水泥工业能为消减PM2.5做点什么？

　　2012年水泥生产企业面临诸多亟待解决的问题，水泥行业可以探索的对策主要包括以下几个方面：1.水泥工业需要研究转向环保产业以实现可持续发展；水泥行业结构调整要适应以至引领产品方向的调整，生产适销对路产品；考虑与煤炭、电力、水利行业联合重组。2.推进水泥行业技术进步，提升企业竞争力、效率、效益和生存能力，重点放在节能减排、低碳发展。3.水泥行业需要探索市场变化前景扩大应用领域，根据当地资源特点转变产品方向，如有低钙石可生产水硬性石灰，对企业的生存、发展有利。4.根据节能减排、低碳发展，以及即将面临制定的新的水泥行业氮氧化物排放标准等，水泥生产企业因地制宜利用废渣代土、减少粉尘排放是值得大力提倡的课题，应该特别重视利用中、低钙石灰石资源，化氮为利。

　　研究发展形势，城镇化是我国发展的重大机遇。从全局来看，改变现有能源构成、转向多依靠可再生能源(太阳能、水电、秸秆、枝叶)，可能是解决PM2.5危害、收到事半功倍效果的好办法，这也是今年需要研究的关键点。如果今冬明春开始水利、水电建设，水泥产能过剩的压力就不是那么严重、紧张，可以从容过度、稳步转型转产。

　　作为技术人员，在脚踏实地地按政府计划的基础上针对目前形势，转型升级、保存已经投资的投资效果，让企业少受损失、并且还能有所发展，是行业发展的硬道理。在以消减PM2.5为前提的情况下分析水泥工业可做点什么？因此本文结合转产进行相关的探讨。

　　改变能源构成 开发新型产业

　　1. 转产洁净型煤

　　水泥工业是用煤大户，研究提高燃烧效率是关键课题。关于生产洁净型煤，许多资料都曾介绍过，其实只要有秸秆、枝叶、少量原有燃煤、枝叶炭化后的炭，加上当地需要处理的废渣，就是型煤——人造煤。水泥厂生产烧水泥的洁净型煤——水泥煤，可以实现洁净燃烧、减少煤的运费。通过调整组分，可以生产多种类型的洁净型煤。

　　生产型煤——能耗低、产量小，只生产型煤黏结剂、转产容易。应用黏结剂可根据需要加入节能增效剂等添加剂固硫、固氮，减少SO₂、NO_x排放，实现洁净燃烧、提高燃烧效率，为加速进入洁净燃烧的先进行列作贡献。现有蜂窝煤黏结剂多用黄土，并不合理，因为对环境影响大、影响燃烧，而采用蜂窝煤黏结剂只要6%~8%、对燃烧有利。

　　煤炭科学研究院李师仑教授2008年在“加快发展洁净型煤促进节能降耗”一文中谈到：国外发展型煤已有100余年的历史，到1900年德国已有100台成型机，年产型煤161万吨，到上世纪70年代德国的型煤年产量超过4000万吨。日、韩等国的型煤也有较好的发展。1980年以后随着石油、天然气用户在发展中国家较快增长，型煤产量日趋下降。

　　用3~5年时间，实现洁净型煤增产2.6亿吨的规划，将有力地推动我国节能减排工作的落实，形成巨大的节能、经济、环保效益。与现有烧散煤为主的情况相比，年节煤可达到3000万吨以上，SO₂、烟尘大气污染物各减少10%，而所需的资金投入只有国务院去年11月提出的降低大气污染物10%所需的资金6000亿元的1/10。因此可以说，大力发展洁净型煤，是一条既经济又能很快取得节能降耗重大成果的路子。国务院还做出决定，在全国建立节能减排的统计、监测和考核体系，将节能减排完成情况作为领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容，实行严格的问责制，为确保实现节能目标建立一种制度保障，这将对发展洁净型煤提供有力的支撑。

　　可以预期，在国务院下达“十一五”治理污染的目标，拨下巨额治理资金和建立了节能减排的监督考核体系之后，将会进一步推动洁净型煤加快发展。

　　2. 水泥厂自产电

　　水泥工业是耗电大户，怎么节电及利用余热发展污染小、燃烧效率高的自产电，减少目前以火电为主的电力工业消减PM2.5的负荷、支持电力工业，是需要进一步探索的问题。自产电不仅可以部分解决职工生活用电，还能部分解决混合材问题。

　　1990年笔者在浙江常山县的常山建材厂用低钙石灰石、石煤、煤磨成生料，在成球盘上成出均匀的小煤球组成劣质煤，用卡车运到开化县的发电沸腾炉上和煤矸石一起煅烧，不影响出力。这时的发电完成了联产水泥(当时是砌筑水泥)——“六五”国家攻关课题“沸腾锅炉烧劣质煤发电联产水泥”。这是当时中国建材研究院水泥所、煤炭科学研究院湖南煤研所、浙江大学热物理研究所3个单位5年联合攻关的成果。在唐明述、崔雪华教授指导下，研究生曹云松完成了含煤生料的熟料形成过程研究，提出黑生料的烧成机理;在炭宝公司崔总和李师仑教授的帮助下，笔者认识到：沸腾炉煅烧可以用人造煤，根据需要灵活的调节成分，不结焦。因此就有了去年水泥厂自产电的一个有利途径是用劣质煤在沸腾炉上以低灰、低氮氧化物排放的高效洁净煅烧生产活性混合材，余热联产电力的建议。

　　与此同时，根据全局需要今年还需要另外强调两点：

　　一是支持特殊地区如山区、岛屿、边远地区结合旅游开发和小城镇建设，搞好小水电站建设，对支持汽车工业改变燃料构成、消减PM2.5排放有重大意义；

　　二是支持太阳能利用(光伏产业)的发展，正在研究利用立窑厂原有建筑安装太阳能发电就是一个有意义的项目。至少可以减少建筑投资、降低粉磨成本。

　　利用当地资源

　　水泥工业是运输大户，充分利用当地劣质资源可以节运、给当地增加财富。

　　利用泥砂废石代替黏土，利用低钙石灰石，以及采用低煤耗快烧还要继续做，但是不能停留在一个水平上。因此，利用低钙石灰石的技术需要提高。笔者和四川合作利用低钙石灰石将煤耗从107㎏降低到103㎏，但产量保持不变(3300吨窑的产量原来就可以达4000吨~4100吨，为避免高负荷热疲劳影响冷却机寿命，保持长期安全运转337天的水平，建议不要再进一步提高产量)，强度比原来高(可多加混合材)。采用的是1956年被否定了的烧法——两端喂料。原煤耗107㎏与设计工厂时就建议试用微量水的促燃作用和利用熟料余热烘干部分混合材等措施有关。

　　继续探索水泥降雨剂

　　去年曾经提过探索去雾，试试降雨剂。云是天上的雾，雾是地上的云。降雨是降下云中的水，能否降下雾中的水，化雾成雨，成为治标之策。所谓治标，是因赞同“PM2.5是成雾的元凶之一”的观点。探索去雾化害为利，从舆论上为消减PM2.5的大规模开发研究铺路。试用降雨剂，已在《水泥降雨不是梦》一文议论取水、消台减灾、改造沙化地时谈过。

　　今年就研究水泥扩大应用领域再议“改造沙化地”的问题。用水泥作降雨剂“改造沙化地”的研究，此事1994年8月曾在京北了思台的人大活动时讨论过：以北京西北部的沙化地为施放目标作水泥降雨剂研究。施放试验地点就选了思台。那里过去是高炮靶场，至今尚存两门双管高炮供来客参观。早就听主管冯永顺谈过试炮会引起降雨。1994年8月4日京城大雨，了思台阴云密布，却没有雨。能否发射水泥弹形成降雨?冯永顺认为完全可能。这里地形理想，排水通畅，就是大雨也不致成灾。有人担心水泥污染环境、板结土壤。笔者认为引发降雨之后，继续降水的冲刷足以带走水泥粒子。了思台地层裂隙多存不住水，带有水泥的水如能引起板结倒是当地希望看到的结果——可以存住水。这是许多有识之士热烈议论后的共识。对部队来讲，如果用水泥弹降水成功，高炮老兵器有新用途，将成为我国对和平、发展的又一贡献。当时还议论过试验成功后提倡放水泥弹代替放爆竹作为老百姓在节日、喜庆时表示庆祝。这样既高兴又为取水作贡献，可形成一个新兴产业。

　　从长远考虑，还是要探索水泥降雨剂。2006年7月7日凤凰台的午间天气预报中，杨洁谈到“美国海军用一种白色粉末在夏威夷降下台风中的水——成雨，问题是费用较高。”这个消息说明降雨的可能。分析白色粉末，有可能是干冰、白色胶凝物质或其他白色物质。印象中干冰一直归化工部门生产，是化工产品，多年来用作降雨剂。研究干冰可以用水泥窑废气制成，倒是水泥厂可以掌控的。如是白色胶凝物质，研制特种水泥可以胜任。研制价钱比白水泥便宜的乳黄色粉末，不会比“白色粉末”贵。如用航母无人驾驶舰载机飘洒降雨剂成功，将是我国对和平发展的新贡献——部队以非凡的胆略化天灾为人利。这也是与台湾以至东南亚国家、美国部队合作化天灾为人利，实现和平发展的新创造。在中、美两军合作的战略大变化中，也是从初级阶段到中级阶段的一项内容。台风的破坏力与风中所带水量有关：动量与质量和速度成正比。设想预测到今年海燕台风后，于菲律宾东南的海洋试用降雨剂预降水分，能否减少对菲律宾陆上的破坏力？

　　研制这种水泥采用海南(那里近海、机场)的JT型窑最合适。在平时，这种水泥可以作为混合材激发剂减少熟料用量、增加混合材，改善混凝土耐久性。南水北调工程完成后，降雨落点将是3条线路的大流域。方便降雨时确定落点和调水，有可能减少输水电耗。

　　加大节能减排、环境保护力度

　　实现以上设想需要政府根据市场经济平等竞争、激励机制的特点,结合国情采用官、产、学、研合作发展，加快自主创新、建设创新型国家的发展战略,组织节能减排大赛,推动抓质量、抓节能、抓环保、抓投资评估。技术上比水平：比煤耗、电耗、单位产质量；环保上比综合利用工业废渣、减少黏土消耗，减少CO、CO₂、SO₂、NO_X和粉尘排放；经济上根据当地特点，比混凝土成本、运耗。将节能减排大赛变成率先完成消减PM2.5硬任务的措施。进行全国性的节能大赛问题很多，建议先做最简单易行的统计报表。为了简明扼要判断节能程度、好比较，看强度、煤耗。通过减煤多少，就能大致反映减排效果，有条件后再报排放数据。