(中国建材(cai)杂志)看到现(xian)场作业环(huan)境和(he)相关(guan)数据(ju),工(gong)信部原(yuan)材(cai)料(liao)司(si)和(he)重庆市(shi)经(jing)信委的领导都用“震撼(han)”一词表达自己的感受(shou)。
化石燃料替(ti)代(dai)率达到60%以上,熟料单位产品综合能(neng)耗降至50kgce/t以下……2024年(nian)5月15日(ri),华(hua)新(xin)水泥子(zi)公司重庆(qing)华(hua)新(xin)地维水泥有限公司(以下简称“华(hua)新(xin)地维”)大比例(li)替(ti)代(dai)燃料技术研发(fa)应用标杆项(xiang)目(mu)通过验收(shou)并于次日(ri)举办现场交(jiao)流会。
从提(ti)出技改方(fang)案时的10%左(zuo)右到如今60%以上的燃(ran)料替(ti)代率,华新地维只用了一年多的时间。
老厂也能树标杆
川黔、成渝铁路(lu)交汇地——重庆江津(jin)区珞(luo)璜(huang)镇,华新地维水(shui)泥厂矗立长江南岸。
这是一(yi)家创立于1971年(nian)的(de)老水泥厂,历经辉煌与风雨。一(yi)条设(she)计(ji)产能2500 t/d的(de)新(xin)型干法水泥熟料(liao)回转窑(yao)生(sheng)产线已有(you)近(jin)20年(nian)窑(yao)龄,2010年(nian)就开(kai)始为(wei)周边区域协同处置固(gu)废、危废,如污染土、市政污泥等。2017年(nian),公司更名为(wei)重庆华新(xin)地维水泥有(you)限公司。
华新是国内较早(zao)研究和布局(ju)水(shui)泥窑协同(tong)处(chu)(chu)置(zhi)固废(fei)的(de)水(shui)泥企业(ye)(ye)(ye)。加入华新后,地维公司(si)的(de)环保(bao)业(ye)(ye)(ye)务(wu)迈(mai)入了高速(su)发展(zhan)(zhan)快速(su)的(de)快车(che)道。处(chu)(chu)置(zhi)量逐(zhu)年提升的(de)同(tong)时(shi),2022年成为建材行(xing)(xing)业(ye)(ye)(ye)碳(tan)达(da)峰试点企业(ye)(ye)(ye)之(zhi)一。其2500t/d水(shui)泥熟料生产(chan)线(xian)成为建材行(xing)(xing)业(ye)(ye)(ye)典(dian)型企业(ye)(ye)(ye)碳(tan)排(pai)放解剖“麻雀(que)”试验田,开展(zhan)(zhan)节能降碳(tan)改造提升,并承(cheng)担水(shui)泥窑大比例燃料替(ti)代(dai)技术(shu)研究攻关应用及验证工作(zuo)。
2022年8月,中(zhong)国建筑材料联(lian)合(he)会(hui)组织专家团队对华新地维解剖“麻雀”课题(ti)进行指导、交流;2022年9月16日(ri),其节能降碳技(ji)术改造综合(he)解决方案通(tong)过审议;2022年11月17日(ri),中(zhong)国建筑材料联(lian)合(he)会(hui)向华新地维授(shou)牌“建材行业碳达(da)峰试点企业”。
方(fang)案(an)通过后,华新地维就开始紧锣密(mi)鼓的技改(gai)之路。
2023年2月,固废机(ji)械(xie)入窑设施建成;2023年7月,预处(chu)理一期建成;2023年11月预处(chu)理二(er)期建成。
“机械入窑设施投入使用之(zhi)后,燃料替(ti)代率从10%左右(you)提升到(dao)了(le)20%;预处(chu)理(li)一期投入使用后,替(ti)代率最(zui)高时(shi)达到(dao)了(le)30%以(yi)上(shang)。”华新(xin)地维总(zong)经理(li)周志鹏介绍。
2023年(nian)11月(yue)29日预处理二期投用后,华新(xin)地维(wei)的(de)(de)燃(ran)(ran)料(liao)替(ti)代率(lv)攀(pan)升至50%以(yi)上,到了(le)2024年(nian)3月(yue),燃(ran)(ran)料(liao)替(ti)代率(lv)已经达到63.43%。不(bu)过,对外公布(bu)的(de)(de)数(shu)据(ju)仍比(bi)较保守,他们只说60%以(yi)上。水泥行业(ye)人大代表周金(jin)波此前调(diao)研了(le)解到的(de)(de)数(shu)据(ju)是,国内水泥行业(ye)的(de)(de)平均(jun)燃(ran)(ran)料(liao)替(ti)代率(lv)只有5%左右。
另一个指(zhi)标也(ye)同样(yang)令人震撼。根(gen)据相关部委文件确定的数(shu)值(zhi),国内(nei)熟(shu)料(liao)单(dan)位产品能耗(hao)在100kgce/t即属于标杆水(shui)平(ping),能达(da)到标杆水(shui)平(ping)的生(sheng)产线目(mu)前仍属少数(shu),而华新地维今年3月份的数(shu)据是47.98kgce/t,远远优于标杆水(shui)平(ping)。
技术“打怪升级”
“非常不(bu)容易(yi)。”这(zhei)不(bu)仅是参与(yu)这(zhei)一项目的华新人的感(gan)慨,更是验(yan)收会上很多专家的评价。
“大比例、全流程。”这是(shi)华新(xin)水泥副总裁杨(yang)宏(hong)兵为地维公(gong)司替代燃料(liao)项目技术创新(xin)点总结(jie)的两个关键词(ci)。两个简单(dan)的关键词(ci)背后,是(shi)企业不断遇(yu)到问(wen)题、解决问(wen)题的“打怪升级”过程。
“光是替代(dai)燃(ran)料(liao)的选用就经历了很长时间的摸索。”华新地维技术部长雷根雨向《中国建(jian)材》杂(za)志(zhi)记者表示。
经过(guo)近两(liang)年不断寻源、试用对(dui)比和(he)规模(mo)使用,木屑、家电拆(chai)解物、橡胶颗(ke)粒(li)、造纸轻渣等(deng)十余种(zhong)替代燃料,华新地维最(zui)后选择了(le)三种(zhong)主要(yao)替代燃料:一般(ban)工业(ye)固废、汽车拆(chai)解物及(ji)内饰还有废布条(料)。它们的经济性(xing)及(ji)性(xing)价比最(zui)高。
周志鹏说,目前(qian)国内替代燃(ran)料没(mei)有分类,不仅进厂质(zhi)量波(bo)动大,有时还(hai)会掺(chan)有生活(huo)垃(la)圾、杂物、易爆物等,造(zao)成处理困难,效率低下,消防(fang)安全风险(xian)高。
为解决上述(shu)问(wen)题,华新地(di)维一方面要求(qiu)燃(ran)料供(gong)应商分(fen)(fen)类筛选(xuan),禁止大块杂物、铁质物掺入(ru)(ru),制(zhi)定热值结算标准及退货(huo)协议;一方面要求(qiu)收货(huo)人员(yuan)进行(xing)初检,望闻问(wen)切,“不湿、不臭、无异物”的(de)垃圾才(cai)可进入(ru)(ru)预处(chu)理车间,质控人员(yuan)也会(hui)取样监(jian)测垃圾中的(de)水分(fen)(fen)、热值、氯离子(zi)等(deng)指标。
为(wei)了解(jie)决替代燃(ran)(ran)料(liao)(liao)水分含量(liang)大、热值(zhi)不稳、料(liao)(liao)流输送(song)不稳定等(deng)难题(ti),他们开发设计了替代燃(ran)(ran)料(liao)(liao)储存、预处理、喂料(liao)(liao)等(deng)成套装备(bei)技术(shu)与工艺(yi)。
由于(yu)替(ti)代燃(ran)料在(zai)破碎(sui)、运输过(guo)程中火(huo)灾风险(xian)较高,他们建立了一个全系统(tong)的消防(fang)中心,使预警监控、火(huo)情处置、隐(yin)患排(pai)查、安全管(guan)(guan)理形成严(yan)密(mi)的消防(fang)管(guan)(guan)理系统(tong)。
优化分解炉的替代(dai)燃料(liao)喂料(liao)系统,基本(ben)实现(xian)零尾煤(mei);自主设计开发(fa)出的多组分替代(dai)燃料(liao)混烧的窑头主燃烧器,首次实现(xian)了窑头的燃料(liao)替代(dai)……
由于一些替代燃料里含(han)有较高(gao)的(de)(de)氯(lv),为解决氯(lv)离子对窑(yao)系(xi)统的(de)(de)影响,他们(men)建设了窑(yao)尾旁(pang)路放风系(xi)统,既解决了系(xi)统结皮、结圈、结蛋的(de)(de)问题(ti),还控(kong)制(zhi)了熟(shu)料中的(de)(de)氯(lv)离子含(han)量(liang),确(que)保产品中的(de)(de)氯(lv)离子含(han)量(liang)符合国家标准(zhun)。
“由于旁路灰内掺水(shui)泥(ni)不能完全被消(xiao)耗干净,需要同时增设旁路灰水(shui)洗提盐(yan)系统。”华(hua)新地维(wei)技术人员(yuan)介绍,经水(shui)洗提盐(yan)处理(li)后,一部分产物作为原料(liao)可(ke)再次入窑,提取(qu)出的钾盐(yan)还可(ke)出售给化(hua)肥厂。
再加上料流自动化(hua)、中控智能(neng)操作系(xi)统、TES系(xi)统及水泥(ni)立(li)磨系(xi)统,华新地(di)维为(wei)此共投(tou)资(zi)8680万元。
瞄准“零化石能源”
60%的(de)替代率,只是阶段性成果(guo)。华(hua)新地维的(de)目标远不止于此。
周志鹏透露,华新(xin)地(di)维的(de)目(mu)标(biao)是今年(nian)年(nian)底燃(ran)料(liao)替代率(lv)达到75%,2025年(nian)底达到100%,实现中国建筑材(cai)料(liao)联合会提出的(de)“六零(ling)工厂”的(de)其中一个零(ling)——零(ling)化石(shi)能源(yuan)。
煤炭和电(dian)力是(shi)(shi)构(gou)成水泥(ni)(ni)生(sheng)产过程中成本(ben)的核心,占比(bi)高达55%-60%。使用替代(dai)燃料(liao),也(ye)是(shi)(shi)水泥(ni)(ni)企(qi)业缓解生(sheng)产成本(ben)压力的重(zhong)要举措。
华新地(di)维提供的数据显示,项(xiang)目(mu)实施后(hou)熟料(liao)单位产(chan)(chan)品(pin)综(zong)合(he)(he)能耗(hao)(hao)(hao)下(xia)降(jiang)(jiang)46.56%,替代燃料(liao)热量(liang)替代率增加(jia)了(le)353.07%。以熟料(liao)产(chan)(chan)量(liang)年(nian)产(chan)(chan)60万吨、水泥(ni)粉(fen)磨立磨系统年(nian)产(chan)(chan)量(liang)60万吨计算(suan),项(xiang)目(mu)实施后(hou)熟料(liao)单位产(chan)(chan)品(pin)综(zong)合(he)(he)能耗(hao)(hao)(hao)降(jiang)(jiang)低41.80kgce/t,水泥(ni)粉(fen)磨系统电耗(hao)(hao)(hao)降(jiang)(jiang)低21.19 kWh/t,共可节约标煤2.66万吨/年(nian)。
同时(shi),替(ti)代燃料(liao)在(zai)水(shui)泥工业中的应用不仅可以节约一次能源(yuan),降(jiang)低企(qi)业生产成本,经济效益(yi)显著的同时(shi)也兼(jian)具环境和(he)社会(hui)效益(yi)。
国(guo)建联信认(ren)证中(zhong)心曾对华新地维公(gong)司熟料生产替代燃料项目开展了(le)温室气(qi)体减(jian)排(pai)量(liang)核(he)查,出具了(le)行业首张水泥(ni)窑(yao)大(da)比例(li)替代燃料技(ji)术温室气(qi)体核(he)查陈(chen)述(项目减(jian)排(pai)量(liang))证书(shu)。
经(jing)核查(cha),熟(shu)料(liao)(liao)生产(chan)替代燃料(liao)(liao)项(xiang)目(mu)相对于基准线情景产(chan)生的减排量(liang)为12287.74吨CO2当量(liang),单位(wei)熟(shu)料(liao)(liao)产(chan)品化石(shi)燃料(liao)(liao)燃烧排放强(qiang)度(du)下降48.20%。经(jing)计算(suan),项(xiang)目(mu)实施后单位(wei)熟(shu)料(liao)(liao)碳排放强(qiang)度(du)0.6556tCO2/t,单位(wei)熟(shu)料(liao)(liao)碳排放强(qiang)度(du)下降17.80%,以熟(shu)料(liao)(liao)产(chan)量(liang)60万吨/年(nian)计算(suan),可降低碳排放8.52万吨/年(nian)。
“华(hua)(hua)新(xin)(xin)地(di)维(wei)公司的(de)(de)实践充分(fen)证明,水(shui)泥熟料生产线并非是(shi)规(gui)模(mo)越大(da)越先进(jin);技术应用(yong)合适,日(ri)产2500吨(dun)的(de)(de)窑线也能做(zuo)到领先水(shui)平(ping)。”华(hua)(hua)新(xin)(xin)水(shui)泥总裁李叶青表示,在欧美等(deng)发达地(di)区(qu),现存的(de)(de)水(shui)泥熟料生产线多为2500吨(dun)/天(tian),广泛使(shi)用(yong)工业(ye)固(gu)废、城市(shi)生活(huo)垃圾(ji)等(deng)替代燃料,资源(yuan)容易获得(de),已成为社会环境功能不可(ke)或缺的(de)(de)一(yi)部分(fen)。
“水泥不应(ying)该是‘污(wu)染’的代名词,华新(xin)要(yao)让(rang)‘美好的世界(jie)从(cong)我们开始’。”这十几年里,华新(xin)水泥总裁李叶青一直(zhi)在履行他的誓言。
生活垃圾、市政污(wu)泥(ni)、污(wu)染土、漂浮物、工业(ye)固废危废和医(yi)疗(liao)废弃物等,源源不断(duan)进(jin)入华(hua)新旗下的水泥(ni)窑,或(huo)成(cheng)原料或(huo)为燃料。华(hua)新地维只是众(zhong)多华(hua)新绿色工厂的一个(ge)缩影。
在李叶青的(de)预想(xiang)中(zhong),未来(lai)的(de)华新,水泥只是(shi)副产品,企业(ye)的(de)主要功能(neng)是(shi)能(neng)够(gou)替社会处置各(ge)种废弃物。对(dui)此,他(ta)满怀信心(xin)。