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开局“十四五” 河北新气象|水泥生产原燃料大口吃“粗粮”

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金隅鼎鑫突出源头治理协同减污降碳

水泥生产原燃料大口吃“粗粮”

——推动“碳达峰、碳中和”河北在行动②

太行山前、挂云山下,几座窑炉掩映在一片丛林绿草中。进入4月,位于石家庄市鹿泉区的河北金隅鼎鑫水泥有限公司厂区新绿盎然。

“目前,厂区绿化面积已达10万平方米,绿化覆盖率达40%以上。按照每亩林地产生碳汇量0.5吨/年测算,年可中和二氧化碳75吨。”金隅鼎鑫党委书记王志刚心里揣着一本节能降碳账。

环境出效益,绿色成为新动能。金隅鼎鑫把降碳作为污染源头治理的“牛鼻子”,推进能源结构清洁低碳化,加大节能环保技术投入,深挖节能降碳潜力和空间,推动企业绿色低碳发展。

推动废弃资源循环利用,加快原燃料清洁低碳化替代

管道纵横交错,汽轮机不停地吐着热气。4月6日,金隅鼎鑫二分公司余热发电车间,操作员正在对汽轮发电机组进行巡检。在设备仪表显示器旁,操作员详细记录着仪表上显示的数据,以随时掌握设备运行状况,保持设备运行稳定。

“余热发电设备投运后,我们先后停掉了4台用来冷却热水的空冷器和4座冷却塔。扣除机组自耗电和循环水耗电,初步估算,目前每天可节电800千瓦时。”余热发电车间主任王军强介绍。

水泥生产过程中会产生大量的余热。以前,由于缺乏相应的技术,这些资源被当成废弃物白白浪费了。金隅鼎鑫采用水泥窑余热发电技术,对余热资源按照不同品位加以梯级利用,高品位余热主要用于发电,低品位余热用于原料烘干,部分低温蒸汽再用于职工浴室和公司办公系统供暖系统,实现了对余热资源的“吃干榨净”,大大提高了能源利用水平。

目前,4套余热发电机组一年供电量1.43亿千瓦时,公司自供电率达35%以上,相当于一年节省标煤4.39万吨,减排二氧化碳11.4万吨,大大提高了余热资源的综合利用率。

水泥行业是碳排放大户。业内统计数据显示,2020年,水泥行业碳排放达到13.75亿吨,占全国碳排放总量的13.5%,在工业行业中仅次于钢铁。碳达峰、碳中和背景下,水泥行业碳减排已成必然趋势。

但与其他行业不同,水泥行业碳排放中的60%主要由原料石灰石分解产生,35%来自煤炭燃烧。因此,加快绿色低碳技术创新,推动原燃料替代成为当前水泥企业碳减排的重要方式之一。

紧盯大屏幕,手握操作杆,在生活垃圾处置车间控制室,设备操作工封建杰正熟练地操控“八爪”抓手,将坑内的生活垃圾抓起,放入专用粉碎池进行粉碎、发酵,之后将其送到水泥窑协同处理系统进行无害化焚烧处置。

2019年底,金隅鼎鑫投资1.4亿余元建成水泥窑协同处置综合固废项目,每天可处理500吨生活垃圾。在这里,生活垃圾变废为宝,成为煅烧水泥熟料的燃料。一年能消纳15万吨生活垃圾,年节约标准煤3万吨。

过去水泥生产习惯于吃“细粮”,用高品质的煤和矿石作为原燃料。如今,金隅鼎鑫把目光锁定在生活垃圾和工业废弃物使用上,水泥生产原燃料吃上了“粗粮”。

通过技术攻关,科学调整生产工艺,金隅鼎鑫成功开发出以粉煤灰、脱硫石膏、转炉渣、石灰石粉末、氧化铝赤泥、铁选矿污泥、煤矸石等十余种工业废渣和尾矿配料为主的生产技术。目前,公司生产所用的原料和燃料,最大化利用各类工业和城市废弃物进行替代。每年实现各种工业废渣再利用500余万吨,占到产品产量的60%以上。

低碳转型,能源先行。“目前,公司正在启动天然气替代项目,还将利用现有的固废协同生产线处置部分秸秆、树枝类生物质燃料,增加清洁能源的使用占比,推动能源结构优化调整,建设清洁低碳、安全高效的能源体系。”王志刚说。

实施技术工艺升级改造,不断挖掘节能减排潜力

先到生产车间查看水泥熟料的温度、外观,进行质量检验分析,再到中控室调整设备运行参数。这段时间,金隅鼎鑫生产运行部副部长韩永鹏每天要在生产车间和中控室之间多次往返,忙得不可开交。第四代篦冷机3月18日投入运行,他们要尽快把设备调整到最优运行状态。

这台目前国内市场上最先进的第四代设备,能在较短时间内促使高温熟料与冷空气之间进行充分的热交换,通过骤冷使水泥熟料迅速冷却下来,是水泥生产过程中的关键设备之一。相较之前的设备,第四代篦冷机减少了能源消耗,换热效率大幅提升。新设备达到设计产能后,每吨熟料将比之前节约5公斤左右的标煤。

除了原燃料替代,金隅鼎鑫多管齐下,通过节能减排新技术应用、生产设备升级改造、能源管理智能化等方式,减少化石能源的消耗,把排放降到最低。

对生料磨进行辊压机终粉磨技改,改造后每吨生料实现节电10千瓦时;将预分解窑烧成系统装置全部换成高性能的隔热材料,降低筒体温度,减少了10%左右的散热损失;首创两档短窑节能减排示范线,综合实现减排二氧化碳3.5万吨……近年来,金隅鼎鑫用于节能改造、碳减排等各项技改项目的资金投入已超过5亿元。从原料开采到加工煅烧、废气排放、包装出厂,节能降碳已经贯穿公司生产经营的每一个环节。

如今,金隅鼎鑫每个车间主任和技术员的手机上,都安装着一个“智慧能效4.0”APP,方便随时随地查看每台设备每分钟的耗能情况,精确把握能源消耗的动向,找出设备运行不合理、不科学的地方,挖掘节能空间,实现长期持续节能。

“一旦发现能耗数据异常,系统会自动报警,工作人员只需在异常数据上单击,就能精准定位能源浪费点,准确高效追溯能耗异常的原因,分析在生产过程中采集的能耗数据,进一步优化工艺、降低能耗。”金隅鼎鑫环保能源部部长助理韩屹勍介绍,依托能源管理系统的数据化、网络化,金隅鼎鑫实现了设备运行状态无盲区、全参数实时监测,提升了能源使用效率与节能增效水平。系统自2015年投入运行以来,生产车间单位电耗连续下降,共实现节电1500万千瓦时,减排二氧化碳1.2万吨。

在碳达峰目标约束下,水泥行业正迎来新一轮变革。中国水泥协会碳减排专家委员会组织有关专家,着手编写“水泥行业碳达峰、碳中和的技术路线图”。

“在碳达峰、碳中和政策推动下,水泥企业将迎来新机遇,也对企业提出更高要求。我们将加快科技创新,应用新技术新设备提高节能减排水平,优化资源配置,促进提质增效。同时,与相关研究院所联合开展二氧化碳吸附技术研究,积极探索碳捕集、利用与封存技术,推动产业向高端化、智能化、绿色化发展。”王志刚表示。(河北日报记者贾楠)



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