近年來，自水泥行業(yè)在市場主導(dǎo)下，有了十足的發(fā)展。但是當(dāng)下面對經(jīng)濟(jì)形勢的持續(xù)向下和市場需求的持續(xù)低迷，站在市場轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，水泥行業(yè)該往哪去，尤其是我們民營企業(yè)如何在此次大浪中，穩(wěn)住腳跟，在行業(yè)中占據(jù)一席之地，是我們迫切需要解決的問題。公司在當(dāng)前形勢下，組織對水泥技術(shù)、設(shè)備、數(shù)據(jù)發(fā)展情況的調(diào)研，旨在節(jié)能降耗、環(huán)保、水泥質(zhì)量等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上尋求突破，為未來公司主業(yè)發(fā)展注入更多地動(dòng)力，從而讓我們能在惡劣的環(huán)境里走的更穩(wěn)、更長遠(yuǎn)。

調(diào)研第一階段，主要是走訪幾大關(guān)鍵水泥設(shè)計(jì)院，從調(diào)研的情況看，各水泥設(shè)計(jì)院都有自己的特色技術(shù)。由于產(chǎn)能過剩及國家宏觀政策影響，目前各類水泥設(shè)計(jì)院及同行主要在節(jié)能環(huán)保與碳排放等方面進(jìn)行努力，具體新技術(shù)調(diào)研情況匯總?cè)缦隆?/span>

一、低能耗水泥熟料燒成技術(shù)

擴(kuò)大分解爐容積，采用高風(fēng)壓低一次風(fēng)燃燒器，提高C1旋風(fēng)筒分離效率，其余旋風(fēng)筒在做好降阻基礎(chǔ)上，盡量減少對分離效率的影響。對預(yù)熱器換熱級數(shù)、進(jìn)出口結(jié)構(gòu)尺寸、蝸殼偏心距與非干涉空間、撒料臺(tái)結(jié)構(gòu)與撒料位置、各級旋風(fēng)筒效率控制、風(fēng)速與阻力控制、內(nèi)筒結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化各級旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口、內(nèi)筒、出風(fēng)管結(jié)構(gòu)尺寸，保證合理的風(fēng)速與流場，有效降低預(yù)熱器阻力，并保證合理的分離效率；保證撒料箱和鎖風(fēng)閥的效果，減少內(nèi)竄風(fēng)。重視表面散熱，一方面需要應(yīng)用導(dǎo)熱系數(shù)低的隔熱材料；另一方面，還需要進(jìn)行不同功能的耐火材料的組合配置，以保證隔熱材料的合理壽命與成本的合理性，達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

在環(huán)保脫硝方面，國內(nèi)外水泥行業(yè)大多采用選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術(shù)或選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)。采用SNCR脫硝技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)NOx減排>70%，但存在氨逃逸現(xiàn)象，易造成大氣二次污染、氨水浪費(fèi)大、運(yùn)行成本高等問題。采用SCR脫硝技術(shù)可提升NOx減排效率，實(shí)現(xiàn)NOx超低排放指標(biāo)，但一次性投資和運(yùn)行成本高，燒成系統(tǒng)電耗增加，不利于熟料生產(chǎn)全過程的節(jié)能降耗和碳減排。分級燃燒經(jīng)過近幾年的發(fā)展，在脫硝技術(shù)上有了一定的發(fā)展，從自脫硝到深度脫硝的升級，利用入爐燃料燃燒過程中產(chǎn)生的還原性中間產(chǎn)物（主要為CO、H2、烴基等），還原或抑制回轉(zhuǎn)窯和分解爐內(nèi)燃燒形成的NOx，在保證燃料燃燼的前提下，減少了出爐煙氣中的NOx，達(dá)到了燃燒過程中的自脫硝效果。梯度燃燒分解爐爐膛空間按過?？諝庀禂?shù)由小到大依次劃分為強(qiáng)貧氧區(qū)、弱貧氧區(qū)、燃燼區(qū)三個(gè)功能區(qū)，功能分區(qū)后，采用多級喂料的方式調(diào)控三次風(fēng)、煤粉、物料配比，建立了“強(qiáng)貧氧還原區(qū)-弱貧氧還原區(qū)-燃燼區(qū)”梯度燃燒環(huán)境。將燒成技術(shù)與環(huán)保要求進(jìn)行深度融合，可以實(shí)現(xiàn)水泥窯爐系統(tǒng)生產(chǎn)過程中的NOx自減排，降低了出窯尾煙氣NOx的本底濃度，減少水泥行業(yè)煙氣脫硝消耗的氨水，配合使用SNCR和SCR技術(shù)，為脫硫脫硝等環(huán)保治理方面取得一定效益。

二、燃料替代

為實(shí)現(xiàn)“3060”目標(biāo)，2021年9月，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于完整準(zhǔn)確貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》,以指導(dǎo)各地方和各行業(yè)的“雙碳”工作，水泥行業(yè)是高能耗和高碳排放的行業(yè)之一，為完成碳排放的要求，行業(yè)內(nèi)目前在燃料替代方面進(jìn)行積極探索，替代燃料主要分為生活垃圾、工業(yè)固廢、建筑垃圾、生物質(zhì)燃料等。

生活垃圾RDF：城鄉(xiāng)生活垃圾、填埋場陳腐垃圾、市政污泥等；熱值1500-3500kcal/kg；來源穩(wěn)定，能夠賺取處置費(fèi)，但準(zhǔn)入門檻高，熱值不穩(wěn)。

工業(yè)固廢SRF：工商業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的可燃廢棄物，包括廢布條、廢塑料、廢橡膠、廢紙板、廢輪胎等可燃性地廢棄資源; 熱值3000-9000kcal/kg；來源廣，種類多，存量大，但有準(zhǔn)入門檻，熱值不穩(wěn)定。

建筑垃圾：建筑工地垃圾、拆遷垃圾、裝修垃圾、大件垃圾、裝修毛垃圾為替代燃料主要來源；熱值2000-4000kcal/kg；存量大，但準(zhǔn)入門檻高，且篩分是關(guān)鍵。

生物質(zhì)燃料：農(nóng)作物秸稈、能源草（蘆葦、蘆竹）、林業(yè)三剩物（樹皮、鋸末）、其他農(nóng)業(yè)廢物等；熱值1500-5000kcal/kg,存量大，有可持續(xù)性，但需收儲(chǔ)加工，運(yùn)輸成本高，對窯工況有影響。

燃料替代技術(shù)是水泥行業(yè)碳中和路線的重要技術(shù)之一，現(xiàn)階段以水泥窯協(xié)同處置技術(shù)為主流技術(shù)，后續(xù)可能的可行發(fā)展方向預(yù)期為替代燃料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式，這需要政府、產(chǎn)業(yè)和企業(yè)共同努力，從政策體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、產(chǎn)品體系以及認(rèn)知意識(shí)等多方面著力完善和提升，共同推進(jìn)替代燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙重收益，促進(jìn)水泥行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

三、低碳熟料水泥技術(shù)

水泥作為核心建材，碳排放量巨大，水泥生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放主要源于熟料生產(chǎn)過程，其中石灰石煅燒碳酸鹽分解過程分解產(chǎn)生生石灰的過程排放的二氧化碳，約占全生產(chǎn)過程碳排放總量的60%；高溫煅燒過程需要燃燒燃料，因此產(chǎn)生的二氧化碳，約占全生產(chǎn)過程碳排放總量的35%，其他外購電力間接排放占5%，此外還有少量原材料及產(chǎn)品運(yùn)輸引起的CO2排放。水泥行業(yè)仍需從供給端、能源端、原料端和產(chǎn)品端加強(qiáng)控制。

CCUS碳捕獲、利用和儲(chǔ)存，是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)體系，捕捉釋放到大氣中的二氧化碳，通過一系列技術(shù)對二氧化碳進(jìn)行提純、分離、壓縮之后，壓回到枯竭的油田和天然氣領(lǐng)域或者其他地下場所，CCUS是目前公認(rèn)的未來可能實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)“碳中和”的核心技術(shù)。低碳水泥通過降低生產(chǎn)水泥熟料所用碳酸鹽，或減少熟料用量，可有效降低CO2排放量。因此，未使用石灰石的新型低碳水泥或使用混合材替代部分熟料是原料替代技術(shù)的研究熱點(diǎn)。新型熟料或無熟料水泥配方的研發(fā)也賦予低碳水泥更多可能性。新型低碳熟料體系不基于硅酸鈣熟料，具有所需CaO含量低、燒成溫度低、碳排放低的特點(diǎn)，低碳水泥復(fù)合材料的典型例子主要有：高貝利特水泥熟料、低熱硅酸鹽水泥與中熱硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥熟料、Solidia水泥熟料、Celitement水泥熟料、X-Clinker水泥熟料、硫氫鎂化合物水泥熟料等等。

分別水泥粉磨技術(shù)，重構(gòu)水泥顆粒組成，開展新型水泥低碳粉磨技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)料床粉磨能耗持續(xù)降低。對于水泥粉磨普遍面臨粗顆粒熟料未能全部水化，輔助膠凝材料未能合理利用的現(xiàn)象，采用分級分別水泥粉磨技術(shù)，可以進(jìn)一步降低熟料系數(shù)和粉磨電耗，使得高活性物料充分發(fā)揮化學(xué)活性、低活性物料充分利用填充作用。此外通過優(yōu)化水泥磨工藝流程，采用大輥壓機(jī)小球磨機(jī)的方式，提高輥壓機(jī)做功，降低入磨物料細(xì)度，為球磨機(jī)能耗優(yōu)化與球磨機(jī)二倉優(yōu)化使用陶瓷球進(jìn)一步降低能耗提供條件。

高嶺土煅燒生產(chǎn)低碳水泥，是一種基于煅燒活性高嶺土和石灰石耦合替代水泥中部分熟料的石灰石煅燒粘土水泥，其技術(shù)關(guān)鍵是高嶺土的煅燒活化，采用懸浮煅燒技術(shù)、回轉(zhuǎn)煅燒技術(shù)或類似低溫改性工藝進(jìn)行高嶺石粘土脫水得到活性高嶺土，在保證水泥性能的同時(shí)降低熟料摻量。

從調(diào)研回來的溝通交流中，以及針對我們自身生產(chǎn)線的實(shí)際情況分析，目前行業(yè)里的技術(shù)確實(shí)有我們可以借鑒和研究的方面。近年來，雖然我們每年都有技改和大修，但是收獲的結(jié)果并不如想象中的圓滿，改造后的運(yùn)行過程也總是磕磕絆絆，長久存在的問題也不能得到徹底的解決。第一階段的調(diào)研讓我們能夠重新審視我們的生產(chǎn)線，以一個(gè)更高的視野看現(xiàn)在存在的問題，重新梳理四條生產(chǎn)線的具體問題，從而針對性的提出調(diào)整方案。但是要想達(dá)到確定明年水泥主業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作大方向，還需要后續(xù)對相關(guān)水泥生產(chǎn)線、設(shè)備制造廠家等等的深入調(diào)研，了解實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)作情況和數(shù)據(jù)，從而確定合理的調(diào)整方案，以相對較小的代價(jià)，收獲我們想要的調(diào)整效果。

水泥行業(yè)競爭日趨激烈，且市場需求量逐漸下降，通過此次調(diào)研機(jī)會(huì)，對標(biāo)市場與自身差距，在水泥生產(chǎn)工藝新技術(shù)、節(jié)能新裝備，低價(jià)材料使用，水泥質(zhì)量競爭力等方面，達(dá)到節(jié)能降耗、環(huán)保成本與控制、水泥質(zhì)量、內(nèi)部運(yùn)作管理等方面持續(xù)穩(wěn)定地改進(jìn)調(diào)整的目的，才能在激烈的市場競爭下，占據(jù)一席之地。