孔祥忠:水泥工業的結構調整和科技進步
一、水泥工業的結構調整
1. 新型干法水泥的發展“十五”計劃以來,是我國水泥工業結構調整力度最大的時期,首先是技術結構的調整。以支持和鼓勵新型干法水泥發展為主導的產業政策,使新型干法水泥的比重從2000年底的12%提高到2006年的50%以上,達6.24億噸;全國前10家大水泥集團的產量約占全國的15%,個別大集團在某些區域市場的占有率達30%;新型干法水泥熟料生產線的日產規模從過去的700t、1000t,迅速發展到2000t、5000t、甚至10000t。5000t規模已成為大集團的基本定型投資規模;由于新型干法水泥的快速發展,帶動了以窯外預分解技術為核心的研發,4條萬噸級新型干法水泥熟料生產線的投運標志著我國水泥工業的技術水平進入世界先進行列;隨著生產線規模的增大,裝備的大型化、國產化、自動化也很快跟上,5000t規模生產線的裝備國產化率已達95%,新建生產線的噸投資成本大幅下降;新型干法水泥的發展還帶來了整體水泥質量的提高。2006年我國水泥和熟料出口3613萬噸,比上年增長63%和72.5%;成熟的技術、低成本的造價,得到了國外投資商的青睞,到2006年底,國際上采用中國水泥技術和裝備累計建成投產、正在實施和已簽合同的水泥成套生產線107條。
應該說,新型干法水泥的快速發展、有明顯成效的結構調整主要得益于政府制定了正確的產業政策和國民經濟處于高速增長期,為水泥工業既指明了發展方向、又鋪筑了前進的道路。世界上還沒有哪一個國家在一年的時間內,為水泥工業頒布了四個政策法規,足以說明當今的中國水泥工業在政府和國家的被關注地位是歷史所沒有過的。
“十一五”期間國家對水泥產業的政策是:通過產業結構調整,發展新型干法工藝,淘汰落后工藝;扶持大企業集團,兼并收購中小企業,經過市場整合,推動行業進步。
2. 水泥市場的發展
經濟的高速增長帶來了無限的商機。不管是已在中國投資的或原來觀望的外商,現在紛紛看好中國水泥市場,投資熱情異樣高漲。拉法基、豪西姆、海德堡、CRH、意大利水泥、摩根斯坦利、CIF等等,這些產業資本和財務資本的投資目標幾乎都鎖定在大企業集團。同時,國內大中型水泥企業也在積極擴建和兼并收購,提高自己的產能規模,為今后區域市場的劃分爭得發言權。提高生產集中度,支持大企業集團發展也是“十一五”期間國家的產業政策的內容。
市場的競爭最終反映在對資源的占有。大企業集團開辟的水泥市場背后都有大量的礦山資源,國家對礦山開采權抓得越來越緊,這也是外商看好大企業集團的重要因素。今后,隨著我國工業化和城鎮化推進,能源資源需求總量還會增加,經濟發展面臨的資源約束矛盾將長期存在。水泥企業有無礦山資源的占有,決定了企業未來發展的基礎。
市場的選擇主要是地理位置和人口增長的趨勢。大企業集團用自己的質量、品牌、規模、資金的優勢,去持之以恒地扶摸這片市場,早晚要把她攬入懷中。水泥產品是一個規模的產業,這就給現有的小企業帶來了悲哀。
水泥出口市問題,將在國家嚴格實施控制高耗能、高污染、資源性產品出口的政策措施影響下,出口退稅將要取消。
3. 落后小企業的前途
面對嚴峻的資源環境形勢,中央經濟工作會議指出,要堅持以節約能源資源和保護生態環境為切入點,積極促進產業結構優化升級,淘汰落后生產能力。加快淘汰落后生產能力、工藝、技術和設備,不按期淘汰的企業,地方各級人民政府及有關部門要依法責令其停產或予以關閉,依法吊銷排污許可證和停止供電,屬實行生產許可證管理的,依法吊銷生產許可證。積極推進企業聯合重組,提高產業集中度和規模效益。
如果說“十五”后期,由于新型干法水泥為主的大水泥集團以規模化、低成本迫使部分小企業退出或半停產的話,那么“十一五”期間,生產和管理落后的小企業將在市場競爭和加快淘汰落后產能政策的雙重擠壓下,無奈地退出水泥行業。
“落后本身沒有退路,立窯企業窯找出路”,這是雷前治會長對淘汰落后的看法。但立窯的整體淘汰也不是一朝一夕的事情,在中國它要靠柔性的市場規律加剛性的政策法規去推動、加速。當然,這里也還有一個兼顧被關閉企業的利益和引導職工重新就業的問題,越是落后的地區工作難度越大。
立窯的出路是政府、協會和企業十分關心的問題。今后,在交通不便、市場容量小、有一定的資源地區,還會過渡性地續存一定數量的立窯企業,但這些企業也要注意環保、節能、資源利用、廢棄物處理等問題。
4. 節能減排任務重千斤
經濟的快速增長,帶來了資源和能源的大量消耗,高能耗、高污染的支出,國家經濟不可能持續發展。2006年,全國二氧化硫排放量達2594.4萬噸,化學需氧量排放量達1431.3萬噸,分別比2005年增長1.8%和1.2%。中國的水泥產量占全世界的一半,工業粉塵和二氧化碳的排放所造成的大氣污染也是很可觀的。當我們為中國水泥產量連續20多年持續增長而自豪的時候,我們也不得不為占世界50%水泥產量的巨大數字而面對自然和能源的消耗,以及所帶來的環境負荷而擔憂。
我國能源資源總量雖然較多,但人均占有量少。人均淡水資源量為2200立方米,僅為世界人均占有量的四分之一;人均耕地只有1.4畝,不到世界平均水平的40%;45種主要礦產資源人均占有量不到世界平均水平的一半。所以中央提出必須把節能擺在更加突出的戰略位置,必須把節能工作作為當前的緊迫任務。
中國政府是京都議定書的簽約國,總要向世界承擔責任的。由美國、日本、韓國、中國、印度、澳大利亞六國組建的亞太地區清潔生產和大氣合作APP組織里就有水泥特別工作組,目的就是推動六國在水泥工業節能減排上的合作。我們應理解在環境改善方面,政府在世界上承受的壓力很大。我們面臨的問題是,經濟增長需要資源消耗,資源消耗帶來環境污染,環境污染又反過來影響生活質量和經濟增長。
隨著中國人民生活的不斷提高,人民對生活的質量要求也越來越高,其中環境質量最重要。工業的發展提高了人們的生活水平,又破壞了生活的環境,這就失去了發展的本意。極少數水泥企業白天環保達標,晚上自由排放,對礦山資源掠奪式開采,這是政府和老百姓都不能容忍的,這是對子孫后代不負責任的行為,這是少數人為自己創造財富,給大多數人制造災難。
水泥工業是循環經濟連環中一環。我們處理消納了50%的工業廢渣,我們正在做工業危險廢物和城市垃圾等方面的利用。隨著時代的發展,今后水泥企業如不能把周圍的廢物盡可能利用起來,脫開了當地循環經濟中的這根“環”,不管你生產規模有多大,也不管你生產工藝的先進程度都將難以生存。
二、2006年水泥工業的科技進步
2006年中國水泥工業伴隨著結構調整的步伐加快,以自主創新為內容的科技進步也取得了明顯成效。科技成果的研發和應用提高了企業在市場上的競爭力。水泥工業的科技進步已經從引進消化吸收走上以自主創新為主的道路,從機械裝備,礦山開采,水泥新品種的研發,水泥基礎研究,乃至計量,標準、規范、專利等等,都取得了可喜的成績,也突現水泥工業在節能減排和循環經濟中的作用越來越大。
1. 《通用硅酸鹽水泥》標準的修訂
2006年8月24日~26日,全國水泥標準化技術委員會通過了《通用硅酸鹽水泥》國家標準的審查,取消了普通硅酸鹽水泥P.O32.5級;參照國外標準增加了水泥組分定期校核的內容;增加了氯離子限量的要求;增加了45μm方孔篩篩余要求作為選擇性指標。通過修訂,使新標準在推動水泥工業結構調整和可持續發展方面提供了強制性的法規支撐。
2. 高性能低熱硅酸鹽水泥(高貝利特水泥)的研制獲得成功
以硅酸二鈣(C2S≧50%)為主導礦物的高性能低熱硅酸鹽水泥(即高貝利特水泥,簡稱HBC),在制備技術上解決了C2S活化和常溫穩定兩大難題,并在國內外首次用水泥回轉窯直接制備高活性的HBC,實現了HBC的規模化生產。與PC相比,其燒成溫度降低100℃左右,燒成過程中CO2、SO2等廢氣排放量降低10%以上,生產成本節約10%;在水泥性能上,其28d強度與PC相當、90d后齡期強度高出PC 100MPa以上,具有水化熱低、后期強度高(高抗折強度)和抗侵蝕性能好等特性,很好地滿足高性能混凝土的技術要求。成果填補了國內空白,已申請和獲得國家發明專利3項,建成示范生產線2條,實現成果轉讓和產業化5項,在國內外發表相關學術論文40余篇,取得直接經濟效益4000余萬元,獲2006年度國家科技進步發明二等獎。
3. KXT科氏力秤煤粉計量與控制系統研究
煤粉計量與控制設備又是水泥生產的重要裝備之一,特別是在大型新型干法水泥生產線中,此類裝備長期依賴進口。該計量與控制系統的研制成功,填補了國內空白,完全可替代同類進口裝備。KXT科氏力秤煤粉計量與控制系統,歷時8年完成研究工作。該系統控制方式靈活,運行穩定可靠,機電一體化程度高,能滿足5000t/d規模水泥熟料生產線煤粉計量與輸送系統的需要,隨主機運轉率:100%,適應物料水份:≦2.5%,計量準確度:±1.0%,達到國家1級準確度計量技術設備要求。
4. 國產大功率減速機研制成功
南京高精齒集團有限公司研制開發的4000KW大功率中心傳動水泥磨減速機,是目前國內自己設計、生產用于水泥廠的大功率減速機。MFY400型磨機減速機成功應用于海螺水泥等大企業的大型球磨機上。
重齒公司歷時三年多,自行設計、制造的3800~4000kW立式磨減速機JLP400,為推動5000t/d熟料生產線原料立磨減速機國產化,產品已在海螺、山水集團開始使用。
5. 開流礦渣微粉管磨機
針對礦渣易碎難磨的粉磨特性以及對產品的高比表面積的質量要求,對普通管磨機內部進行技術改造,包括對磨機的襯板、溢流裝置、出口篦板等的結構、磨機倉數、倉長比以及研磨體級配等進行重新設計,成為微粉專用生產設備。比普通球磨機粉磨礦渣節電30%。
6. 重型皮帶定量給料機
重型皮帶定量給料機的研制是面向5000噸/日及以上規模水泥廠設計的,因此,重點在于大型化。皮帶定量給料機大型化后,既要求保證喂料能力達到400t/h~1000t/h,同時還要求保證0.5%的計量精度。
7. 石灰石礦山綜合利用
采用克立格法建立了三維礦化模型,本項目的技術特點為將克立格地質統計學方法和迭代優化方法結合起來,實現了礦山生產過程中的礦石品位和質量波動的雙重優化控制,使該礦山低鈣高鋁泥灰巖原料得到充分利用,并保證采出礦石的質量穩定。技術經濟指標為:低鈣高鋁泥灰巖搭配利用率60%以上、進廠石灰石CaO平均值>49.00%、進廠石灰石MgO平均值<3%、進廠石灰石CaCO3標準偏差平均≤±3.00%、礦山開采系統均化系數K=1.60。
8. 利用水泥回轉窯處置城市工業廢棄物技術研究和工程應用
現有焚化爐焚燒溫度一般為850~1200℃,物料停留時間一般為2s,焚燒難以分解的物質時,會有少量有機廢棄物排入大氣,焚燒后的爐渣還要深埋或處理,這都有可能對環境產生二次污染。而水泥回轉窯內物料燒成溫度必須保證在1450℃以上(窯內最高的氣流溫度可達1800℃或更高),在如此高溫下廢棄物中主要有機物的有害成分焚毀率可達99.99999%以上,即使很穩定的有機物也能被完全分解;回轉窯焚燒空間大,它不僅可以接受處理大量的廢料,而且可以維持均勻的、穩定的焚燒氣氛;焚燒停留時間長,物料從窯尾到窯頭總停留時間大于30分鐘;氣體在高于1300℃溫度的停留時間大于4s,焚燒停留時間長是一般專用焚燒爐所無法比擬的;回轉窯及分解爐內呈堿性氣氛,一方面能對燃燒后產生的酸性物質(如HCl、SO2和CO3-2等)起中和作用,使它們變成鹽類固定下來,可避免普通焚燒爐燃燒廢氣產生的“二次污染”問題;回轉窯焚燒有毒有害廢料,可使有害廢料中可能存在的金屬元素(包括重金屬)固化在水泥熟料礦物中,并且固化穩定,因而回轉窯起到了尾氣凈化和重金屬高溫固化的雙重作用;回轉窯系統是負壓狀態運轉,煙氣和粉塵不會外溢,從根本上防止了處理過程中的再污染;回轉窯處理工業廢棄物完全可以利用水泥生產的廢氣處理系統,粉塵排放濃度很低,污染物排放量少。特別是由于水泥窯的預熱器系統產生活性CaO,具有很好的吸硫作用,所以整個系統不需采取特殊措施,二氧化硫的實際排放濃度也很低。美國國家環境保護署測量結果表明,當回轉窯使用有害物作為代替原燃料時,空氣中的有害物排放量不會增加,不造成新的污染,對空氣質量無影響,有時甚至有改善和降低污染物綜合排放的作用。
9. 水泥企業純低溫余熱發電技術日趨成熟
利用廢氣余熱發電,一方面可以綜合利用水泥熟料生產線排放的廢熱資源,回收廢氣中熱量資源變廢為寶,降低水泥生產成本,提高企業經濟效益,增強企業競爭力,部分緩解用電緊張,同時,可降低排煙溫度和排塵濃度,以及減少CO2排放,大大減少對環境的空氣污染和溫室效應,使水泥企業做到資源循環利用,實現清潔生產。配套純低溫余熱發電的主機設備:低溫鍋爐、汽輪機、發電機等裝備的國產化已逐步完善。
10. 水泥助磨劑的研發及應用
水泥助磨劑作為節能降耗的重要途徑之一,也逐漸在水泥行業形成共識。在國外特別是工業發達國家,如歐美、日本等國的水泥生產企業在水泥粉磨過程中已普遍使用水泥助磨劑,不但取得了很好的經濟效益,而且對水泥乃至混凝土性能均有不同程度的改善和提高。美國和歐洲發達國家的水泥生產企業使用率一般在95%以上。隨著新型干法水泥的比重加大,采用優質的水泥助磨劑來降低能耗、改善產品質量已是水泥企業的選擇。
三、水泥工業的節能減排工作
(一)、2006年國家節能減排工作主要進展
1. 全年萬元GDP能耗下降1.23%,是2003年以來首次下降,實現節能3000萬噸標準煤;主要污染物排放下降1.2%,增幅減緩。(原定GDP能耗下降4%,主要污染物排放下降2%指標沒完成,2006年,全國二氧化硫排放量達2594.4萬噸,化學需氧量排放量達1431.3萬噸,分別比2005年增長1.8%和1.2%,造成污染排放不降反升,)
2. 推進產能過剩行業結構調整。鋼鐵行業基本淘汰了100立方米以下的小高爐和15噸以下的小轉爐,水泥行業淘汰落后產能近2000萬噸,煤炭行業淘汰落后產能1.1億噸,電解鋁自焙槽已全部淘汰。
3. 加強污染治理。1.04億千瓦火電機組新增煙氣脫硫設施。實施有利于節能減排的經濟政策。擴大了差別電價實施范圍,加大了實施力度。實施了調整出口退稅結構、擴大資源性產品進口的政策措施。
(二)、2007年國家工業節能重點
1. 2007年國家將把節能降耗作為促進經濟結構調整、增長方式轉變和質量效益提高的重要抓手,下最大決心、用最大氣力來保證節能降耗目標的實現。
2. 強化工業節能。突出抓好鋼鐵、有色金屬、煤炭、電力、石油石化、化工、建材等重點耗能行業和年耗能1萬噸標準煤以上企業的節能工作,組織實施千家企業節能行動,推動企業積極調整產品結構,加快節能技術改造,降低能源消耗。
3. 力爭關停小火電機組1000萬千瓦,淘汰落后煉鐵產能3000萬噸、落后煉鋼產能3500萬噸;進一步加大淘汰水泥、電解鋁、鐵合金、焦炭、電石等行業落后產能的力度;對沒有完成淘汰落后產能任務的地方,嚴格控制國家安排投資的項目。
(三)、2007年水泥工業節能減排工作重點
1. 為了加大淘汰落后水泥力度,在07、08、09、10四年時間里,對各省淘汰落后指標進行分解,以保證“十一五”淘汰2.5億噸水泥任務的完成。
2. 按每年淘汰5000萬噸落后水泥測算,可節電45億度,減少粉塵排放60萬噸,減少二氧化碳排放4000多萬噸,節煤700萬噸。這樣,淘汰2.5億噸落后水泥,可節電225億度,減少粉塵排放300萬噸,減少二氧化碳排放2億多噸,節煤3500萬噸。節能降耗和減排效果明顯。
3. 加快技術進步,鼓勵采用先進的工藝和裝備。污染物排放要滿足國家或地方污染物排放總量控制要求。
4. 是進一步提高企業集中度,促進水泥工業的企業集團化,推進改組改制,優化產業組織結構。
5. 制定節能減排政策。尤其是水泥工業在廢物利用、城市垃圾處理、純低溫余熱發電等節能減排技術推廣應用中需要的政策支持。
6. 大力開展水泥工業的節能基礎研究工作, 開發水泥工業節能新技術,在余熱利用、高固氣比技術、大型化、無煙煤、劣質煤、高硫煤、可燃性廢棄物利用和處置城市垃圾等技術方面進行深入研究。
7. “十一五”規劃《綱要》提出的萬元GDP能耗降低20%和主要污染物排放減少10%的目標,是具有法律效力的約束性指標,這個目標必須堅定不移,確保實現。
以上是講話內容是本人對國家有關水泥政策的學習和點滴理解,錯誤難免,敬請批評。
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