中国水泥行业现状

1、环境保护部污染物排放总量控制司环境保护部污染物排放总量控制司2009年8月全国环境统计培训课件环境保护部污染物排放总量控制司环境保护部污染物排放总量控制司2009年8月全国环境统计培训课件目录 水泥生产工艺流程及主要设备（窑）水泥生产工艺流程及主要设备（窑） 水泥生产过程概述及污染物产生环节123 水泥水泥行业现状及发展趋势行业现状及发展趋势水泥工业污染物治理的常用收尘器4建议56粉尘的控制及收尘器控制特点主要污染物现场核查要点一、水泥一、水泥行业现状及发展趋势行业现状及发展趋势一、水泥一、水泥行业现状行业现状 （一）、水泥产业在国民经济中的地位 水泥是国民经济建设的重要基础原材料，目前国内外

2、尚无一种材料可以替代它的地位。作为国民经济的重要基础产业，水泥工业已经成为国民经济社会发展水平和综合实力的重要标志。随着我国经济的高速发展，水泥在国民经济中的作用越来越大。自1985年起我国水泥产量已连续 21年位居世界第一位，现如今已占世界水泥总产量的48左右。水泥行业现状 水泥产能过剩水泥产能过剩 水泥产能过剩3亿吨，而在建水泥生产线超过200条，又将新增产能超过2亿吨，像有一些重点水泥生产大省，如浙江、江苏、安徽、山东等省，都存在水泥产能过剩的问题。 走规模效益道路走规模效益道路 2007年年1月月,国家发改委、国土资源部、中国家发改委、国土资源部、中国人民银行联合发布了国人民银行联合发

3、布了关于公布国家重关于公布国家重点支持水泥工业结构调整大型企业点支持水泥工业结构调整大型企业(集团集团)名名单的通知单的通知，明确了水泥行业发展的国家，明确了水泥行业发展的国家队名单，今后将大力支持海螺水泥、华新队名单，今后将大力支持海螺水泥、华新水泥、金隅水泥等全国重点水泥企业集团水泥、金隅水泥等全国重点水泥企业集团 国家采取的措施国家采取的措施: 工业和信息化部办公厅工业和信息化部办公厅 工信厅原2009222号 关于报送水泥和平板玻璃淘汰落后产能关于报送水泥和平板玻璃淘汰落后产能2009年计划及三年计划的通知年计划及三年计划的通知 原材料司函原材料司函2009117号号 关于征求关于征求

4、水泥行业准入条件水泥行业准入条件（征求意见稿）意（征求意见稿）意见的函见的函 国家发展改革委办公厅关于水泥、国家发展改革委办公厅关于水泥、 平板玻璃建设项目清理工作有关问题的通知平板玻璃建设项目清理工作有关问题的通知 发改办产业发改办产业20092351号号水泥水泥行业现状及发展趋势行业现状及发展趋势世界水泥消费量由2001年的16.4亿吨猛增到2005年的23亿吨，增长了40，其间我国的水泥年产量则相应的由6.2亿吨猛升到10.64亿吨，增长了71.6。美国是最重要的水泥市场，其进口量占世界出口量的30。美国为满足其需要2005年从加拿大、中国及泰国共进口水泥量超过3000万吨。我国水泥行业

5、在国际领域的影响：我国水泥出口地区我国水泥出口地区（08年统计数据）年统计数据）（三）、水泥行业特点 一、我国水泥行业利润水平偏低，波动性大，主要是由我国水泥行业集中度低，企业规模偏小，局部区域产能严重过剩，市场过度 竞争，以及落后生产力所占比重大，科技含量低，能耗高等诸多因素造成的。 随着政策导向鼓励重点企业 提高规模和利润率倾斜，未来行业集中度将明显提高，加大产业结构调整，新干法工艺产量将明显提升，节能环保将达到新水平。水泥行业特点 二、水泥由于产品的特殊性,其销售受区域销售半径的影响,对企业的规模化生产了很大的影响。 影响 水泥销售半径的因素很多，企业生产成本的高低、地域内的交通条件、产

6、品采用的运输方式和运输装备、 地域内石灰石资源的分布状况、在我国东部沿海一带，比如华东平原、华北平原地区，水泥产品的销售半径可以达到500公里以上；而在中、西部以山地为主的地区，水泥产品的销售半径一般在250300公里左右（铁路可达500公里），最佳半径应在200公里以内的区域市场。 （四）、影响我国水泥行业发展因素分析 整体发展水平粗放，能源成本高。 总量供大于求导致行业整体效益下滑。 结构性矛盾突出，落后立窑水泥比重仍比较大，生产企业数量多，产业集中度低。 “奖优限劣”政策促进结构调整。新型干法水泥生产线替代立窑等落后生产线的力度将会加大，水泥企业余热发电系统的政策扶持力度也会加强。（五）

7、、中国水泥行业发展趋势及策略1、国内水泥市场的竞争已从区域竞争逐步进入全国性竞争阶段 2、规模扩张，技术升级，并购重组将是主调 3、节能减排，余热发电成为行业投资热点,协同处置废物及原、燃材料替代 4、提高管理水平，构建核心竞争优势（六）、水泥行业污染现状 1、我国水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气，粉尘污染排放高于国外15倍，粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料和水泥成品储运，物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的。水泥工业对大气环境产生影响的废气（包括粉尘、SO2、NOX、CO2、HF等），其中SO2是因烧成系统的燃料含硫燃烧产生的；CO2是由水泥生产

8、中CaCO3分解和煤炭燃烧而产生的； 2、NOX是空气中的N2在高温有氧燃烧条件下产生的；HF是由于立窑厂采用萤石CaF2矿化剂，在煅烧过程中产生的有害废气。根据我国每年的水泥总产量推算，我国目前每年因水泥生产向大气排放的粉尘量和废气量分别为：各类粉尘约1330万吨； 3、旋窑水泥厂130万吨，立窑水泥厂约1200万吨。废气排放方面，每年向大气中排放的CO2约2亿吨；SO2排放量约100万吨；NOX排放量1.31.6106立方米。据有关资料统计SO2、NOX污染呈加重趋势，在全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，尤其以华中酸雨区为重。我国水泥工业硫化物、氮氧化物等有害气体排放高于国际先进水

9、平610倍。 (1)、在我国一次能源消费结构中，煤炭占75%，而用于发电的煤量仅占总用煤量的35%，其它煤炭则用于工业及民用燃烧，有84%的煤炭直接燃烧，而水泥是直接燃烧的用煤大户。 (2)、我国水泥窑炉设备技术及制造水平较低，能源利用率不高，使用能耗高、排污量大和超期服役窑炉的现象相当普遍，平均热效率不足40%。造成水泥行业污染现状的原因 (3)、水泥工业中中小型企业占有很大的比重 大多数中小型企业采用的生产技术、工艺比较落后，生产设备简陋，资源能源利用率极低，所造成的大气污染是惊人的。 （4）、大气污染防治政策性落实不到位目前，全国污染治理和用于污染防治有关的城市基础设施建设投资，只占国民

10、生产总值的0.7%，这与我国环境污染严重、历史欠账太多和经济快速发展对环保投资的需求相比，严重不足；水泥工业更是如此。二、水泥生产工艺流程及主要设备（窑）干法水泥生产原料主要化学组成碳酸钙碳酸钙氧化铁氧化铁原料原料氧化铝氧化铝二氧化硅氧化镁其他杂质干法水泥生产过程描述：水泥出厂水泥出厂水泥加工水泥加工熟料煅烧熟料煅烧原料制备原料制备水泥窑目前主要有两大类，一类是窑筒体卧置（略带斜度），并能作回转运动的称为回转窑（也称旋窑）；水泥回转窑的类型即特点： 水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑，按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产，与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发

11、回转窑两类。水泥生产主要设备（窑） 1、 湿法回转窑：用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为32%40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。但是相比干法窑，其缺点是热耗高（熟料热耗通常为52346490焦/千克）。该类型生产工艺已经逐步被淘汰。2、 干法回转窑：干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉，水分一般小于1%，因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量，但原料混合不好，成分相对不均匀，原料须均化。水泥生产线主要设备（窑） 立窑有两种类型：普通立窑和机械立窑。 普通立窑

12、是人工加料和人工卸料或机械加料，人工卸料；机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的，它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高。 根据建材技术政策要求，小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通立窑。水泥生产主要设备（窑）另一类窑筒体是立置不转动的称为立窑。立窑流程图水泥制造业生产工艺流程立窑：水泥制造业干法生产线立窑：水泥制造业生产工艺流程湿法回转窑：水泥制造业干法生产工艺流程干法回转窑：某干法回转窑水泥生产企业布局1、原料：主要由石灰石、粉煤灰、砂岩、铁粉组成，经原料磨制成生料粉。各个环节均产生粉尘：三、水泥生产过程概述及污染物产生环节原料库和原料磨2、生料经煅烧变成熟料，此过程产生污染

13、物最大。水泥生产过程概述及污染物产生环节3、熟料与石膏、粉煤灰搭配，经过水泥磨粉磨，达到一定细度，产出水泥。水泥生产过程概述及污染物产生环节 （一）电收尘器 1、电收尘器的基本原理 在两个曲率半径相差极大的金属板上（金属丝和平版），通以高压直流电，则在两电极间形成不均匀电场，当电压升至某一数值，在曲率半径小的电极附近气体便发生电离，（称为电晕放电），气体电离生成阴离子和阳离子，在电场力作用下便向不同极性的电极运动。四、水泥工业污染物治理的常用收尘器 电收尘器外观构造：a. 电晕极 b. 集尘极振打清灰装置（二）、布袋收尘器具有以下的优点 收尘效率高。即使捕集0.5m的细微粉尘，也有很高的收尘效

14、率。 运行稳定、适应性强，很少受到处理风量气体和粉尘性质以及生产设备工作不均匀的影响。 能捕集电收尘器难以捕集的粉尘，如导电性极为良好和导电性极差的粉尘。 操作技术比较简单。水泥工业污染物治理的常用设备 1 、喷吹脉冲（Jet pulse）袋收尘器 布袋收尘器几种形式2 、 气箱脉冲（Plenum Pulse）袋收尘器 1气缸 2提升阀 3净气室 4脉冲阀 5过滤室 6滤袋 7灰斗 8排灰阀 9进气总管 10斜隔板 11排气总管 12花板布袋收尘器几种形式3、反吹风大布袋收尘器（Bag House）布袋收尘器几种形式1清扫阀关闭状态；2排风阀关闭状态；3反吸风阀开启状态；4排风阀开启状态；5反

15、吸风阀关闭状态；6手动进风阀（常开）；7反吹风机；8排风总管；9进风总管 负压操作的工作原理 煤磨专用布袋收尘器布袋收尘器几种形式五、粉尘的控制及收尘器控制特点五、粉尘的控制及收尘器控制特点一、粉尘的控制收尘器在运行时应根据布袋收尘器使用特点注意 ：1、生料磨废气的除尘生料磨除尘的难点在于该部分含尘气体中含有较高的湿度，废气中的湿含量随各厂的工艺条件不同而有较大的区别。如果没有烘干设备，雨季原材料中的水分较高，这部分水气给生料磨除尘带来很大困难，因此生料磨的袋式除尘器必须考虑抗结露的问题。粉尘的控制2、旋窑除尘烧成系统其主要污染物为高温含尘气体，是水泥厂主要控制污染源。因此袋式除尘器都配备有温

16、度控制设施，如余热锅炉、多管冷却器、增湿塔等。控制温度是窑尾收尘器重点控制参数之一。电收尘器改为布袋收尘器是环境改造趋势。粉尘的控制3、水泥磨的除尘从技术上来说水泥磨的除尘是水泥行业最容易解决的，但从工艺上来看，水泥磨排出的浓度越来越高，有时会超过1200 g/m3，这时的袋式除尘器已不仅仅是除尘设备而是主机设备的一部分；因此，水泥磨袋式除尘器必须能直接处理高浓度含尘废气的能力。腹膜滤袋时很好的选择。水泥厂收尘器控制特点生产工序烟尘性质收尘器的特点主要控制内容滤袋原料制备一般粉尘空间受限防结露涤纶针刺毡煤粉制备煤粉防爆型防爆防静电腹膜烘干系统粉尘、水蒸气防腐处理防腐、温度高温抗结露烧成窑头（电

17、）粉尘调比电阻辅助设备比电阻、温度烧成窑尾（电）粉尘、水蒸气防爆检测、调比电阻比电阻、防爆、温度烧成窑头粉尘降温设备温度高温滤料烧成窑尾粉尘、水蒸气降温设备、防结露温度高温滤料立窑粉尘、水蒸气降温设备、防结露、腐蚀温度高温抗结露水泥制备粉尘、水蒸气收尘器入口处理浓度高防结露腹膜滤料SO2：首先SO2在新型干法窑外分解水泥工艺中可不作为重点关注的排放物，这是因为一是窑系统生料经煅烧后，熟料本身固化一部分硫元素；二是窑系统内生料（CaCO3）和烟尘气流中的SO2反相运行，热交换和反应都较彻底，SO2排放非常低。通过对窑工艺的调整，尽可能地降低水泥窑内还原气氛，使燃煤充分燃烧，可减少SO2气体产生和

18、排放。 HF：HF的污染量比SO2、NOx 的产生量要少，因此尽量控制原材料中氟的含量和减少萤石CaF2矿化剂的使用。SO2、HF的控制NOx的控制产生：燃料燃烧所生成的NOx分为两类，一是由空气的氮在高温下与氧化合和而成，称为热力型NOx，二是由燃料本身固有的氮氧化物在燃烧时转化而成，称为燃料型NOx。控制：选择性催化还原法脱氮是向烟气中注入选择性还原剂（氨或尿素），在催化剂的作用下烟气中NOx与氨发生反应而被还原生成无害的氮气和水蒸气。水泥煅烧中粉煤灰中的TiO2、Al2O3、Fe2O3、游离碳等将在氨脱氮的反应中起催化剂作用。当温度高于900时,氨起脱氮作用或分解:8NH3 + 6NO2

19、 7N2 + 12H2O6NO 4NH3 5N2 6H2O4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O水泥厂减少NOx排放可采取窑头采用低氮燃烧器；减少熟料煅烧系统的漏风；尤其分解炉至窑头的漏风；优先购置含氮氧化合物低的燃煤；采用催化还原技术。选择合适的地点喷入氨水，通过气体分析仪，根据NOx检测结果控制各个喷氨点的喷入量（氨水浓度不同喷入量也不同），从而达到控制NOx排放的目的。实现自动控制，排放结果可时时监测，并可把信号传输到需要的管理部门。喷氨系统设备配置包括:气体分析系统；氨液储存罐；氨液输送系统；专用氨液雾化喷咀；氨液计量系统；压缩空气系统；自控系统；传输及监测系统。六、主要污染物现场

20、核查要点现场核查对统计工作非常重要，有的企业由于没有专职环保人员或企业结构调整，环保统计人员不固定，领导不重视把环保统计只当作任务去完成，审核不仔细，统计报表可能会出现这样或那样的错误。 在水泥厂中，窑头、窑尾、水泥磨、煤磨、以及烘干机这几个收尘器吹冷风量约占水泥厂总处理风量的80%，SO2、NOx、HF的排放也在其中。对大型收尘器的排放状况排查，基本上可以代表企业环保管理水平和污染物排放水平。 核查前应对当地或国家排放标准有所了解，只要知道风机或收尘器的参数，基本上可核算出在标准基础上排放污染物的数量，这样排查就有“度”的量，能发现污染物排放量出入大小。 根据再现检测数据或检测报告核算污染物

21、排放量，进行环保抽查检测（如有必要），查看环境体系运行情况，收尘设备档案、运行记录、维护保养记录等。实际监测法 依据实际监测产生废气（流）量及其污染物排放浓度，计算出废气排放量及污染物的排放量。例；某一收尘器排放浓度为20mg/Nm3,排风量为100000 Nm3/h 则：每小时排放量为 20100000/（10001000）=2kg/h 年运行时间一般为8000小时 收尘器年排放量为 80002kg=16000kg=16t把收尘器排放量加起来基本可计算出年排放量。同理用收尘器吨产品排放量乘以产品量也能计算出排放量。产排污系数法 根据产排污系数核算普查对象污染物的产生量和排放量。 例：排污系数

22、为年产品= 年排放量 需要说明的是二者计算存在差异，核查尽量采用历年检测平均值计算年排污量。 水泥制造行业产排污系数表产品名称产品名称原料名称原料名称工艺名称工艺名称规模等规模等级级污染物指标污染物指标单位单位产污系数产污系数末端治理技术名称末端治理技术名称排污系数排污系数水泥钙、硅铝铁质原料新型干法4000（吨-熟料/日）工业废水量吨/吨-产品0.075循环利用0.003化学需氧量克/吨-产品3.0循环利用0.12工业废气量窑炉立方米/吨-熟料3,964直排3,964工艺立方米/吨-产品1,286直排1,286烟尘千克/吨-熟料147.765过滤式除尘法（复膜）0.126过滤式除尘法（普通）

23、0.189静电除尘法0.252工业粉尘千克/吨-产品51.765过滤式除尘法0.088二氧化硫千克/吨-熟料0.066直排0.0660.099直排0.0990.132直排0.132氮氧化物千克/吨-熟料1.584直排1.584氟化物克/吨-熟料2.551直排2.551粉尘无组织排放千克/吨-产品0.10.2注：见“使用说明”中2.2；窑炉系统带余热发电时，系数放大1.1倍；见“使用说明”中2.3；取值见“使用说明”中2.4；取值见无组织排放调查与评估 水泥制造行业产排污系数表产品名产品名称称原料名称原料名称工艺名称工艺名称规模等级规模等级污染物指标污染物指标单位单位产污系数产污系数末端治理技术

24、名称末端治理技术名称排污系数排污系数水泥钙、硅铝铁质原料新型干法20004000（不含）（吨-熟料/日）工业废水量吨/吨-产品0.075循环利用0.003化学需氧量克/吨-产品3.0循环利用0.12工业废气量窑炉立方米/吨-熟料4,069直排4,069工艺立方米/吨-产品1,286直排1,286 烟尘千克/吨-熟料147.765过滤式除尘法（复膜）0.126 过滤式除尘法（普通）0.189 静电除尘法0.252 工业粉尘千克/吨-产品57.059过滤式除尘法0.097 二氧化硫千克/吨-熟料0.073直排0.073 0.109直排0.109 0.146直排0.146 氮氧化物千克/吨-熟料1.

25、746直排1.746 氟化物克/吨-熟料3.595直排3.595 粉尘无组织排放千克/吨-产品0.10.2 注：见“使用说明”中2.2；窑炉系统带余热发电时，系数放大1.1倍；见“使用说明”中2.3；取值见“使用说明”中2.4；取值见无组织排放调查与评估 水泥制造行业产排污系数表产品名称产品名称原料名称原料名称工艺名称工艺名称规模等级规模等级污染物指标污染物指标单位单位产污系数产污系数末端治理技术名称末端治理技术名称排污系排污系数数水泥钙、硅铝铁质原料新型干法2000（吨-熟料/日）工业废水量吨/吨-产品0.09循环利用0.004化学需氧量克/吨-产品3.6循环利用0.16工业废气量窑炉立方米

26、/吨-熟料4,069直排4,069工艺立方米/吨-产品2,427直排2,427烟尘千克/吨-熟料258.471过滤式除尘法（普通）0.220静电除尘法0.330工业粉尘千克/吨-产品124.118过滤式除尘法0.211二氧化硫千克/吨-熟料0.079直排0.0790.119直排0.1190.158直排0.158氮氧化物千克/吨-熟料1.746直排1.746氟化物克/吨-熟料3.595直排3.595粉尘无组织排放千克/吨-产品0.20.4注：见“使用说明”中2.2；窑炉系统带余热发电时，系数放大1.1倍；见“使用说明”中2.3；取值见“使用说明”中2.4；取值见无组织排放调查与评估水泥制造行业产

27、排污系数表产品名产品名称称原料名称原料名称工艺名称工艺名称规模规模等级等级污染物指标污染物指标单位单位产污系数产污系数末端治理技术名称末端治理技术名称排污系数排污系数水泥钙、硅铝铁质原料立窑10（万吨-水泥/年）工业废水量吨/吨-产品0.14循环利用0.007化学需氧量克/吨-产品4.2循环利用0.21工业废气量窑炉立方米/吨-熟料2,644直排2,644工艺立方米/吨-产品1,691直排1,691烟尘千克/吨-熟料31.730过滤式除尘法（普通）0.106静电除尘法0.318其它除尘方法0.530工业粉尘千克/吨-产品31.60过滤式除尘法0.316二氧化硫千克/吨-熟料0.234直排0.2340.352直排0.3520.470直排0.470氮氧化物千克/吨-熟料0.243直排0.243氟化物克/吨-熟料6.61直排6.61粉尘无组织排放千克/吨-产品0.51.0注：见“使用说明”中2.2；窑炉系统带余热发电时，系数放大1.1倍；见“使用说明”中2.3；取值见“使用说明”中2.4；取值见无组