第1講建材工業(yè)節(jié)能減排概述

Lec.1建材工業(yè)節(jié)能減排概述建材工業(yè)能源消耗與污染物排放的特點1.建材工業(yè)能源消耗及污染物排放狀況2.“十一五”建材工業(yè)減排成效3.“十二五”建材工業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)4.建材工業(yè)減排對策及措施5.建材工業(yè)能耗和污染物排放概覽廢氣排放總量占全國工業(yè)廢氣排放總量的18%，粉塵排放量在工業(yè)粉塵排放中位居首位2006年總能耗位居工業(yè)部門第三位，約占全國總能耗總量和工業(yè)部門能耗總量的7%和10%2010年利用固體廢物6.0億噸，粉煤灰綜合利用量占全國的30%，煤矸石的利用量占全國的50%以上建材工業(yè)消納工業(yè)廢棄物的大戶典型的能源依賴型和能源消耗大戶重要的基礎(chǔ)原材料工業(yè)環(huán)境污染大戶包括建筑材料及制品、非金屬礦物材料、無機非金屬新材料三大部分，約80多類、1400多種世界最大的建材生產(chǎn)和消費國，水泥、平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量位居世界第一建材工業(yè)節(jié)能減排的三個層次

建材產(chǎn)品生產(chǎn)的節(jié)能減排與建筑節(jié)能配套的建材產(chǎn)品產(chǎn)生的節(jié)能減排效果為節(jié)能和新能源的開發(fā)利用提供相關(guān)材料而產(chǎn)生的節(jié)能減排效果主要建材產(chǎn)品生產(chǎn)用料、能耗及污染物排放年度建材工業(yè)能源總消耗（億噸標(biāo)煤）萬元增加值綜合能耗（噸標(biāo)煤）20051.556.6620061.754.5520071.955.120082.093.9920092.123.62010

—3.2近幾年建材工業(yè)能源消耗情況

建材工業(yè)能源消耗構(gòu)成

2006年建材工業(yè)能源消耗構(gòu)成

主要建材產(chǎn)品能源消耗比例

2006年主要建材行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)能源消耗量占建材工業(yè)總能源消耗量的比例

近幾年水泥行業(yè)能源消耗狀況水泥行業(yè)能源消耗構(gòu)成2006年水泥行業(yè)能源消耗構(gòu)成近幾年平板玻璃行業(yè)能源消耗狀況平板玻璃行業(yè)能源消耗構(gòu)成2006年平板玻璃行業(yè)能源消耗構(gòu)成建筑陶瓷行業(yè)能源消耗構(gòu)成2006年建筑陶瓷行業(yè)能源消耗構(gòu)成近幾年建材工業(yè)污染物排放情況

2000-2007年建材工業(yè)廢氣排放量及占全國工業(yè)廢氣排放量比例2001-2008年建材工業(yè)粉塵排放量及占全國工業(yè)粉塵排放量比例2001-2006年建材工業(yè)煙塵排放量及占全國工業(yè)煙塵排放量比例2001-2008年建材工業(yè)SO2排放量及占全國工業(yè)SO2排放量比例2003-2007年水泥行業(yè)粉塵排放量及占建材工業(yè)粉塵排放量比例2003-2007年水泥行業(yè)SO2排放量及占建材工業(yè)SO2排放量比例“十一五”節(jié)能減排目標(biāo)

建材工業(yè)單位工業(yè)增加值綜合能耗比2005年降低20%主要產(chǎn)品的綜合單耗有較大幅度下降國家節(jié)能減排目標(biāo)規(guī)模以上建材工業(yè)企業(yè)粉塵、廢氣等主要污染物全面達標(biāo)排放，主要污染物排放總量呈逐年下降趨勢“十一五”建材工業(yè)節(jié)能減排成效

2010年建材工業(yè)單位工業(yè)增加值綜合能耗比2005年降低52%主要污染物排放總量呈明顯下降趨勢，其中煙氣粉塵排放量、二氧化硫排放量分別比2005年減少46%和12%。

建材工業(yè)利用各類工業(yè)固體廢棄物超過6億噸，其中利用煤矸石量占全國50%以上，綜合利用粉煤灰量占全國30%以上。

700多條水泥生產(chǎn)線配套建成余熱發(fā)電，總裝機容量超過4800兆瓦，玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)得到推廣應(yīng)用

利用水泥窯無害化最終協(xié)同處置城市生活垃圾、城市污泥、有毒有害廢棄物及工業(yè)廢棄物關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)全面掌握，一批示范工程陸續(xù)實施并推廣應(yīng)用。

“十一五”水泥行業(yè)節(jié)能減排成效

指標(biāo)2005年2010年年均增長水泥產(chǎn)量（億噸）10.718.8

11.9新型干法水泥熟料比重（%）4081[41]*淘汰落后水泥產(chǎn)能（億噸）

[3.4]

新型干法水泥熟料綜合能耗降低（%）

2.4低溫余熱發(fā)電裝置比例（%）--

55

年利用工業(yè)廢渣量（億噸）2.3411.7備注：[

]內(nèi)為五年累計數(shù)；*為2010年比2005年增加或減少的百分點?！笆晃濉逼桨宀Ａ袠I(yè)節(jié)能減排成效

其他建材行業(yè)節(jié)能減排成效

建筑陶瓷單位工業(yè)增加值綜合能耗累計下降25%，衛(wèi)生陶瓷單位工業(yè)增加值綜合能耗累計下降21%。五年間墻體材料行業(yè)綜合能耗年均降低13.8%，主要污染物排放總體呈明顯下降趨勢?？傊?，“十一五”期間建材工業(yè)節(jié)能減排成效顯著，但總體能耗高、排放多，落后產(chǎn)能規(guī)模大，節(jié)能減排形勢依然嚴(yán)峻，任務(wù)依然艱巨!作為建材工業(yè)的第一耗能及煙粉塵、SO2、溫室氣體排放大戶，水泥行業(yè)節(jié)能減排是建材工業(yè)節(jié)能減排的重點！“十二五”建材工業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)

國家節(jié)能減排目標(biāo)非化石能源占一次能源消費比重達到１１．４％

單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低１６％，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低１７％主要污染物排放總量顯著減少，化學(xué)需氧量、二氧化硫排放分別減少８％，氨氮、氮氧化物排放分別減少１０％。

建材工業(yè)減排目標(biāo)“十二五”水泥行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)

“十二五”平板玻璃行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)

其他建材行業(yè)“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)

建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)：單位工業(yè)增加值能耗降低20%；生產(chǎn)過程產(chǎn)生的固體廢棄物利用率達到70%；單位工業(yè)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總量進一步降低。墻體材料行業(yè)：單位產(chǎn)品能耗累計降低10%；新型墻體材料占墻體材料比重增加至65%；綜合利用固體廢棄物總量在2010年基礎(chǔ)上提高20%。建材工業(yè)節(jié)能減排對策及措施

“十二五”建材工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)

節(jié)能減排管理措施加強宣傳，提高認(rèn)識

1.建立能源管理中心，健全能源計量體系2.開展能效評估、能效對標(biāo)和清潔生產(chǎn)審核3.制定和實施主要建材行業(yè)的能耗限額標(biāo)準(zhǔn)4.合同能源管理5.水泥企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)及措施編號技術(shù)或措施CO2減排（kgCO2/t熟料）節(jié)能效果1原料粉磨采用高效輥壓機8.90生產(chǎn)噸熟料可節(jié)電10.17kWh2使用替代原料（電石渣、鋼渣、粉煤灰等）153.35假設(shè)電石渣替代比例為30%，熟料中的CaO含量為65.06%3減少窯爐筒體熱損失—采用窯爐筒體保溫技術(shù)及筒體表面散熱回收利用，可減少約2%的熱損失4低溫余熱發(fā)電26.25~30.63噸熟料發(fā)電30~35kWh5由預(yù)熱器窯升級到預(yù)熱/預(yù)分解窯40.68生產(chǎn)噸熟料節(jié)省燃料0.43GJ6預(yù)熱器系統(tǒng)由5級升級到6級9.30生產(chǎn)噸熟料節(jié)省燃料0.11GJ7使用替代燃料（廢棄輪胎、廢橡膠、污泥等）—相同熱值的條件下，替代燃料的排放強度比燃煤低20%左右，而生物質(zhì)替代燃料的CO2排放不計入工業(yè)CO2排放8適當(dāng)降低水泥熟料飽和系數(shù)27.20假設(shè)飽和系數(shù)由0.95降至0.88，水泥熟料中CaO含量由68%降至64%水泥企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)與措施(續(xù))編號技術(shù)或措施CO2減排（kgCO2/t熟料）節(jié)能效果9提高熟料強度減排量取決于強度提高值熟料強度每提高1MPa，混合材摻量可增加2%，CO2減排2%左右10高效窯爐燃燒系統(tǒng)4~20可節(jié)省燃料2-10%11短流程燒成工藝—縮短過渡帶溫度，進而降低燒成溫度并減少該部分窯體的熱損耗，未能推廣應(yīng)用12流化床水泥窯系統(tǒng)27熟料熱耗降低300kJ/kg，技術(shù)、規(guī)模和經(jīng)濟可行性有待于驗證13用立式輥壓磨替代球磨—生產(chǎn)噸水泥可節(jié)電10.17kWh14增加水泥的混合材摻量減排量取決于混合材摻量每多增加1%的混合材，可節(jié)約3kWh/t和1.3kg標(biāo)準(zhǔn)煤，CO2減排1%左右陶瓷企業(yè)節(jié)能減排減排技術(shù)與措施編號技術(shù)或措施節(jié)能減排效果備注1采用連續(xù)式、大噸位球磨機進行細(xì)磨電耗為原來的20%產(chǎn)量可提高10倍以上2采用氧化鋁球作球磨介質(zhì)可節(jié)電35%左右縮短球磨時間3料漿池采用間歇式攪拌每天可節(jié)電135kw·h—4開發(fā)低溫快燒原料—實現(xiàn)低溫?zé)傻年P(guān)鍵5選用大噸位、寬間距的壓機電耗可減少30%以上—6高中壓注漿成型技術(shù)可節(jié)省模具干燥和加熱工作環(huán)境所需的熱能提高成型次數(shù)，延長模具壽命7空氣快速干燥器平均節(jié)能50%干燥周期可縮短46%-83%89輥道式寬斷面干燥器

微波干燥技術(shù)熱效率、干燥成品率大大提高在相同的功率下，傳統(tǒng)干燥時間是微波干燥的30～32倍，能耗為2.5倍，而生產(chǎn)能力則約為一半不用輔助熱風(fēng)爐，用窯爐余熱微波能源利用率高，運行成本比傳統(tǒng)干燥低編號技術(shù)或措施節(jié)能減排效果備注10低溫快燒技術(shù)單位產(chǎn)品熱耗可降低10%以上燒成溫度降低100℃，產(chǎn)量增加10%，且燒成時間縮短10%11裸裝明焰燒成技術(shù)以隧道窯為例，根據(jù)熱平衡測定，明焰裸裝單位產(chǎn)品熱耗為4000－15500kJ/kg產(chǎn)品；隔焰裸裝單位產(chǎn)品熱耗為19800－76700kJ/kg產(chǎn)品；明焰缽裝窯單位產(chǎn)品熱耗為50000－103600kJ/kg產(chǎn)品明焰裸燒不用匣缽和隔焰板，最大限度地簡化了傳熱和傳質(zhì)過程，增大了窯爐的裝坯容積，提高了生產(chǎn)能力12輥道窯彩釉磚和瓷質(zhì)磚輥道窯的燒成能耗為隧道窯的1/13.75-1/5；衛(wèi)生陶瓷輥道窯的燒成能耗為隧道窯的1/2；日用陶瓷輥道窯的燒成能耗為隧道窯的1/3.43是當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展方向13采用潔凈液體和氣體燃料大大節(jié)約能源并減少對環(huán)境的污染是裸燒明焰快速燒成的保證，且可以提高陶瓷的質(zhì)量14采用高速燒嘴節(jié)約燃料25%～30%燃燒產(chǎn)物入窯速度達100ｍ/ｓ以上陶瓷企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)與措施(續(xù))陶瓷企業(yè)節(jié)能減排減排技術(shù)與措施(續(xù))編號技術(shù)或措施節(jié)能減排效果備注15一次燒成新工藝燒成的綜合能耗和電耗下降30%以上減少了素?zé)ば颍蟠蠊?jié)約了投資，且大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量16微波輔助燒結(jié)技術(shù)熱效率很高，燒結(jié)時間短，可以大大降低能耗須與傳統(tǒng)的燒成技術(shù)結(jié)合17產(chǎn)品薄型化生產(chǎn)超薄磚使用的原料可以減少60%以上、節(jié)能至少40%優(yōu)質(zhì)的陶瓷原材料面臨枯竭，陶瓷磚的薄型化和減量化勢在必行玻璃企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)與措施編號技術(shù)或措施節(jié)能減排效果備注1富氧燃燒技術(shù)總體節(jié)能8%以上，不同富氧燃燒方式其節(jié)能減排效果不同可利用浮法玻璃工廠制備氮氣時所產(chǎn)生的含氧量在30%左右的富氧空氣進行助燃2全氧燃燒技術(shù)可節(jié)省燃?xì)?0%以上,節(jié)能10%以上；排煙量約為空氣助燃的1/4，排出爐外的熱量和氮氧化物的排放量都大為降低氧站的投資很高,一個大中型玻纖廠的氧站投資達4000～8000萬人民幣3玻璃熔窯余熱預(yù)熱配合料技術(shù)配合料預(yù)熱溫度為300～600℃時,熔窯燃料節(jié)省10%左右,熔化溫度降低50℃左右利用熔窯排出蓄熱室的廢氣余熱4玻璃熔窯余熱發(fā)電技術(shù)余熱發(fā)電站建成后,所發(fā)電量可以滿足玻璃企業(yè)60%以上的用電需求,使得玻璃企業(yè)的能源利用率提高到80%以上目前玻璃熔窯熔化過程中的能源利用率為40%左右5玻璃熔窯輔助電助熔技術(shù)與裝備提高窯爐的生產(chǎn)能力,提高其熱效率,且可以改進玻璃液的均化傳統(tǒng)的火焰窯的燃燒效率一般在30%以下,其中煙氣排放帶走約30%的熱能建材工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展方向編號技術(shù)節(jié)能減排效果備注1替代原料應(yīng)用技術(shù)減少原料碳酸鹽分解排放的CO2,減排量取決于替代原料的種類和替代量主要應(yīng)用于水泥行業(yè)2富氧燃燒技術(shù)節(jié)約燃料，降低煙氣的排放量在玻璃行業(yè)應(yīng)用成熟，在其他建材行業(yè)的應(yīng)用還處于發(fā)展階