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十二五水泥標準化工作展望

发布时间:2019-11-08 23:57:13

“十二五”水泥标准化工作展望

“十一五”期间水泥行业发展和标准化工作回顾

“十一五”期间水泥工业的快速发展不仅有力地支撑了国家经济建设,而且行业自身在结构调整、节能减排、科技创新、兼并重组、资源综合利用和发展循环经济等方面成绩斐然5年间新建成的近1300条新型干法生产线中4000t/d及以上的生产线有400多条,熟料产能占新型干法总量的60%以上,实现了生产规模的大型化5年间生产的水泥达到75亿吨,用1/12的时间生产了建国以来近5/12的产量,现有生产能力20亿吨以上,不仅满足了我国大规模经济建设的需要,而且为保证水泥供给下的淘汰落后提供了操作空间,并实现水泥产量和质量的稳定增长5年间关停落后产能4.34亿吨,前20家生产能力千万吨的企业集团生产了45%的熟料,实现了产业集中度不断提高的目标2010年水泥行业能耗总量预计1.65亿吨标准煤,5年来能耗总量年平均只增长7.6%,而同时水泥产量的年平均值增长达到11.7%,5年以来万元增加值综合能耗预计8.2吨标准煤,比2005年下降41%,节能减排效果显着通过科技创新和技术进步,万元增加值CO2排放强度下降35%,成为水泥行业的亮点

为应对全球气候变化,我国政府承诺到2020年单位国内生产总值CO2排放要比2005年下降40%~45%,节能提高能效的贡献率要达到85%以上“十一五”期间要完成20%的减排目标,这给节能减排工作带来巨大挑战水泥行业作为能源资源消耗大户,对该约束性指标的完成意义重大

基于水泥工业面临的形势,全国水泥标准化技术委员会(下简称水泥标委会)提出了“以水泥工业节能减排、矿产资源综合利用、替代原燃料、协同处置工业和城市废弃物以及提高水泥产品综合性能和使用寿命等相关技术成果为依托,建立健全标准评价体系,为建材行业实现节能减排目标提供支撑”的指导思想和“制修订有利于水泥工业节能减排新技术、新装备、新产品应用的标准,进一步健全水泥工业节能减排标准体系”的主要目标,在国家相关主管部门和行业协会的大力支持和广大水泥行业标准化工作者的共同努力下,水泥行业很好地完成了标准化工作目标,先后制修定了42项方法标准、22项产品标准、3项基础标准,不仅使水泥标委会归口的标准标龄大大缩短,体现了标准的实用性、先进性和适用性,同时根据“十五”、“十一五”所取得的科技成果提出了许多重要标准制修定建议,如:

(1)组织修订《通用硅酸盐水泥》及相关配套标准

《通用硅酸盐水泥》的修订是涉及水泥生产、使用、科研、设计及行业管理等各方面的一件大事建国以来,我国水泥标准经过6次修订,每一次修订和实施水泥新标准都对我国水泥产品质量的提高和保证建设工程质量起到了促进与保障作用此次标准修订一方面通过取消普通硅酸盐水泥中32.5强度等级以及增加普通硅酸盐水泥中混合材料的允许掺量,从而对水泥企业烧成的熟料品质提出了更高的要求,在一定程度上将部分只能生产出P.O32.5的水泥企业挤出了高等级硅酸盐水泥的市场,促进了产业结构的调整;另一方面通过规范复合硅酸盐水泥中混合材料的种类以及增加Cl-限量的要求,提高了水泥的质量要求,从而为延长建筑物寿命提供了保障

(2)组织修订水泥单位产品能源消耗限额标准

为配合国家《能源法》的实施,2005年开始组织天津水泥研究设计院等单位开展GB《水泥单位产品能源消耗限额》的修订工作,该标准得到了中国建材联合会的大力支持及国家科技计划经费资助,成为国标委第一批发布实施的能耗标准,于2008年6月1日实施此次标准修订最核心的内容就是将水泥单位产品能耗限额标准规定了3类能耗限额指标,包括现有企业单位产品能耗限额限定值,新建企业单位产品能耗限额准入值和企业单位产品能耗限额先进值其中,现有企业能耗限额限定值指标和新建企业能耗限额准入值指标是强制性要求,单位产品能耗限额先进值指标是推荐性要求该标准的颁布实施,对落实国家节能减排工作要求、促进我国水泥行业能源利用水平的提高、完善高耗能产业能耗限额标准体系具有重要的意义

(3)组织制修定用于水泥中的工业废渣系列标准

虽然水泥可以大量利用工业废渣,但水泥品质直接关系到人民生命财产安全,工业废渣在水泥中的利用科学、安全、合理和有标可循我们建立了冶金渣、燃烧渣、化工渣、尾矿等不同类型工业废渣在水泥中利用的标准体系使包括粒化高炉矿渣、钢渣、钛矿渣、增钙液态渣、镁渣、粉煤灰、磷石膏、钛石膏、氟石膏、盐石膏、柠檬酸渣、硼石膏、脱硫石膏、模型石膏、火山灰、凝灰岩、沸石岩、浮石、硅藻土、煤矸石、烧页岩、烧黏土、煤渣、硅质渣等在水泥中得到有效利用相关标准的建立对保证水泥品质,实现循环经济具有重要意义

(4)组织制定《硫铝酸钙改性硅酸盐水泥》行业标准

硫铝酸钙改性硅酸盐水泥(即阿利特硫铝酸盐水泥,简称改性硅酸盐水泥)是熟料矿物中含有少量无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥由于熟料中矿物含量低(约3%~13%),因而其本质上仍属硅酸盐系列水泥,并具有强度高和微膨胀特点与传统硅酸盐熟料相比,改性硅酸盐水泥生产工艺与其基本一致,煅烧温度在(1280±50)℃,比传统硅酸盐熟料低150℃~200℃,窑机产量可提高20%,节煤约15%以上;同时还可大量利用煤矸石、粉煤灰、页岩等铝含量较高的硅铝质原料或废渣,生产的水泥具有早强高,抗冻、抗渗、耐磨性能良好等特点因而,早在上世纪80年代中期,中国建筑材料科学研究总院就曾对其进行广泛深入的研究,并成功地利用Φ1.6m×30.5m中空干法回转窑生产出阿利特硫铝酸钙熟料及其水泥,取得了一定效果目前随着现代科技水平的发展与提高,该水泥已在内蒙古、甘肃、山东等地逐步实现工业化生产,并取得良好社会和经济效益JC/T《硫铝酸钙改性硅酸盐水泥》的颁布实施对进一步推广该品种水泥具有重要意义

(5)提出并组织制定《水泥窑协同处置废弃物技术规范》国家标准

利用水泥窑协同处置废弃物技术在西方发达国家已经得到了广泛的认可和应用在《巴塞尔公约》的条文中,水泥生产过程中危险废弃物的协同处理方法已被认为是对环境无害的处理方法国外从1970年开始研究,到1984年逐渐在发达国家推广我国从20世纪90年代开始利用水泥窑处理危险废弃物的研究和实践工作,并已取得一定的成绩2006年国家发布了《关于加快水泥工业结构调整的若干意见》,指出“抓紧研究制定鼓励水泥工业资源综合利用和处理工业、城市垃圾方面的配套政策措施加强低热质燃料的应用、城市垃圾处理、工业废渣及可燃废弃物的应用等研究在充分试验研究的基础上完善标准体系,引导水泥工业科学、合理利用和处理废弃物”

根据国家有关产业政策意见,水泥标委会及时组织中国建筑材料科学研究总院等单位制定《水泥生产协同处置废弃物技术规范》和《水泥和墙体材料中浸出重金属的测定方法》国家标准,这两项标准的研究、制定和实施,对于规范水泥窑协同处置废弃物工作,防止环境二次污染,保证水泥产品质量,引导水泥工业安全、科学、合理处置废弃物无疑有极大的作用,目前两项标准正在研究中

(6)组织制定《水泥窑余热发电系统能效评价方法》标准

纯低温余热发电技术的推广应用,一方面可以综合利用水泥生产线排放的废热资源,回收高温烟气的热量,变废为宝,降低水泥生产成本和提高企业的经济效益,部分缓解水泥制造厂用电的紧张,另一方面可降低排烟温度和排尘浓度,减轻对环境的影响

由于余热发电能效评价标准的缺乏,使很多数据没有可比性,在一定程度上制约了新技术的推广,因此通过制定标准,在规范统一的测定条件下测定其能效参数,作为能效评定的基础对该技术的推广应用非常有意义,该标准正在研究中

(7)组织制定《水泥生产电能能效测试及评价方法》标准

已经颁布实施的GB《水泥单位产品能源消耗限额》国家标准中对水泥生产的单位产品电能消耗、电耗的统计范围、统计方法做了规定该标准规定统计范围是:“从原燃材料进入生产厂区开始,到水泥(水泥熟料)出厂的整个水泥生产过程消耗的电量”由于水泥生产过程涉及的工序较多、各工序所用设备也不尽相同,各工序的电能计量分段也有差异;各企业的生产规模(生产线数量)、原料种类、产品种类的不同,尤其是原料及其预处理和混合材预处理部分差别较大,而如何测试水泥厂电能能效目前尚无统一方法,这样对同一产品就没有统一的比较标准鉴于此,合肥水泥研究设计院等单位提出制定水泥企业电能能效测试方法的国家标准,使各水泥生产企业的生产工序和产品电能消耗的统计或测试数据具有可比性,该标准已通过水泥标委会审议

“十一五”期间,水泥标准化工作在解决水泥工业的难点问题,促进新技术、新成果的推广应用和支撑水泥工业的可持续发展方面起到了重要作用

“十二五”水泥标准化工作面临的形势

“十二五”时期是深入贯彻落实科学发展观、加快经济发展方式转变和结构调整、实现全面建设小康社会奋斗目标的关键时期,在这一阶段,消费结构不断升级,城市化进程进一步加快,基础设施建设、房地产开发以及大规模的经济建设都将继续拉动水泥产业的发展,尽管随着新型干法生产、余热发电、高效粉磨等技术的迅速发展,水泥工业节能减排工作也因此取得明显成效但由于我国的工程建设量处于世界的前列,众多的建设工程都需要大量使用水泥混凝土,因此水泥总量的持续增长,使产业的污染物排放量和能源消耗量在国民经济各行业中仍居于前列

为应对全球气候变化,我国政府承诺到2020年单位国内生产总值CO2排放要比2005年下降40%~45%,节能提高能效的贡献率要达到85%以上,因此水泥工业面临的形势非常严峻

通过科技创新促进产业升级仍是水泥工业实现节能减排的重要途径“十五”、“十一五”期间,在国家重大科技计划的支持下,国内在已有基础上研究开发了六级旋风预热器、二支承回转窑、新型高效低污染水泥工业用燃烧器、低温余热发电、高效冷却机等节能新技术和装备,技术指标达到国际先进水平;而更新一代的预烧成窑炉工艺技术正开展应用基础研究目前国内研发的以辊压机系统和立磨为代表的节能粉磨技术也已实现规模化和产业化,技术指标接近国际先进水平,与目前的球磨系统相比,可降低粉磨能耗20%我国在粉煤灰、矿渣已广泛应用于水泥和混凝土的基础上,近年来通过物理和热态的化学活化等技术途径提高了钢渣的活性,使磨细钢渣在水泥和混凝土中的应用得以实现

“十二五”期间,水泥工业将继续深入开展节能减排技术的研究开发、推广和应用,同时将结合核电站、高等级公路、水工大坝、高速铁路、煤炭深井等国家重大工程,针对现有水泥与混凝土性能不能满足工程质量和使用寿命的特殊要求等重大问题,开发一批新材料和新技术

科学技术的进步是推动标准化工作发展的动力,大量生产和建设实践经验的总结和科学技术的发展是标准化工作的基础,标准规范的制定需要吸取有关科学技术的成就和科研成果,制定标准就是为了最佳的秩序和效益,确保科技创新的持续发展同时标准化也是促进科技成果转化和推进产业化经营的有效途径标准化既源于科技创新,又是创新技术转化为现实生产力的桥梁因此,标准化是科技创新的必然需求

“十二五”标准化工作的主要任务

“十二五”期间水泥标准化工作将继续从水泥工业的可持续发展出发,以重大工程应用为背景,以科技创新成果为基础,重点开展水泥质量安全标准、重大工程用水泥基材料评价标准、支撑水泥工业应对气候变化系列标准等方面标准的研究,促进水泥工业大幅度节能减排,实现水泥工业绿色制造重点领域有:

(1)水泥质量安全标准

水泥生产在利用和协同处置工业废渣、城市污泥、生活垃圾及危险废弃物方面有很大的潜力但水泥是关系到人民生命财产安全的产品,任何的综合利用和协同处置其品质应以保证水泥质量安全为基础同时还要考虑处置的过程和产品在使用过程是否会造成二次污染,因此需要建立相应技术规范,有害物质检测方法和限量的标准体系主要包括:水泥及原料中有害物质限量及测试方法;水泥协同处置废弃物技术要求;工业废渣在水泥中的合理利用方面的标准

(2)重大工程用水泥基材料及评价

随着我国基础建设的不断深入和扩大,工程技术水平和使用寿命要求的提高,在大坝工程、核电建设、煤炭超深井建设、西部建设、海洋及地下空间开发等重大工程建设领域,现有的水泥和混凝土材料不能满足工程建设的需求,因此在研究开发新材料、新技术的同时,标准化工作研究必须同步实施主要包括:水电工程用高镁低收缩水泥、核电工程专用水泥、海工硅酸盐水泥、管桩水泥等

(3)支撑水泥工业应对气候变化系列标准

气候变化是当前国际社会普遍关注的重大全球性问题,气候变化在很大程度上与温室气体排放总量有关,而温室气体(主要指CO2等气体)的排放量主要来自煤炭、石油产品等化石能源的燃烧和消费我国已经超越美国成为世界上最大的碳排放国家在中国的产业部门中,水泥工业CO2的减排有着举足轻重的作用2010年中国水泥产量已超过18亿吨,按照单位水泥CO2排放指标为0.7188tCO2/t水泥计算,水泥工业产生的CO2排放量也超过13亿吨因此,开展水泥制造和应用领域碳排放减缓技术、废气的高效分离、捕获及转化技术以及开发应用低碳排放的胶凝材料是水泥工业科技创新的趋势,但首先要制定科学、合理的水泥CO2排放计算方法标准

标准作为经济和社会发展的重要技术支撑,对水泥工业结构调整和产业升级取得实效有着重要的作用进入“十二五”,我们将紧跟国家“低碳经济”和“自主创新”两条政策主线,进一步加强标准化与国家重大科技项目和产业化项目的结合,使标准化工作为实现水泥工业可持续稳定健康发展做出更大的贡献

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