(shù) 1.設(shè)計(jì)選擇先進(jìn)的工藝和裝備技術(shù) 生產(chǎn)過程的技術(shù)工藝水平基本上決定了污染物的產(chǎn)生量和狀態(tài)，生產(chǎn)過程的設(shè)備水平作為技術(shù)工藝的具體體現(xiàn)，在生產(chǎn)過程中也具有重要作用，設(shè)備的適用性及維護(hù)保養(yǎng)情況均會(huì)影響到廢棄物的產(chǎn)生。因此，工藝過程中技術(shù)工藝和設(shè)備性能是控制污染的基礎(chǔ)。 粉磨工藝：選擇輥壓機(jī)或立磨取代球磨機(jī) 燒成工藝：推廣第四代篦冷機(jī)、低氮燃燒、高效袋除塵器、智能控制、耐火材

16、料無鉻化等五、污染治理技術(shù) 2.粉塵治理 原燃材料堆場：蓬蓋、架設(shè)抑塵網(wǎng)、高壓噴水抑塵或室內(nèi)儲(chǔ)存。五、污染治理技術(shù) 物料車輛倒運(yùn)：下鋪上蓋、車輪沖洗、道路高壓噴水抑塵、粉粒物料專業(yè)車輛等。 生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)：密閉、負(fù)壓作業(yè)，廢氣經(jīng)收塵處理后排放：在原料的破碎、輸送、貯存及原料、燃料的粉磨、熟料鍛燒、冷卻、輸送、貯存等環(huán)節(jié)安裝除塵器。收塵器處理后達(dá)標(biāo)排放，收塵器包括袋除塵器、電除塵器、電袋復(fù)合除塵器等。五、污染治理技術(shù) 3.噪音治理 針對水泥行業(yè)的噪聲污染大，設(shè)計(jì)中盡量選用設(shè)備加工精度高，裝配質(zhì)量好，噪聲低的產(chǎn)品，對高噪聲設(shè)備如風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等安裝消聲器，對高噪聲車間如磨機(jī)房、破碎機(jī)等采用封閉式廠房，

17、設(shè)備隔聲崗位值班室等;余熱發(fā)電系統(tǒng)吹管、沖轉(zhuǎn)必須實(shí)施公示告知。 4.廢水處理 設(shè)備冷卻水采用涼水塔循環(huán)措施，水的循環(huán)利用率達(dá)90%以上，對少量檢驗(yàn)化驗(yàn)廢液經(jīng)中和、生活污水通過過濾等簡單處理后可用于立磨內(nèi)噴水、煤場噴水抑塵等。五、污染治理技術(shù) 5.煙氣脫硝技術(shù)介紹 在窯廢氣中NO2一般僅占NO+NO2總量的5以下，NO則占總量的95以上。 根據(jù)水泥生產(chǎn)過程中污染物的形成機(jī)理，污染治理技術(shù)措施有兩大類： 一類是從源頭上治理?？刂旗褵猩蒒Ox。其技術(shù)措施：采用低氮燃燒器；分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒，控制燃燒溫度；改變配料方案，采用礦化劑，降低熟料燒成溫度。 五、污染治理技術(shù) 另一類是從末端治理?？?/p>

18、制排放的NOx，其技術(shù)措施：“分級燃燒+SNCR”，國內(nèi)已有試點(diǎn)；用于氮氧化物減排的低氮燃燒技術(shù)和SNCR得到企業(yè)普遍應(yīng)用，選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術(shù)已在128條水泥生產(chǎn)線上得到應(yīng)用。選擇性非催化還原法（SNCR），國內(nèi)已有試點(diǎn)；選擇性催化還原法（SCR），目前歐洲只有三條線實(shí)驗(yàn)；SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，國內(nèi)水泥脫硝還沒有成功經(jīng)驗(yàn)；生物脫硝技術(shù)（正處于研發(fā)階段）。 項(xiàng)使用氨水、液氨或尿素作為還原劑，使用氨水、液氨時(shí)須嚴(yán)格控制氨逃逸，以防二次污染。五、污染治理技術(shù) 6.關(guān)于SO2排放 水泥生產(chǎn)過程，廢氣中SO2主要由于燃料煤所含硫分燃燒生成，由于水泥生產(chǎn)時(shí)生料中含有大量CaCO3、MgCO3等物質(zhì)，高溫下