水泥行業(yè)是我國國民經(jīng)濟建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)，也是主要的能源資源消耗和污染物排放行業(yè)之一。目前，我國擁有水泥企業(yè)近5000家，產(chǎn)量已連續(xù)多年位居世界首位。2010年全國累計水泥總產(chǎn)量18.7億噸，水泥行業(yè)能源消耗總量約占全國能源消耗總量的5%以上。

當(dāng)前我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的重要階段，經(jīng)濟社會發(fā)展面臨著嚴峻的資源和環(huán)境雙重約束。水泥行業(yè)作為我國主要的高能耗、高排放產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的重點和難點，其節(jié)能減排效果對完成我國能源消耗目標(biāo)、工業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用。因此，進一步加大節(jié)能減排力度，已成為水泥行業(yè)面臨的一項艱巨而緊迫的任務(wù)。

采用富氧助燃裝置可節(jié)煤11.19%，節(jié)煤5169噸

4月1日，一則令我國水泥行業(yè)倍感振奮的消息從山東煙臺海洋水泥有限公司傳來，我國首臺水泥回轉(zhuǎn)爐窯富氧助燃節(jié)能裝置在這里正式投入運行。

運行當(dāng)日，煙臺能源監(jiān)察大隊按照“全氧、富氧燃燒技術(shù)改造節(jié)能評價方法”對這臺大型節(jié)能裝置進行了測試。測試表明，在不增加燃料的前提下，爐窯火焰溫度相對提高了180℃—200℃。經(jīng)煙臺海洋水泥有限公司運行對比測試，可節(jié)約燃煤11.19%，節(jié)能率達到10.03%，一臺水泥回轉(zhuǎn)爐窯年節(jié)煤達5169噸。如此顯著的節(jié)能效果令廠方贊嘆不已。

山東煙臺海洋水泥有限公司始建于1970年，擁有一條日產(chǎn)1000噸熟料的回轉(zhuǎn)爐窯水泥生產(chǎn)線，年水泥生產(chǎn)能力為40萬噸。據(jù)該公司總經(jīng)理楊國榮介紹，投入運行的這臺節(jié)能裝置采用了局部全富氧助燃技術(shù)，每小時設(shè)計氧氣流量為2500立方米，在燃用低質(zhì)煤的情況下，氧氣流量仍可達每小時2700立方米，氧濃度達30%以上。

這臺富氧助燃節(jié)能裝置是由煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司研制生產(chǎn)的國家發(fā)明專利產(chǎn)品，填補了該領(lǐng)域的國內(nèi)空白，達到國際同類產(chǎn)品的領(lǐng)先水平。該公司董事長姜政華告訴記者，這臺裝置采用了國內(nèi)最新的技術(shù)制造，為了保障在惡劣環(huán)境下的使用，他們精心設(shè)計了自潔式PLC控制空氣過濾裝置，可確保膜組件的使用壽命長達10年以上。同時，該裝置還首次采用了大型集成化膜組件，可使氧氣流量每小時達到20000立方米，能滿足日產(chǎn)10000噸水泥和熱電聯(lián)產(chǎn)每小時450噸以下的鍋爐使用。據(jù)了解，局部全富氧助燃方式的應(yīng)用，不僅讓工業(yè)爐窯節(jié)能率達到10%—20%，也使設(shè)備的性價比更加合理。

業(yè)內(nèi)專家認為，工業(yè)爐窯和工業(yè)鍋爐采用富氧助燃節(jié)能裝置是目前實現(xiàn)節(jié)能減排降耗的重要手段。首臺富氧助燃節(jié)能裝置的成功運行，標(biāo)志著我國水泥回轉(zhuǎn)爐窯節(jié)能改造工程又邁上了新的臺階。此舉不僅對進一步大力推進我國工業(yè)水泥爐窯節(jié)能改造有著積極的示范作用，對促進我國節(jié)能減排事業(yè)更具有重大的現(xiàn)實意義。

富氧助燃被譽為燃燒領(lǐng)域的“二次革命”

因空氣中只有20.9%的氧氣參與燃燒，其余約79%得氮氣不參與燃燒，而且還帶走大量熱量，會造成能源的極大的浪費。膜法制氧、富氧助燃節(jié)能技術(shù)的誕生，徹底改變了傳統(tǒng)以普通空氣助燃的老式方法，結(jié)束了千百年來僅靠空氣助燃的歷史，被譽為燃燒領(lǐng)域的“二次革命”。

煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司董事長姜政華是這臺節(jié)能裝置的發(fā)明研制者。他告訴記者，燃料在燃燒時因缺氧會導(dǎo)致設(shè)備熱效率低下，因此造成了極大的能源浪費。研究資料表明，煤炭（包括油品、天然氣）在氧濃度為26%時燃燒最完全，速度最快，溫度最高，熱輻量強度最大。膜法制氧、富氧助燃的燃燒機理就是高分子膜在壓力差的作用下，使空氣中的氧氣優(yōu)先通過，送入燃燒設(shè)備中，從而提高工業(yè)爐窯內(nèi)氧氣的含量，使燃料在燃燒中最大化地轉(zhuǎn)為熱能，大幅度提高工業(yè)爐窯的燃燒效率，由此達到節(jié)能之目的。

姜政華介紹，在工業(yè)爐窯上，膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置適用于石灰、水泥、冶金回轉(zhuǎn)爐窯、焚燒爐、冶煉爐等。也適用于小型電站鍋爐和工業(yè)鍋爐。近年來，煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司不斷加大科技投入，已研發(fā)出大量擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品，并獲得二十余項國家專利。國家發(fā)明專利產(chǎn)品—膜法制氧、富氧助燃節(jié)能裝置于2007年被評為山東省優(yōu)秀節(jié)能新技術(shù)新產(chǎn)品獎；2008年榮獲煙臺市優(yōu)秀節(jié)能成果獎；2008年榮獲第六屆國際發(fā)明展覽會金獎；2010年7月被山東省政府授予2009年度山東省優(yōu)秀成果獎；“十二五”期間被列入山東省重點節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品和設(shè)備第一批推廣目錄。

記者在山東煙臺海洋水泥有限公司爐窯現(xiàn)場看到，這臺富氧助燃節(jié)能裝置采用了先進的箱式結(jié)構(gòu)，不僅安裝簡單，而且占地面積小。數(shù)字顯示和電腦控制技術(shù)使設(shè)備操作實現(xiàn)了自動化和無人值守。大型板式膜組件的應(yīng)用和全變頻設(shè)計使該裝置不僅可以滿足用戶制取富氧氣體濃度高的需要，而且具有耗電量小、使用壽命長、節(jié)能率高的特點，技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。

水泥行業(yè)節(jié)能減排形勢緊迫 產(chǎn)能落后即被淘汰

2010年，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》。其指導(dǎo)思想是，全面貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，嚴格執(zhí)行產(chǎn)業(yè)政策，以降低能源資源消耗、減少污染物排放為目標(biāo)，加快科技進步，大力推廣應(yīng)用先進節(jié)能減排技術(shù)、工藝、裝備；加大淘汰落后產(chǎn)能力度，推行清潔生產(chǎn)；加強綜合利用，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，強化科學(xué)管理，努力構(gòu)建資源節(jié)約與環(huán)境友好型水泥行業(yè)，促進水泥行業(yè)節(jié)約、清潔、低碳和可持續(xù)發(fā)展。

據(jù)了解，“十一五”以來，水泥行業(yè)按照國家節(jié)能減排總體要求，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，大力推廣新型干法水泥生產(chǎn)工藝，2009年新型干法水泥產(chǎn)量比重達到70%；截至2010年底，全國已有1316條新型干法水泥生產(chǎn)線，1200條投入運行，年設(shè)計熟料產(chǎn)能達14億噸。

盡管如此，目前我國水泥行業(yè)能源資源消耗高、環(huán)境負荷重的局面還未得到根本性改變，節(jié)能減排仍存在許多突出的問題亟待解決，如單位產(chǎn)品能耗、排放與國際先進水平比較仍有差距。落后產(chǎn)能還占一定比重，節(jié)能減排技術(shù)和裝備推廣力度不夠。立磨、輥壓磨等高效粉磨技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)沒有得到充分應(yīng)用；水泥行業(yè)節(jié)能減排管理水平需進一步提高。水泥行業(yè)節(jié)能減排統(tǒng)計、監(jiān)測和考核體系還有待建立和完善。

工業(yè)和信息化部有關(guān)人士日前表示，淘汰水泥落后產(chǎn)能主要靠市場，要采用經(jīng)濟和法律手段、輔以必要的行政手段建立退出機制，通過聯(lián)合重組、技術(shù)改造等方式加快落后產(chǎn)能淘汰。據(jù)介紹，水泥工業(yè)2011年的落后產(chǎn)能淘汰總量已經(jīng)確定為1.3億噸。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，今年大企業(yè)還需繼續(xù)加強兼并重組，兩三年后全國水泥企業(yè)可能減少到2000家以內(nèi)。

推行合同能源管理 用能企業(yè)積極性提高

工業(yè)和信息化部在《關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》中明確提出：要進一步明確生產(chǎn)企業(yè)是節(jié)能減排的主體，充分發(fā)揮企業(yè)的積極性。企業(yè)要強化節(jié)能減排管理制度建設(shè)，設(shè)立能源管理負責(zé)人，明確崗位責(zé)任和目標(biāo)考核要求。要建立完善節(jié)能減排新機制和優(yōu)惠政策。鼓勵專業(yè)節(jié)能服務(wù)公司為水泥企業(yè)提供能源審計、節(jié)能減排工程服務(wù)、合同能源管理、節(jié)能項目融資等一系列節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用服務(wù)。

據(jù)了解，在山東煙臺海洋水泥有限公司投入運營的這臺水泥回轉(zhuǎn)爐窯富氧助燃節(jié)能裝置，就是由山東宇彤煤電設(shè)備節(jié)能服務(wù)有限公司投資的。

這家公司成立于2010年9月，是國家發(fā)改委、財政部公布的全國第二批享受國家扶持政策的專業(yè)化節(jié)能服務(wù)公司。該公司可以提供能源咨詢，可行性研究、項目設(shè)計、項目融資、設(shè)備采購、人員培訓(xùn)、節(jié)能量檢測，改造和管理等服務(wù)。該公司總經(jīng)理呂永祥向記者介紹了五種合同能源管理模式。一是設(shè)備租賃型。客戶向節(jié)能服務(wù)公司租賃節(jié)能設(shè)備，租賃期滿后設(shè)備無償轉(zhuǎn)讓給客戶，客戶按月或按季度向節(jié)能公司支付設(shè)備租金。二是節(jié)能效益支付型。客戶委托節(jié)能公司進行節(jié)能改造，先支付一定比例的預(yù)付款，余額用節(jié)能效益支付。三是節(jié)能量保證型。節(jié)能改造工程的全部投入由節(jié)能服務(wù)公司先期提供，如達到承諾的節(jié)能量，客戶支付節(jié)能改造工程費用。四是節(jié)能效益分享型。節(jié)能改造工程前期投入由節(jié)能服務(wù)公司支付。合同期內(nèi)節(jié)能服務(wù)公司與客戶分享由節(jié)能改造帶來的降耗收益。合同期滿，節(jié)能設(shè)備及長期收益全部歸客戶所有。五是能源費用長期托管型。在保證客戶能源成本降低的前提下，客戶能源費用全部交由節(jié)能服務(wù)供公司管理，節(jié)能設(shè)備長期的運行管理維護，更新改造再投入均由節(jié)能服務(wù)公司承擔(dān)。

記者了解到，山東煙臺海洋水泥有限公司采用了節(jié)能效益分享型合同能源管理模式。該公司總經(jīng)理楊國榮告訴記者：“合同能源管理這種新機制對水泥工業(yè)的節(jié)能降耗無疑是一個巨大的促進。節(jié)能減排形勢這么嚴峻，有這么好的設(shè)備為什么不用？我們企業(yè)沒有投入一分錢，不僅實現(xiàn)了顯著的節(jié)能效益，而且還能按生產(chǎn)的節(jié)能額得到一定比例的分成。還有，在效益期滿后，設(shè)備可以無償轉(zhuǎn)讓給我們企業(yè)，何樂而不為？”

4月1日，首臺富氧助燃節(jié)能裝置在山東煙臺海洋水泥有限公司運行之時，山東省內(nèi)外水泥生產(chǎn)企業(yè)的老總們親自趕到現(xiàn)場，對這臺節(jié)能裝置產(chǎn)生了極大的興趣，紛紛表示自己的企業(yè)也很快會安裝，盡早成為節(jié)能減排的受益者。許多合同能源管理公司的負責(zé)人也慕名而來，積極與煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司展開合作，在全國以合同能源管理方式大力推廣富氧助燃節(jié)能裝置。

水泥行業(yè)節(jié)能降耗空間巨大 新技術(shù)應(yīng)得到迅速推廣

在4月15日召開的2011年中國國際水泥峰會上，工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司陳燕海司長稱，“十二五”期間，我國水泥工業(yè)要更加注重質(zhì)量和效益、更加注重環(huán)境和生態(tài)、更加注重科學(xué)發(fā)展，要大力支持和鼓勵行業(yè)加強技術(shù)創(chuàng)新、推進節(jié)能減排、促進清潔生產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、開發(fā)低碳技術(shù)、淘汰落后產(chǎn)能，提高本質(zhì)安全，加快轉(zhuǎn)型升級。

記者了解到，對于水泥行業(yè)的節(jié)能減排，工業(yè)和信息化部在《關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》中提出了具體要求：“到‘十二五’末，全國水泥生產(chǎn)平均可比熟料綜合能耗小于114千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，水泥綜合能耗小于93千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。水泥顆粒物排放在2009年基礎(chǔ)上降低50%，氮氧化物在2009年基礎(chǔ)上降低25%，二氧化碳排放強度進一步下降。”

記者了解到，為了實現(xiàn)一系列節(jié)能指標(biāo)，工業(yè)和信息化部提出了選擇一批有代表性的先進水泥企業(yè)，積極開展“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”企業(yè)創(chuàng)建試點工作，以推進全行業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。

資料顯示，截至2010年底，我國水泥行業(yè)新上的新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線為1316臺，基本上以日產(chǎn)3000噸/天為主；冶金行業(yè)回轉(zhuǎn)爐窯200多臺，石灰行業(yè)回轉(zhuǎn)爐窯200臺左右。對此，煙臺華盛燃燒設(shè)備工程有限公司董事長姜政華認為，如以一臺3000噸/天水泥回轉(zhuǎn)爐窯為例，按年耗煤15萬噸煤（低位發(fā)熱值按一般6000大卡計，煤價按平均1000元/噸計），加裝富氧裝置后節(jié)煤率按平均10%計算，每臺水泥爐窯可節(jié)約煤粉15000噸。如果1316臺新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)線中每年有10%的安裝上富氧助燃節(jié)能裝置，即可推廣使用130余臺套，可節(jié)約煤粉195萬噸。煤粉按1000元/噸計，可節(jié)約資金19.5億元。由此可見，在水泥行業(yè)大力推廣富氧助燃節(jié)能裝置所帶來的經(jīng)濟和社會效益是巨大的。