第1讲建材工业节能减排概述

Lec.1建材工业节能减排概述建材工业能源消耗与污染物排放的特点1.建材工业能源消耗及污染物排放状况2.“十一五”建材工业减排成效3.“十二五”建材工业节能减排目标4.建材工业减排对策及措施5.建材工业能耗和污染物排放概览废气排放总量占全国工业废气排放总量的18%，粉尘排放量在工业粉尘排放中位居首位2006年总能耗位居工业部门第三位，约占全国总能耗总量和工业部门能耗总量的7%和10%2010年利用固体废物6.0亿吨，粉煤灰综合利用量占全国的30%，煤矸石的利用量占全国的50%以上建材工业消纳工业废弃物的大户典型的能源依赖型和能源消耗大户重要的基础原材料工业环境污染大户包括建筑材料及制品、非金属矿物材料、无机非金属新材料三大部分，约80多类、1400多种世界最大的建材生产和消费国，水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷产量位居世界第一建材工业节能减排的三个层次

建材产品生产的节能减排与建筑节能配套的建材产品产生的节能减排效果为节能和新能源的开发利用提供相关材料而产生的节能减排效果主要建材产品生产用料、能耗及污染物排放年度建材工业能源总消耗（亿吨标煤）万元增加值综合能耗（吨标煤）20051.556.6620061.754.5520071.955.120082.093.9920092.123.62010

—3.2近几年建材工业能源消耗情况

建材工业能源消耗构成

2006年建材工业能源消耗构成

主要建材产品能源消耗比例

2006年主要建材行业规模以上企业能源消耗量占建材工业总能源消耗量的比例

近几年水泥行业能源消耗状况水泥行业能源消耗构成2006年水泥行业能源消耗构成近几年平板玻璃行业能源消耗状况平板玻璃行业能源消耗构成2006年平板玻璃行业能源消耗构成建筑陶瓷行业能源消耗构成2006年建筑陶瓷行业能源消耗构成近几年建材工业污染物排放情况

2000-2007年建材工业废气排放量及占全国工业废气排放量比例2001-2008年建材工业粉尘排放量及占全国工业粉尘排放量比例2001-2006年建材工业烟尘排放量及占全国工业烟尘排放量比例2001-2008年建材工业SO2排放量及占全国工业SO2排放量比例2003-2007年水泥行业粉尘排放量及占建材工业粉尘排放量比例2003-2007年水泥行业SO2排放量及占建材工业SO2排放量比例“十一五”节能减排目标

建材工业单位工业增加值综合能耗比2005年降低20%主要产品的综合单耗有较大幅度下降国家节能减排目标规模以上建材工业企业粉尘、废气等主要污染物全面达标排放，主要污染物排放总量呈逐年下降趋势“十一五”建材工业节能减排成效

2010年建材工业单位工业增加值综合能耗比2005年降低52%主要污染物排放总量呈明显下降趋势，其中烟气粉尘排放量、二氧化硫排放量分别比2005年减少46%和12%。

建材工业利用各类工业固体废弃物超过6亿吨，其中利用煤矸石量占全国50%以上，综合利用粉煤灰量占全国30%以上。

700多条水泥生产线配套建成余热发电，总装机容量超过4800兆瓦，玻璃熔窑余热发电技术得到推广应用

利用水泥窑无害化最终协同处置城市生活垃圾、城市污泥、有毒有害废弃物及工业废弃物关键技术已经全面掌握，一批示范工程陆续实施并推广应用。

“十一五”水泥行业节能减排成效

指标2005年2010年年均增长水泥产量（亿吨）10.718.8

11.9新型干法水泥熟料比重（%）4081[41]*淘汰落后水泥产能（亿吨）

[3.4]

新型干法水泥熟料综合能耗降低（%）

2.4低温余热发电装置比例（%）--

55

年利用工业废渣量（亿吨）2.3411.7备注：[

]内为五年累计数；*为2010年比2005年增加或减少的百分点。“十一五”平板玻璃行业节能减排成效

其他建材行业节能减排成效

建筑陶瓷单位工业增加值综合能耗累计下降25%，卫生陶瓷单位工业增加值综合能耗累计下降21%。五年间墙体材料行业综合能耗年均降低13.8%，主要污染物排放总体呈明显下降趋势。总之，“十一五”期间建材工业节能减排成效显著，但总体能耗高、排放多，落后产能规模大，节能减排形势依然严峻，任务依然艰巨!作为建材工业的第一耗能及烟粉尘、SO2、温室气体排放大户，水泥行业节能减排是建材工业节能减排的重点！“十二五”建材工业节能减排目标

国家节能减排目标非化石能源占一次能源消费比重达到１１．４％

单位国内生产总值能源消耗降低１６％，单位国内生产总值二氧化碳排放降低１７％主要污染物排放总量显著减少，化学需氧量、二氧化硫排放分别减少８％，氨氮、氮氧化物排放分别减少１０％。

建材工业减排目标“十二五”水泥行业节能减排目标

“十二五”平板玻璃行业节能减排目标

其他建材行业“十二五”节能减排目标

建筑卫生陶瓷行业：单位工业增加值能耗降低20%；生产过程产生的固体废弃物利用率达到70%；单位工业增加值能耗和二氧化碳排放，以及氮氧化物和二氧化硫等主要污染物排放总量进一步降低。墙体材料行业：单位产品能耗累计降低10%；新型墙体材料占墙体材料比重增加至65%；综合利用固体废弃物总量在2010年基础上提高20%。建材工业节能减排对策及措施

“十二五”建材工业结构调整目标

节能减排管理措施加强宣传，提高认识

1.建立能源管理中心，健全能源计量体系2.开展能效评估、能效对标和清洁生产审核3.制定和实施主要建材行业的能耗限额标准4.合同能源管理5.水泥企业节能减排技术及措施编号技术或措施CO2减排（kgCO2/t熟料）节能效果1原料粉磨采用高效辊压机8.90生产吨熟料可节电10.17kWh2使用替代原料（电石渣、钢渣、粉煤灰等）153.35假设电石渣替代比例为30%，熟料中的CaO含量为65.06%3减少窑炉筒体热损失—采用窑炉筒体保温技术及筒体表面散热回收利用，可减少约2%的热损失4低温余热发电26.25~30.63吨熟料发电30~35kWh5由预热器窑升级到预热/预分解窑40.68生产吨熟料节省燃料0.43GJ6预热器系统由5级升级到6级9.30生产吨熟料节省燃料0.11GJ7使用替代燃料（废弃轮胎、废橡胶、污泥等）—相同热值的条件下，替代燃料的排放强度比燃煤低20%左右，而生物质替代燃料的CO2排放不计入工业CO2排放8适当降低水泥熟料饱和系数27.20假设饱和系数由0.95降至0.88，水泥熟料中CaO含量由68%降至64%水泥企业节能减排技术与措施(续)编号技术或措施CO2减排（kgCO2/t熟料）节能效果9提高熟料强度减排量取决于强度提高值熟料强度每提高1MPa，混合材掺量可增加2%，CO2减排2%左右10高效窑炉燃烧系统4~20可节省燃料2-10%11短流程烧成工艺—缩短过渡带温度，进而降低烧成温度并减少该部分窑体的热损耗，未能推广应用12流化床水泥窑系统27熟料热耗降低300kJ/kg，技术、规模和经济可行性有待于验证13用立式辊压磨替代球磨—生产吨水泥可节电10.17kWh14增加水泥的混合材掺量减排量取决于混合材掺量每多增加1%的混合材，可节约3kWh/t和1.3kg标准煤，CO2减排1%左右陶瓷企业节能减排减排技术与措施编号技术或措施节能减排效果备注1采用连续式、大吨位球磨机进行细磨电耗为原来的20%产量可提高10倍以上2采用氧化铝球作球磨介质可节电35%左右缩短球磨时间3料浆池采用间歇式搅拌每天可节电135kw·h—4开发低温快烧原料—实现低温烧成的关键5选用大吨位、宽间距的压机电耗可减少30%以上—6高中压注浆成型技术可节省模具干燥和加热工作环境所需的热能提高成型次数，延长模具寿命7空气快速干燥器平均节能50%干燥周期可缩短46%-83%89辊道式宽断面干燥器

微波干燥技术热效率、干燥成品率大大提高在相同的功率下，传统干燥时间是微波干燥的30～32倍，能耗为2.5倍，而生产能力则约为一半不用辅助热风炉，用窑炉余热微波能源利用率高，运行成本比传统干燥低编号技术或措施节能减排效果备注10低温快烧技术单位产品热耗可降低10%以上烧成温度降低100℃，产量增加10%，且烧成时间缩短10%11裸装明焰烧成技术以隧道窑为例，根据热平衡测定，明焰裸装单位产品热耗为4000－15500kJ/kg产品；隔焰裸装单位产品热耗为19800－76700kJ/kg产品；明焰钵装窑单位产品热耗为50000－103600kJ/kg产品明焰裸烧不用匣钵和隔焰板，最大限度地简化了传热和传质过程，增大了窑炉的装坯容积，提高了生产能力12辊道窑彩釉砖和瓷质砖辊道窑的烧成能耗为隧道窑的1/13.75-1/5；卫生陶瓷辊道窑的烧成能耗为隧道窑的1/2；日用陶瓷辊道窑的烧成能耗为隧道窑的1/3.43是当今陶瓷窑炉的发展方向13采用洁净液体和气体燃料大大节约能源并减少对环境的污染是裸烧明焰快速烧成的保证，且可以提高陶瓷的质量14采用高速烧嘴节约燃料25%～30%燃烧产物入窑速度达100ｍ/ｓ以上陶瓷企业节能减排技术与措施(续)陶瓷企业节能减排减排技术与措施(续)编号技术或措施节能减排效果备注15一次烧成新工艺烧成的综合能耗和电耗下降30%以上减少了素烧工序，大大节约了投资，且大幅度提高了产品质量16微波辅助烧结技术热效率很高，烧结时间短，可以大大降低能耗须与传统的烧成技术结合17产品薄型化生产超薄砖使用的原料可以减少60%以上、节能至少40%优质的陶瓷原材料面临枯竭，陶瓷砖的薄型化和减量化势在必行玻璃企业节能减排技术与措施编号技术或措施节能减排效果备注1富氧燃烧技术总体节能8%以上，不同富氧燃烧方式其节能减排效果不同可利用浮法玻璃工厂制备氮气时所产生的含氧量在30%左右的富氧空气进行助燃2全氧燃烧技术可节省燃气20%以上,节能10%以上；排烟量约为空气助燃的1/4，排出炉外的热量和氮氧化物的排放量都大为降低氧站的投资很高,一个大中型玻纤厂的氧站投资达4000～8000万人民币3玻璃熔窑余热预热配合料技术配合料预热温度为300～600℃时,熔窑燃料节省10%左右,熔化温度降低50℃左右利用熔窑排出蓄热室的废气余热4玻璃熔窑余热发电技术余热发电站建成后,所发电量可以满足玻璃企业60%以上的用电需求,使得玻璃企业的能源利用率提高到80%以上目前玻璃熔窑熔化过程中的能源利用率为40%左右5玻璃熔窑辅助电助熔技术与装备提高窑炉的生产能力,提高其热效率,且可以改进玻璃液的均化传统的火焰窑的燃烧效率一般在30%以下,其中烟气排放带走约30%的热能建材工业节能减排技术的发展方向编号技术节能减排效果备注1替代原料应用技术减少原料碳酸盐分解排放的CO2,减排量取决于替代原料的种类和替代量主要应用于水泥行业2富氧燃烧技术节约燃料，降低烟气的排放量在玻璃行业应用成熟，在其他建材行业的应用还处于发展阶