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    多措并舉 全力做好水泥行業節能降碳工作!

    發布時間:2022-06-16    字號:【

      

       

       

      水泥是我國經濟建設中量大面廣的基本建筑材料。改革開放以來,我國水泥工業高速發展,水泥年產量迅速攀升并長年位居世界首位,為經濟建設與騰飛作出了不可磨滅的貢獻。進入二十一世紀以來,在節能降碳方面,水泥行業也取得了長足的進步,據統計:從2017年到2020年的三年間,我國水泥行業節能先進企業的可比熟料綜合能耗平均值已從103.3kgce/t下降到95.5kgce/t,平均每年下降2.5%;到2020年,70%水泥企業的可比熟料綜合能耗值均達好于115kgce/t。然而,作為資源消耗大、能源消耗高的傳統行業,在 “碳達峰、碳中和”的時代要求面前,水泥行業如何適應“雙碳”工作大局,走出一條健康發展的道路仍面臨諸多挑戰。中共中央、國務院《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》指出:“到2030年,經濟社會發展全面綠色轉型取得顯著成效,重點耗能行業能源利用效率達到國際先進水平”。國務院《2030年前碳達峰行動方案》 指出:“推動建材行業碳達峰。加強產能置換監管,加快低效產能退出,嚴禁新增水泥熟料、平板玻璃產能,引導建材行業向輕型化、集約化、制品化轉型。推動水泥錯峰生產常態化,合理縮短水泥熟料裝置運轉時間。因地制宜利用風能、太陽能等可再生能源,逐步提高電力、天然氣應用比重。鼓勵建材企業使用粉煤灰、工業廢渣、尾礦渣等作為原料或水泥混合材”。強制性國標《水泥單位產品能源消耗限額》(GB16780-2021)也已于20211011日發布,將于2022111日實施,對熟料與水泥的單位產品能耗值提出了更為嚴格的限額要求。新形勢下,水泥行業節能降碳已成為時不我待、必須做好的迫切工作。 

      1、產業結構調整是做好全行業節能降碳工作的定海之針 

      水泥行業是典型的流程性材料行業,生產線工藝的先進性、合理性,不僅很大程度上決定了產品的產量與質量水平,也很大程度上決定了產品的能源消耗與污染物排放處于什么水平范圍。由于其全天候連續性生產、產量大,一般的水泥廠年產量均以百萬噸計,當不同生產線及其生產設備之間在單位時間的產品能耗、污染物排放值存在不大差異時,一年下來,其最終的能耗水平、污染物排放水平的絕對值差異也是相當驚人的。因此,做好宏觀調控,政府主管部門及其行業協會出臺節能減排的產業政策時,要牢牢扭住產能規模、生產工藝及其配套設備這個牛鼻子不放松,認真總結水泥行業先進企業在節能減排、經濟運行等諸方面處于先進水平,且投資收益比高的生產線的成功經驗,不斷出臺、更新相應的行業準入政策門檻,輔以對現有落后產能的有序淘汰(推出相應的時間表),精準施策,有的放矢,一張藍圖繪到底,全行業的節能減排工作必將走上良性循環的健康之路。 

      2、積極施行工藝系統節能改造是企業不斷取得節能降碳成效的利器 

      一方面,我們要推行全新的節能降碳效益好的生產線;另一方面,企業也要強化技術節能的意識,不斷進行技術改造,將行業內行之有效的節能技術應用到自身的生產線,積極籌措資金,或通過合同能源管理等多種形式啟動生產線工藝系統的節能改造項目。近一二十年來,不同產能規模的水泥企業根據自有資金和生產線的具體情況,不同程度地實施了不同的節能降碳技術改造項目,取得了很好的效果。目前來看,比較成熟的工藝系統的節能技術有:大型風機變頻改造技術、立磨粉磨技術、輥壓機終粉磨技術、第四代冷卻機技術、料床粉磨技術、采用新型耐火材料提高窯系統密封技術、窯尾預分解系統降阻技術、富氧燃燒技術,等等。據專家估算,在所有類型的具有節能減排效益的節能技術中,工藝系統節能減排技術的投入產出比是最好的,節能貢獻率超出30%,應作為企業節能減排工作的重要環節重點用力。當然,一項技術的成功使用,還有賴于結合不同企業的生產工藝狀況、設備運行的實際情況來策劃、設計與施工,并通過最終的項目驗收與運行驗證才能完成。但是,只要全行業企業都樹立了技術節能的意識,在節能改造項目上持續用力,久久為功,逐年進步,全行業的節能減排工作就一定能持續向前推進。 

      此外,淘汰高耗能落后機電設備也是水泥企業一項量大面廣的節能工作。自2009年以來,國家適時發布了一系列淘汰落后機電設備(產品)名錄,其中規定的部分高耗能電機、風機、變壓器等通用機電設備均屬淘汰范圍,要求使用單位應在規定期限內停止使用并更換高效節能設備(產品),各級節能監察機構也會按此文件要求對目錄中所列設備(產品)淘汰情況實施監督檢查。水泥企業生產線大量使用了通用電機、風機、變壓器等,我們要重視這項工作,按文件要求制定出每個企業限期淘汰的時間表,有序淘汰這些高耗能設備,切實滿足政府與法規要求。 

      3、協同處置固體廢物是水泥企業節能降碳的一條生存與發展之路 

      據統計,我國固體廢渣的年排放量以億噸計,再加上過去積存的固體廢渣,應該有幾十億噸。固廢的排放不僅污染環境,還要占用一定的土地資源,處理固廢已成為現代城市難負其重、迫不及待需要解決的一個綜合難題。另一方面,在2019年本的國家產業結構調整指導目錄中規定,除了利用日產2000噸熟料以上新型干法水泥窯協同處置廢棄物等一兩項技術之外,其他水泥生產線項目均為禁止新上項目。 

      近十幾年來,我國水泥工業逐步摸索、推廣使用水泥窯協同處置固體廢棄物燒制熟料,技術已趨于成熟,相當一部分水泥企業通過生產線前端的改造,有效利用這項技術,取得了實效。國家也已就這類水泥窯的污染物排放出臺了相應的國家標準——GB30485-2013《水泥窯協同處置固體廢物污染控制標準》,并于201431日實施。水泥窯協同處置的污染物可以是生活垃圾、城市污泥、污染土,甚至是危險廢棄物,它們均存在不同程度的熱值,既可以作為部分水泥原料煅燒處理,又可以間接地替代部分燃料,降低熟料燒成的熱耗,企業還可以從中得到政府的適當補貼。也就是說,水泥窯協同處置技術是處理城市固體廢棄物的一項成熟技術與有效措施,是一樁利國利廠利民的好事。相關部門與研究機構應積極總結這類水泥企業的成功經驗,大力倡導與推廣。 

      此外,作為傳統水泥混合材的替代物,固體廢渣中的部分工業廢渣以及部分礦山的尾礦渣也可以作為水泥原料或混合材使用。大家知道,水泥的混合材分活性混合材與非活性混合材,這部分廢渣作為活性混合材具有一定的活性,可以適當替代熟料中的活性成分,也就間接起到了適當降低熟料燒成熱耗的效果。當然,水泥中有害成分的一部分是由這類混合材帶入的,如六價鉻、三氧化硫等,我們在使用這些混合材時,要嚴格控制好其有害成分,確保水泥的產品質量符合國標與用戶的要求。 

      另外,還有某些氧化鈣含量高的廢渣,可以部分替代原料中的石灰石,從而有效降低燒成過程中二氧化碳的排放;一些燒失量高但含有一定熱值的材料,可以作原料或開發為部分替代燃料使用,以降低熟料燒成的熱耗。 

      4、建立、運行能源管理體系是企業節能降碳持續改進的有效手段 

      據國際權威機構分析統計,除技術節能外,企業通過管理節能至少有10%的節能空間。自本世紀初國際上推行能源管理體系認證以來,我國從創新性地開展能源管理體系認證試點工作開始,該認證已在全國發展成為企業尋求能源管理體系建立、完善,強化能源管理、持續提高節能降碳績效的有效管理手段;與此同時,水泥低碳產品認證也在部分認證機構開展,受到了水泥企業的普遍歡迎。展現了水泥行業節能降碳意識不斷增強、管理水平不斷提高的可喜局面。廣大水泥企業努力按認證要求建立能源管理體系,在日常管理中通過能源管理體系的運行,強化節能降碳管理,取得了實效,獲得了收益,從認證結果來看,很多企業的可比水泥單位產品能耗值均已達到GB16780-2012《水泥單位產品能源消耗限額》中的“先進值”水平。 

      實踐證明,管理節能是企業日常節能管理并持續改進的有效手段。在等同采用國際標準的GB/T23331-2020《能源管理體系 要求》中,我們可以看到,標準重點強調了能源評審,通過定期或不定期的能源評審,企業能全面分析總結自身的用能狀況,科學評估,找出能源改進、改造的優先序,不斷為節能降碳的改進工作指明方向,并通過不斷的PDCA循環管理提升績效,這與政府推行的節能審計起到了異曲同工的效果。相信只要水泥企業扎扎實實地按照標準要求運行,并在運行中完善其能源管理體系,就一定能持續實現自身確定的節能降碳的階段性目標,也就是我們在管理中常說的持續改進。 

      5、智能工廠是企業提高節能降碳過程控制水平的必然趨勢 

      前面提到,水泥企業是一天24小時連續性生產的流程性材料生產企業,每時每刻都在消耗著資源、能源,排放著污染物,尤其是水泥窯。從過程控制角度來看,當我們肉眼發現其波動超出控制范圍、或出現能源事故與污染物排放超標時,為時已晚。那么,過程控制人員如何在第一時間發現生產中問題,作出合理反應與應急處理就是問題的關鍵了。水泥窯是企業污染物排放的重點區域,因此,環保部門已在水泥企業強制推行了窯頭窯尾污染物排放在線監測系統,取得了較好效果。 

      如果我們在生產線各重點工序均植入在線能源、資源消耗及其污染物排放監測系統,實現監測數據的實時化、網絡化,輔以專業化的軟件分析,為人們提供有用的監測與分析結果,輸出相應的數據與圖表,則過程控制人員就能在第一時間發現控制問題,作出處理,提高了控制水平,也就說,從某種程度上實現了智能工廠,將能源、資源、環境等幾方面管理整合成一體化的智能工廠管理。目前,少數水泥頭部企業已在這方面進行了有益的嘗試,相信隨著時間推移,該技術一定會日臻成熟,取得更大的成效。這是水泥企業對生產過程的節能降碳實施控制過程的必然發展趨勢。 

       

       

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