建材工業(yè)水泥的清潔生產(chǎn)技術(shù)

（一）優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與技術(shù)政策措施

1.現(xiàn)狀與存在的問題

分析表明：

　?。?）我國(guó)的硅酸鹽水泥、特種水泥、#525水泥比例偏低，落后于國(guó)外水平。1994年我國(guó)的特種水泥（467萬(wàn)噸）和道路水泥（90萬(wàn)噸）含計(jì)占總產(chǎn)量的1.3%，而國(guó)外一般超過4%，有些水泥大國(guó)和地區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)品就是#525硅酸鹽水泥；

　　（2）我國(guó)水泥產(chǎn)品以立窯水泥為主，1994年立窯水泥為33360萬(wàn)噸，占總量的79.2%，而回轉(zhuǎn)窯水泥只占20.8%，這與世界水泥工業(yè)的發(fā)展相悖，國(guó)外立窯水泥總量不超過3000萬(wàn)噸；

　?。?）雖然我國(guó)發(fā)展新型干法窯已取得了較大成績(jī)，但至今尚未超過全部回轉(zhuǎn)窯能力的一半，在全部熟料生產(chǎn)能力中僅占10%，說明代表世界水泥工業(yè)潮流的先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)尚處于薄弱地位。

　　1994年我國(guó)共有水泥企業(yè)約8300家，其中鄉(xiāng)以上企業(yè)約6200家，村以下企業(yè)約2100家，小型企業(yè)（有許多是小于5萬(wàn)噸的特小型企業(yè)）占企業(yè)總數(shù)近95%，為世界水泥工業(yè)之最。由此導(dǎo)致我國(guó)水泥企業(yè)平均規(guī)模不到國(guó)外的1/10。發(fā)達(dá)國(guó)家水泥企業(yè)的平均規(guī)模，歐盟國(guó)家為40～50萬(wàn)噸，美國(guó)近70萬(wàn)噸，日本超過250萬(wàn)噸，而韓國(guó)達(dá)到500萬(wàn)噸。

　　水泥工業(yè)的不良結(jié)構(gòu)帶來了許多負(fù)而影響，如能耗偏高、水泥的品種和質(zhì)量難以滿足市場(chǎng)要求、勞動(dòng)生產(chǎn)率太低、環(huán)境污染嚴(yán)重等。1994年我國(guó)大中型水泥企業(yè)的熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗為163.36千克（其中回轉(zhuǎn)窯為177.64千克，立窯為143.39千克），高于國(guó)際先進(jìn)水平35%以上，1994年水泥工業(yè)耗煤6000多萬(wàn)噸，到2010年時(shí)將超過1億噸，會(huì)成為煤炭工業(yè)的一大負(fù)擔(dān)；由于優(yōu)質(zhì)水泥偏少，我國(guó)建筑工程中“肥梁、胖柱、重蓋”的現(xiàn)象長(zhǎng)期難以改觀，導(dǎo)致資源的大量浪費(fèi)，甚至影響工程的長(zhǎng)期質(zhì)量；立窯企業(yè)全員每人每年生產(chǎn)水泥80～150噸，大中型企業(yè)為200～350噸，只有少數(shù)500～1000噸，而國(guó)外普遍為2000～4000噸，勞動(dòng)生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于水泥工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家；我國(guó)水泥企業(yè)污染最嚴(yán)重為的粉塵，粉塵的飛揚(yáng)損失率高達(dá)3%～5%，水泥在裝運(yùn)中的損失也超過了3%，而發(fā)達(dá)國(guó)家的粉塵污染基本得到治理，如歐盟國(guó)家粉塵飛揚(yáng)損失平均為0.17～0.40千克/噸熟料，德國(guó)水泥廠粉塵總飛揚(yáng)損量在0.3千克/噸水泥以下，水泥廠周圍的降塵量可達(dá)到純農(nóng)業(yè)區(qū)的水平，即0.1千克/平方米·天，粉塵污染在小企業(yè)中尤為嚴(yán)重，另外還有亂開采對(duì)資源的浪費(fèi)和對(duì)植被的破壞等。

　　上述種種問題表明，水泥工業(yè)要實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，推行清潔生產(chǎn)，其關(guān)鍵措施之一是大力調(diào)整現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

2.對(duì)策與措施

　　結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向主要是通過積極發(fā)展以預(yù)分解窯為主要新型干法窯，積極建設(shè)大中型生產(chǎn)線，擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量和多方面的效益，改造或淘汰小型、落后的裝備及企業(yè)；與此同時(shí)必須深化企業(yè)改革，提高企業(yè)綜合素質(zhì)。根據(jù)對(duì)水泥品種、標(biāo)號(hào)、窯型以及企業(yè)規(guī)模目標(biāo)的預(yù)測(cè)，到2010年我國(guó)水泥工業(yè)將由現(xiàn)在的“大而弱”向“大而強(qiáng)”顯著轉(zhuǎn)化，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

　?。?）水泥產(chǎn)量將增長(zhǎng)80%，其中回轉(zhuǎn)窯水泥將增長(zhǎng)1倍，#525以上水泥將增長(zhǎng)2.5倍，特種水泥增長(zhǎng)3倍，硅酸鹽水泥和普通水泥和產(chǎn)量都大幅度上升；

　?。?）新建、擴(kuò)建和改造的回轉(zhuǎn)窯大多將采用新型干法窯，其配套裝備和技術(shù)也將采用高效節(jié)能的新產(chǎn)品和新成果；

　?。?）在“上大改小”方針指導(dǎo)下，新增能力將與改造、改革現(xiàn)有企業(yè)相結(jié)合，盡可能盤活存量資產(chǎn)，推進(jìn)企業(yè)重組聯(lián)合，擴(kuò)大規(guī)模，提高綜合效益，大中型企業(yè)產(chǎn)品所占比例提高到67.5%；

　?。?）條件較好的立窯企業(yè)將被徹底改造，有些將擴(kuò)建為回轉(zhuǎn)窯，條件差的企業(yè)將被淘汰，兼并或轉(zhuǎn)產(chǎn)，立窯企業(yè)的數(shù)量將減少；

　?。?）隨著水泥工業(yè)綜合治理水平的提高，環(huán)保達(dá)標(biāo)的企業(yè)將日益增多。

　　我國(guó)水泥工業(yè)是小線小廠的汪洋大海，巨大產(chǎn)量是在極不合理的規(guī)模結(jié)構(gòu)狀態(tài)中實(shí)現(xiàn)的，這種現(xiàn)狀與今后強(qiáng)調(diào)確保水泥質(zhì)量，提高企業(yè)與社會(huì)綜合效益，保護(hù)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等正確發(fā)展方向的要求背道而馳。水泥工業(yè)技術(shù)政策的部分新要點(diǎn)如下：

　?。?）推動(dòng)立窯生產(chǎn)線全面向年產(chǎn)約10萬(wàn)噸規(guī)模的先進(jìn)立窯生產(chǎn)線發(fā)展。我國(guó)規(guī)模不超過10萬(wàn)噸；/年的小生產(chǎn)線占90%以上。經(jīng)過“八五”的發(fā)展已經(jīng)完成了土立窯向機(jī)械化立窯的發(fā)展過程。我國(guó)立窯生產(chǎn)線目前的出路只能向規(guī)?；?0萬(wàn)噸/年是立窯生產(chǎn)線的最大規(guī)模）和采用現(xiàn)代技術(shù)的先進(jìn)立控方向發(fā)展。指明和引導(dǎo)這種發(fā)展是技術(shù)政策新要點(diǎn)的重要內(nèi)容之一。

　?。?）限定水泥廠的最低規(guī)模不小于20萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)線的最小規(guī)模，立窯接近于10萬(wàn)噸/年，旋窯不小于20萬(wàn)噸/年，以此作為立窯廠技術(shù)改造和新旋窯生產(chǎn)線的指導(dǎo)方針。生產(chǎn)具有一定規(guī)模才可能在管理上和技術(shù)上采用現(xiàn)代化的手段，才能具備嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量的條件。10萬(wàn)噸/年規(guī)模的立窯生產(chǎn)線的是以最大型號(hào)的機(jī)械化立窯為主體，可采用較好的配套設(shè)施和監(jiān)控技術(shù)，保證水泥質(zhì)量；20萬(wàn)噸/年的旋窯生產(chǎn)線意味著基本具備新型干法生產(chǎn)工藝的起碼經(jīng)濟(jì)條件，也意味著排除采用濕法、半干法（立波爾）和規(guī)模過小的干法生產(chǎn)線的可能，使小水泥廠的改造、升級(jí)有較高的技術(shù)起點(diǎn)：20萬(wàn)噸/年的水泥廠已基本達(dá)到銷具規(guī)模的中型廠的要求。

　?。?）規(guī)定在水泥窯煅燒熟料時(shí)，無論立窯或旋窯一律不準(zhǔn)使用石膏和瑩石之類的礦化劑技術(shù)。采用石膏、瑩石這類的礦化劑，在熟料燒成過程的有SO2和氟化物放出，存在嚴(yán)重污染環(huán)境的弊端。在水泥需求矛盾已經(jīng)緩和并進(jìn)入有序發(fā)展、強(qiáng)調(diào)清潔生產(chǎn)、注意可持續(xù)發(fā)展的今天，以犧牲環(huán)境為代價(jià)的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)堅(jiān)決予以淘汰、制止。

　?。?）要求我國(guó)水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的質(zhì)量指標(biāo)與國(guó)際先進(jìn)指標(biāo)看齊，積極推進(jìn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。水泥標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上反映了水泥工業(yè)發(fā)展水平，也是推動(dòng)其發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力和有效手段。

　?。?）要對(duì)水泥生料配料中不用或少用粘土，尤其是對(duì)毀田取土作出政策規(guī)定，我國(guó)目前水泥廠毀田取土現(xiàn)象較嚴(yán)重，尤其是立窯廠為了生料成球工藝的需要，必須采用塑性好的粘土作為原料。成球燒成是落后工藝，新型干法工藝無需生料預(yù)先成球。把水泥工業(yè)少用或不用粘土、禁止毀田取土作為技術(shù)政策，既促進(jìn)了水泥工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，又有利于保護(hù)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

　?。?）把環(huán)保指標(biāo)用技術(shù)政策的方式作出明確規(guī)定。水泥工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染主要是粉塵，水泥廠數(shù)目越多，排放點(diǎn)越多，治理越困難，我國(guó)水泥工業(yè)大量采用立窯生產(chǎn)，其污染很難治理，實(shí)際上大多數(shù)立窯生產(chǎn)以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價(jià)的。在技術(shù)政策中明確環(huán)保指標(biāo)，可以制約低水平立窯的生產(chǎn)，還會(huì)從深層次有利于提高水泥廠的設(shè)計(jì)水平、裝備制造水平、生產(chǎn)管理水平以及投資分配合理化。

　?。?）要明確宣布一批規(guī)模過小、設(shè)計(jì)落后的水泥工業(yè)設(shè)備為淘汰設(shè)備。

　?。?）要實(shí)現(xiàn)大型新型干法生產(chǎn)裝備國(guó)產(chǎn)化，大幅度降低大型生產(chǎn)線的設(shè)備費(fèi)用和提高可靠性、先進(jìn)性。600～2000噸/日的生產(chǎn)線已可以全面國(guó)產(chǎn)化，4000噸/日的生產(chǎn)線已有若干設(shè)備可自行設(shè)計(jì)制造。技術(shù)政策應(yīng)為促進(jìn)水泥生產(chǎn)設(shè)備的大型化創(chuàng)造條件和指明方向，為水泥工業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整提供基礎(chǔ)。

　?。?）要明確提出大幅度提高我國(guó)水泥工業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率。我國(guó)目前處于千軍萬(wàn)馬齊搞水泥的狀態(tài)，勞動(dòng)生產(chǎn)率十分低下。就是在一些引進(jìn)裝備的大型水泥廠，按生產(chǎn)崗位的實(shí)物生產(chǎn)率的比國(guó)外同類廠低幾倍，如果不能通過規(guī)?；a(chǎn)明顯提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，會(huì)在很大程度上失去規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整的意義。

（二）依靠技術(shù)進(jìn)步，節(jié)能降耗

　　依靠技術(shù)進(jìn)步來促進(jìn)水泥工業(yè)的節(jié)能降耗是水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)的重要措施之一，它可以最大限度地綜合利用自然資源和能源，提高生產(chǎn)效率和技術(shù)水平，減少資源和能源的消耗，減輕環(huán)境負(fù)荷。水泥工業(yè)能源消耗占建材總能耗的35%，是建材工業(yè)第二耗能大戶。我國(guó)大中型重點(diǎn)水泥廠的水泥總能耗，隨窯型不同，一般是在160～300千克標(biāo)煤/噸之間，而國(guó)際先進(jìn)水平僅135千克標(biāo)煤/噸左右，如果除去干法中空窯和濕法長(zhǎng)窯（耗能高）以外，我國(guó)新型水泥廠總能耗也介于160～170千克標(biāo)煤/噸。

　　1.大中型水泥回轉(zhuǎn)窯的節(jié)能途徑

　　我國(guó)大中型回轉(zhuǎn)窯大多是濕法窯，能耗高。目前主要采用下列幾種方式改造

　?。?）新建、擴(kuò)建、改建窯外分解窯，增加新型干法生產(chǎn)水泥的比重是提高水泥生產(chǎn)技術(shù)水平，降低能耗的主要途徑。目前我國(guó)已建成一批日產(chǎn)700～4000噸級(jí)窯外分解窯，其經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果非常明顯。窯外分解窯生產(chǎn)水泥熟料與濕法窯相比，水泥熟料標(biāo)煤耗可降低50～80千克/噸；

　?。?）濕法窯改造成濕磨干燒半干法生產(chǎn)，水泥綜合標(biāo)煤煤耗降代25～30千克/噸；

　?。?）原有余熱發(fā)電窯進(jìn)行更新改造：將原來低壓（1.274～2.45兆帕）操作系統(tǒng)改為中壓（3.82兆帕）操作系統(tǒng)，發(fā)電能力由100千瓦時(shí)/噸熟料提高到150千瓦時(shí)/噸熟料，水泥廠電自給率可達(dá)70%～80%；

　?。?）濕法窯綜合節(jié)能技術(shù)改造：未進(jìn)行全面改造的濕法窯可進(jìn)行綜合節(jié)能技術(shù)的改造，它包括裝耐熱鋼鏈條、隔熱窯襯、鎂磚窯襯、黑料漿、減水劑、三通道噴煤咀、煤磨及煤粉系統(tǒng)改造、冷卻機(jī)保溫等。改造后每噸熟料節(jié)能約35千克標(biāo)煤。

　　2.小型回轉(zhuǎn)窯的節(jié)能技術(shù)改造

　　我國(guó)小型回轉(zhuǎn)窯企業(yè)二百多個(gè)，大多是直徑3米以下的回轉(zhuǎn)窯，主要包括干法中空窯、立筒預(yù)熱器窯和余熱發(fā)電窯。小型回轉(zhuǎn)窯能耗很高，熟料煤耗一般在250～300千克/噸。

　　（1）對(duì)比較大型的原料、運(yùn)輸、市場(chǎng)條件較好的回轉(zhuǎn)窯，可將其改造成五級(jí)懸浮頂熱器窯和捷克立筒窯，我國(guó)已有試點(diǎn)；

　?。?）在缺電地區(qū)可改造成余熱發(fā)電窯，回收余熱；

　　（3）對(duì)條件差、直徑小、能耗高的小回轉(zhuǎn)窯應(yīng)關(guān)停，以免浪費(fèi)能源。

　　3.立窯的節(jié)能改造

　　我國(guó)立窯水泥技術(shù)發(fā)展大體經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是以“土”為主的普通立窯階段；第二階段是從80年代中期開始以推廣14項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)為起點(diǎn)的向現(xiàn)代化立窯發(fā)展的階段，目前正處于這個(gè)新的發(fā)展階段，但全國(guó)的立窯企業(yè)水平參差水平，差距很大。我國(guó)目前尚有數(shù)以千計(jì)的立窯企業(yè)仍然停留在第一階段水平，這些初級(jí)階段的立窯企業(yè)就應(yīng)是加速淘汰的對(duì)象。14項(xiàng)成熟的技術(shù)和裝備包括：原料預(yù)均化技術(shù)；生料微機(jī)自動(dòng)配料技術(shù)；生料均化技術(shù)；生料高效粉磨技術(shù)；復(fù)合礦化劑應(yīng)用；煤料分別粉磨技術(shù)；窯體綜合改造技術(shù)；預(yù)加水成球技術(shù)；立窯熱工參數(shù)的微機(jī)監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)；立窯窯體保溫技術(shù)；磨機(jī)負(fù)荷自控技術(shù)；節(jié)能型溝槽襯板；新型水泥高細(xì)磨技術(shù)；粉塵綜合治理技術(shù)。這14項(xiàng)技術(shù)和裝備仍將不斷發(fā)展。通過推廣采用這些改造措施，機(jī)械化立窯生產(chǎn)技術(shù)水平大為提高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，熟料標(biāo)煤耗為100～125千克/噸，水泥綜合電耗80～85千瓦時(shí)/噸。部分先進(jìn)立窯企業(yè)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可與大型回轉(zhuǎn)窯企業(yè)媲美。

　　4.降低熟料熱耗的技術(shù)

　?。?）采用低阻高效的多級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)

　　預(yù)分解窯隨預(yù)熱器級(jí)數(shù)的增多，系統(tǒng)熱力學(xué)效率逐步提高，熱耗相應(yīng)降低。但單純?cè)黾宇A(yù)熱器級(jí)數(shù)難以達(dá)到滿意效果，必須配合新型預(yù)熱器的開發(fā)應(yīng)用。近年來，國(guó)外各種新型的低阻高效預(yù)熱器已相當(dāng)成熟可靠；各級(jí)預(yù)熱器的分離效率均可提高到85%～95%，每級(jí)阻力可降到500帕以下。如丹麥福勒斯公司的LP型和德國(guó)波利斯公司的Dopo190型均屬于這類低阻高效預(yù)熱器。在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，預(yù)分解窯預(yù)熱器的級(jí)數(shù)以五級(jí)或六級(jí)為宜。

　?。?）采用控流式新型篦冷機(jī)

　　控流式新型篦冷機(jī)在節(jié)省熟料熱耗，提高窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率和可靠性，以及延長(zhǎng)篦板壽命與減少維修量等方面，已獲得顯著成效并在國(guó)外廣泛采用。目前，國(guó)外新建水泥廠幾乎全部采用控流式篦冷機(jī)，許多老廠的篦冷機(jī)也在陸續(xù)改為控流式。控流式篦冷機(jī)與傳統(tǒng)老式篦冷機(jī)相比具有以下特點(diǎn)：①冷卻風(fēng)量合理分配，提高利用率；②高阻力縫型篦板能減少因料層厚度或熟料粒度變化對(duì)通風(fēng)總阻力的影響；③冷卻風(fēng)量小，綜合單位電耗低；④窯二次風(fēng)溫和三次風(fēng)溫可分別提高200℃和100℃；⑤使用壽命長(zhǎng)，可行性好；⑥篦冷機(jī)的熱效率可從62%提高到78%。

　?。?）多通道噴煤管的應(yīng)用

　　目前國(guó)外普遍采用三通道煤管，也有專為低NOx設(shè)計(jì)的四通道噴煤管。國(guó)際知名的噴煤管主要有皮勒公司的Rotaflam型，福勒斯公司的Swirlax型與Ceurrax型等。使用這類噴煤管或節(jié)能熟料熱耗42～126千焦/千克，減少10%～30%的NOx。

　　5.水泥粉磨節(jié)電技術(shù)

　　粉磨是水泥生產(chǎn)中主要耗電工序，占綜合耗電量70%，我國(guó)水泥廠大多是采用低效的球磨機(jī)，效率只有3%～5%，因而降低粉磨電耗是水泥企業(yè)重要的節(jié)能目標(biāo)。主要節(jié)電措施如下：

　　（1）用高效粉磨機(jī)取代低效的于磨機(jī)，如立式磨、輥壓磨、擠壓磨、高細(xì)磨等；

　?。?）以大磨機(jī)取代小磨機(jī)，淘汰直徑小于1.83米的小型球磨機(jī)；

　　（3）改進(jìn)粉磨工藝流程，增添預(yù)破碎機(jī)、選粉機(jī)。改進(jìn)流程使進(jìn)磨的物料量減少或使進(jìn)磨物料粒度減少，提高球磨機(jī)效率；

　　（4）對(duì)設(shè)備和電路采和有效的節(jié)電措施，如采用耐磨鋼球、耐磨襯板及節(jié)能型襯板等。

　　6.回收二次能源的技術(shù)

　　水泥工業(yè)二次能源的回收具有良好的前景和發(fā)展?jié)摿ΑＶ饕▋煞矫?，即利用窯系統(tǒng)的中代溫廢余熱發(fā)電；利用可燃廢料替代部分煤來燃燒熟料，使廢料資源化同時(shí)節(jié)省能耗，減輕環(huán)境負(fù)荷。

　?。?）廢氣余熱發(fā)電

　　水泥預(yù)分解窯廢氣分別來自預(yù)熱器和篦冷機(jī)的排風(fēng)余熱，溫度介于200～400℃之間?？梢杂糜诎l(fā)電的余熱約670～1005千焦/千克熟料?，F(xiàn)代水泥工業(yè)的中紙溫余熱發(fā)電技術(shù)起始于70年代末的瑞士、美國(guó)和日本，現(xiàn)在日本已有半數(shù)以上水泥廠采用多種形式的余熱發(fā)電技術(shù)。我國(guó)臺(tái)灣省的行政當(dāng)局于1995年通過立法，規(guī)定新建水泥生產(chǎn)都必須采用中低溫余熱發(fā)電。韓國(guó)、泰國(guó)等新興水泥工業(yè)采用該技術(shù)者日眾。中低溫余熱發(fā)電的能源回收水平可達(dá)35～40千瓦時(shí)/噸熟料。

　　（2）可燃廢料的回收利用

　　回收利用二次燃料可節(jié)約能源，減少CO2氣體排放亦同時(shí)起到廢物污染治理的作用。可燃廢原料包括油頁(yè)巖，灰質(zhì)頁(yè)巖和各種含炭的爐渣爐灰等。它們主要用作水泥的粘土質(zhì)原料或校正的原料，其熱值較低。目前采用成熟方法是先在循環(huán)流化床將其中的可燃質(zhì)從原料中分離出來，制成氣體燃料送到分解爐內(nèi)燃燒，粘土質(zhì)原料則進(jìn)入預(yù)熱器或分解爐，與其它原料一起燒成熟料，可燃廢料二次能源回收主要有三種方式：其一是在分解爐內(nèi)燃燒；其二是在循環(huán)流化床中制成氣體燃料再送往分解爐；其三是在窯頭燃燒；國(guó)際水泥工業(yè)利用可燃廢料回收能源，已取得初步成功，許多廢物治理的研究機(jī)構(gòu)和環(huán)保專家認(rèn)為水泥窯系統(tǒng)中燃燒可燃廢料與現(xiàn)行的廢料焚燒爐或填埋法比較具有顯著的優(yōu)越性；水泥窯可將廢料 中大部分重金屬固定于熟料中，避免再次污染擴(kuò)散。長(zhǎng)期的研究表明，回收利用二次燃料的水泥廠，其周圍環(huán)境可達(dá)到零污染水平，所生產(chǎn)的水泥及制品對(duì)環(huán)境無負(fù)面影響，無愧于清潔生產(chǎn)、綠色工廠的稱號(hào)。目前，歐美水泥工業(yè)對(duì)二次燃料的回收利用正日益重視，二次燃料的利用占水泥生產(chǎn)總熱耗為：美國(guó)、加拿大約5%，英、德、法諸國(guó)為6%～8%，瑞典、挪威約12%，瑞士高達(dá)20%。瑞士霍德巴克水泥公司的瑞肯廠是一家利用二次燃料替代部分煤的水泥廠，該廠于1996年就獲得了ISO14001認(rèn)證，是世界上第一家獲此認(rèn)證的水泥廠。

　　7.工業(yè)廢渣綜合利用生產(chǎn)水泥

　　1995年我國(guó)工業(yè)廢渣產(chǎn)生量為6.5億噸（未包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)），累計(jì)堆存66.41億噸，占地5.5億平方米。目前工業(yè)廢渣的利用率偏低，絕大多數(shù)廢渣是環(huán)境的污染源。利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥能節(jié)省資源消耗，減輕環(huán)境污染，在水泥生產(chǎn)中摻加礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣和火山灰材料做混合材水泥已有較成熟的技術(shù)。目前，我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)中已有礦渣水泥和火山灰水泥等標(biāo)準(zhǔn)，為水泥企業(yè)利用工業(yè)廢渣提供了條件。工業(yè)廢渣和火山灰材料不需要燃燒，直接作為混合材摻加在產(chǎn)品中，可少用水泥熟料，降低燒制熟料的原料和煤的消耗。有些企業(yè)利用粉煤灰摻加石灰石和石膏進(jìn)行蒸養(yǎng)，可生產(chǎn)無熟料水泥。我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，礦渣水泥允許摻入高爐礦渣的重量為20%～70%，火山灰水泥和粉煤灰允許摻入的火山灰材料重量為20～40%，我國(guó)還有一些水泥企業(yè)在生料料中摻入一定量的煤矸石和粉煤灰，可以強(qiáng)化對(duì)原料的煅燒并降低生產(chǎn)熟料的煤耗。

　　8.大力推廣散裝水泥以節(jié)能

　　工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已基本實(shí)現(xiàn)了水泥散燒化如日本的散裝率為94%，美國(guó)為92%，西歐為60%～90%，而我國(guó)水泥散裝率不足10%。每使用1萬(wàn)噸散裝水泥，可節(jié)約包裝紙裝60噸，折合木材330立方米，減少水泥損失500噸。

（三）廢氣污染治理技術(shù)

　　水泥企業(yè)的污染主要為廢氣污染，其中尤以粉塵污染最為嚴(yán)重，此外還有CO2、SO2、NOx等污染。我國(guó)的絕大多數(shù)水泥廠已成為當(dāng)?shù)匚廴镜拇髴?，?yán)重的影響城鄉(xiāng)的環(huán)境的農(nóng)村生產(chǎn)。水泥企業(yè)粉塵污染的來源包括石灰石開采和破碎、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、包裝、烘干、原料粉磨、熟料煅燒過程和冷卻過程、煤粉制備過程和水泥粉磨過程等環(huán)節(jié)。煙塵的治理一般通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝和合理選擇收塵設(shè)備這兩方面進(jìn)行。我國(guó)雖然在污染治理方面做了不少工作，污染狀況有部分改善，但離發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大差距。國(guó)外水泥廠污染治理技術(shù)主要是選用高效電收塵器和袋式收塵器，同時(shí)在建設(shè)水泥廠時(shí)確保足夠的投資。近年來國(guó)外對(duì)水泥廠污染的治理除致力于粉塵外，還注意到NOx和SO2。排放標(biāo)準(zhǔn)由單位體積排塵量改為生產(chǎn)單位熟料產(chǎn)生的廢氣量和粉塵量計(jì)。國(guó)外許多水泥廠還采取自動(dòng)監(jiān)控措施，在煙囪外安裝粉塵濁度儀，以保證煙氣達(dá)標(biāo)。下面分別從水泥生產(chǎn)的煅燒工藝、烘干工藝和粉磨工藝三個(gè)方面介紹粉塵治理技術(shù)。

　　1.煅燒工藝粉塵治理技術(shù)

　　干法回轉(zhuǎn)窯包括干法中空長(zhǎng)窯、帶余熱鍋爐的回轉(zhuǎn)窯、立筒預(yù)熱器窯以及各種旋風(fēng)預(yù)熱器窯。這種類型的窯排放的煙氣溫度高、濕度小、粉塵比電阻高、煙氣量大，一般可以采用增濕塔——電收塵器系統(tǒng)或空氣冷卻器——袋式收塵器兩種收塵方式。對(duì)于大型干法回轉(zhuǎn)窯，采用電收塵方式已取得了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。
干法中空長(zhǎng)窯收塵系統(tǒng)：高溫?zé)煔饨?jīng)冷煙室、高溫風(fēng)機(jī)、增濕塔（或冷卻器）、收塵器，最后由煙囪排放。這種收塵系統(tǒng)一般均采用正壓式，可以簡(jiǎn)化流程，減少投資。

　　帶余熱鍋爐的干法窯收塵系統(tǒng)：窯尾煙氣溫度較紙，漏風(fēng)量大，應(yīng)配用規(guī)格較大的收塵器。我國(guó)啟新水泥廠使用增濕塔進(jìn)行調(diào)質(zhì)，電收塵器的運(yùn)行電壓由22千伏提高至50千伏，收塵器效率由76%提高到99.4%，煙塵排放濃度在50毫克/立方米以下。

　　帶懸浮預(yù)熱器的干法回轉(zhuǎn)窯收塵系統(tǒng)：小型的懸浮預(yù)熱器窯（10萬(wàn)噸/年以下）收塵通常采用較簡(jiǎn)易的系統(tǒng)如冷卻器——電收塵器（或袋式收塵器）；對(duì)大型懸浮預(yù)熱窯窯尾?？紤]增設(shè)余熱利用管路，利用部分煙氣作為生料磨烘干之用，對(duì)大型回轉(zhuǎn)窯，以采用電收塵器為宜。

（2）立窯

　　我國(guó)大部分立窯水泥廠突出的問題是產(chǎn)品質(zhì)量有待提高，能耗較高，環(huán)境污染嚴(yán)重，近幾年多項(xiàng)新技術(shù)的采用使?fàn)顩r有所改善。其中預(yù)加水成球、閉門操作等新技術(shù)大大減輕了立窯煙氣對(duì)環(huán)境的污染。
預(yù)加水成球：預(yù)加水成球使?jié)袂驈?qiáng)度提高30%，干球強(qiáng)度提高一倍以上，球的炸裂溫度提高，球粒度均勻，提高孔隙率和抗沖擊負(fù)荷，操作點(diǎn)無粉塵，特別是排放粉塵的濃度大大降低。
閉門操作：在煅燒過程穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝過程的各個(gè)環(huán)節(jié)采用微機(jī)綜合控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)閉門操作，可使粉塵排放量大大降低。

　　2.烘干工藝粉塵治理技術(shù)

　　我國(guó)水泥廠采用較多的是回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)，烘干機(jī)設(shè)備排出的廢氣是水泥廠主要的塵源。烘干廢氣具有含塵濃度高、水分高、溫度高和有腐蝕性等特別，其收塵系統(tǒng)一般要考慮下面幾點(diǎn)：

　?。?）一般采用二級(jí)粉塵，第一級(jí)多用旋風(fēng)收塵器，第二為電收塵器或袋式收塵器；

　　（2）要防止結(jié)露腐蝕，加強(qiáng)保溫；

　?。?）優(yōu)先選用專用于烘干機(jī)的收塵器，提高其耐腐蝕性能。

　　3.粉磨工藝粉塵治理技術(shù)；

?。?）生產(chǎn)磨和水泥磨收塵

　　磨機(jī)通風(fēng)抽出的粉塵顆粒極細(xì)，適合采用袋式收塵器或電收塵器。對(duì)于排塵濃度在80克/立方米（標(biāo)）以內(nèi)的水泥磨，一般采用袋式收塵器或電收塵器一級(jí)收塵系統(tǒng)。當(dāng)排塵濃度太高，則需在主收塵器前加設(shè)旋風(fēng)收塵器，即采用二次收塵系統(tǒng)。
近年來，一些大型廠的大型磨機(jī)采用屏蔽吹振式扁袋收塵器，其收塵效率高，只需一級(jí)收塵就可達(dá)標(biāo)，簡(jiǎn)化工藝流程并節(jié)約能源。目前眾多中小型水泥廠的生料磨、水泥磨廣泛采用高壓靜電收塵取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

　?。?）煤磨的收塵

　　煤磨排出含煤粉氣體不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)資源。目前國(guó)外煤磨收塵采用袋式收塵器或電收塵器，日本和美國(guó)主要用袋式收塵器，歐洲各國(guó)普遍采用電收塵。

　　濕式收塵存在煤泥和污水不易處理的二次污染問題，普通袋式收塵器多因靜電作用導(dǎo)致事故頻繁，所以煤磨收塵技術(shù)尚在開發(fā)和推廣應(yīng)用之中，天津水泥設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的電收塵器收塵效率達(dá)99.75%，合肥水泥研究院開發(fā)了防爆型煤磨袋式收塵器，收塵效率高達(dá)99.8%以上。這兩種收塵器均在推廣中。