簡論水泥行業(yè)清潔生產(chǎn)及其技術

袁振國

（宿州海螺水泥有限責任公司，安徽 宿州234103）

1 清潔生產(chǎn)概述

清潔生產(chǎn)主要是指借助清潔的新型材料和先進的生產(chǎn)技術進行清潔生產(chǎn)，從而減少或消除對環(huán)境的污染，同時還能滿足人們的生產(chǎn)需求，達到經(jīng)濟利益最大化的目的。清潔生產(chǎn)模式不僅可以降低生產(chǎn)的能耗、減少環(huán)境污染，還會對人體健康起到一定的保護作用?，F(xiàn)階段，清潔生產(chǎn)是從環(huán)境保護和能源節(jié)約角度出發(fā)的一種全新的技術思想，在著重提高生產(chǎn)效率的同時，一定程度上降低了對人類和環(huán)境的影響。在我國工業(yè)快速發(fā)展的過程中面臨著一系列問題，尤其是環(huán)境危害問題和能源消耗嚴重的問題，為了更好地解決這些問題，工業(yè)企業(yè)應注重清潔生產(chǎn)技術的應用。該技術的應用不僅保障了工業(yè)的安全生產(chǎn)、質(zhì)量和數(shù)量達標，同時還會對環(huán)境保護起到積極影響。可見，為了順應時代發(fā)展的潮流、滿足節(jié)能減排的實際需求，工業(yè)采用清潔生產(chǎn)是十分有必要的。

2 水泥行業(yè)的清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國工業(yè)也獲得了一定程度的發(fā)展，更是趨向于多元化。但在工業(yè)發(fā)展的同時，也帶來了嚴重的環(huán)境污染問題，其中水泥行業(yè)就是對環(huán)境造成污染的行業(yè)之一。為了減少環(huán)境污染問題，水泥安全環(huán)保生產(chǎn)引起了國家的重視，并決定采取一定的措施，對環(huán)境污染進行綜合性治理。就水泥行業(yè)而言，其生產(chǎn)過程主要包括生料制備、熟料煅燒和水泥磨粉三個步驟。在水泥生產(chǎn)過程中，常溫中的有塵氣體和高溫煙塵都是環(huán)境污染的污染源。為了減少污染，清潔生產(chǎn)，就需要采取一些清潔技術或者使用一些除塵設備。在水泥清潔生產(chǎn)中，關于除塵設備方面主要是采用二級除塵方法，在旋風收塵器的作用下，收集顆粒較大的灰塵，再借助靜電除塵器進行收塵管理，并收集相對較小的灰塵。在水泥行業(yè)的實際生產(chǎn)過程中，為了合理抑制產(chǎn)生的污染，應注重清潔技術的使用，采用適宜的清潔技術能夠減少環(huán)境污染，同時有效降低能源損耗，有利于水泥行業(yè)的長久發(fā)展[1]。

3 清潔生產(chǎn)技術分析

3.1 污染源削減技術

3.1.1 合理用風

關于水泥廠窯煅燒系統(tǒng)和磨通風系統(tǒng)用風量，我國通常是以經(jīng)驗來進行計算的，導致會有較大的風量儲備，在風能源用量上造成了一定程度的浪費。為了實現(xiàn)準確用風量，減少廢氣量，在設計較大風量的通風系統(tǒng)時應進行“風洞”模擬實驗。另外，部分水泥廠通過調(diào)節(jié)排風機閘門或者通過串級調(diào)速來實現(xiàn)風量多少的控制，但這兩種方法都存在一定的弊端，即閘門調(diào)節(jié)風量會損耗風機壓頭，同時還會造成能量浪費。串級調(diào)速無法實現(xiàn)無級連續(xù)調(diào)節(jié)風速風量，從而造成風量難以調(diào)節(jié)，增大廢氣量。為了實現(xiàn)用風量的準確連續(xù)調(diào)節(jié)，建議水泥廠窯煅燒和粉磨等系統(tǒng)的排風機應盡量采用變頻無級調(diào)速技術，以實現(xiàn)廢氣量的減少。

3.1.2 從工藝與操作中削減

就清潔生產(chǎn)技術來說，其與生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、工藝參數(shù)、控制操作等都是密不可分的，為了降低粉塵污染量，則需要對工藝技術進行不斷改進和優(yōu)化。為了實現(xiàn)上述目的，可從以下幾方面入手：第一，在必要的高落差放料處應用“軟著陸”，或者在輸送、提升粉料的轉(zhuǎn)落處采用一定方法降低落差，從而實現(xiàn)揚塵量的大幅度減降；第二，加強工藝系統(tǒng)的密封，使得水泥廠產(chǎn)塵點揚塵量減少；第三，改善回轉(zhuǎn)窯筒體、烘干機筒體兩端動態(tài)連接處，提高其密封性，減少漏風、跑灰、物料流失等現(xiàn)象發(fā)生；第四，優(yōu)化窯前工藝、實現(xiàn)均勻煅燒，搞好生料均化等窯前工藝、實現(xiàn)均勻煅燒，并采用閉門燒窯方式，進行淺暗火操作，從而實現(xiàn)產(chǎn)塵濃度和廢氣量的大幅度減降。

3.1.3 清潔燃燒

除了有效預防粉塵污染，還應通過清潔燃燒來降低SO2、NOX、氟化物等污染物的產(chǎn)生，從而減少大氣環(huán)境的污染。具體來說，SO2排放的控制可采用新型干法窯技術，該技術的裝備先進，除塵設施齊備，能夠提高吸硫的效率。通過燃燒中、低硫煤等清潔燃料，一般SO2的排放量都能達標；NOx 的控制主要采用新型干法窯技術，并注重降低火焰的峰值溫度，盡量降低一次風用量，采用脫氮型分解爐三方面的有效控制，從而有效控制和降低NOx 的生成。

3.2 提高資源效率技術

3.2.1 合理、有效地利用原料資源

充分合理地利用資源，可以減少能源的消耗和環(huán)境的污染，從而實現(xiàn)水泥的清潔生產(chǎn)。對于水泥生產(chǎn)原材料的充分利用，可以從以下幾方面進行：第一，石灰石資源的合理開采和利用，可以借助計算機控制技術建立石灰石的相關模型，從而對礦體中質(zhì)量分布情況進行全面反映，相關開采企業(yè)應編制中長期配礦計劃，對不同品位的礦石進行合理開采，從而實現(xiàn)石灰石不同品位的搭配利用，進而實現(xiàn)石灰石有效資源的有效利用[2]；第二，原材料的物料均化、預均化，可以應用在線計量連續(xù)測試物料成分的自動分析系統(tǒng)，或者通過原料預均化機電一體化設備提升物料的均化效果等技術措施，實現(xiàn)生料及水泥質(zhì)量的提高和高效、低耗的生產(chǎn)，從而提高資源的利用效率；第三，促進散裝水泥的發(fā)展，不僅減少拆袋粉塵的污染和水泥的浪費，同時還保護了環(huán)境，提高了資源利用。

3.2.2 余熱回收利用

為了提高資源的利用效率，應實施窯頭、窯尾余熱回收。該過程的實現(xiàn)主要包括：分別加設余熱回收裝置于窯頭、窯尾，在滿足水泥生產(chǎn)工藝要求，保障煤磨和原料磨烘干所需的熱量的前提下，通過余熱鍋爐回收生產(chǎn)蒸汽將剩余的熱量用于純中低溫余熱發(fā)電。

3.3 環(huán)境負荷削減技術

為了削減環(huán)境負荷，可以選擇合適的材料或組合來代替水泥生產(chǎn)的原、燃料，比如選用煤矸石、粉煤灰替代粘土配料，不僅節(jié)約了石灰石和粘土資源，還會降低水泥成本。當采用新型干法水泥窯進行水泥生產(chǎn)時，可采用低熱值、低揮發(fā)分的燃料，不僅可以節(jié)約優(yōu)質(zhì)燃料、降低成本，還滿足了削減環(huán)境負荷的要求。此外，還可以采用超細粉磨技術利用工業(yè)廢渣，如利用超細粉磨技術生產(chǎn)礦渣、粉煤灰微粉，并將這些材料直接做成混凝土摻合料，在節(jié)約煤炭、石灰石能源的同時，還能減少CO2和NOx 等氣體的排放。

3.4 提高效能技術

在市場經(jīng)濟的背景下，各行業(yè)中企業(yè)都面臨著市場競爭、技術更新等挑戰(zhàn)，水泥行業(yè)也不例外。因此，提高效能是保障經(jīng)濟和環(huán)境雙贏的重要途徑，也是實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的重要技術手段之一[3]。就提高效能技術來說，主要包括以下幾方面：第一，開發(fā)水泥熟料沸騰煅燒技術，采用水泥熟料沸騰煅燒技術的流沸窯是經(jīng)濟實用的清潔生產(chǎn)型設備，同時在流沸窯技術的基礎上，可對中空窯、機立窯等水泥窯系統(tǒng)進行改造，從而提高這些水泥窯的生產(chǎn)水平和效能，從而實現(xiàn)真正的清潔生產(chǎn)；第二，對新型干法窯燒成系統(tǒng)工藝技術和裝備水平進行優(yōu)化，對新型干法窯燒成系統(tǒng)進行完善，即對預熱器旋風筒、換熱管道結構的優(yōu)化，達到高效低阻的目的。

4 結語

總之，水泥生產(chǎn)會對環(huán)境造成一定程度的污染，采用清潔燃料進行生產(chǎn)，不僅可以降低能耗，還能保護環(huán)境。因此，水泥生產(chǎn)企業(yè)應加強水泥清潔生產(chǎn)技術的應用，從而促進水泥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。