安徽省水泥企業能耗及節能潛力調查研究★

李佩怡 　 淦茜瑤 　 楊 鵬 　 武 陽

(合肥工業大學土木與水利工程學院，安徽 合肥　230000)

摘要：通過對歷年來數據分析，對我國近年來水泥行業的能耗能效進行評估，概括了我國水泥行業的現狀，并對發展趨勢進行了簡單介紹，著重論述了新型干法水泥生產等節能技術手段，對優化水泥產業結構提出了相關建議。

關鍵詞：節能減排，新型干法水泥生產技術，發展趨勢

中圖分類號：TU201.5

文獻標識碼：A

隨著我國經濟實力與科技水平的同步增長，行業生產以及規模化、集約化水平也在不斷進步。同時，依據國家對于各生產行業環保方面的要求，節能降耗減排的理念越來越引起企業的重視。在水泥生產行業，不僅要求產品的更高產量與更優品質，尋求更高效、節能、環保的生產工藝以及更有效的污染治理措施也逐步成為水泥行業新的發展趨勢。

1　水泥行業產能及排放情況

1.1　水泥行業產能及能耗情況

我國第一個水泥廠于1889年建成，自此我國水泥行業開始發展起來。隨著我國經濟的發展與國家建設的需要，水泥的產量也隨需求量同步增長。20世紀80年代中期，我國水泥產量已達1.3億t，以15%的比重居于全球首位，并且一直保持至今。有數據顯示，我國水泥產量已于2009年占到全球總產量的1/2以上[2]，截至2014年，已達24.7億t。

我國水泥行業能耗巨大，其能耗約占全國總能耗的7%～8%。我國的水泥生產窯的類型繁多,生產工藝技術水平良莠不齊，導致能源效率差別較大。由于水泥產量不斷上升，我國水泥行業的能源消費趨勢總體上是上升的[1]。在水泥生產行業中，電力以及供給熱能的煤炭是主要能源。近年來，由于水泥行業的機械化程度提高，水泥生產行業對電能的消費有大幅增長。在新型干法水泥生產工藝普及的推動下，能源使用效率有了大程度的提高，使煤耗有所下降。但是水泥產量增幅過大，因此這種節能效用并未對總體能耗趨勢產生顯著的影響。

1.2　我國水泥行業排放(包括CO2和其他污染物)

據統計，2009年我國碳排放量以占全球1/4的大比重居于世界首位。與我國其他工業生產行業相比，水泥產業碳排放量占比接近20%，僅次于煤電及化工行業。同時，水泥生產對碳排放量最大的煤電能源的需求量也不容小覷，因此，水泥工業的低碳減排發展應當引起重視。同時水泥工業也是單位GDP排放CO2比較高的行業。原因不僅在于將煤炭用于煅燒熟料供給熱能，更關鍵的是采用大量的石灰石作為生產原料[3]。水泥行業不僅能耗大，其顆粒物及碳排放量在整個建材行業中也占據了較大比重，并且近幾年這種態勢還在上升。

1.3　安徽省內水泥企業狀況

2012年，安徽水泥產量為1.087億t，煤炭消耗量為1 922.29萬t，占總工業耗煤量的12.3%，煙(粉)塵排放總量為7.66萬t，占排放總量的21.8%。2013年，安徽省全年生產水泥1.21億t，同比增長12.3%，商品水泥熟料1.23億t，同比增長10%；水泥熟料和水泥產量分別占全國的9%和5%。2014年安徽新型干法水泥熟料產能達到13 525.3萬t，同比增長186萬t，增幅1.4%，全省熟料實際產量13 217.36萬t，同比增長7.85%，高于全國平均增速近5個百分點。2014中國水泥熟料產能百強榜顯示，各企業中，安徽海螺水泥以7 021.5萬t產能高居榜首。

截至2015年年底，為響應國家下達的“十二五”淘汰落后和過剩產能目標，全省水泥熟料生產企業(集團)減少至30余家，現有窯外分解水泥熟料生產線96條(其中日產4 000 t以上新型干法水泥生產線66條)，產能1.37億t，占全部熟料產能的96%，水泥熟料產量穩居全國第一，水泥散裝率穩居中部第一。2016年，安徽省水泥產量和2015年基本持平。安徽省2017年全年水泥產量為13 394.24萬t，同比增長0.03%，在全國所有省市區中排名第6。

2　我國水泥行業現狀與發展趨勢

21世紀以來，水泥行業不斷開發更高效的設備及工藝，生產規模也不斷從落后分散的小生產線朝著科學的集約化的大規模生產轉變。水泥需求量的增長推動產量上升，進而有力地拉動我國整體經濟的發展，設備及生產工藝在不斷更新，同時出現行業集中化、規范化與擴大化，并且行業節能減排效果顯著。進步的生產方式以新型干法水泥生產為代表，其水泥產量逐年增大，在總產量中的占比也呈現上升態勢。

我國水泥行業目前的發展趨勢是：1)產能控制：從能耗源頭進行控制，控制乃至縮減生產能耗，進行產能治理。更新生產技術以降低能耗。通過對自身能耗情況進行嚴格監管調控，并依據國家電力及煤炭能源需求管理辦法進行產能結構調整，實現低成本結構。2)延伸產業鏈：水泥產業與眾多相關建材產業以及余熱發電、環保新技術等方面進行聯合發展，延伸產業鏈，實現多元化。行業兼并，實現生產規模集中化，科學管理，充分利用各項資源。3)綠色經濟：發展低碳經濟，落實節能降耗政策方略。

以節能環保為目的主要舉措有以下幾個方面：1)回收利用水泥窯廢熱，大力發展余熱發電技術；2)開發新生產工藝，解決水泥生產原料預分解過程、水泥熟料粉磨過程中的粉塵污染及高耗能問題；3)水泥企業可發展兼并小作坊、小生產線作業，提高資源利用率，協同相關企業處理生活及工業廢棄物；4)發展利用新型清潔能源等。

3　節能減排技術(新型干法水泥生產)

為實現水泥生產過程自動化和高效、優質、低耗、環保，新型干法水泥生產應用燃料預均化技術，以新型干法燒成技術為核心，采用自動控制系統控制生產過程，應用性能優化的設備材料，如耐火耐磨材料、節電粉磨系統及原料產品傳輸設備等，順應國家環保政策趨勢，發揮現代化生產模式更快、更優、節能的特點進行高效運作生產[5]。

新型干法水泥生產技術為水泥行業的未來帶來了更多的可能，結合越來越綠色智能的社會發展趨勢，新型干法水泥技術將得到更多完善，具體表現在：1)進一步完善和優化現有工藝技術，加強新材料的研究和對自動化軟件的研發，增強材料的耐磨、耐高溫、耐火材料性能，最大程度利用余料廢料，提高自動化水平。2)進一步將新型干法水泥的生產技術應用的范圍擴大，推廣自動化設備的應用，對工藝流程進行科學管理，從而提高整體工藝的自動化運行程度和運行效率。3)增加新型干法生產技術的使用方案多樣性，使大型水泥企業主動尋求新的使用方案，帶動新興企業，從創新中發展進步，提高市場競爭力。4)強調環境保護，將水泥工業與生態環境之間的矛盾縮小，從而實現人與自然的和諧發展。

4　生產工藝中存在的問題

在我國水泥行業的發展背景下，水泥產品生產工藝中還存在一些問題：1)生產集中度太低。2)低標號水泥比重過大。3)技術裝備落后。針對以上三個問題，分別做如下分析：第一個，國內水泥產業正在逐步形成生產集中制的概念，行業正在向著集中化，生產規模與行業及集中度擴大化的方向發展，落后、分散的小生產方式已經逐漸被集約化生產所取代，故此，隨著時間變化，生產集中度講逐漸升高直至飽和，此問題并不難解決。由于技術裝備的落后，部分小規模的水泥廠的產品質量較低，因此，只要解決了技術裝備的問題，低標號水泥的問題也將隨之得到改善。

5　結語

綜合安徽省水泥企業能耗數據以及全國能耗概況，新生產方式的應用使得近年來水泥產量大幅提高，由此浮現的產能過剩的問題以及水泥產業本身能耗大污染大的特點已經不適于現代人所提倡的節約型綠色社會，重視水泥生產過程中的問題，對原有水泥企業進行改造轉型勢在必行。