我国水泥工业产能及能耗现状浅析

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水泥生产过程的能耗与环境影响分析

水泥生产过程的能耗与环境影响分析

水泥生产过程的能耗与环境影响分析水泥作为建筑行业的基础材料,在现代工业中扮演着重要的角色。

然而,水泥的生产过程却存在着能耗高和环境影响大的问题。

本文将对水泥生产过程的能耗与环境影响进行分析,探讨相关的解决方案。

首先,我们来了解水泥的生产过程。

水泥的生产主要包括石灰石的采矿和破碎、原料的研磨和混合、熟料的烧成和水泥的磨细等步骤。

整个过程中,熟料的烧成和水泥的磨细是能耗最高的环节。

熟料的烧成是水泥生产中最耗能的步骤之一。

在熟料烧成过程中,需要使用大量的能源,通常是煤炭或重油。

煤炭的燃烧会释放出大量的二氧化碳(CO2)等温室气体,对全球气候变化产生负面影响。

此外,燃烧产生的废气还含有硫化物和氮化物等有害气体,对大气环境造成污染。

因此,减少熟料烧成的能耗和环境影响,是水泥产业亟待解决的问题。

水泥的磨细也是一个能耗较高的环节。

为了使水泥达到所需的细度,需要使用大型磨机进行磨细。

磨机运转时会产生较多的热量和噪音,同时消耗大量的电能。

这不仅增加了生产成本,还对能源资源和环境造成了压力。

为了解决水泥生产过程中的能耗和环境影响问题,有以下几个可行的方向。

首先,应采用更加高效的生产设备和工艺。

例如,可以引入先进的窑炉技术,提高熟料烧成过程的热效率,并减少温室气体的排放。

此外,应优化水泥磨机的结构和运行方式,减少能耗和噪音污染。

其次,发展可再生能源也是解决水泥产业能耗问题的重要途径。

替代传统的煤炭和重油燃料,采用清洁能源比如风能、太阳能等,不仅可以减少二氧化碳的排放,还可以降低水泥生产过程中对化石能源的依赖。

同时,应建立完善的能源管理体系,推动水泥企业提高能源利用效率。

此外,加强废气治理和废弃物利用也是减少环境影响的有效途径。

水泥生产过程中产生的废气和废渣,如果得不到合理处理和利用,不仅会污染环境,还会浪费资源。

因此,应加强废气治理的技术研究和应用,开展废渣的资源化利用,最大限度地减少对环境的负面影响。

总之,水泥生产过程的能耗和环境影响是一个复杂而严峻的问题。

水泥工业余热利用现状及发展趋势

水泥工业余热利用现状及发展趋势

水泥工业余热利用现状及发展趋势能源、环保是制约水泥工业发展的最大瓶颈,节能、降耗已经成为新型干法水泥企业新的追求目标。

而水泥工业纯低温余热发电技术,既可以提高能源综合利用率,又可以降低新型干法水泥生产成本,保护环境。

同时由于我国面临的能源紧缺的严峻形势,节能工作得到了国务院领导的高度重视,因此,不论从外部环境到企业内在需求,纯低温余热发电都具备了快速发展的条件,预计余热发电将成为水泥行业投资的新热点。

一、我国水泥工业余热利用现状1.余热发电的发展历程我国水泥窑余热发电大致经历了中空窑高温余热发电、预热器及预分解窑带补燃炉中低温余热发电、预热器及预分解窑低温余热发电三个发展阶段。

在20世纪50~70年代由于我国国民经济对水泥需求量的增加和电力供应紧张,为我国水泥窑余热发电的发展创造了条件,使水泥窑余热发电技术经历了第一个发展时期,70年代末80年代初完成了对日伪时期建设的余热发电窑的技术改造,并新建了若干条余热发电窑。

80年代末至90年代初,在解决了余热锅炉所存在的许多重大技术问题和难题后,吨熟料余热发电量大于170kWh,运行成本0.08~0.12元/kWh,标志着我国中空窑余热发电技术达到了一个新的水平,为原有中空余热发电窑进行技术改造和新建一批类似生产线打下了良好的基础。

到90年代初,我国水泥工业以发展新型干法工艺为主。

但由于国家对水泥的需求增加而电力供应紧张局面一时难于缓解,余热发电窑仍然有生存及发展的条件,主要以节能降耗、提高余热发电量、缓解供电不足的矛盾为目标,经历了第二个发展阶段。

“八五”国家重大科技攻关课题“带补燃炉低温余热发电技术及装备的研究开发”的完成,以及在工程上的成功应用,形成了完整的综合利用电站的系统技术和装备,在充分回收利用水泥生产线低温余热的同时,配设环保型的循环流化床锅炉,燃用发热量小于3 000kcal/kg以下的劣质煤(煤矸石)进行发电或热电联供,循环流化床锅炉所产生灰渣全部回用于水泥生产。

水泥行业发展面临的困难问题及建议

水泥行业发展面临的困难问题及建议

水泥行业发展面临的困难问题及建议
水泥行业发展面临的困难问题包括:过剩产能、环境污染、能耗高、技术落后、成本高等。

针对这些问题,以下是一些建议:
1. 调整产能结构:水泥产能过剩是当前行业发展的一个主要问题。

建议加强产能调控,推动淘汰落后产能,促进企业兼并重组,实现产能优化布局。

2. 提高环保水平:水泥行业是重污染行业,环境问题是制约行业发展的重要因素。

建议进一步加强环保管理,推动企业实施节能减排措施,引进和推广清洁生产技术,积极应对环保压力。

3. 提升技术水平:水泥行业技术水平相对较低。

建议加大科技投入,推动技术创新,提高生产工艺和设备水平,提高产品质量和降低生产成本。

4. 加强产业链合作:水泥行业是一个上下游关联紧密的产业,与矿山、建筑、交通等多个行业相关。

建议加强产业链合作,实现资源共享、信息共享,提高行业整体竞争力。

5. 推动绿色发展:水泥行业应该从传统的“高投入、高污染、
高能耗”的模式转向绿色发展。

建议政府引导企业加大绿色投资,推动低碳生产,鼓励使用替代燃料,实现可持续发展。

总之,水泥行业的发展面临着一系列的困难和挑战。

只有通过结构调整、技术创新、环保治理等综合措施的推进,才能促进行业健康发展并实现可持续性。

水泥行业能耗分析及节能措施

水泥行业能耗分析及节能措施

1 水泥是国民经济的基础原材料,水泥工业与经济建设密切相关,在未来相当长的时期内,水泥仍将是人类社会的主要建筑材料。

随着经济的发展,水泥产量剧增,1978年全国水泥产量6524万吨,2005年水泥产量10. 60亿吨,水泥年产量净增9. 95亿吨。

水泥工业作为高耗能产业,其迅速发展与随之对资源、生态和环境的压力之间的矛盾日益凸显。

国家发改委《节能中长期专项规划》要求降低水泥生产能耗,水泥综合能耗由2000年的181降到2010年的145千克标准煤/吨[门。

此外要求通过结构调整和产业替代,发展新型干法窑外分解技术,提高新型干法水泥熟料比重, 积极推广节能粉磨设备和水泥窑余热发电技术,对现有大中型回转窑、磨机、烘干机进行节能改造,逐步淘汰机立窑、湿法窑、干法中空窑及其它落后的水泥生产工艺。

本文通过对某水泥厂2005年的能源审计,摸清该企业主要工序、设备能量和能源损失分布情况, 分析其节能潜力,有针对性地提出节能管理与技术相关对策,以探索水泥行业的节能方向。

2某水泥厂年产水泥150万吨,熟料120万吨,拥有3700t/d水泥和5000t/d熟料的干法生产线两条,2005年主要产品PII52.5R、P042.5R、P032.5R. P032. 5 和PC32. 5 水泥1582956 t,熟料1132997to 2. 1 该企业原有3700 t/d 干法生产线1条,2003年适应市场需求和 当地资源条件,新建5000t/d 熟料生产线1条,2005 年4月投产。

生产工艺分为矿山、生料制备、熟料烧 成和水泥制成四工序。

具体生产工艺流程图参见图1o粉煤灰铁矿石石灰石破碎配料计量 冷却机熟料库熟料外运散装出厂 1某水泥厂生产工艺流程图经审计,该企业2005年共消费能源 365907. 1 tee,其中原煤 325794t,折标煤 266923 tee, 占总能耗的72. 94%;电力241.57Gwh,折标煤97592. 76 tee,占总能耗的26. 67%;汽油38. 56t,折标煤56. 74 tee,占总能耗的0.0156 %;柴油915. 86t,折标煤 1334. 53tce,占总能耗的0.36%;年耗地下水总量361 万m3,水的循环利用率80 %o 企业的能源消费结构如图2所示。

水泥工业发展状况及发展趋势

水泥工业发展状况及发展趋势

水泥工业发展状况及发展趋势一、水泥工业发展状况水泥作为建造行业的重要原材料,对于国民经济的发展起着至关重要的作用。

以下是对水泥工业发展状况的详细描述:1. 产量增长:近年来,全球水泥产量呈现稳步增长的趋势。

据统计数据显示,2022年全球水泥产量达到了42.7亿吨,比2022年增长了2.8%。

中国是全球最大的水泥生产国,占领了全球水泥产量的一半以上。

2. 行业集中度提升:水泥行业的集中度在不断提升。

大型水泥企业通过兼并收购、整合资源等方式,逐渐取代了小型水泥厂,形成为了行业内的几个主要巨头。

这些大型企业具备规模经济优势和技术实力,能够更好地适应市场需求。

3. 技术进步:水泥生产技术不断创新,高效、环保的新型水泥生产工艺得到了广泛应用。

通过引进先进的生产设备和技术,水泥生产企业能够提高生产效率,减少能耗和污染物排放,提升产品质量。

4. 市场需求稳定增长:随着城市化进程的推进和基础设施建设的不断扩大,水泥市场需求保持着稳定增长。

同时,新兴市场的发展也为水泥行业带来了新的机遇。

二、水泥工业发展趋势在未来一段时间内,水泥工业将呈现以下发展趋势:1. 环保要求提升:随着环保意识的增强和政府环保政策的推动,水泥工业将面临更加严格的环保要求。

水泥企业需要加大环保投入,采用更加清洁、高效的生产工艺,减少污染物排放。

2. 产业结构调整:水泥行业将逐渐向大型企业集中,小型水泥厂将面临淘汰和整合的压力。

同时,水泥企业将加大技术创新和研发投入,提高产品质量和附加值,实现产业升级。

3. 绿色建造发展:随着绿色建造理念的普及,对于环保型水泥的需求将逐渐增加。

绿色建造倡导低碳、节能、环保的原则,对于使用环保型水泥的要求更高,这将带动水泥行业向绿色化方向发展。

4. 产能过剩问题:由于水泥行业的投资过热和产能过剩,市场竞争激烈。

未来,水泥企业需要加强市场调研,根据需求变化合理规划产能,避免产能过剩导致的价格战。

5. 增加对外贸易:随着“一带一路”倡议的推进和国际交流的加强,中国水泥企业将积极拓展海外市场。

中国水泥行业发展现状

中国水泥行业发展现状

中国水泥行业发展现状近年来,中国水泥行业经历了快速发展和艰难调整的阶段。

本文将从产能扩张、技术创新、环境治理及国际竞争等方面,对中国水泥行业的发展现状进行分析。

产能扩张是中国水泥行业的一大特点。

随着城市化进程的推进和基础设施建设的不断加大,水泥需求量持续增长,促使水泥企业纷纷扩大产能。

然而,由于过度投资和重复建设,导致产能过剩的问题日益突出。

为了解决这一问题,政府相继出台了一系列政策,限制新建水泥生产线的规模和数量,推动水泥企业进行兼并重组,优化产能布局。

技术创新是中国水泥行业转型升级的重要推动力。

近年来,随着国内外环保要求的提高和节能减排压力的增加,水泥企业开始加大技术改造的力度,推动水泥生产工艺的革新。

例如,采用新型燃料替代传统煤粉,降低能耗和二氧化碳排放;应用新型磨机和破碎设备,提高生产效率和产品质量。

同时,水泥企业还积极开展资源利用和废弃物处理等方面的技术创新,实现了资源循环利用和环境友好型生产。

第三,环境治理是中国水泥行业发展的重中之重。

水泥生产过程中的高能耗和高污染一直是水泥行业面临的重要问题。

为了改善环境状况,中国政府出台了一系列环保政策和标准,对水泥企业的排放进行严格监管。

水泥企业也加大了环境治理的力度,投资建设了污水处理设施、烟气净化设备等,推动绿色发展和可持续发展。

国际竞争是中国水泥行业发展的新挑战。

随着全球水泥市场的开放和竞争加剧,中国水泥企业面临着来自国外企业的竞争压力。

为了提升国际竞争力,中国水泥企业加强了国际合作与交流,引进了先进的生产技术和管理经验,积极参与国际市场竞争。

同时,水泥企业还通过品牌建设和产品质量提升等方式,不断拓展海外市场,扩大出口规模。

中国水泥行业在快速发展的同时,也面临着一系列的挑战和问题。

产能过剩、环境污染等问题亟待解决,而技术创新和国际竞争则为水泥行业带来了新的发展机遇。

相信在政府的引导和企业的努力下,中国水泥行业将实现转型升级,迈向更加绿色、智能和可持续的未来。

我国水泥行业发展存在的问题及环保对策建议

我国水泥行业发展存在的问题及环保对策建议

我国水泥行业发展存在的问题及环保对策建议近年来,我国水泥行业经历了快速的发展,为国家经济增长做出了重要贡献。

然而,随着时间的推移,我们也看到水泥行业在发展过程中存在着一些问题,特别是对环境的影响。

本文将探讨我国水泥行业发展存在的问题,并提出一些建议以改善环境状况。

首先,我国水泥行业在发展过程中面临着能源消耗过大的问题。

生产一吨水泥需要消耗大量的天然资源,特别是煤炭等化石能源。

这不仅导致了能源浪费,还加剧了大气污染和温室气体排放问题。

因此,我们需要采取措施来提高能源利用效率,减少对天然资源的过度依赖。

例如,可以推广使用高效节能的水泥生产设备,并开展相关技术研究,以降低能源消耗。

其次,水泥行业的生产过程中产生的固体废弃物也是一个问题。

水泥生产过程中产生的矿渣、尾矿、粉尘等固体废弃物,不仅对土壤和地下水造成污染,还对周围的生态环境带来不利影响。

因此,我们需要制定严格的废弃物处理规范,鼓励水泥企业采取合适的处理方法,如回收再利用、固体废物填埋等,以减少对环境的不良影响。

此外,水泥生产过程中产生的大量废气排放是一个亟待解决的问题。

水泥生产中的高温工艺和燃料燃烧导致大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体排放到大气中,对空气质量和人们的健康带来了威胁。

为了减少废气排放,我们需要加强对水泥企业的环境监管,以保证其符合环保标准。

同时,还可以鼓励水泥企业引入先进的废气处理技术,如脱硝、脱硫等设备,以减少环境污染。

最后,水泥行业在矿山开采过程中也面临一些环境问题。

水泥生产需要大量的石灰石等原材料,而石灰石开采过程中常常涉及破坏和破坏生态环境,对土壤和水资源造成污染。

为了解决这个问题,我们需要加强对矿山开采的规范管理,合理利用和保护资源。

此外,可以通过技术手段改善开采方法和加强生态恢复工程,降低对环境的影响。

综上所述,我国水泥行业在发展过程中面临着能源消耗过大、固体废弃物处理、废气排放和矿山开采等问题。

为了改善环境状况,我们应该加大对水泥企业的环保监管力度,推广使用节能技术和废气处理设备,制定严格的废弃物处理规范,并加强矿山开采的管理和保护工作。

水泥生产过程中能源消耗分析与节能技术

水泥生产过程中能源消耗分析与节能技术

水泥生产过程中能源消耗分析与节能技术水泥生产是一个能源密集型的过程,通常需要大量的煤炭、天然气和电能等能源来完成。

在本文中,我将对水泥生产过程中的能源消耗进行分析,并探讨一些节能技术,以降低能源消耗,提高生产效率。

一、能源消耗分析水泥生产过程主要包括石灰石的采矿、石灰石的粉碎和混合、熟料的烧结以及水泥的磨制等环节。

这些环节中,能源消耗主要包括以下几个方面:1. 煤炭燃烧:在熟料烧结环节中,需要使用煤炭作为主要燃料,在高温下进行煅烧,以产生熟料。

2. 石灰岩粉碎和混合:石灰石需要进行粉碎和混合,以便更好地与其他原料混合,形成熟料。

3. 水泥磨制:熟料需要磨制成细粉,这个过程需要大量的电能来推动磨机的运转。

以上是水泥生产过程中的主要能源消耗环节,其中煤炭燃烧是最关键的一环。

通过改进煤炭燃烧过程,以及引入一些节能技术,可以有效地降低水泥生产过程中的能源消耗。

二、节能技术1. 使用替代燃料:除了煤炭之外,水泥生产过程中还可以使用一些替代燃料,如废弃物和生物质燃料。

这些替代燃料不仅能减少能源消耗,还可以有效地处理一些废弃物。

2. 余热回收:在水泥生产过程中,熟料烧结需要大量的热量。

通过合理设计热回收系统,可以将熟料烧结过程中产生的余热用于其他环节,如干燥原料或加热水等,从而减少额外的能源消耗。

3. 磨机优化:水泥磨机是水泥生产过程中的关键设备。

通过优化磨机的结构和运行模式,可以降低电能消耗,提高磨机的效率。

4. 节能材料应用:在水泥生产过程中,可以使用一些节能材料来替代部分水泥熟料,如矿渣、粉煤灰等。

这些材料的应用可以减少熟料的产生,从而降低能源消耗。

三、总结与回顾通过对水泥生产过程中能源消耗的分析,我们可以看到煤炭燃烧是最主要的能源消耗环节。

在水泥生产过程中,优化煤炭燃烧过程是关键。

通过使用替代燃料、余热回收、磨机优化和节能材料应用等节能技术,可以进一步降低能源消耗,提高生产效率。

笔者对水泥生产过程中的能源消耗有如下几点观点和理解:1. 节能技术的应用对于水泥生产行业的可持续发展至关重要。

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中图分类号:TQ 72.6 文献标识码:B 文章编号: 008-0473(20 6)02-000 -06 DOI 编码: 0. 6008/ki. 008-0473.20 6.02.00我国水泥工业产能及能耗现状浅析*董 剑 王 迪 陈施华 赵青林武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,湖北 武汉 430070摘 要 我国水泥工艺技术装备与世界先进水平的差距越来越小,特别是新建的5 000 t/d以上的窑,从工艺、装备、管理等方面均能表现出较好的水平。

目前热耗偏高的生产线主要为小型回转窑,较大型回转窑企业高约10 kg标煤/t熟料;我国目前正在大力推进替代燃料的研究和应用,达到良性循环还有一段路要走; 粉磨电耗还有很大的降耗空间,以2014年熟料产量计算,估计可以节电300亿度。

关键词 水泥工业 产能 能耗0 引言进入21世纪后,我国水泥工业在预分解窑节能煅烧、原材料均化、节能粉磨技术、自动控制技术和环境保护技术等方面,从设计到装备制造都迅速跟近世界先进水平,且在节能减排方面取得了长足的进步,但与国际先进水平相比,我国水泥节能降耗的任务仍然十分艰巨。

与先进水泥生产技术相比,我国还有相当一部分预分解窑依然存在吨熟料能耗偏高、环境负荷严重等问题。

同时由于近10年来预分解窑水泥生产线的高速发展,我国水泥工业的规模不断壮大,导致产能过剩的问题十分严重,高速发展所带来的问题也逐步显露出来。

为此拟通过调查我国现阶段水泥行业的产能及能耗现状,分析行业目前尚存在的问题,以期为我国水泥行业未来发展决策提供一些参考。

1 我国水泥行业产能现状1.1 我国水泥行业近年产能发展态势自我国1978年改革开放以来,预分解窑水泥生产技术逐渐在我国发展,这也标志着我国水泥行业的发展进入了第二阶段。

通过引进日本、丹麦、法国等国家的成套设备,并在此基础上进行研究与开发,1986年天津水泥工业设计院首次设计出以国产设备为主的2 000 t/d熟料预分解窑生产线[1],成为我国水泥工业设备及技术进入自主发展的里程碑。

此后,也逐渐开始4 000 t/d、8 000 t/d乃至10 000 t/d的熟料生产线国产化设备的研究并取得了成功。

与此同时,我国水泥工业自1985年以来,水泥年产量持续居世界第一,2014年水泥年产量达到24.76亿t [2],约占世界总产量的56.7%,2015年水泥产量23.48亿t。

而人均水泥消费量也从1949年建国时期的1 kg/人增长到2015年的1714kg/人。

自2003年开始广泛推行预分解窑水泥生产线以来,经过十多年的发展,如今水泥生产格局已经发生了较大的变化。

图1为2003年以来我国水泥产能、增长率以及预分解窑水泥生产线比例。

由图1中可以看出,我国年水泥产量已经从2003年的8.63亿t增长图1 2003~2015年我国水泥产量、增长率及预分解窑比例到2015年的23.48亿t[3],产量增长了约3倍。

与此同时,预分解窑水泥生产线的比例也不断增加,2015年更是达到了98%以上。

生产企业约3 500家,从业人员90多万人,预分解窑熟料生产能力占全国熟料生产能力的95%以上[4],随着预分解窑水泥生产线比例的不断增加,水泥行业已经完成了工艺结构调整的目标,而对落后产能的淘汰也不再仅限于立窑等落后生产技术,自2014年开始,2 500 t/d以下的预分解窑也逐步被纳入淘汰名目。

这也说明,在国家大力推行节能减排政策及提高水泥行业准入条件的情况下,落后的产能在不断被淘汰,新技术逐步被广泛应用,这将有助于后续节能减排的实施。

2014年前水泥行业持续不断地保持高速发展,也是受房地产、基础设施建设等方面的需求不断推动的。

自2009年以来,我国固定资产投资始终保持高速增长状态,每年增长20%以上,2013年我国房地产业投资约118 809亿元,占全社会固定资产投资的26.6%,高固定资产投资拉动水泥行业的不断发展。

房地产开发及基础设施的建设,必然提高了水泥混凝土制品的需求,因此水泥行业产能在2009年到2013年保持增长态势,产业规模不断扩大,工艺装备不断革新。

但从2014年我国房地产业投资来看,其投资额度开始降低,约95 036亿元,占全社会固定资产投资的18.9%,受其影响,我国水泥产量在2014年开始出现转折点。

2015年全年水泥产量约为23.48亿t,较2014年降低了约5.17%,这是10多年来,我国水泥产量首次呈现负增长。

水泥产量的增长态势被遏制,这是由于在全国范围内,固定资产的投资增速下降,尤其是房地产投资增幅的降低,凸显了产能过剩的现状。

同时运营成本高导致停产的生产线及产能置换后还未正常投运的生产线的综合作用下,水泥产量有所下降。

就湖北省而言,2015年就淘汰了10条2 500 t/d以下的生产线,目前湖北省内有50条水泥熟料生产线正常运转[5]。

1.2 我国水泥行业产能问题分析产能的快速增长虽然使我国水泥行业变大变强,但随之而来也出现了产能过剩及产能过剩导致的对经济的冲击。

现阶段我国水泥行业产能过剩特征性表征主要体现在产能过剩、低标号水泥比例大、从业人员人均水泥产量低。

1.2.1 产能过剩我国水泥的发展经历过两次产能过剩,分别是1994年和2004年。

第一次产能过剩因立窑而起,因此通过淘汰部分立窑转而采用预分解窑,不仅解决了产能过剩的问题还使我国水泥成功转型。

2004年的区域性产能过剩,通过兼并重组结合山东、福建等地的高速发展,使产能过剩的问题得到了成功地缓解。

如今我国水泥又面临着新一轮的产能过剩,除西藏的少数地区以外其他省市水泥行业都面临或多或少的产能过剩问题。

图2可以看出,自2012年以来,我国水泥产能的利用率在73%徘徊,水泥产能的利用率控制在85%是较为合理的,而73%已远低于产能利用率警戒线。

与此同时我国经济进入中速发展阶段,不能依靠高投资来消化过剩产能。

并且随着国际及国内市场对水泥需求的降低,水泥行业产能过剩的情况将进一步凸显。

在市场经济条件下,供给适度大于需求是市场竞争机制发挥作用的前提,有利于调节供需,促进技术进步与管理创新。

但产品生产能力严重超过有效需求率,阻碍产业结构升级。

2015年全年水泥产量23.48亿t,按2014年末预分解窑水泥回转窑1 758条量的降低,水泥产能的利用率进一步走低。

而水泥的区域性强使其不适合长途运输,因此当某些区域基础建设达到饱和或放缓,必然导致水泥产品的用量下降,企业不得不停产以降低损失,这同时又降低了回转窑的年运转率。

2014年北方部分地区窑运转水平甚至低于50%[7]。

1.2.2 低标号水泥比例大我国水泥产量虽然庞大,但低标号占有份额2大,高品质和特种水泥比例小,绿色生态水泥就更少了。

2013年,我国水泥与熟料的比值为1.75∶1(水泥产量24.76亿t,熟料产量14.17亿t),混合材掺量之大可想而知。

2013年,我国32.5水泥占总量的60%以上,远超发达国家的25%[8],这意味着我国的建筑施工需要更多的钢材和水泥,而且建筑物寿命相对较短。

这些都是导致我国水泥用量超过目前的经济发展水平的原因。

另外,我国水泥出口率较低,绝大部分都用于本土的工程建设,2013年水泥出口1 094万t,仅占当年生产总量的0.45%,并未对全球水泥供应产生影响。

但随着国务院颁发《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》的41号文件,取消了P·C32.5水泥,这一情况将有所改进。

通过生产高标号水泥,在熟料产能不变的情况下可降低水泥产量,减少行业内部竞争,提高产品质量,延长建筑使用寿命,使我国水泥企业在世界舞台上更具竞争力。

1.2.3 从业人员人均水泥产量低我国水泥行业从业人员约90万人,2015年产水泥23.48亿t,人均年水泥产量仅为2 609 t,在生料成分分析、熟料成分分析、煤粉热值等都需要人工采样制样,再通过仪器进行检测。

反观发达国家的水泥企业,通过采用例如近红外线光谱(NIR)分析和伽马中子活化等生料成分在线分析仪器,并采用自动化设备在线调控生料配比使得企业人数大大减少,人均熟料生产能力高,降低了水泥生产成本,并通过自动化控制使水泥生产能耗稳定。

过去10多年来,我国集中精力自主研发工艺主机设备和成套辅机装备,并接近国际先进水平,这使得我国水泥工业开始由大变强,自动化程度也有所提高。

然而较发达国家而言,我们的自动化程度还有一定的差距。

目前国内企业自动化程度不高主要体现在生产质量控制方面,不能实时检测某些重要生产参数,例如生料成分、细度等,同时水泥生产“两磨一烧”的调控还主要靠中控操作员,而操控员受限于自身的技能,使得在生产控制中易出现操作不当,同时设备管理与维护需要大量一线巡检员,这就造成企业需要安排大量人力来维持生产。

在“两磨一烧”的生产调控中,发达国家通过采用生产DSC数据,并通过PID控制、模型、专家系统等智能化系统,实现基于实时数据反馈的生产自动调解,大大降低了水泥企业所需人数,同时能降低约160~320 kJ/kg的熟料热耗[9]。

国内某企业通过采用瑞士ABB公司的智能系统,经优化调试之后,针对窑、生料磨、冷却机采用智能控制系统,实现了5个工作日的无人值守并稳定运行[10]。

2 我国水泥行业能耗现状2.1 我国水泥行业近年能源消耗发展态势水泥行业属于能源消耗较多的企业,每年消耗全球约12%~15%的能源[11]。

我国建材工业煤炭消耗占工业部门煤炭消耗总量的7.4%,水泥工业煤炭消耗占建材工业的83.7%。

截至2013年底,我国已勘探出煤炭总量约14 800亿t[12],当年煤炭产量36.6亿t[13]。

随着煤炭资源的不断利用,高品质煤炭资源逐渐变少,水泥企业开始更多地使用劣质煤,在生产装备及技术不变的情况下,无疑会增加企业热耗。

但值得庆幸的是,随着预分解窑水泥生产技术装备的不断革新,煤炭品质对水泥生产中热耗的影响程度逐渐降低。

由于产能过剩使行业竞争加剧,导致落后的产能无法适应行业竞争被淘汰。

未淘汰的企业及新建水泥企业受GB16780-2012《水泥单位产品能源消耗限额》准入条件限制,能源消耗比被淘汰企业低,因此对于整个水泥行业而言,由表1可以看出,2011~2013年年均总能耗消耗降低了约2%,而实际上2012年与2013年的水泥产量分别较前一年增长了5.7%与10%。

这与落后产能的不断淘汰及新技术装备的不断运用有密切的关系。

表1 水泥能源消耗[14,15]110 kg/t;4 000 t/d以上的企业,最高标准煤耗仅为109 kg/t,而平均热耗也仅为103.7 kg/t。

由图3中也可以发现,随着吨位的增加,企业烧成热耗有降低的34速发展时期,工艺装备及技术发展完善,因此其平均热耗较我国水泥工业低是正常的。

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