节能技术
节能减排的途径和潜力分析及相关政策介绍
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水泥工业是国民经济的重要原材料工业,属典型的资源依赖型工业。从资源能源消耗情况分析,建材工业能源消费仅次于电力和冶金行业,位列工业部门第三。中国是世界最大的水泥生产和消费国,一方面大量消耗能源,同时又潜含着巨大的节能空间;水泥工业在生产过程中既污染环境,同时又能消纳大量固体废弃物,能为保护环境作出重要贡献。
2006年全国水泥产量为l2.40亿t,新型干法水泥产量约占总产量的50%为6.24亿t;2007年1~5月全国水泥产量为4.88亿t,同比增长16.10%,新型干法水泥产量约占总产量的53%。据统计,2006年建材工业万元增加值综合能耗6.14 t标准煤,比2005年下降7.9%。但是,从总体上看,水泥行业中的落后工艺仍占一半,存在生产集中度低等问题,水泥工业结构调整与优化升级的目标还远未实现,其节能减排潜力仍有很大空间。
1 国家对节能减排的要求
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。
2007年4月温家宝总理在全国节能减排工作电视电话会议上的讲话要求“高度重视、狠抓落实、进一步加强节能减排工作”,只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才是实现经济又好又快发展的正确道路。进一步加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要。温室气体排放引起的全球气候变化,备受国际社会广泛关注。我国是以煤炭为主的能源生产大国和消费大国,减少污染排放,是我们应该承担的责任。6月初,国务院发布发展改革委的《节能减排综合性工作方案》,要求加快淘汰落后生产能力,加大淘汰电力、钢铁、建材、电解铝、铁合金、电石、焦炭、煤炭、平板玻璃等行业落后产能的力度。十届全国人大常委会第二十八次会议首次审议了节约能源法修订草案,这意味着,我国将借助法律手段推动“十一五”节能减排目标如期实现。
2 水泥工业节能减排的途径及潜力分析
2.1 加快淘汰落后生产能力
落后生产能力是资源能源浪费、环境污染的源头,淘汰落后产能是实现节能减排目标的重要手段。2007年2月18日国家发改委办公厅“关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知”(发改办工业[2007]447号)要求,2008年底前各地要淘汰各种规格干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备,进一步削减立窑生产能力,有条件的地区要淘汰全部立窑;地方各级人民政府要依法关停并转年产规模小于20万t和环保或水泥质量不达标企业的生产能力;到2010年末,全国完成淘汰小水泥产能2.5亿t。按年淘汰5000万t落后水泥测算,每年可节电45亿kWh,减少粉尘排放60万t,减少C02排放4000多万t,节煤700万t,节能降耗和减排效果明显。
2.2全面实施节能减排重点工程,着力抓好水泥工业余热利用等重点节能工程
2005年12月2日,国家发改委发布的“产业结构调整指导目录(2005年本)”提出:“日产2000t及以上熟料新型干法水泥生产线余热发电”属鼓励类。2006年10月17日国家发改委发布的《水泥工业产业发展政策》:“国家鼓励和支持企业发展循环经济,新型干法窑系统废气余热要进行回收利用,鼓励采用纯低温废气余热发电;鼓励和支持利用在大城市或中心城市附近大型水泥厂的新型干法水泥窑处置工业废弃物、污泥和生活垃圾,把水泥工厂同时作为处理固体废物综合利用的企业”。
据统计,2006年全国2000到4000t/d熟料生产线共有263条。4000 t/d及以上熟料生产线共有133条,熟料生产能力4.1亿t。2007年预计将投产50套左右纯低温余热发电机组,“十一五”期间如能全部实施以上396条熟料生产线的余热发电,按吨熟料平均发电38kWh估算,可节电l55.8亿kWh,节约标煤5.9亿t,减排C02量l34亿t。如50%项目实施CDM(清洁发展机制,Clean Development Mechanism)成功每年约可获得3.6亿元减排C02收入。
例如:一条5000 t/d熟料新型干法水泥生产线通常配置9000kW纯低温余热发电机组,按平均发电功率8500 kW、年运转7200 h,则年发电量为6.12×107kWh,年节约标煤2.33万t(按电网平均煤耗380g/kWh计算),年减排C02量5.3万t。按每吨C02为l0~15美元计算,每年即可获得397.50~596.25万元CDM补贴收入。
2.3推进节能减排科技进步,大力发展循环经济
(1)通过新型干法生产工艺替代落后水泥生产工艺,组织实施节能减排技术创新与成果转化体系建设,制定政策措施,鼓励和支持企业进行节能减排的技术改造,采用节能环保新设备、新工艺、新技术,能获得很好的节能减排效益。
(2)要推进矿产资源综合利用、固体废物综合利用、再生资源循环利用以及水资源的循环利用,并全面推行清洁生产,积极推进垃圾资源化利用,以全面实施节能减排。
第一,水泥工业可通过搭配及规模化开采等技术提高石灰石等矿产资源综合利用率,充分利用低品位矿产资源,实现零废石排放。
第二,能消纳大量固体废弃物。2006年生产水泥熟料产量为7.61亿t,全国水泥产量为l2.40亿t。因此,2006年全国水泥行业混合材(包括粉煤灰、煤矸石、矿渣、脱硫石膏等固体废弃物)掺量达4亿t左右,占水泥总量的30%以上。由于新型干法窑水泥熟料的高质高强,进一步提高其熟料产量可加大固体废弃物的综合利用比例。
第三,消纳城市垃圾。利用水泥熟料烧成系统处理城市垃圾是近年来水泥行业提出的一条新的垃圾处理途径。利用RDF(Refuse Derived Fuel)技术,借助生活垃圾破碎、筛分等手段,将生活垃圾中的可燃物质分离并加以处理,作为水泥厂的燃料,剩下的不可燃物作为水泥生产的替代原料。该途径一方面可以避免生活垃圾在焚烧过程中产生有毒有害气体,另一方面垃圾焚烧后剩下的灰渣可以作为水泥的原料,将其中有毒的组分和重金属包裹在水泥熟料的晶格中,真正做到垃圾处理的“三化”目标,使危害降到最小。目前已有北京水泥厂、上海万安、安徽铜陵海螺、吉林亚泰、陕西尧柏等企业在探索利用。据报道亚泰集团哈尔滨水泥厂6号窑生产线在每天生产2500t高质量生态水泥的同时,可处理包括毒鼠强、废弃电池等特种垃圾在内的城市可燃垃圾400t,相当于一座垃圾焚烧厂的日工作量。该厂现已被确定为黑龙江唯一的特种垃圾处理中心。
第四,进一步提高散装率。2006年全国共发放散装水泥47105万t,散装率达到39.13%。2007年上半年水泥散装率排在全国前三位的是天津、上海、北京三个直辖市,分别为93.96%,93.88%,85.07%;浙江、江苏紧随其后,分别为66.84%,62.47%,这五个省(市)已经基本达到或接近水泥散装化水平;内蒙、陕西、吉林散装水泥供应量与上年同期相比增长较快,分别为l53.93%,77.61%,74.75%。2007年上半年全国大中型水泥企业完成散装水泥供应量17342.26万t,同比增长17.58%,占全国总量的70.36%。2007年上半年全国散装水泥供应量为24655.05万t,实现综合效益139.8亿元。其中:①节约能耗370.81万t标准煤,减少水泥粉尘排放量103.55万t,节约水泥包装等综合费用ll0.95亿元;②发展散装水泥可以减少水泥包装袋破损造成的水泥浪费l l09.48万t,相当于节约水泥生产环节能耗197.89万t标准煤,减少水泥粉尘排放量4.97万t,可减少经济损失28.85亿元。可见,发展散装水泥在节能减排、保护环境、促进资源综合利用等方面,具有显著的经济和社会效益。
3 水泥工业节能减排相关政策
3.1 国发(1996)36号“国务院批转国家经贸委等部关于进一步开展资源综合利用意见的通知”
凡利用余热、余压、城市垃圾和煤矸石、煤泥等低热值燃料及煤层气生产电力、热力的企业,其单机容量在500kW以上,符合并网调度条件的,电力部门都应允许并网,签订并网协议,对并网的机组免交小火电上网配套费,并在核定的上网电量内优先购买。综合利用电厂的上网电价,原则上按同网同质同价的原则确定,有条件的可实行峰谷电价;因成本过高等特殊情况不能执行同网同质同价原则的,可以实行个别定价,由综合利用电厂商电网经营企业提出方案,按国家有关规定报省级以上物价行政主管部门核准。电网购入综合利用电厂电量所发生的购电费用可计入成本,作为电网销售电价调整的基础。综合利用电厂与电网互供电量在同一计量点的,可以实行电量按月互抵结算。综合利用电厂所发电力,不纳入国家分配计划,可以在内部调剂使用,电力部门不得扣减电网供应给该企业的电力电量计划指标。装机容量在1.2万kW以下(含1.2万kW)的综合利用电厂,不参加电网调峰;装机容量在1.2万kW以上的综合利用厂,可安排一定的调峰容量,允许高峰满发,但低谷时发电负荷不得低于发电设备额定功率的85%。
3.2财政部、国家税务总局财税[2001]198号“关于部分资源综合利用及其他产品增值税政策问题的通知”
自2001年1月1日起在生产原料中掺有不少于30%的煤矸石、石煤、粉煤灰、烧煤锅炉的炉底渣(不包括高炉水渣)及其他废渣生产的水泥,实行增值税即征即退的政策。按此政策企业可获得相当于销售收入的约l0%的增值税返还收入,增强了企业的获利能力和企业竞争能力,具有很好的经济效益和社会效益。
4 结论
通过国家宏观经济政策的引导,全国水泥行业的共同努力,通过加快淘汰落后生产能力、实施日产2000 t及以上熟料新型干法水泥生产线纯低温余热发电、大力发展循环经济等手段,水泥工业一定能实现《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出的“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。