1、国家工程研究中心资金申请报告水泥节能环保国家工程研究中心 项 目 资 金 申 请 报 告项目名称：水泥节能环保国家工程研究中心 申报单位：天津中材工程研究中心有限公司地址：天津市北辰区引河里北道1号邮政编码：300400联系人：*电话：（022）26915486传真：（022）26915342电子邮箱：*主管部门：天津市发展和改革委员会编制日期：二00九年二月水泥节能环保国家工程研究中心项目资金申请报告编制人员一、项目摘要1、项目名称 水泥节能环保国家工程研究中心2、项目法人概况（1）项目法人名称天津中材工程研究中心有限公司（2）项目法人住所天津新技术产业园区北辰科技园（3）注册资本2000万
2、元（4）经济性质有限责任公司（5）法定代表人于兴敏（6）营业范围水泥行业共性关键生产技术研究；重大科技成果工程化和系统集成；核心技术装备的投资与产业化；行业技术服务及人才培养；国际合作和交流。（7）经营期限20年（8）公司简介公司由天津水泥工业设计研究院有限公司按照公司法独资设立，其他有意向投资的单位正在履行相关投资决策程序，待各项手续完成后，公司将通过增资扩股的方式吸收其他股东共同投资建设。公司将围绕“节能和环保”两大主题，致力于水泥行业关键技术的研究、科技成果的产业化和工程化，建设国际一流的水泥工程研究中心，全面推动我国水泥工业的发展和进步，提升我国水泥工业的国际竞争力。3、资金申请报告编
3、制依据（1）国家工程研究中心管理办法（国家发展改革委令第52号）（2）“水泥节能环保国家工程研究中心”项目申请报告（3）国家发展改革委办公厅关于开展水泥节能环保国家工程研究中心组建工作的通知（发改办高技20082182号）4、项目提出的主要理由2006年10月，国家发改委公布了水泥工业发展专项规划和水泥工业产业发展政策，这些政策有利于水泥工业的发展，也提出了节能减排的要求。另外，在国家发改委等八部委提出的水泥工业结构调整目标中，要求到2010年新型干法水泥比重提高到70%，累计淘汰落后生产能力2.5亿吨；日产4000吨以上大型新型干法水泥生产线，技术经济指标达到吨水泥综合电耗小于95千瓦时，熟
4、料热耗小于740千卡/千克。由此可以看出水泥工业在完成产业结构调整的同时，还有很繁重的节能减排任务。造成水泥行业高能耗、高污染的原因除受需求拉动、淘汰落后产能缓慢，水泥产业结构不尽合理，产品单位能耗高等客观环境影响外，主要原因还是技术创新能力滞后、技术与装备不能适应水泥产业的快速发展。近年来，随着水泥产品产能的快速增长，水泥工业的能源消耗、烟（粉）尘排放总量相应增加。在能源、环境已日益成为制约经济社会发展重要因素的今天，加大节能减排力度，提高资源、能源利用效率，减轻环境压力将是水泥行业贯彻落实科学发展观，建设资源能源节约型、环境友好型产业，实施“由大变强”发展战略，实现又好又快可持续发展的必然
5、选择。建设水泥节能环保工程中心极为必要。5、发展战略与经营计划（1）发展战略建成具有研发、工程化、产业化和综合服务功能的研究开发实体。研发国际一流的水泥工业节能环保成套技术和装备，不断提高自主创新能力，引领行业技术发展，为行业提供技术服务，增强产业的核心竞争力和可持续发展后劲。（2）经营计划1）推广节能减排和余热利用技术、开发和发展水泥窑协同处置废物技术和装备、发展循环经济；在12年开发出水泥窑协同处置废弃物预处理破碎机、烘干机等装备，并进行产业化孵化。 2）将具有重要长远市场价值的重大科研成果进行后续的工程化、产业化和集成化研发，消化、吸收、集成和创新引进技术和装备，为产业化规模生产提供技术
6、成熟的先进工艺、技术和产品，形成产业基地；近23年重点进行水泥无球化节能生产技术的工程应用，产业化。3）着力开发科研成果转化为适合规模生产需要的共性技术、关键技术并向行业辐射；近五年内重点突破先进水泥技术装备的耐磨耐热材料，和制造加工工艺。4）全方位的为水泥行业进行各种咨询服务与培训，开展国际合作和交流。5）销售收入表1 销售收入计划表收入来源收入承担国家、地方、行业等有关的课题或项目经费600万元企业委托进行的技术开发收入500万元具有自主知识产权和专有技术的设备销售3500万元技术咨询、检测、评价等400万元与企业联合开发和生产所获得的利润分成5000万元考虑到项目的实际情况，设定项目投入
7、运行后前四年的销售收入份额分别为25、50、70、85逐年递增，从第五年开始达到100。6、建设内容、规模、方案和地点工程中心拟建于天津北辰国家级高新产业园区购置的土地内。建设研发大楼及试验基地，总建筑面积34363平方米。（1）土建工程研发办公综合楼建筑面积15187平方米,占据办公大楼1-2层,采用钢筋混凝土框架结构。工程化验证平台建筑面积3024平方米，建筑层数1层，层高15米，采用钢筋混凝土框架结构。产业化验证基地建筑面积14400平方米，建筑层数1层，层高12米，采用钢筋混凝土框架，带吊车的承重结构。机械性能分析检测中心建筑面积1752平方米，建筑层数1层，采用钢筋混凝土框架结构。（
8、2）技术装备配置方案 1）窑炉节能技术与装备研发：设有燃烧实验室、冷模试验、热模试验台、冷却机试验系统、燃烧器试验系统、计算机仿真实验室。配置冷态台架、悬浮态台架、一维炉等多种装置及热线风速仪、高速摄影、熟料煅烧高温相及机械性能测试装置等多项仪器，配备高性能工作站、专用软件。2）粉磨技术与装备开发：设有可破性研究系统，辊式磨粉磨实验系统，辊压机粉磨实验系统，管磨、选粉机系统实验台。3）过程智能化控制技术研究：设有智能控制实验室，拥有自动控制软件开发平台和生料质量控制、图像分析等试验系统。能进行PMIS编程、智能模拟训练、控制系统开发。4）污染物减排技术研究：设有废弃物利用试验平台、有害元素迁移
9、研究实验室、余热锅炉实验系统、先进袋收尘试验平台等。5）资源综合利用技术研究设立水泥原料试验室、生料质量控制实验室、混凝土性能试验室等试验室。6）工程化与产业化研究设有热工检测仪器室、产业化基地，配置便携式气体分析仪、含尘仪、红外测温仪、压力风量测定仪等检测仪及数控机床、激光切割机、电焊机等加工设备。7）机械检测中心能进行金属微观结构检测、金属化学成份分析、腐蚀测试、焊接技术检测、耐磨试验和测试。8）物化检测中心能进行生料、熟料、水泥、混合材等化学分析，煤的工业分析、易烧性、易磨性测定、水泥强度测试等等。配置粒度分析仪、比表面积分析仪、偏光显微镜微观结构测试、热分析、X-衍射（定性、定量测试）
10、等仪器。（3）技术开发方案1）新一代预分解烧成技术研发研发内容包括：多级高效低阻预热器、环保型分解炉、两档短窑、行进式稳流冷却机、高性能燃烧器等装备的研发及工程化，烧成热耗700 kcal/kg熟料以下。比国内目前新型干法生产的先进指标节省热耗50kcal/kg-cl。2）高效节能料床粉磨技术装备的研发实现粉磨工艺无球磨化开发5000t/d以上的生产线的大型辊式磨以及与2500t/d级生产线相配套的150t/d水泥辊式磨，并使之工程化应用。以无球化水泥工艺为基础，结合水泥其它环节的优化提高，实现吨水泥电耗小于88kWh/t-水泥的目标。3）工业与生活污泥在水泥窑资源化利用技术研究研究利用水泥生
11、产工艺产生的废热烘干污泥，半干的污泥在分解炉内焚烧处理技术，实现废物作为资源、能源的利用。近期重点开发日产6000t/d水泥熟料生产线，日处理80水分污泥600吨项目，年处理污泥18.9万吨的处置技术，并实现工程化应用，年节省标准煤1.8万吨。7、主要建设条件本项目已具备的建设条件如下：（1）建设场地土地已购买：已在天津北辰国家级科技园区购置了项目建设用地。（2）建设方案的环境影响评价已通过。（3）项目建设前期工作已开展，完成实验车间、中试车间和新产品孵化车间的施工图设计，土建施工单位招标，并即将开工建设；完成中心研发楼及实验室的方案设计。（4）工程中心的主要股东单位天津水泥工业设计研究院有限
12、公司已为本项目开展筹措了4000万的资金，满足项目前期工作开展的需要。（5）工程中心的初期人员已落实，近30名各类技术人员及少量的管理人员已投入到工程中心的建设中，已开展了工程中心近期目标中的研究工作。8、项目总投资、投资构成及资金筹措方案（1）项目总投资由固定资产投资和流动资金两部分构成，总投资估算为19764.68万元； （2）投资构成表2 项目投资构成表投 资 项 目投资额1.固定资产投资18764.68建筑工程费10869.1设备购置费4617.74安装工程费218.3其他费用3059.58投资方向调节税0建设期利息02.流动资金1000项目总资金（固定资产投资+流动资金）19764.
13、68（3）资金筹措1）资本金本项目资本金2000万元，占总投资的10。项目资本金由天津水泥工业设计研究院以自有资金投入本项目。其中用于固定资产投资1554万元，用于流动资金446万元。2）股东注资其余固定资产投资17764.68万元由股东注资，不计借款利息，参照惯例作为项目借款。其中用于固定资产投资17210.68万元，用于流动资金554万元。9、主要技术经济指标表3 主要技术经济指标表序号内容单位指标备注一建筑工程1总建筑面积m234363其中：研发办公综合楼m215187工程化验证平台m23024产业化验证基地m214400机械性能分析检测中心m21752二公用工程1用电负荷kW1600见
14、公用工程部分2最高日用水量m3/d503最高污水排放量m3/d414采暖热负荷kW500三总投资与资金筹措（单位：万元）1项目总投资万元19764.68其中：固定资产投资万元18764.68流动资金万元1000四项目建设期月2210、目前存在的问题与建议（1）工程中心在我国兴起不久，无论是从规模上还是从内涵上讲，都处于初级阶段，还不够完善成熟，而且面临以下的问题： 1）工程中心的指导思想不明确，无明确的发展方向和战略。工程中心仍在“盈利”与“非盈利”的两难困境中徘徊，科学技术与生产的“接口”仍未处理好，这很可能使工程中心走向两个极端：一个是研究所的“翻版”，一个是高科技型企业。2）工程中心与依
15、托单位、企业、政府关系不清。目前，工程中心过于依赖依托单位；与企业的联系仍停留在点接触而非面接触上，而且它与企业的合作也只趋于“临时互助组”式的松散型初级合作，真正高级的“内部参与”合作形式则较少。3）工程中心的人才流失严重，缺乏合理的学科、能级梯队式分布的人才结构。4）工程中心往往“硬件”管理强，“软件”管理弱。许多人抱着传统的“科学技术生产”的简单思路，不能打开新的局面，出现“有技术却无用武之地”的老现象。（2）进一步加快工程中心建设与发展步伐的关键在于解决工程中心的体制，明确定位与目标，组建合理的人才结构，建立内外协调的良性循环运行机制或管理体系，集成典型的成果，扩大显示度和影响力，逐步
16、培育并形成与工程中心发展方向相关的产业链。为此，提出以下的建议。1）体制创新是决定工程中心发展的关键。工程中心是独立的法人单位，在资源分配上，计划单列；作为科研机构，须强化目标考核，包括纵横向经费、高级别项目、专利、论文、成果、为社会服务的典型业绩等；借助现行的评估机制，锁定目标。在产业结合上，工程中心可利用现有资源主动与企业界结合，组建工程研究中心，缩短成果转化的周期。学校可出台政策，允许工程中心将现有的物资、设备资源作为出资资本、投入资产，连带个人资金和科研技术、成果、信誉作为与企业各界合作的基本条件，用活用足现有资源。2）建立灵活的运行机制，发挥人才的核心作用。随着工程中心实体的体制确立
17、，工程中心的定位应十分明确。工程中心的两个根本定位即“顶天、立地”，不容改变。顶天指创新，创造一流的科研成果；立地指要在行业经济的发展中发挥重大作用。工程中心应积极适应国家现行鼓励企业进行技术创新的宏观政策导向，由工程中心运作，应对政府在项目招标、创新基金、产业化成果转化资助中的基本条件、资格，积极组织力量，多方出击，成果共享，采取联合模式将科研业绩纳入工程中心建设考评体系3）工程中心应组织力量，及时进行工程中心环境、人员、研究成果、特色优势等亮点进行总体策划与宣传，不时推出新面貌，扩大团队整体在社会、学术界的知名度和影响。定期组织召开国际性学术研讨会，广交海内外学术界朋友，扩大工程中心在国内
18、外的影响，工程中心每年主办召开全国性或国际性会议。4）抓产学研典型，集中力量重点突破。工程中心要突出与产业链联系紧密的应用基础研究和高技术研究，以获取关键技术的自主知识产权，为社会发展服务。工程中心要着眼于社会经济发展的根本需求，依据国际学科前沿发展的主要趋势，充分利用现有的学科优势，开展创新的、具有特色的应用基础性研究应用技术的推广。此外，工程中心在进行典型突破的同时，需适时做好知识产权的保护与利用工作。11、结论与建议“水泥节能环保国家工程研究中心”作为我国水泥工业节能减排和发展循环经济的技术支撑平台，对于建设一个资源节约型、环境友好型社会具有重要的现实意义。目前建设的前期资金已落实，项目
19、开展条件已具备，建议尽快批复资金申请报告，给予水泥节能环保国家工程中心必要的资金支持，使工程中心早日为水泥工业的可持续发展提供迫切需要的关键性技术，服务于全行业。二、项目建设的依据、背景与意义1、项目建设的依据项目建设的主要依据是国家发展改革委办公厅关于开展水泥节能环保国家工程研究中心组建工作的通知（发改办高技20082182号）和关于准予天津水泥工业设计研究院有限公司水泥节能环保国家工程研究中心项目备案的决定（津发改许可2008195号）。2006年2月13日，国务院发布关于加快振兴装备制造产业的若干意见，项目的建设符合其中“发展大气治理、城市及工业污水处理、固体废弃物处理等大型环保装备，以
20、及海水淡化、报废汽车处理等资源综合利用设备，提高环保设备研发制造水平”等内容。项目属于国家发展和改革委员会令第40号产业结构调整指导目录（2005年本）中的鼓励项目，属于“大型能量回收装置成套设备设计制造、城市垃圾处理设备制造及有害气体净化设备制造”项目。项目建设符合“十一五”十大重点节能工程实施意见和天津国民经济和社会发展第十一个五年规划中有关水泥生产和技术研发改造方面的内容。2、项目的背景（1）水泥工业在国民经济建设中的作用1）水泥是一种基础原材料，水泥工业是我国国民经济建设的支柱产业之一水泥是一种人造胶凝材料，具有水硬性并且是既可在水中硬化又可在空气中硬化的一种建筑材料，至今已有184年
21、的历史。水泥与钢材、木材、塑料同称为四大基础工程材料，水泥生产虽然在燃料和动力消耗上较大，但与钢铁工业相比，每吨水泥消耗的能量仅为钢材的六分之一，每吨混凝土消耗的能量仅为钢材的二十分之一，水泥材料耐热、不燃，不会虫蛀、霉变，在潮湿环境中不但强度不降反而提高。另外，水泥的主要化学成份是氧化钙、氧化硅和氧化铝，与地表岩石的化学成份相同，资源相对其它材料丰富易得。水泥作为重要的基础原材料之一，以其数量大、用途广、耐久性强和具备许多其它材料不可取代的性能而在国民经济发展中处于非常重要的地位。它可以应用于住宅建设、市政工程、公路建设、铁路建设、空港建设、地下工程、港口建设、桥梁建设、信息工程、水下工程、
22、宇宙航空、农田水利、环境治理等各类建筑工程。近20年来，随着国民经济的快速增长，我国水泥工业取得了飞速发展。2008年我国水泥产量达14亿吨，连续24年居世界第一，工业增加值约4000亿元，水泥工业已成为我国国民经济建设的重要支柱产业之一。水泥通过混凝土或水泥制品形式用于建筑和工程中，水泥在混凝土中所占的重量比例不高，但能把石子和砂子胶凝在一起，起到胶结作用，形成人造石，又由于水泥不具有溶水性并具有很好的耐久性，因此很早就被用于水工建筑和桥梁工程。随着钢筋混凝土和预应力混凝土的应用，水泥为建筑工程开创了美好前景，如北京2008奥运会各种场馆、423m的上海南浦大桥，各大城市雄姿多彩的立交桥、地
23、下与海底隧道、城际铁路、高速公路、机场港口、海中花园、各种超高层大厦、形形色色的居民楼等。另外，利用水泥基材料在凝结硬化前的常温可铸可塑性，可以制成各种形状的结构元件，创作各种工艺美术制品，美化城市与环境。此外，各种特殊功能的水泥更是工业建设、特殊工程、国防安全必不可少的重要工程材料，如石油工业用的油井水泥、长江三峡大坝用的低热水泥、原子能发电站用的防辐射水泥、国防建设用的防穿射水泥、海工工程用的抗硫酸盐水泥、工程抢险用的高强快硬水泥、装饰用的彩色水泥、夜光水泥、弹性水泥、导电水泥、变色水泥、木质水泥、储热水泥等，水泥的作用正在逐步加强和扩大。综上所述，从节能、价格和安全角度考虑，作为结构材料
24、，水泥的应用范围广阔。虽然近代建筑中已使用了铝合金、钢塑、钢结构型材等其它许多材料，但水泥的某些性能，特别在地下结构和水中结构中，其它材料是无法代替的。因为水泥具有与环境友好的相容性，因此水泥在相当长的时期内都将是人类社会的主要工程建筑材料；并且，随着推进工业化和城镇化进程，基础设施建设步伐的加快以及城乡居民住房水平升级，水泥工业将得到更加快速地发展。2）水泥在生产过程中可以协同处理各类废弃物，对于环境保护和发展循环经济具有重要作用水泥工业具有消纳废物的功能，在发展循环经济过程中这点特别重要。据有关资料的报道，我国生活垃圾年产量约2亿吨（其中约有4000万吨以上为建筑垃圾），工业固体废物约10
25、亿吨，（其中化学品等危险废物近1000万吨，矿渣1亿吨,钢渣4000万吨,粉煤灰2亿吨,电石渣1000万吨,煤矸石2亿吨等）。由于缺乏有效处理，我国历年的煤矸石积存量达40亿吨以上，垃圾积存量已超过66亿吨，而且，城市垃圾、下水污泥、工业废弃物、尾矿废物还在以一定百分数递增，形势非常严峻。目前，随着水泥生产技术的不断进步，在水泥生产过程中已经可以利用工业固体废弃物、矿业固体废弃物、城市固体废弃物（生活垃圾）、农业固体废弃物等各类固体废弃物替代部分原料配料或替代部分燃料，可以采用工业废渣做原料和混合材，生产“生态水泥”，从而降低化石类燃料和石灰石的用量，减少CO2的排放量，这对于环境保护和发展循
26、环经济具有重要作用。（2）水泥工业的可持续发展中面临关键技术需突破水泥工业是资源、能源依赖型产业，是我国资源，能源消耗较大的产业之一，又由于我国水泥工业是在长期短缺经济条件下发展起来的，中小企业占居企业数量的主体，资源利用率低、能源消耗高、环境污染严重这一局面仍未得到根本改观。近年来，随着水泥产品产能的快速增长，水泥工业的能源消耗、烟（粉）尘排放总量相应增加。在能源、环境已日益成为制约经济社会发展重要因素的今天，加大节能减排力度，提高资源、能源利用效率，减轻环境压力将是水泥行业贯彻落实科学发展观，建设资源能源节约型、环境友好型产业，实施“由大变强”发展战略，实现又好又快可持续发展的必然选择。2
27、006年10月，国家发改委公布了水泥工业发展专项规划和水泥工业产业发展政策，这些政策有利于水泥工业的发展，同时也对水泥工业产业发展提出了节能减排的要求。另外，在国家发改委等八部委提出的水泥工业结构调整目标中，要求到2010年新型干法水泥比重提高到70%，累计淘汰落后生产能力2.5亿吨；日产4000吨以上大型新型干法水泥生产线，技术经济指标达到吨水泥综合电耗小于95千瓦时，熟料热耗小于740千卡/千克。由此可以看出水泥工业在完成产业结构调整的同时，还有很繁重的节能减排任务。造成水泥行业高能耗、高污染的原因除受以下客观环境影响外，例如：淘汰落后产能缓慢，水泥产业结构不合理，产品单位能耗高等，主要原
28、因还是技术创新能力滞后、技术与装备不能适应水泥产业的快速发展，主要表现在：1）窑炉及节能粉磨技术装备与国外比有较大差距a.新型干法水泥生产的整体技术经济指标与国外先进水平相比还有一定差距我国新型干法先进的热耗比国外同规模指标高50kcal/kg-cl,吨水泥电耗比国外高10kwh/t，一次能源的利用效率比国外先进水平差近7%。提升一次能源利用效率还有很大空间。在烧成装备大型化和系列化方面，我国基本上是跟踪模仿国外模式进行的，5000t/d以上规模生产线很少，缺少8000t/d级设备，缺乏对引进设备的10000t/d生产线的实践经验，水泥大型化成套装备的系列还不完全。b.一些关键设备性能质量与国
29、际先进设备之间仍然存在明显差距主要表现在设备操作的可靠性和设备性能的稳定性方面，此外对原燃料的适应性较差，耐磨材料与研磨介质的消耗都比先进国家高10%20%。例如：设备平均运转率国内为85左右，国外为9095；因为耐磨耐热性能差，我国大型辊磨磨辊寿命为8000小时，国外是20000小时；国内设计烧成系统热耗指标与实际生产值的比值是1.13，国外是1.07,存在着设计与制造方面的差距。关键部件质量不高，大规格轴承和减速机可靠性不高，要依靠进口；粉磨部件耐磨性能不高，使用周期短，影响运转率，液压系统质量不高，存在泄漏油现象，自动控制技术有待提高，铸件缺陷多。在自动化控制中的电控系统和工业用计算机、
30、系统操作软件方面与国外有很大差距，重要项目的计量给料装置、阀门执行器、质量分析与检测装置（如X荧光分析仪和r-matrics分析仪、在线激光粒度分析仪等）均需进口。c.节能粉磨技术的差距在大型粉磨设备方面，国外生料粉磨采用辊磨约占94，球磨和其他占6；我们还没有台时产量达到500t/h以上的原料辊磨，满足不了6000t/d级以上生产线的配套需要。缺少通过能力达1000t/h以上的大型辊压机，难以实现水泥联合粉磨系统“多压少磨”的技术思路和节能目的。年产60万吨、90万吨的大型矿渣辊磨还是空白。料床终粉磨技术日臻成熟，用于水泥粉磨的料床终粉磨设备越来越普及，但我国还没有水泥料床终粉磨系统的使用业
31、绩。对水分太高的沾湿物料的烘干粉磨和磨蚀性太差的物料的粉磨缺乏经验和研究，即对特殊物料的适应性没有对策。另外，回顾粉磨技术的发展史，绝大部分的新技术新装置均由国外知名公司首先提出，我们再行借鉴或引进、吸收、提高和开发，这和缺少理论基础研究不无关系。d.在水泥工艺线中，尚未掌握大型关键设备设计的核心技术，缺少理论研究差距主要表现在：第三代篦式冷却机性能提高及新一代篦式冷却机的开发；多通道燃烧器性能稳定性及耐磨材质问题；还没有5000t/d级以上规模生产线使用的大型生料辊磨；还没有水泥终粉磨用的辊磨。2）石灰石等矿物资源综合利用技术的差距a.在原料品位相当的情况下，国内外用吨熟料计算的资源用量差别不大，但我国水泥工业作为混合材利用的固体废弃物量较大，利用废弃物作为替代原燃料的量很小，远远低于工业发达国家。b.在电石渣替代石灰石生产水泥熟料的技术研究方面，尚缺乏对100%采
