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低碳水泥


中国是世界水泥生产第一大国,年产量占全球的50%以上,是排名第二的国家——印度的13.8倍。而水泥行业一直未能解决耗能高、污染重、二氧化碳排放多等难题,其碳排放量几乎占到了全国总量的1/5。专家指出,如何降低水泥生产过程中的能量消耗,减少二氧化碳排放,对于节能减排具有重要意义。

低碳水泥项目从提高水泥熟料胶凝性能、降低水泥熟料烧成的热耗入手,在研究熟料矿物质结构及形成机制基础上,建立熟料微结构与性能关系,研究熟料燃烧及快速冷却后能获得的阿利特高温介稳结构,提出的改进熟料烧制方法生产每吨水泥可节约12公斤标准煤,节煤效率约10%以上,减少熟料使用量20%以上。同时,项目在熟料分段烧成动力学及过程控制研究中,通过不断尝试,把燃烧温度从原来的1400°C降低为1300°C,仅该环节就可降低烧成热耗35%。此外,项目还从燃烧学、水泥结构、水泥浆体组成等不同方面进行降低能耗的基础研究。

一、低碳水泥技术发展的必要性

1.发展低碳水泥是发展低碳经济的客观要求

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。

2.发展低碳水泥是缓解我国资源环境压力的重要途径

发展低碳水泥是当务之急,对内有助于淘汰落后产能、改善供需关系、降低“三高”,同时进行能源技术创新、节能降耗,不仅可以减少水泥的碳排放量,而且还能缓解我国资源环境压力。对外则既可以应对气候变化带来的外部政治压力,又可以应对水泥贸易“碳关税”壁垒。

3.发展低碳水泥是水泥产业结构调整的必然趋势

去年我国人均水泥消费量为1181千克,已达到工业化国家水平,且我国水泥行业的发展还处于上升阶段,短期内不可能发生根本性改变。目前我国水泥单位产品综合能耗比国际先进水平高15%,节能减排空间大,是实现节能减排目标的重点行业。

4.发展低碳水泥是水泥企业可持续发展的有效之举

现在我国拥有熟料生产企业1000多家,还有418条生产线在建、147条生产线已核准,假如这些生产线都建成,产能将达27亿吨,碳排放总量必然增加,而市场需求仅16亿吨,产能将严重过剩。   

二、低碳水泥技术发展的可行性

1.加大力度调整结构,淘汰落后产能,执行严格的能效和排放标准。大幅度降低生产成本,提高产品的竞争能力和抗风险能力,同时能降低能源消耗,促进工业减排,更好地向资源节约型、环境友好型转变。

2.大力发展散装水泥。

3.纯余热发电。目前国内余热发电量为35千瓦时/~40千瓦时/吨,按熟料的最低值计算,折煤约1106万吨,若生产的熟料余热一半用于发电,则可减少向大气排放CO21382.5万吨。

4.提高熟料胶凝效率,大量消纳工业废弃物

5.积极推广高效粉磨设备及技术,改变以往单一依靠球磨、管磨为主的粉磨工艺。如武汉市天沭科技发展有限公司自主研发的性能先进、高效节能的水泥、生料、矿粉生产新工艺、新技术,可使粉磨工艺节电30%~40%,使水泥、生料、矿粉综合电耗下降20%~30% 

三、低碳水泥技术发展的制约和瓶颈

1.水泥企业的困难

作为水泥企业,一是水泥总量过剩,价格下跌幅度较大;二是电、煤、油等原材料及运费涨价过快,企业生产成本大幅上涨;三是水泥行业效益明显下滑,部分水泥企业面临亏损;四是现有部分效益好的企业,低碳技术投入的积极性不高,效益差的企业面临资金困难;五是市场对水泥的含碳量没有明确的要求和标准,致使少数水泥企业拼消耗,在结构调整上多以规模扩张为主,在发展低碳水泥、走可持续发展上做得不够。

2.政府方面的困难

我国的相关管理机构刚成立,应对的问题极其复杂、涉及面广,法律法规政策体系非常不完善,很多领域处于空白状态。在产品强制能效标准、节能减排产品采购、市场准入与退出机制等方面,同国外相比有明显差距。

3.技术方面的困难

总体技术水平落后,是制约我国经济由“高碳”向“低碳”转变最重要的因素,低碳水泥技术创新与产业化的高风险性,已成为制约低碳技术产业化发展的重要因素。而我国目前既无可行的鼓励政策,又无资金支持,使低碳水泥发展陷入两难境地。

4.社会的认同感不高

发展低碳经济,对我国来说还是一个全新的课题。

四、发展低碳水泥的政策和建议

1.政府主导,统筹规划。

2.制定财税金融政策。

3.加大“产学研用”力度。

4.加快研究制定相关法律法规。

5.坚持统筹兼顾和重点突破。

6.加强宣传引导。