集行業之力 匯眾人智慧 “四零一負”指日可待
1996年,在德國萊茵河畔城市杜塞爾多夫舉行的由德國水泥研究院舉行的小型研討會上,我國中國水泥行業泰斗、中國水泥網特約顧問--高長明首次提出“四零一負”概念,并在次年成文刊登在了《水泥技術》和《水泥》雜志上,一時引起國內外行業大討論。
高長明多次在文章內表示,所謂“四零一負”理念,即水泥工業可持續發展戰略應為,在水泥生產的過程中同時還要力爭(或必須)實現:對水泥廠周圍生態環境的“零污染”;對外界電能的“零消耗”;對廢水廢料廢渣的“零排放”;對化石燃料的“零消耗”;以及對全社會各種廢棄物(例如礦渣、粉煤灰、電石渣、赤泥、脫硫石膏、城市垃圾、工業廢料廢渣廢油、危廢等)的“負增長”做出較大的貢獻。
作為擁有全球經濟增長速度最快,基建水平發展最高的國家,中國對于水泥需求常年保持高位。特別是近二十年來,加入WTO、舉辦奧運會、高鐵“四縱四橫”戰略等一個又一個重大項目工程的實施,直接和間接帶動著水泥工業的發展。
也正是在這二十年,水泥行業通過自身不懈努力,通過改進生產技術,優化生產流程,提高生產效率,在逐步降低噸水泥煤耗、電耗、污染物排放的同時,逐步脫掉了“高耗能、高污染”的帽子。花園工廠在全國遍地開花,甚至有些工廠就建在自然保護區周邊,如貴州貴定海螺。由此看來,“四零一負”指日可待。
可以說這二十年既是我國水泥工業發展的二十年,也是向著“四零一負”目標大跨步的二十年。
值此之際,由中國水泥網主辦召開的第五屆中國水泥節能環保技術交流大會于10月25-26日在古都洛陽舉行,為向“四零一負”提出二十周年致敬,本次會議將主題定為“零電耗、零污染、淘金千億危廢市場。”并邀請到了“四零一負”提出者高長明老先生、國內多家水泥和頂尖設備供應企業齊聚一堂,共商行業節能環保大計。
本次會議由中國水泥網主辦,中國聯合水泥集團有限公司特別協辦,鄭州瑞泰、通達耐火技術、匯金智能裝備、棗莊鑫金山機械、廣州市意諾仕、丹東東方測控、冀源國際等企業協辦,中材節能特別贊助。
多重壓力和機遇促行業加速升級
作為我國國民經濟基礎工業,無論是改革開放后的“深圳速度”,還是2008年4萬億投資的加速度,水泥行業都盡心盡力。“如雨后春筍般在神州大地涌現,為國民經濟建設做出了不可磨滅的功勞。” 河南省建筑材料工業協會會長王愛貞這樣形容水泥企業,“特別在河南這樣一個交通樞紐地區,水泥企業更是精準定位,開足馬力,為地區建設盡心盡力。”但隨著國內經濟發展新常態的到來,產能過剩問題逐漸顯現,困擾著水泥和相關產業。在此背景下,水泥行業愈發重視節能環保。“一方面,節能環保正在成為水泥企業核心競爭力之一,特別時在節能環節,直接關系到生產成本,影響企業市場競爭力;另一方面,國家不斷出臺新的節能環保政策法規,正在將能耗和污染物排放指標作為加速落后產能淘汰的關鍵手段。”中國水泥網董事長邵俊在會議致辭中表示。
政策上的加碼像一劑強心劑助推水泥行業更加徹底改進自身環保水平,例如今年剛剛啟動的排污許可證政策和京津冀大氣污染傳輸通道內“2+26”城市正逐步執行大氣污染物特別排放限值,無不像一股無形壓力壓向行業。
此外,國內危廢產量巨大但是處置能力欠缺的現狀也讓國內準備轉型升級的水泥企業看到了機會。2016年8月1日,第三版《國家危險廢物名錄》開始正式開始施行,總數達到46大類479種危廢。中國水泥研究院高級分析師鄭建輝在主題演講中說:“保守估計,2016年工業危廢產生量超過8800萬噸。若算上醫療廢物,危廢實際產生量超9000萬噸。然而,2015年環保部門核準的危廢經營能力5263.9萬噸,實際經營規模僅1536萬噸,不足30%。”可以說,留給水泥行業的市場巨大。
對于未來,鄭建輝表示水泥窯協同處置危廢未來有機會占據19%左右的危廢處置市場。2016年12月8日環保部印發《水泥窯協同處置固體廢物污染防治技術政策》要求:本技術政策發布之后新建、改建或擴建處置危險廢物的水泥企業,應選擇單線設計熟料生產規模4000噸/日及以上水泥窯。扣除掉已經或準備上協同處置生活垃圾、污泥、污染土的生產線以及跨區域水泥企業集團的生產線(采用自建模式)后,對剩下的生產線根據地理位置條件作出篩選,認為有120條具備很好的條件,以平均6萬噸/條建設,可增加處置能力720萬噸,加上現有的和前期準備中的共530萬噸,水泥窯協同處置危廢能力未來有機會超過1250萬噸。
零電耗、零污染并不是幻想
就像對于“四零一負”可行性始終持懷疑態度一樣,“零電耗、零污染”在被提及之時也飽受爭議,甚至不乏批評之音。
為了證明這一想法的可行性和見證國內頂尖水泥技術交流會,今年已經八十余歲高齡的高長明老先生不遠千里來到洛陽,在《再論水泥廠熟料生產對外界電能零消耗的現實性》主題演講中,他表示根據當前國內水泥行業發展態勢和努力方向來看,熟料生產對外界電能的零消耗將于2030年之前首先在中國水泥工業中實現;水泥生產對外界電能的零消耗將在2050年之前首先在中國水泥工業中實現。
與會眾多行業專家學者也在各自擅長的生產環節給行業提出了建議。西南科技大學教授齊硯勇從生料磨系統角度分析認為生料磨系統是新型干法水泥生產的重要環節,也是造成熟料電耗偏高的主要原因之一,約占熟料電耗的1/4以上。優秀廠家能將噸生料電耗控制到12度左右,而不少較差的廠家達到18度以上。因此,生料磨系統的降耗空間巨大。其中,漏風危害最為明顯。
洛陽理工學院教授、水泥工藝專家李海濤從水泥燒成系統入手,給出了不少關于燒成系統節能措施。他表示:“加強隔熱保溫措施,減少系統散熱損失、減少內漏風,降低C1出口廢氣溫度和調整篦冷機供風等都是值得嘗試的改造方法。”
煤炭粉磨的電耗一直在是水泥生產中不可忽視的環節,業內也在這方面下足了功夫,尋找更佳解決方案。據了解,目前我國水泥行業立磨煤粉制備系統烘干能力強,粉磨電耗一般在25kWh/t左右,先進值≤ 20kwh/t、差的>28kWh/t。球磨煤粉制備系統則烘干能力差,粉磨電耗一般在30--35kWh/t左右,先進值≤25kwh/t、差的>40kWh/t。
中國水泥網高級顧問、水泥行業粉磨實戰專家鄒偉斌根據立磨和球磨制備粉煤灰的特點并結合在實際運用改造中的經驗給水泥企業給出了中肯的建議。對于采用鋼球粉磨的企業,他表示可以考慮在磨前配置一臺小型輥壓機進行擠壓預處理,破壞原煤微觀結構;或采用預破碎+篩分工藝。他還提到治理系統漏風、降低風機電耗的措施這點與齊硯勇、李海濤不默而合。
降低能耗 水泥企業從來沒有止步
在談到如何切實降低電耗方面,多位業內人士都給出了深挖余熱發電這一觀點。從2005年開始逐步在水泥行業推行的低溫余熱發電技術,經過十余年,已經從最初的嘗試到今天的標配。據行業專家調研,目前國內余熱發電利用出色的企業已經可以達到噸熟料發電在35kW·h--38kW·h,更有可以達到40kW·h以上。
對于當前余熱利用水平的思路,水泥工藝專家賈華平曾在接受中國水泥網采訪時曾表示三次風管和旁路放風的余熱利用,是兩種目前行業內被時常提及的方法。特別是旁路防風余熱的利用,既不會有政策上的風險,而且余熱溫度高。“這些風的溫度通常高達上千度,如果可以有效利用起來會有可觀的發電效果,這在金隅集團已有成功的案例;旁路放風余熱回收也適用于很多原材料含有害物質的企業,能夠促進低品位資源的有效利用,總體上環境友好,新疆某公司已有成功案例。”
除了用余熱發電,余熱還有哪些利用方法呢?重慶東方希望水泥和河南新安中聯萬基水泥結合自身情況采用了“蒸汽驅動”技術,即即變傳統的電動機驅動風機的方法為汽輪機驅動風機。東方希望水泥總經理李興華表示,這樣省去了傳統的由機械能轉換為電能,再由電能轉換為機械能的中間環節,從而減少了能源轉換損失,同時風機轉速的調整機動也更加靈活,可根據生產的需要而隨時調節。
相較于利用熟料生產中余熱,亞東水泥所使用的短窯系統可謂“另辟蹊徑”。亞泥(中國)技術總監張振崑介紹兩檔短窯技術在節能、熟料品質、窯磚耗成本等方面具有優勢。在節能方面,短窯的入窯生料分解率達到95%以上在過渡帶停留時間比長窯短10分鐘,有效降低了熱耗;此外,由于短窯的窯體較短,表面積較三檔長窯小,僅此項就比三檔長窯單位熱耗減少11.88kcal/kg熟料;由于短窯窯體較短,重量較三檔長窯減少約10%,回轉窯電動機用電量因而下降。
面對非議和不解,最好的方法是用行動證明。雖然長久以來“四零一負”都飽受爭議,在此基礎上提出的“零電耗、零污染”也同樣不被看好。但節能環保大會上一位又一位專家學者充滿智慧的演講證明著他們的堅守。
我們有理由相信,在行業同仁的共同努力下,集行業之力、匯眾人智慧, “四零一負”指日可待。同時水泥行業也將在產值高達千億的危廢處置市場站穩腳跟。
編輯:俞垚伊
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