協(xié)同減污降碳！水泥生產(chǎn)原燃料大口吃“粗糧”

金隅鼎鑫突出源頭治理協(xié)同減污降碳

水泥生產(chǎn)原燃料大口吃“粗糧”

——推動(dòng)“碳達(dá)峰、碳中和”河北在行動(dòng)

太行山前、掛云山下，幾座窯爐掩映在一片叢林綠草中。進(jìn)入4月，位于河北石家莊市鹿泉區(qū)的河北金隅鼎鑫水泥有限公司廠區(qū)新綠盎然。

“目前，廠區(qū)綠化面積已達(dá)10萬平方米，綠化覆蓋率達(dá)40%以上。按照每畝林地產(chǎn)生碳匯量0.5噸/年測(cè)算，年可中和二氧化碳75噸。”金隅鼎鑫黨委書記王志剛心里揣著一本節(jié)能降碳賬。

環(huán)境出效益，綠色成為新動(dòng)能。金隅鼎鑫把降碳作為污染源頭治理的“牛鼻子”，推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)清潔低碳化，加大節(jié)能環(huán)保技術(shù)投入，深挖節(jié)能降碳潛力和空間，推動(dòng)企業(yè)綠色低碳發(fā)展。

推動(dòng)廢棄資源循環(huán)利用，加快原燃料清潔低碳化替代

管道縱橫交錯(cuò)，汽輪機(jī)不停地吐著熱氣。4月6日，金隅鼎鑫二分公司余熱發(fā)電車間，操作員正在對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行巡檢。在設(shè)備儀表顯示器旁，操作員詳細(xì)記錄著儀表上顯示的數(shù)據(jù)，以隨時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，保持設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

“余熱發(fā)電設(shè)備投運(yùn)后，我們先后停掉了4臺(tái)用來冷卻熱水的空冷器和4座冷卻塔?？鄢龣C(jī)組自耗電和循環(huán)水耗電，初步估算，目前每天可節(jié)電800千瓦時(shí)。”余熱發(fā)電車間主任王軍強(qiáng)介紹。

水泥生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的余熱。以前，由于缺乏相應(yīng)的技術(shù)，這些資源被當(dāng)成廢棄物白白浪費(fèi)了。金隅鼎鑫采用水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)，對(duì)余熱資源按照不同品位加以梯級(jí)利用，高品位余熱主要用于發(fā)電，低品位余熱用于原料烘干，部分低溫蒸汽再用于職工浴室和公司辦公系統(tǒng)供暖系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)余熱資源的“吃干榨凈”，大大提高了能源利用水平。

目前，4套余熱發(fā)電機(jī)組一年供電量1.43億千瓦時(shí)，公司自供電率達(dá)35%以上，相當(dāng)于一年節(jié)省標(biāo)煤4.39萬噸，減排二氧化碳11.4萬噸，大大提高了余熱資源的綜合利用率。

水泥行業(yè)是碳排放大戶。業(yè)內(nèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年，水泥行業(yè)碳排放達(dá)到13.75億噸，占全國碳排放總量的13.5%，在工業(yè)行業(yè)中僅次于鋼鐵。碳達(dá)峰、碳中和背景下，水泥行業(yè)碳減排已成必然趨勢(shì)。

但與其他行業(yè)不同，水泥行業(yè)碳排放中的60%主要由原料石灰石分解產(chǎn)生，35%來自煤炭燃燒。因此，加快綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)原燃料替代成為當(dāng)前水泥企業(yè)碳減排的重要方式之一。

緊盯大屏幕，手握操作桿，在生活垃圾處置車間控制室，設(shè)備操作工封建杰正熟練地操控“八爪”抓手，將坑內(nèi)的生活垃圾抓起，放入專用粉碎池進(jìn)行粉碎、發(fā)酵，之后將其送到水泥窯協(xié)同處理系統(tǒng)進(jìn)行無害化焚燒處置。

2019年底，金隅鼎鑫投資1.4億余元建成水泥窯協(xié)同處置綜合固廢項(xiàng)目，每天可處理500噸生活垃圾。在這里，生活垃圾變廢為寶，成為煅燒水泥熟料的燃料。一年能消納15萬噸生活垃圾，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3萬噸。

過去水泥生產(chǎn)習(xí)慣于吃“細(xì)糧”，用高品質(zhì)的煤和礦石作為原燃料。如今，金隅鼎鑫把目光鎖定在生活垃圾和工業(yè)廢棄物使用上，水泥生產(chǎn)原燃料吃上了“粗糧”。

通過技術(shù)攻關(guān)，科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)工藝，金隅鼎鑫成功開發(fā)出以粉煤灰、脫硫石膏、轉(zhuǎn)爐渣、石灰石粉末、氧化鋁赤泥、鐵選礦污泥、煤矸石等十余種工業(yè)廢渣和尾礦配料為主的生產(chǎn)技術(shù)。目前，公司生產(chǎn)所用的原料和燃料，最大化利用各類工業(yè)和城市廢棄物進(jìn)行替代。每年實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)廢渣再利用500余萬噸，占到產(chǎn)品產(chǎn)量的60%以上。

低碳轉(zhuǎn)型，能源先行。“目前，公司正在啟動(dòng)天然氣替代項(xiàng)目，還將利用現(xiàn)有的固廢協(xié)同生產(chǎn)線處置部分秸稈、樹枝類生物質(zhì)燃料，增加清潔能源的使用占比，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系。”王志剛說。

實(shí)施技術(shù)工藝升級(jí)改造，不斷挖掘節(jié)能減排潛力

先到生產(chǎn)車間查看水泥熟料的溫度、外觀，進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)分析，再到中控室調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。這段時(shí)間，金隅鼎鑫生產(chǎn)運(yùn)行部副部長(zhǎng)韓永鵬每天要在生產(chǎn)車間和中控室之間多次往返，忙得不可開交。第四代篦冷機(jī)3月18日投入運(yùn)行，他們要盡快把設(shè)備調(diào)整到最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。

這臺(tái)目前國內(nèi)市場(chǎng)上最先進(jìn)的第四代設(shè)備，能在較短時(shí)間內(nèi)促使高溫熟料與冷空氣之間進(jìn)行充分的熱交換，通過驟冷使水泥熟料迅速冷卻下來，是水泥生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一。相較之前的設(shè)備，第四代篦冷機(jī)減少了能源消耗，換熱效率大幅提升。新設(shè)備達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能后，每噸熟料將比之前節(jié)約5公斤左右的標(biāo)煤。

除了原燃料替代，金隅鼎鑫多管齊下，通過節(jié)能減排新技術(shù)應(yīng)用、生產(chǎn)設(shè)備升級(jí)改造、能源管理智能化等方式，減少化石能源的消耗，把排放降到最低。

對(duì)生料磨進(jìn)行輥壓機(jī)終粉磨技改，改造后每噸生料實(shí)現(xiàn)節(jié)電10千瓦時(shí)；將預(yù)分解窯燒成系統(tǒng)裝置全部換成高性能的隔熱材料，降低筒體溫度，減少了10%左右的散熱損失；首創(chuàng)兩檔短窯節(jié)能減排示范線，綜合實(shí)現(xiàn)減排二氧化碳3.5萬噸……近年來，金隅鼎鑫用于節(jié)能改造、碳減排等各項(xiàng)技改項(xiàng)目的資金投入已超過5億元。從原料開采到加工煅燒、廢氣排放、包裝出廠，節(jié)能降碳已經(jīng)貫穿公司生產(chǎn)經(jīng)營的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

如今，金隅鼎鑫每個(gè)車間主任和技術(shù)員的手機(jī)上，都安裝著一個(gè)“智慧能效4.0”APP，方便隨時(shí)隨地查看每臺(tái)設(shè)備每分鐘的耗能情況，精確把握能源消耗的動(dòng)向，找出設(shè)備運(yùn)行不合理、不科學(xué)的地方，挖掘節(jié)能空間，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期持續(xù)節(jié)能。

“一旦發(fā)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)異常，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，工作人員只需在異常數(shù)據(jù)上單擊，就能精準(zhǔn)定位能源浪費(fèi)點(diǎn)，準(zhǔn)確高效追溯能耗異常的原因，分析在生產(chǎn)過程中采集的能耗數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化工藝、降低能耗。”金隅鼎鑫環(huán)保能源部部長(zhǎng)助理韓屹勍介紹，依托能源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化，金隅鼎鑫實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)無盲區(qū)、全參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提升了能源使用效率與節(jié)能增效水平。系統(tǒng)自2015年投入運(yùn)行以來，生產(chǎn)車間單位電耗連續(xù)下降，共實(shí)現(xiàn)節(jié)電1500萬千瓦時(shí)，減排二氧化碳1.2萬噸。

在碳達(dá)峰目標(biāo)約束下，水泥行業(yè)正迎來新一輪變革。中國水泥協(xié)會(huì)碳減排專家委員會(huì)組織有關(guān)專家，著手編寫“水泥行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和的技術(shù)路線圖”。

“在碳達(dá)峰、碳中和政策推動(dòng)下，水泥企業(yè)將迎來新機(jī)遇，也對(duì)企業(yè)提出更高要求。我們將加快科技創(chuàng)新，應(yīng)用新技術(shù)新設(shè)備提高節(jié)能減排水平，優(yōu)化資源配置，促進(jìn)提質(zhì)增效。同時(shí)，與相關(guān)研究院所聯(lián)合開展二氧化碳吸附技術(shù)研究，積極探索碳捕集、利用與封存技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化發(fā)展?！蓖踔緞偙硎?。