[原創(chuàng)]陳章水：四種途徑推進水泥業(yè)低碳化發(fā)展
全國人大代表、合肥院副院長陳章水笑談水泥工業(yè)低碳發(fā)展之路
盡管2009年底在丹麥哥本哈根舉行的世界氣候大會沒有達成具有實質(zhì)約束力的決議，但是因哥本哈根會議而起的“低碳”理念，已經(jīng)深入人心。溫家寶總理在2010年政府工作報告中提出“打好節(jié)能減排攻堅戰(zhàn)和持久戰(zhàn)”，“加強環(huán)境保護，積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)”?！暗吞冀?jīng)濟”更是成為兩會代表們熱議的話題。
全國人大代表、合肥水泥研究設計院副院長陳章水在接受中國水泥網(wǎng)記者采訪時透露，他今年就有一個提案專門關注水泥工業(yè)的低碳發(fā)展之路。他認為，中國水泥工業(yè)可以通過采用新技術、新裝備，提高資源回收利用率，提高水泥環(huán)保標準，尋找熟料替代物等途徑進一步降低能源消耗，減少二氧化碳的排放，讓中國的經(jīng)濟發(fā)展更低碳、更環(huán)保。
從事水泥工業(yè)技術研究多年的陳章水副院長一見面就向記者展示了一個科研工作者的嚴謹與細致——為了說明水泥工業(yè)節(jié)能減排的必要性，他首先羅列了一組數(shù)據(jù)：水泥生產(chǎn)中消耗的能源占世界能源消耗總量的2%以上，排放的二氧化碳占人類活動制造的二氧化碳總量的5%，每生產(chǎn)1噸水泥需消耗100kWh電能，每生產(chǎn)1噸熟料需消耗700-800大卡的熱量。
據(jù)記者推算，通常每噸標準煤的發(fā)熱量在7000大卡左右，這意味著，每煅燒1噸熟料就需要消耗約110公斤標準煤。據(jù)統(tǒng)計，2009年中國水泥總產(chǎn)量為16.3億噸。照此計算，2009年，水泥行業(yè)總共消耗煤炭1.8億噸，占2009年全國煤炭總產(chǎn)量（29.1億噸）的6.2%；消耗電能1630億kWh，占當年全國發(fā)電總量（36506億kWh）的4.5%。
鑒于水泥行業(yè)能源消耗如此之多，二氧化碳排放量如此巨大，陳章水感嘆道：“水泥工業(yè)節(jié)能減排的空間非常巨大，水泥工業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟大有可為！”熟知水泥生產(chǎn)工藝每個細節(jié)的陳章水認為，水泥工業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟可從以下幾個方面入手：
第一，采用新技術、新裝備，提高生產(chǎn)效率。
以生料制備工藝為例，傳統(tǒng)管磨每磨1噸生料需要消耗電能20-28kWh，而如果采用先進的立磨工藝，每磨1噸生料所需電耗為14-18kWh。保守來算，采用立磨每噸生料可減少電能消耗5-10kWh，節(jié)電20-30%。如果按照每噸水泥中熟料占70%，每噸熟料需消耗1.6噸生料來算，2009年中國在生產(chǎn)16.3億噸水泥的過程中，共產(chǎn)生了18億噸生料，如果生料制備過程中全部采用立磨工藝，水泥行業(yè)每年可節(jié)省電能90-180億kWh。
經(jīng)過合肥院、天津院、成都院等水泥研究設計單位的不懈努力，中國的立磨技術已經(jīng)取得實質(zhì)性破，大型立磨國產(chǎn)化程度也越來越高。其中尤其值得一提的是合肥院。據(jù)副院長陳章水介紹，該院從“六五”時期就開始了對立磨工藝的研究，在立磨技術方面積累了豐富的科研和應用經(jīng)驗。2009年11月，合肥院自主研制的HRM4800大型立式磨運行一年多時間后，成功通過鑒定，該立磨可滿足日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線的生產(chǎn)配套要求，對水泥行業(yè)的節(jié)能減排事業(yè)意義重大。
在水泥粉磨過程中，采用先進生產(chǎn)設備的節(jié)能效果同樣非常顯著。傳統(tǒng)的管式磨每磨1噸水泥需要消耗電能38-48kWh，而如果采用輥壓機技術之后，噸水泥電耗可以降至27-33kWh。采用新技術后，生料和水泥粉磨過程中節(jié)省的電能占水泥生產(chǎn)電能總消耗的10-20%左右。
第二，推廣余熱發(fā)電技術，提高能源回收利用率。
水泥熟料鍛燒過程中，由窯尾預熱器、窯頭熟料冷卻機等排掉的400℃以下低溫廢氣余熱，其熱量約占水泥熟料燒成總耗熱量30%以上，造成的能源浪費非常嚴重。如果將這些白白浪費掉的400℃以下低溫廢氣余熱轉換為電能，每噸熟料可發(fā)電30-40kWh。這也就意味著，采用余熱發(fā)電技術后，水泥廠生產(chǎn)中所需的電能有30-40%可以自己滿足。
第三，提高污染物排放標準，加強環(huán)境監(jiān)管?！?/STRONG>
據(jù)統(tǒng)計，截至2008年底，全國共有水泥國家標準51項，行業(yè)標準56項，其中關于節(jié)能減排的標準15項。隨著中國水泥工業(yè)的飛速發(fā)展，有些標準已經(jīng)明顯落后，如果不加修改，無異為高能耗、高污染的水泥廠家打開了生存空間，不利于水泥工業(yè)的節(jié)能減排。
2004年12月29日發(fā)布的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》是由合肥院副院長陳章水牽頭制定的?？紤]到當時中國水泥工業(yè)的實際情況，標準規(guī)定水泥生產(chǎn)中的熱力排放不超過每標米50mg，冷力排放不超過30mg。近年來隨著水泥環(huán)保技術的不斷提高，這些標準都已具備了進一步提高的可能性。為此，陳章水建議把熱力排放標準降至30mg，冷力排放降至20mg。如果采用新標準，水泥工業(yè)的大氣污染物排放將減少40%。此外，收集回來的粉塵幾乎都是生料粉和水泥粉，大約每萬噸水泥可通過收集粉塵排放物回收5-10噸生料粉和水泥粉，這樣既減少了污染物排放，又節(jié)約了資源和能源。
第四， 另辟途徑，采用熟料替代物。
熟料是水泥的主要成分，與4-5%的石膏混合粉磨后，可以與水反應并硬化。而其他礦物質(zhì)與熟料、石膏一起粉磨之后也具有水硬性，如高爐礦渣，粉煤灰和天然火山物質(zhì)。這些替代物的使用可以降低水泥中熟料的含量，從而降低二氧化碳的排放。
陳章水副院長介紹，國外水泥行業(yè)從50年代就開始研究利用鋼渣作為水泥熟料的替代物，目前技術已經(jīng)相當成熟。煉鋼過程中會產(chǎn)生大量鋼渣，這些鋼渣如果不回收利用，不僅占地方還污染環(huán)境。鋼渣的主要成分是鈣、鐵、硅、鎂、鋁、錳、磷等氧化物，其中含有各種各樣的雜質(zhì)。利用立式磨、輥壓機及其他先進的超細磨設備，可以將鋼渣充分磨碎，然后再用堿性材料激活，就可以替代熟料生產(chǎn)水泥。
目前，國內(nèi)利用鋼渣生產(chǎn)水泥的技術已經(jīng)有所突破，但是如何提高鋼渣水泥的強度、減輕鋼渣水泥對鋼筋的銹蝕等技術難題仍需進一步研究，這就需要得到國家政策和資金的扶持，還需要政府部門及時制定相關的行業(yè)標準，以促進該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
3月22日，以“低碳經(jīng)濟下的水泥工業(yè)”為主題的2010國際水泥周即將在上海新天哈瓦那大酒店拉開帷幕。屆時，眾多行業(yè)領導、資深專家、水泥裝備供應商、水泥生產(chǎn)廠家將齊聚一堂，共同就余熱發(fā)電、廢棄物處理、除塵、粉磨技術展開研討。屆時，合肥院也將派出強大的技術團隊在粉磨論壇、水泥窯處理廢棄物論壇等會議上分享成功經(jīng)驗，探討、解決技術難題。欲知更多詳情，請登錄“國際水泥周”專題網(wǎng)站。
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