浅谈水泥工业清洁生产案例及分析_清洁生产案例分析
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浅谈水泥工业清洁生产案例及分析
（惠州学院化学工程系 惠州 516007）
摘要：简要概述了水泥工业清洁生产的原因及必要性，阐述了水泥清洁生产的新型干法水泥熟料生产和水泥回转窑余热发电技术研究及应用及生产案例分析。
关键词：清洁生产；回窑技术；工艺
1.前言
1.1清洁生产的定义 清洁生产（1）（CLEANER PRODUCTION）是环境保护战略由被动反应向主动行动的一种转变，联合国环境规划署于1996年提出了清洁生产的最新定义，即：清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。
——对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量和毒性； ——对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响； ——对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。
换句话说，清洁生产就是用清洁的能源和原材料、清洁工艺及无污染、少污染的生产方式、科学而严格的管理措施，生产清洁的产品和提供清洁的服务，塑造“更清洁的工业”，实现“节能、降耗、减污、增效”的目的，实现经济和环境的可持续发展。水泥工业清洁生产〔2〕指的是：合理而有限地利用自然资源和能源，使用先进的生产技术和装备，生产全过程控制污染，并有效利用废弃物，生产符合工业标准的且无毒无害的水泥产品。
1.2水泥工业开展清洁生产的必要性
水泥生产是建材行业里的污染大户，其原材料及产品的特点使得其生产过程中产生并排放出大量的粉尘，不仅严重破坏大气环境质量，还对员工的身心健康造成严重的危害，企业承受着巨大的环境压力和经济压力，因此水泥企业开展清洁生产是很必要的。简单地说，推行清洁生产后可给企业带来以下四个方面的好处。（1）降低成本，提高市场竞争力
清洁生产通过在生产过程中提高资源和能源的利用效率来减少污染和消耗，因而通常可以降低生产成本，从而提高企业的市场竞争能力。（2）减少污染，保护环境，造福人民 清洁生产强调在源头预防污染，最终减少污染排放和对环境的危害。（3）提高企业环保形象
随着环境污染的加剧，人们的环境意识也越来越高，对企业的环境形象也更为关注，因而注重环保的企业将会吸引社会和用户的注意。（4）提高管理水平
清洁生产强调加强管理，通过对生产过程的严格控制和管理来达到提高效率的目的，因而可以提高企业的管理水平。
清洁生产是控制环境污染的有效措施，彻底改变了过去被动、滞后的污染控制手段，强调在污染产生之前就进行有效控制和削减。因此进行清洁生产，可以提高生产效率、增加社会效益和经济效益，提高企业市场竞争力。
2.水泥行业清洁生产分析
新型干法水泥熟料生产工艺规模大，工艺成熟，选择先进的预分解窑、回转窑和第3代新型篦冷机等设备组成的窑外分解煅烧系统，能显著提高水泥回转窑的产量，并对余热进行回收利用；主要生产设备生料磨、煤磨均选用立式磨，该系统装机容量小，单位产品的电耗大大减少，节电效果显著。
在物耗方面生料损失仅为1%，生产线整体生产能力水平较高；在能耗方面，优于选用的生产工艺和生产设备，其整体能耗指标均处于国内先进水平，其中单位熟料热耗可以控制在2949~3011KJ/kg，低于国家特级标准351KJ/kg；单位熟料标准煤耗为101~102KG/t，低于国家特级标准的105kg/t；单位熟料电耗可以控制在57~58KW・h/t，低于国家特级标准的69KW・h/t。
新型干法水泥熟料生产工艺全线采用收尘效率高的布袋收尘器，收尘设备的完好率可以达到100%生产、排污控制水平较高。由此可见，新型干法水泥熟料生产线整体清洁生产水平较高。
从以上可知，对新型干法水泥项目进行清洁生产评价，主要从生产工艺和生产装置设备以及清洁生产指标3个方面，分析项目的清洁生产水平以及在国内同行业中的先进程度。其中生产工艺主要分析预分解窑煅烧工艺的优势；生产装置设备主要从预分解系统、回转窑、磨机、空气梁篦式冷却机等设备的选型及其节能效果等方面进行分析；清洁生产指标主要包括物耗指标、能耗指标、污染物产生和排放指标，比较各项指标与国家标准指标的相符性，并与国内相同规模生产企业的最好指标进行横向对比，从而判断其在行业中的清洁生产水平。水泥行业是资源、能源消耗型的产业，在其生产过程中需要消耗大量的石灰石、煤炭、电力等资源，而这些资源中绝大部分属于不可再生的矿产源E41。
就上述个案而言，年产水泥熟料155万t，石灰石的年消耗量为200万t，煤炭的年消耗量为21.4万t，均为不可再生的矿产资源。同时，为了满足国民经济快速发展和基本建设需求，水泥行业又不得不保持较高速度的增长态势，矿产资源的消耗量势必大幅度增加。同时，水泥行业在生产过程中会产生大量的污染物，尤其是废气污染物、粉尘和温室气体CO的排放，对环境所造成的影响也十分严重。
由此可见，水泥行业进行节能减排是保护资源和环境，实现行业可持续发展的重要举措，而积极开展清洁生产，是实现行业节能减排的重要措施之一。
3.清洁生产案例
上海万安水泥回转窑余热发电技术研究及应用
该项目由上海万安企业总公司设计完成并获2006“中材科技杯”首届全国建材行业技术革新一等奖。
项目简介：2002年5月~2003年5月，上海万安企业总公司研究开发成功适合该公司水泥生产线实际工况的余热发电技术，对整个余热发电工艺路线进行创新，对AQC锅炉、SP锅炉等关键设备进行了合理化改造，提高了发电机组运行效率和产能，项目一次调试成功并达到设计能力。
创新点：该项目在国内率先实践水泥回转窑纯低温余热发电技术，并成功地实现了产业化，吨熟料发电量35~36kWh.采用了SP锅炉机械震打技术及管密封装置，以及SP锅炉连续出灰密封装置，并且取得了两项实用新型专利授权。该项目机械密封及物料输送密封技术在国内属较高技术水平，解决了传统SP锅炉积灰、塌料对回转窑的影响，以及SP锅炉积灰过多，对锅炉热效率的影响，有较大的改进创新。
应用效果：自投产以来，运行情况良好，运转率接近100%，到2005年12月累计发电3381万kWh，创造经济效益1176.35万元。水泥回转窑纯低温余热发电项目，可以节约资源、能源，减少污染物排放，符合国家“清洁生产”的要求。该项目成果在国内水泥行业树立了利用国内技术、国产设备实施“纯低温余热发电”的一个典范。
4.综述
水泥行业的清洁生产是通过采用先进的工艺技术与设备、加强质量管理，合理利用原料和燃料、充分利用废弃物资源，提高资源、能源的利用效率，减少或者避免污染物产生，降低污染物的排放。
水泥行业推行清洁生产，可以做到从源头全过程的控制，可以有效降低水泥生产过程的物耗、热耗、煤耗、电耗及水耗，进而大幅度节省资源，并从根本上减少生产过程中污染物的产生量和排放，是水泥行业实现节能减排的重要措施。
参考文献
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