??? 注：煤的低位熱值22000KJ/Kg。
??? 可見，隨生產工藝的不同、生產1噸熟料需0.161～0.296噸煤，即生產1噸熟料由燒成和物料烘干因煤燃燒產生的CO2 在0.383～0.704噸范圍內變化。
??? 以上兩項相加，每生產1噸水泥熟料排放0.894～1.215噸CO2。按我國目前水泥生產平均水平估算，每生產1噸水泥熟料，約排放1噸CO2。
??? 3. 另外，水泥生產過程中每生產1噸水泥平均消耗100kwh電能，若把由煤燃燒產生電能排放的CO2 計算到水泥生產上，生產1噸水泥因電能消耗排放的CO2 為0.12噸。2007年中國生產水泥13.5億噸，其中水泥熟料約9.72億噸(按1噸水泥0.72噸熟料估算)，據此計算，我國2007年因水泥生產排入大氣中的CO2 約11.34億噸。數量之大，令人瞠目。
??? 1.6.2 二氧化碳與溫室效應
??? 太陽短波輻射透過大氣射入地面，地面在接受太陽短波輻射增溫的同時，也在不斷向外輻射長電磁波而冷卻；而大氣中的二氧化碳等物質卻能強烈吸收地面的長波輻射，同時它自己也向外輻射更長的長波，其中向下到達地面的部分稱為逆輻射，地面接受到逆輻射后就會升溫，這就是大氣溫室效應。大氣中屬于溫室氣體的有：二氧化碳、甲烷、臭氧、氮氧化物、氟里昂以及水汽等。科學研究表明，隨著人類活動的不斷增加，在大氣中的溫室氣體越來越多，將使地球的溫度越來越高。根據聯合國環境規劃署的預計，如果對溫室氣體的排放不采取緊急的限制措施，那么從2000～2050年的50年里，由于全球變暖引發的頻繁的熱帶氣旋、海平面上升造成土地減少和漁業、農業及水力資源的破壞，每年將給全球造成的經濟損失達 3000多億美元。
??? 全球變暖還會使動植物面臨生存危機，如果某物種遷徙的速度跟不上環境變化的速度，這個物種就有滅絕的危險。
??? 氣候的變暖也直接或間接地影響人類的健康。對地球升溫最為敏感的當屬一些居住在中緯度地區的人們，暑熱天數延長以及高溫高濕天氣直接威脅著他們的健康；與此同時，氣溫增暖，“城市熱島”效應和空氣污染更為顯著，又給許多疾病的繁殖、傳播提供了更為適宜的溫床。
??? 2. 主要有害氣體的防治
??? 2.1 二氧化硫污染治理技術
??? 水泥生產中減少SO2排放有下列幾種措施：更換原料；在生料磨內吸收；加消石灰——Ca（OH）2；設D-SOx旋風筒；設水洗塔等。目前我國水泥工業只是采用在生產過程中盡量減少SO2產生的方法。其中最簡單有效的方法就是新型干法生產線選擇合適的硫、堿比，同時采用窯磨一體機運行和袋式除塵器。
??? 采用窯磨一體的廢氣處理方式，把窯尾廢氣引入生料粉磨系統。在生料磨內，由于物料受外力的作用，產生大量的新生界面，具有新生界面的CaCO3有很高的活性，在較低的溫度下，能夠吸收窯尾廢氣中的SO2；同時生料磨中，由于原料中水分的蒸發，有大量水蒸汽存在，加速了CaCO3吸收SO2的過程，把SO2轉變成CaSO4，使窯尾廢氣中的20%～70% SO2固定下來。
??? 由于袋除塵器的濾袋表面捕集的堿性物質與試圖通過濾袋的SO2、NO2酸性物質結合成鹽類，酸性氣體的濃度可削減30%～60%。可見袋除塵器可成為治理水泥工業粉塵和有害氣體的多功能設備。
??? 2.2 氮氧化物的污染防治
??? 防治NOx的首要措施就是優化窯和分解爐的燃燒制度，保持適宜的火焰溫度和形狀，控制過剩空氣量，確保喂料量和喂煤量均勻穩定，保障篦式冷卻機運行良好，采用低NOx的噴煤管等。采取這些措施后，使NOx降到1000mg/m3以下是可能的。但是要執行修訂后的新排放標準（GB4915-2004），同時考慮窯操作不正常情況，還需設置專門的脫氮措施。下面簡單介紹一下氨還原脫氮法。
??? 它是用NH3非接觸性地消除廢氣中的NO，是由美國Exxon研究和工程公司開發的，并在1974年在原聯邦德國獲得專利，此后得到了進一步發展。
??? 該方法的主要原理是NH3和OH-反應成NH2和H2O，NH3再與NO反應生成各種中間產物和分子氮、水等化合物，從而消除NO。
??? 此外，在還原性氣氛條件下，由于存在CO、H2等還原性氣體，在生料中存在的Fe2O3和Al2O3的催化作用下，可以將已被氧化生成的NOx還原成為無害的N2，從而大大降低了NOx排放。NOx的這一反應機理，為水泥窯降低NOx排放的措施指出了努力方向。
??? 2.3 氟化物污染的防治
??? 熟料燒成過程產生的氟化物來自于原、燃料。有些粘土中含有氟，特別是目前我國部分
??? 立窯廠出于降低熱耗的目的，以含氟礦物(螢石)摻入生料中，在燒成中大部分氟化物和CaO，Al2O2形成氟鋁酸鈣固容于熟料中，極少部分隨廢氣排出。
??? 防治氟化物污染的可靠辦法是不用含氟化物高的物質作為原料，更不能采用螢石降低燒成溫度而使用。
??? 2.4 二氧化碳減排
??? 2.4.1 減排途徑
??? 1. 用大、中型新型干法水泥生產線代替其它高熱耗水泥工藝生產線。
??? 此種窯生產每噸熟料燒成用煤的CO2排放量分別是普通機立窯、立波爾窯、濕法窯、中空窯、預熱器窯、小型預分解窯的68.2%、79.8%、49.9%、56.8%、68.2%、88%。
??? 據測算，若把熱耗大于3400kJ/ kg熟料的生產線全部改造成熱耗小于3400KJ/ kg熟料的大、中型新型干法生產線，用于水泥熟料燒成將減排耗用燃料總量9%的二氧化碳溫室氣體。
??? 2. 余熱利用減排
??? (1) 烘干原燃料。 用廢氣的余熱烘干原燃料可省去烘干用煤，生產每噸水泥熟料可省去烘干用煤0.02噸，減少0.0476噸CO2排放。
??? (2) 低溫余熱發電。 目前新型干法水泥生產工藝，把窯尾廢氣用于原料烘干，使生料磨和窯一體化工作。一般，生料磨僅用窯尾廢氣的70%，其余用于余熱發電，冷卻熟料的尾氣可全部用于余熱發電。一些水泥廠低溫余熱發電的平均數據證實：生產1噸水泥熟料發電即30kwh。拒測算一條年產150萬噸（5000t/d）水泥熟料的新型干法生產線每年可減排5萬多噸二氧化碳。
??? 3.采用替代燃料減排
??? 用城市生活垃圾等可燃性廢棄物替代煤煅燒水泥熟料，在提供同樣熱量的情況下，用可燃性廢棄物中含有碳的總量少于煤，燃燒后排出的CO2總量也少于煤。據英、美國近年來水泥行業利用可燃廢料的經驗表明，在相同單位熱耗的情況下，每生產1 噸熟料燃燒所生產的溫室氣體CO2的數量，一般只有燒煤時的一半左右。
??? 4 改變原料或熟料化學成分減排
??? (1) 用不產生CO2且含有CaO的物質作原料。如化工行業的電石渣主要化學成分為Ca(OH) 2，1噸無水電石渣含0.54噸CaO，用電石渣作為水泥生產原料，不會排出CO2。與以石灰石含65%CaO作為水泥生產原料相比，利用1噸無水電石渣相當于減排0.425噸CO2；又如高爐礦渣、粉煤灰、爐渣中都比粘土含有更多的CaO，能減少配料中石灰石的比例，這些經高溫煅燒的廢渣、在生產水泥時不會再排出CO2。上述廢渣每提供1噸CaO則減少排放0.7857噸CO2。若全用電石渣提供水泥熟料中的CaO，生產每噸水泥熟料減排0.511噸CO2。一條2000t/d新型干法生產線全部用電石渣替代石灰石，一年可減排30.66萬噸CO2。另外，上述廢渣作為原料生產水泥還能降低熟料燒成溫度，從而降低煤耗，也起著減排CO2的作用。
??? (2) 降低水泥熟料中CaO的含量。目前，國內外進行低鈣水泥熟料體系的研究和開發，即降低熟料組成中CaO的含量，相應增加低鈣貝利特礦物的含量，或引入新的水泥熟料礦物，可有效降低熟料燒成溫度，減少生料石灰石的用量，降低熟料燒成熱耗。低鈣高貝利特水泥可把熟料中CaO降到45%，比現行硅酸鹽水泥熟料少排10%左右（約0.16噸）的CO2。
??? 5.提高水泥、砼質量以提高熟料強度和減少水泥中熟料含量
??? (1) 減少水泥熟料用量。 減少水泥熟料用量表現在兩個方面，一是磨制水泥在保證水泥性能的同時多加混合材，二是在拌制混凝土時使用替代水泥材料。現在，國內已用磨細高爐礦渣替代水泥40%左右，國外某研究單位替代到80%以上，我國進行的高摻量粉煤灰水泥研究，都為水泥工業減排CO2提供了技術途徑。
??? (2)大力發展綠色高性能混凝土代替常規混凝土。1994年吳中偉院士提出了綠色高性能砼(GHPC)的概念。GHPC具有以下特點：①大量節省水泥熟料。在GHPC中不是熟料水泥，而是磨細水淬礦渣和分級優質粉煤灰、硅灰等或它們的復合成為凝膠材料的主要成分，從而使原料及能源消耗及CO2排放量大大減少。② 大量使用工業廢渣為主的細摻料、復合細摻料和復合外加劑代替部分熟料，以降低污染，保護環境。國外已成功地用磨細礦渣和優質粉煤灰替代50%以上熟料制作HPC。 ③發揮HPC的優勢，通過提高強度、減小結構截面面積或結構體積減少混凝土用量，從而節省水泥生產量。
??? (3)發展高標號水泥。 設立建筑質量標準，使高質量、高標號水泥和其他建材制品擴大生產，促進先進生產技術的發展。
??? 6.引進、開發更為先進的燒成技術
??? 熟料的理論熱耗約為1759kJ/kg。70年代發明水泥預分解技術以后，加上預熱系統的進一步改善，熟料熱耗降低到2929 kJ/kg，熱效率已達60%；要進一步降低熟料熱耗，必須研制開發更新的窯型，譬如沸騰層煅燒流態化窯等，同時采取其它一系列輔助措施，如改進預熱器系統、提高換熱效率、降低阻力損失等。
??? 沸騰煅燒工藝被認為是目前煅燒水泥熟料的最先進技術。它的主要特征是取消回轉窯，在傳熱效率更高的流化床中完成水泥的煅燒。占地面積小、熱效率提高，NOx和CO2的排放量也隨之減少。
??? 2.4.2 利用清潔發展機制(CDM)
??? 清潔發展機制(簡稱CDM)，源于巴西提出的通過征收發達國家未能完成溫室氣體減排義務而提交的罰金所建立的"清潔發展基金"，經過談判達成目前在京都議定書第12條所確立的合作機制，是《京都議定書》中引入的溫室氣體減排的三種靈活履約機制之一。CDM允許締約方與非締約方聯合開展二氧化碳等溫室氣體減排項目，這些項目產生的減排數額可以被發達國家作為履行他們所承諾的限排或減排量。也就是說，發達國家通過提供資金和環保技術幫助發展中國家實現減排溫室氣體，同時從發展中國家購買因此得到的“可核證的排放削減量（CERs）”以履行“京都議定書”規定的減排義務。對發達國家而言，和發展中國家合作實施的CDM項目提供了一種靈活而且較低成本的履約方式；而對于發展中國家，通過CDM項目可以獲得部分資金援助和先進技術。
??? 中國水泥工業減排的潛力非常大，潛在的水泥工業CDM項目很多，應不失時機地抓住機遇。
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