水泥行業(yè)長期以來被認為是典型的高能耗、高污染和高資源消耗的“三高”產(chǎn)業(yè)，主要原因是其生產(chǎn)過程中高溫煅燒需要消耗大量燃煤，是繼電力、鋼鐵行業(yè)的第三用煤大戶;生產(chǎn)過程中排放的顆粒物、氮氧化物等污染物會對大氣造成污染,而且使用的原料為石灰石等不可再生資源。
目前霧霾天氣成為公眾最關(guān)心的問題，在汽車尾氣、工業(yè)燃煤和揚塵被廣泛看作是PM2.5主要來源的大環(huán)境下，如果不通過環(huán)保節(jié)能技術(shù)對水泥廠進行技術(shù)升級改造，眾多水泥廠的生存都將出現(xiàn)問題。
水泥是我國經(jīng)濟、城市建設(shè)高速發(fā)展中不可缺少的建筑工程基礎(chǔ)材料?！笆濉彪m然把促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提高到非常重要的位置，但還是要加快推進工業(yè)化的進程，并著力推進城市化，要把城市化率從“十一五”的47.5%提高到51.5%，因此可以推斷固定資產(chǎn)投資仍然是推動國民經(jīng)濟高速發(fā)展實現(xiàn)7%增長率的主要動力。
雖然“十一五”末水泥市場容量已經(jīng)達到18.7億噸如此高的水準，但大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟適用房、西部大開發(fā)等重點項目建設(shè)，必然拉動水泥市場需求保持適度的增長。
如何破解這個保護環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾，是金隅集團技術(shù)中心多年來一直努力解決的難題。
令人欣慰的是，通過北京建筑材料科學研究總院有限公司(北京金隅中央研究院)多年的技術(shù)研發(fā)和工程實踐，已經(jīng)得了初步的成果，找到了相對較理想的解決方案，在這里與同行們分享。
筆者認為，處于城市及城市周邊的新型干法水泥廠，可以通過一系列的節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造，成為城市不可缺少的環(huán)保設(shè)施，并且其生產(chǎn)過程及產(chǎn)品能夠滿足國際先進的環(huán)保標準及能耗指標。
水泥企業(yè)的實用環(huán)保節(jié)能技術(shù)
1.大氣污染的治理技術(shù)
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水泥企業(yè)對大氣的污染物排放主要為粉塵、氮氧化物等。目前，金隅集團在北京的水泥廠均采取先進的布袋除塵技術(shù)，粉塵排放指標低于20mg/Nm3，大多數(shù)情況下低于10mg/Nm3，而在歐洲的水泥廠粉塵排放指標低于1mg/Nm3，主要原因是采用了更先進的布袋材料。
隨著我國對PM2.5減排技術(shù)的重視，國內(nèi)的布袋除塵器廠家也生產(chǎn)出了粉塵濃度可達到國際先進水平的布袋除塵器產(chǎn)品。因此，通過對布袋除塵器的升級改造，水泥廠的粉塵排放完全可以達到國際先進水平。
氮氧化物的減排也是在近年來大家非常重視的一項環(huán)保工作，根據(jù)環(huán)保部《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(征求意見稿)，從2013年7月1日起，現(xiàn)有水泥廠的氮氧化物排放標準為450mg/Nm3，新建水泥廠的氮氧化物排放標準為320mg/Nm3。
根據(jù)目前已經(jīng)正在運行的金隅集團某水泥廠SNCR裝置檢測結(jié)果，通過現(xiàn)有的SNCR技術(shù)可以實現(xiàn)氮氧化物排放低于450mg/Nm3的目標。
金隅已經(jīng)完成的低溫SCR工業(yè)實驗的數(shù)據(jù)表明，采用低溫SCR技術(shù)，在適宜的溫度下(160℃)可以穩(wěn)定實現(xiàn)80%以上的脫硝效率。
經(jīng)測算，根據(jù)北京市出臺的脫硝相關(guān)政策，如果采用金隅開發(fā)的SNCR和低溫SCR聯(lián)合脫硝為主的組合脫硝技術(shù)，可以在運行成本被水泥廠接受的前提下實現(xiàn)200mg/Nm3以下的氮氧化物排放指標，該指標與德國計劃于2019年達到的指標相同。
水泥窯在生產(chǎn)過程中大量使用的石灰石，在新型干法生產(chǎn)工藝中起到了爐內(nèi)脫硫的作用。根據(jù)金隅的檢測數(shù)據(jù)，二氧化硫的排放通常在10mg/Nm3以下。
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水泥窯的二英排放一直是很低的，無論從國外公開的數(shù)據(jù)還是國內(nèi)水泥企業(yè)及金隅集團多家水泥廠的檢測數(shù)據(jù)，二英的排放均遠低于0.1ngI-TEQ/Nm3，通常在0.01ngI-TEQ/Nm3~0.04ngI-TEQ/Nm3之間。
歐洲水泥協(xié)會對11個國家110條水泥生產(chǎn)線做了230個二英檢測報告顯示，平均二英濃度是0.017ngI-TEQ/Nm3。
根據(jù)金隅2011年去歐洲考察時得到的信息，在歐洲用水泥窯處置生活垃圾制備的替代燃料和原料，資源利用效率大于70%，垃圾電廠的資源利用效率僅大于35%。
綜上所述，隨著水泥環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，水泥廠在承擔越來越多的保護環(huán)境任務(wù)的同時對大氣環(huán)境造成的污染越來越低。這就是為什么歐洲的水泥廠會坐落在居民區(qū)，即使沒有大規(guī)劃的城市建設(shè)，仍然有相當數(shù)量的水泥廠存在的主要原因。
目前霧霾天氣成為公眾最關(guān)心的問題，在汽車尾氣、工業(yè)燃煤和揚塵被廣泛看作是PM2.5主要來源的大環(huán)境下，如果不通過環(huán)保節(jié)能技術(shù)對水泥廠進行技術(shù)升級改造，眾多水泥廠的生存都將出現(xiàn)問題。
水泥是我國經(jīng)濟、城市建設(shè)高速發(fā)展中不可缺少的建筑工程基礎(chǔ)材料?！笆濉彪m然把促進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提高到非常重要的位置，但還是要加快推進工業(yè)化的進程，并著力推進城市化，要把城市化率從“十一五”的47.5%提高到51.5%，因此可以推斷固定資產(chǎn)投資仍然是推動國民經(jīng)濟高速發(fā)展實現(xiàn)7%增長率的主要動力。
雖然“十一五”末水泥市場容量已經(jīng)達到18.7億噸如此高的水準，但大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施、經(jīng)濟適用房、西部大開發(fā)等重點項目建設(shè)，必然拉動水泥市場需求保持適度的增長。
如何破解這個保護環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾，是金隅集團技術(shù)中心多年來一直努力解決的難題。
令人欣慰的是，通過北京建筑材料科學研究總院有限公司(北京金隅中央研究院)多年的技術(shù)研發(fā)和工程實踐，已經(jīng)得了初步的成果，找到了相對較理想的解決方案，在這里與同行們分享。
筆者認為，處于城市及城市周邊的新型干法水泥廠，可以通過一系列的節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造，成為城市不可缺少的環(huán)保設(shè)施，并且其生產(chǎn)過程及產(chǎn)品能夠滿足國際先進的環(huán)保標準及能耗指標。
水泥企業(yè)的實用環(huán)保節(jié)能技術(shù)
1.大氣污染的治理技術(shù)
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水泥企業(yè)對大氣的污染物排放主要為粉塵、氮氧化物等。目前，金隅集團在北京的水泥廠均采取先進的布袋除塵技術(shù)，粉塵排放指標低于20mg/Nm3，大多數(shù)情況下低于10mg/Nm3，而在歐洲的水泥廠粉塵排放指標低于1mg/Nm3，主要原因是采用了更先進的布袋材料。
隨著我國對PM2.5減排技術(shù)的重視，國內(nèi)的布袋除塵器廠家也生產(chǎn)出了粉塵濃度可達到國際先進水平的布袋除塵器產(chǎn)品。因此，通過對布袋除塵器的升級改造，水泥廠的粉塵排放完全可以達到國際先進水平。
氮氧化物的減排也是在近年來大家非常重視的一項環(huán)保工作，根據(jù)環(huán)保部《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(征求意見稿)，從2013年7月1日起，現(xiàn)有水泥廠的氮氧化物排放標準為450mg/Nm3，新建水泥廠的氮氧化物排放標準為320mg/Nm3。
根據(jù)目前已經(jīng)正在運行的金隅集團某水泥廠SNCR裝置檢測結(jié)果，通過現(xiàn)有的SNCR技術(shù)可以實現(xiàn)氮氧化物排放低于450mg/Nm3的目標。
金隅已經(jīng)完成的低溫SCR工業(yè)實驗的數(shù)據(jù)表明，采用低溫SCR技術(shù)，在適宜的溫度下(160℃)可以穩(wěn)定實現(xiàn)80%以上的脫硝效率。
經(jīng)測算，根據(jù)北京市出臺的脫硝相關(guān)政策，如果采用金隅開發(fā)的SNCR和低溫SCR聯(lián)合脫硝為主的組合脫硝技術(shù)，可以在運行成本被水泥廠接受的前提下實現(xiàn)200mg/Nm3以下的氮氧化物排放指標，該指標與德國計劃于2019年達到的指標相同。
水泥窯在生產(chǎn)過程中大量使用的石灰石，在新型干法生產(chǎn)工藝中起到了爐內(nèi)脫硫的作用。根據(jù)金隅的檢測數(shù)據(jù)，二氧化硫的排放通常在10mg/Nm3以下。
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水泥窯的二英排放一直是很低的，無論從國外公開的數(shù)據(jù)還是國內(nèi)水泥企業(yè)及金隅集團多家水泥廠的檢測數(shù)據(jù)，二英的排放均遠低于0.1ngI-TEQ/Nm3，通常在0.01ngI-TEQ/Nm3~0.04ngI-TEQ/Nm3之間。
歐洲水泥協(xié)會對11個國家110條水泥生產(chǎn)線做了230個二英檢測報告顯示，平均二英濃度是0.017ngI-TEQ/Nm3。
根據(jù)金隅2011年去歐洲考察時得到的信息，在歐洲用水泥窯處置生活垃圾制備的替代燃料和原料，資源利用效率大于70%，垃圾電廠的資源利用效率僅大于35%。
綜上所述，隨著水泥環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，水泥廠在承擔越來越多的保護環(huán)境任務(wù)的同時對大氣環(huán)境造成的污染越來越低。這就是為什么歐洲的水泥廠會坐落在居民區(qū)，即使沒有大規(guī)劃的城市建設(shè)，仍然有相當數(shù)量的水泥廠存在的主要原因。
