1目录第三章水泥工业污染源监测第一节我国建材工业的现状一、我国建材工业的现状二、建材行业的结构性问题三、我国建材行业的相关要求第二节水泥工业的污染源监测一、我国水泥工业的现状二、我国水泥工业的工业结构与布局三、水泥工业的产业政策四、水泥生产的原料、产品与能耗五、水泥工业的基本生产工艺与设备六、水泥工业的排污节点七、水泥工业污染核算八、水泥工业废气治理第五章建材工业的污染核算建材工业是我国重要的基础材料工业,建材工业行业众多,产品繁杂。建材产品又分建筑材料及制品、非金属矿及制品、无机非金属新材料三大门类,本章从环境污染的分类角度,主要讲述无机建材工业(国民经济的行业分类主要属于非金属矿物制品类)。无机建材工业主要包括水泥、平板玻璃、建筑陶瓷、砖瓦行业、石灰、玻璃纤维、石材加工等众多行业。第一节我国建材工业的现状一、我国建材工业的现状建材行业重要的基础原材料工业,为建筑业及相关产业的发展提供支撑和产品,在国民经济发展中具有重要的地位和作用。建筑材料工业包括:建筑材料、非金属矿及其制品、无机非金属新材料三大部分,共计80余类,1400多种产品.建材工业的产值一般占GDP的4%左右。目前,20世纪90年代以来,我国已成为世界上最大的建筑材料生产与消费国家,主要建材产品水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷、石材和墙体材料等产量多年居世界第一位。建材工业量大面广,产品种类众多,又多是以工业窑炉为基本生产设备,对资源和能源依赖度非常高。传统建筑材料由于材料属性及工艺决定,其物耗、能耗量非常大,我国多数建材产品又因生产技术和生产设备比较落后,生产过程对环境污染严重,在各工业部门中也位居前列。(一)我国建材工业的规模改革开放以来我国基础设施和房地产建设快速发展,建材产品的市场需求急剧增加。我国水泥、平板玻璃、建筑卫生陶瓷等10余种主要建材产品产量多年来均跃居世界第一位。2009年,全国运营的新型干2法水泥熟料生产线从1976年的1条增加到1017条;全国运营的浮法玻璃生产线由1971年的1条增加到210条;全国运营的池窑玻璃纤维拉丝生产线从1990年的1条增加到59条。2009年我国规模以上水泥熟料生产企业3077家,比2008年减少713家;水泥粉磨企业1846家,比上年增加312家。表5—12009年我国主要建材行业的产量行业水泥平板玻璃建筑陶瓷卫生陶瓷日用陶瓷年产量16.3亿吨5.61亿重箱66亿平方米1.59亿件约150多亿件占世界比重54%46%60%50%65%行业耐火材料玻璃纤维黏土砖石灰沥青油毡年产量2544万t205万吨9000亿块1.54亿吨950万卷占世界比重超过65%60%二、建材行业的结构性问题由中国建筑材料工业协会组织编制的《建材工业“十一五”发展规划纲要》指出建材行业中存在着突出的产业结构问题,其中的水泥行业更被确定为国家节能减排重点监控行业。建材行业是能耗大户,建材行业高能耗的三大原因,是结构不合理、单位能耗高、总量增长快。据2009年有关资料显示,我国建材行业消耗的煤炭占全国总消耗量的10.4%,其中在建材行业消耗的煤炭数量中,水泥生产用煤占51%,墙体材料生产用煤占26.4%,石灰生产用煤占6.86%,玻璃、陶瓷等生产用煤占15.72%。建材行业的节能就是大力发展低能耗、高技术含量的低碳产业,淘汰高能耗、低技术水平、高污染的传统产业。我国建材行业整体技术装备水平依然落后,落后的生产技术和生产设备导致主要技术经济指标与世界先进水平相比还存在很大差距;全行业集约化程度还较低,目前我国建材工业的劳动生产率仅为世界先进水平的1/10,各类能耗却高于世界先进水平50%~150%。我国建材工业的高速发展是以万元建材产值耗煤5t、消耗矿山资源逾100t、排放CO220t为代价获得的。建材行业的污染减排就是针对建材行业高资源消耗、高能耗、高污染的现实情况,采用高效的污染控制技术和污染治理技术,实现主要污染物的减排。建材工业主要是以窑炉为主要生产设施,目前个体小生产和落后生产技术在一些行业仍占较大比重,“三高”现象比较普遍。同时建材工业生产和使用过程中产生的各类废弃物和污染物总量非常大,建材行业烟尘和NOX排放量在全国各工业部门中排名第二,建材行业SO2排放量占全国工业SO2排放量的9%,在国家的节能减排工作中,必然成为我国大气污染物控制的重点行业。表5—22001~2007年全国建材行业主要污染物排放量项目2001200220032004200520062007建材行业窑炉数(台)28448325353370934105326103243233624烟尘排放达标窑炉的比例(%)58.657.55661.265.468.3867.2建材行业工业锅炉数(台)3835374935833463332329673143烟尘排放达标锅炉的比例(%)83.981.88285.283.986.2889.02工业废气治理设施(套)41902442674435747562461934689349775二氧化硫污染贡献率(%)11.611.49.59.89.09.19.3二氧化硫排放强度(吨/万元)0.0490.0560.0540.0440.0430.0380.03注(1)数据来源:2001-2007年中国环境统计年报,其中二氧化硫污染贡献率及二氧化硫排放强3度为非金属矿物制品业数据;(2)二氧化硫污染贡献率指该行业二氧化硫排放量与统计行业二氧化硫排放总量之比;(3)二氧化硫排放强度指每万元工业增加值二氧化硫排放量。三、我国建材行业的相关要求(一)能源消耗限额、污染物排放标准国家发布了《平板玻璃工业污染物排放标准(征求意见稿)》、《陶瓷工业污染物排放标准(征求意见稿)》、《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915—2004)、《水泥单位产品能源消耗限额》、《平板玻璃单位产品能源消耗限额》、《建筑卫生陶瓷单位产品能源消耗限额》等强制性国家标准;由水泥协会组织编写的《水泥工厂节能设计规范》已经由建设部正式颁布实施,《规范》首次系统地提出我国水泥工厂节能设计要求和能耗指标设计要求。为行业节能减排提供标准依据。(二)在产业结构调整方面国家发布了《关于贯彻落实“国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知”的通知》、《水泥行业准入条件》、《玻璃纤维行业准入条件》、《日用玻璃行业准入条件》、《平板玻璃行业准入条件》等文件,以加快推进行业的产业结构调整。第二节水泥工业的污染核算一、我国水泥工业的现状1.产量快速增长我国是水泥生产大国,目前全国共有水泥生产企业5000余家,水泥总产量连续20多年一直居世界第一位,2010年水泥产量达到18.68亿t。水泥产量已经达到世界总产量的54%。30年来,中国的水泥产量以超过年均10%以上的高速度持续增长。作为一个高能耗行业,我国的水泥生产一年消耗掉了全国15%的煤。我国水泥总体生产技术水平与发达国家相比还有一定差距,由此产生的不仅是资源问题,还有严重的环境污染问题。2008年,排名前三位的是中国、印度和美国,其产量分别为14.5亿t、1.75亿吨和8100万t。日本、俄罗斯、南韩、西班牙、巴西、土耳其、意大利、埃及、墨西哥、越南、印尼排名第四至十四位,伊朗水泥产量3500万t,排名第15名。2008年,全球水泥产量约28亿t,我国当年产量13.6亿t,占全球产量48.6%。表5-31978年以来我国历年水泥产量年份全国产量增长量增长率年份全国产量增长量增长率万吨万吨%万吨万吨%1978652495917.2199547561544312.91979739086613.319964911815573.3198079865968.119975117420564.2198182903043.819985360024264.719829520123014.819995730037006.9198310825130513.720005970024004.2198412302147713.6200166104640410.7198514595229318.620027250063969.7198616606201113.82003862001370018.9198718625201912.22004970001080012.54198821014238912.8200510600090009.3198921029150.120061240001800017.0199020971-58-0.32007136000120009.7199125261429020.5200813880030005.2199230822556122.020091628002400017.3199336788596619.420101868002400014.74199442118533014.5注:数据来源于《水泥工业发展专项规划》和水泥网2.产业结构不断优化在水泥工业的结构调整过程中,老式旋窑基本被淘汰,落后的干法中空窑、湿法窑基本被淘汰,小立窑等落后工艺技术占总产能的比例不断减小,新型干法生产水泥的比重已接近80%。落后的的完全退出,将对水泥工业的节能降耗工作将产生巨大影响。熟料烧成和水泥粉磨分离(烧磨分开),水泥粉磨和大型熟料生产基地的兴起,我国水泥生产专业化生产布局已经逐渐形成。在积极淘汰落后的同时,我国水泥行业大力发展粉磨系统节能改造、余热发电等节能技术、袋式除尘技术,水泥工业整体的节能减排成效显著。水泥是高耗能产品,袋装水泥无论是在其生产、流通还是使用的全过程中,都会产生大量危害人类身体的粉尘。散装水泥的使用不仅节约了大量包装材料,还大大减少了运输及施工过程中产生的扬尘。2005年我国平均水泥散装率36.61%,2010年上半年我国平均水泥散装率达到45.93%,散装率虽有一定提高,但和发达国家相比还有较大差距。3.水泥行业的节能减排效果明显2009年规模以上水泥熟料生产企业3077家,比上年减少713家;水泥粉磨企业1846家,预计“十一五”时期,全国可淘汰水泥落后产能可以达到4.03亿t。2005年熟料标准煤耗146㎏标准煤/t熟料,2008年下降为129千克标准煤,预计2010年将下降到120㎏标准煤/t熟料。2010年,全国水泥总产量18.68亿t,水泥行业消耗煤炭能源消耗总量约占全国能源消耗总量的5%,颗粒物排放量约占工业排放总量的30%。二、我国水泥工业的工业结构与布局(一)我国水泥工业的结构水泥的工艺按烧成工艺分类,主要分为半干法(立窑和立波尔窑)工艺、湿法旋窑工艺、中空干法旋窑工艺和新型干法窑工艺,半干法(立窑和立波尔窑)工艺、湿法旋窑工艺、中空干法旋窑工艺属于高能耗高污染的水泥生产工艺。(1)促进行业间的兼并重组,提高集中度,《水泥工业产业发展政策》提出“到2020年,企业数量从5000家减少到2000家,生产规模在3000万t以上的达到10家,500万吨以上达到40家”。正在审议的《水泥工业产业政策》对产业集中度提出了更高要求。计划到2015年,前10强企业的水泥产量占全国水泥总产量的比重达到35%以上,熟料产能比重达到50%以上。通过大规模的水泥行业兼并重组,大大推进了水泥行业的产业结构调整。历经几年淘汰后,我国仍然有约3500家水泥企业存在,“落后产能”超过5亿吨。水泥工业的落后产能产生了严重的“三高”问题。提高水泥行业的集中度,通过行业组织结构调整促进行业技术结构调整。通过水泥行业的整合,不仅可以提高新型干法生产线的规模,通过优化技术和设备,还能大大降低水泥生产的单位综合能耗,达到节能减排的实际效果,也有利于水泥生产的整体污染控制。5(2)加大淘汰落后产能力度,提高新型干法的比率正在审议的《水泥工业产业政策》提出:将严格控制总量,抑制产能过剩,按照等量淘汰的原则,适度发展大型新型干法水泥。到2015年,新型干法水泥比重达到90%以上。在节能减排的形势下,我国自2007年开始了大规模的淘汰水泥落后产能行动,2009年我国淘汰落后水泥产能9155万t,预计2010年已淘汰1.5亿t,“十一五”时期,全国可淘汰水泥