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發(fā)布日期:2024/4/25 16:36:36 訪問次數(shù):226
要說我國“噸位”的產(chǎn)業(yè)有哪些,“水泥”一定能躋身前列。自1985年起,我國成為全球水泥生產(chǎn)大國,時至今日水泥產(chǎn)量一直保持世界。
2014年我國水泥產(chǎn)量沖上24.8億噸高位,近幾年一直穩(wěn)定在23億噸左右,約占全球水泥總產(chǎn)量57%,這一數(shù)據(jù)充分說明中國在全球基建領(lǐng)域走在前列。但與此同時國內(nèi)水泥產(chǎn)業(yè)每年CO2排放量近15億噸,是僅次于電力、鋼鐵行業(yè)的碳排放大戶。所以這個大“噸位”有值得我們自豪之處,也有值得我們深思的地方??刂扑嘈袠I(yè)的碳排放是我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重點工作,并且水泥等行業(yè)即將納入全國碳排放權(quán)交易,這一定會對我國水泥產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。
2021年,中國建筑材料聯(lián)合會發(fā)布《推進建筑材料行業(yè)碳達峰、碳中和行動倡議書》,明確提出建材行業(yè)將在2025年前全面實現(xiàn)碳達峰,水泥行業(yè)更是要在2023年前率先實現(xiàn)碳達峰。水泥作為建材行業(yè)中碳排放量的子行業(yè),行業(yè)整體的節(jié)能減排對于我國總體實現(xiàn)碳中和愿景意義重大。
近年受房地產(chǎn)行業(yè)等影響水泥需求下行,石化能源尤其煤炭價格逐漸走高,接踵而至的考驗讓水泥行業(yè)意識到,節(jié)能、降碳已不僅是企業(yè)成本問題,更進一步牽涉到企業(yè)未來發(fā)展以及存亡。在新的形勢和環(huán)境下水泥行業(yè)持續(xù)推進企業(yè)節(jié)能降耗的改造,探索降碳新工藝、新技術(shù),已迫在眉睫。
經(jīng)過長期的產(chǎn)業(yè)調(diào)整,水泥行業(yè)發(fā)展集中度越來越高,年產(chǎn)能超3億噸的企業(yè)已有三家,國內(nèi)前十強水泥企業(yè)總產(chǎn)能超過14億噸,行業(yè)集中度接近60%。近年來水泥行業(yè)龍頭企業(yè)開始發(fā)力在東南亞地區(qū)布局,國內(nèi)水泥工廠總產(chǎn)量將呈下降趨勢。到2060年,中國水泥工業(yè)實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)基本沒有問題,但拋開產(chǎn)能布局的因素來看,根本壓力仍在于如何通過新的技術(shù)與工藝降低石化能源使用占比并提升能源使用效率,從而降低碳排放強度。
縱觀近年來水泥產(chǎn)業(yè)與能源雙碳的各種峰會、論壇、主題展會等,未來水泥工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)模式與節(jié)能減排將完全融為一體,總結(jié)降碳路徑以下幾條頗具參考意義:
、從原材料入手,生產(chǎn)過程中的石化燃料將逐步減少,各種廢棄物和生物質(zhì)的替代燃料將逐步取代石化燃料。
第二、從工藝入手,部分熟料利用含鈣的工業(yè)廢料生產(chǎn)低碳熟料,逐步減少天然礦石的使用。高細(xì)度粉磨生產(chǎn)高混合材摻量水泥,降低熟料用量,實現(xiàn)混凝土碳排放為零。
第三、從能源入手,加大自發(fā)電和綠電生產(chǎn),同時產(chǎn)生的熱蒸汽聯(lián)產(chǎn)其他建材產(chǎn)品實現(xiàn)負(fù)碳。
第四、從技術(shù)入手,水泥窯尾煙氣利用,生產(chǎn)吸碳養(yǎng)護增強建材產(chǎn)品或其他類產(chǎn)品,碳捕捉及利用。
水泥制造過程中,生產(chǎn)工藝與能源利用實質(zhì)是一個孿生話題?;剞D(zhuǎn)窯火力集中是提高燒成帶溫度的核心,煤粉的熱量應(yīng)盡可能的發(fā)揮在燒成帶,煤粉燃燒效率是影響回轉(zhuǎn)窯火力集中的關(guān)鍵。目前燒成系統(tǒng)存在著生料易燒性差,熱交換效率低,漏風(fēng)嚴(yán)重、熱損失大,系統(tǒng)阻力大,電耗高,熱工制度不穩(wěn)定等問題。促進燒成系統(tǒng)健康與節(jié)能,可以通過提高燃煤熱值、提高窯內(nèi)升溫速度和鍛燒溫度、提高二次風(fēng)溫等方式來實現(xiàn)。
提高能源使用效率,提高窯內(nèi)升溫速度和鍛燒溫度、提高二次風(fēng)溫,減小熱量損失整個保溫體將發(fā)揮重要作用。水泥行業(yè)傳統(tǒng)的保溫隔熱材料為微孔硅酸鈣板或者陶瓷纖維板,這兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)為0.15W/(m·K),隔熱性能已經(jīng)不能滿足燒成系統(tǒng)隔熱節(jié)能的需要。簡單的用保溫隔熱材料進行疊加不能解決根本問題,生產(chǎn)設(shè)備不同部位的溫度不相同,簡單堆砌保溫材料的做法其經(jīng)濟性、安全性、時效性是欠缺考慮的,正確的做法應(yīng)該針對不同工段進行不同的保溫材料設(shè)計。
1、溫度較低部位,傳統(tǒng)的硅酸鈣板已經(jīng)能夠達到所需要的保溫效果,從經(jīng)濟性出發(fā),可考慮只用硅酸鈣板。
2、非超高溫部位,可用高溫納米板加硅酸鈣板的組合結(jié)構(gòu),既能達到降溫20℃以上的效果又保證經(jīng)濟性。施工時納米板放置在澆注料或者耐火磚的后面,相對硅酸鈣板在熱面,高溫納米板發(fā)揮的隔熱效果會更好。
高溫納米板
極低的導(dǎo)熱系數(shù),800℃導(dǎo)熱系數(shù)0.03W/(m·K);
滿足1150℃使用溫度;
穩(wěn)定的高溫線收縮;
極低的蓄熱值;
切割與安裝方便;
產(chǎn)品包裝方式多樣化。
3、超高溫部位,可以使用高鋁陶瓷纖維板、高溫納米隔熱板、硅酸鈣板的組合方案,既能保證隔熱效果,又可以保證隔熱材料的安全性、時效性。
4、需要保溫的曲面及管道部分,可采用柔性納米板,嚴(yán)密貼合曲面及管道部分達到最好的保溫隔熱效果。
柔性納米板
極低的厚度達到卓越的保溫效果,800℃導(dǎo)熱系數(shù)0.042W/(m·K);
長期使用溫度可達1050℃;
穩(wěn)定的高溫性能;
任意裁切的施工便捷性;
可輔以憎水處理,滿足特殊客戶的施工性能;
根據(jù)客戶要求可設(shè)計復(fù)雜異型件。
根據(jù)行業(yè)測算數(shù)據(jù),使用高溫納米絕熱材料可以為每噸熟料熱耗提供下降2~3公斤標(biāo)煤的空間,有效提升了水泥生產(chǎn)線熱量利用效率。新型納米隔熱材料與傳統(tǒng)硅酸鈣板相比,當(dāng)厚度相同時,預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)設(shè)備外表面溫度降低8~15℃。經(jīng)過新型納米絕熱材料保溫改造后,設(shè)備外殼溫度有大量降低空間。減少能量在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的流失,減少能耗,相對應(yīng)節(jié)約用煤的經(jīng)濟效果非常顯著,并且大量減少碳排放。
左手“雙碳”右手“增效”,水泥,這一個“大噸位”產(chǎn)業(yè),在納米保溫絕熱科技的加持下,為進一步降低能耗、減少碳排放釋放出足夠的空間,更為行業(yè)降低成本、提升效率打下良好基礎(chǔ)。